ABSTRACT

The Lithoprobe Southern Alberta Lithospheric Transect (SALT 1995) data offer an excellent opportunity to study the structural styles of the Western Canada Sedimentary Basin (WCSB) as it extends from the triangle zone in the Foothills to the Plains of southeastern Alberta. The SALT data in southernmost Alberta contain five significant Late Cretaceous extensional faults, which are spaced regularly (~11 to 15 km apart), and occur as far as 140 km to the east of the triangle zone in a westerly downflexed basin. Two distinct fault geometries are imaged by the seismic reflection data: (1) a break in near-basement through Devonian reflectors and folding of overlying reflectors (up into the Upper Cretaceous strata) with no apparent evidence for thickness change across the extensional faults; and (2) a break in near-basement up into lowermost Upper Cretaceous reflectors (Base of Fish Scales), folding of Upper Cretaceous reflectors (up into Milk River Group strata), and horizontal undeformed uppermost Upper Cretaceous reflectors (Belly River Group strata and younger). These geometries are interpreted to be the product of extensional forced folding developed above master extensional faults, cutting Lower Paleozoic strata (Cambrian and Devonian) with distributed strain in overlying strata (Mississippian, Jurassic and Cretaceous). Horizontal undeformed uppermost Upper Cretaceous (Belly River Group and younger) strata constrain the age of these faults to pre-Belly River (Campanian) age. The mechanism for Late Cretaceous extensional faulting in the WCSB of southern Alberta is interpreted to be the flexural subsidence of the foreland plate, generated by thrust loading along the continental margin of western North America during Laramide Orogeny. The westernmost fault on the SALT data, located about 52 km east of the triangle zone may have inverted shortly after its down-to-the-west extensional development (at present a compressional fault dipping to the west), as the compressional Laramide stresses produced far field effects. The regional strike of the extensional faults appears to be northwest-southeast, which agrees with basement fabric trends inferred from magnetic signature of the Archean Medicine Hat Block. This alignment suggests that basement structure may have influenced the positioning of Late Cretaceous extensional faults within the WCSB in southern Alberta.

RESUME

Les donnees du transect lithospherique Lithoprobe du sud de l'Alberta (SALT 1995) offrent une excellente opportunite pour etudier les styles structuraux du bassin sedimentaire de l'ouest du Canada (BSOC), qui s'etend a partir de la zone triangulaire des Foothills jusqu'aux plaines du sud-est de l'Alberta. Les donnees SALT de l'extreme sud de l'Alberta contiennent cinq failles d'extension significatives du Cretace superieur, qui sont espacees regulierement (entre 11 et 15 km d'ecart), et se presentent aussi loin qu'a 140 km a l'est de la zone triangulaire dans un bassin en flexure vers le bas et l'ouest. Deux geometries de faille sont imagees par les donnees de reflexion sismique: (1) une cassure dans les reflecteurs allant de la proximite du socle jusqu'au Devonien et le plissement de reflecteurs sus-jacents (jusque dans les strates du Cretace superieur) sans evidence apparente d'un changement d'epaisseur de part et d'autre des failles d'extension; et (2) une cassure dans les reflecteurs a proximite du socle jusqu'aux plus bas du Cretace superieur (base du Fish Scales), le plissement des reflecteurs du Cretace superieur (jusque dans les strates du Groupe de Milk River), et les reflecteurs horizontaux non-deformes les plus hauts du Cretace superieur (strates du Groupe de Belly River et plus jeunes). Ces geometries sont interpretees comme etant le produit du plissement force par l'extension qui s'est developpe au-dessus des faille maitresses d'extension, coupant a travers les strates du Paleozoique inferieur (Cambrien et Devonien) avec une distribution de la deformation dans les strates sus-jacentes (Mississippien, Jurassique et Cretace).

Les strates horizontales non-deformees de la partie la plus haute du Cretace superieur (Groupe de Belly River et plus

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jeune) contraignent l'age de ces failles comme anterieur au Belly River (Campanien). Le mecanisme pour l'extension par faille au Cretace superieur dans le BSOC du sud de l'Alberta est interprete comme etant la subsidence flexurale de la plaque d'avant-pays, generee par la mise en charge par les chevauchements le long de la marge continentale de l'ouest de l'Amerique du Nord durant l'orogenie des Laramides. La faille la plus a l'ouest sur les donnees SALT, localisee approximativement 52 km a l'est de la zone triangulaire, peut s'etre inversee peu apres son developpement sous la forme d'une faille d'extension avec rejet normal vers l'ouest (etant presentement une faille de compression pentee vers l'ouest), alors que les contraintes de compression des Laramides produisit des effets de champ lointain. L'orientation regionale des failles d'extension apparait etre nord-ouest-sud-est, ce qui est en accord avec les orientations de la fabrique du socle derivees de la signature magnetique du bloc de Medicine Hat de l'Archeen. Cet alignement suggere que la structure du socle a pu influencer le positionnement des failles d'extension du Cretace superieur a l'interieur du BSOC du sud de l'Alberta.

Traduit par Lynn Gagnon