ABSTRACT

In central Alberta, Upper Devonian Leduc Formation carbonates comprise a preferred NNE arrangement of linear reef chains, isolated reefs or reef complexes and an extensive shelf complex. Using seismic, potential-field and drillhole data, this study focuses on unanswered questions regarding the influence of the Precambrian crystalline basement on the spatial distribution of these units. In modern carbonate systems, antecedent topographic highs commonly provide favourable sites for reef nucleation. The importance of paleobathymetry on reef initiation and development during Upper Devonian times is examined using compressed seismic displays flattened on datums above and below the level of interest.

Cambrian and Devonian sedimentation patterns have been locally influenced by subtle irregularities on the basement surface. Beneath the southern Alberta Leduc shelf margin, for instance, on-structure thinning of Middle Cambrian sediments is associated with low-relief basement arching. In turn, Upper Cambrian paleosurfaces are affected by drape or differential compaction over these pre-existing highs. This process of inheriting underlying topography is transferred upsection into the Devonian system where on-structure thickening of carbonates is discerned. To the west, topographic inheritance in the form of drape of Cambrian strata over a basement hinge line appears to have influenced the western edge of the Bashaw reef complex. On a larger scale of investigation, both examples display only a partial correspondence with magnetic and Bouguer gravity anomaly patterns that mostly originate from the basement.

The Homeglen-Rimbey reef, part of the enigmatic Rimbey-Leduc-Meadowbrook reef chain, does not correlate with any significant basement structure and overlies a relatively featureless basement surface, as interpreted from seismic data. However, the possibility of seismically unresolvable undulations existing on pre-Leduc reflectors cannot be ruled out. On a larger scale, a long wavelength, and thus deeply sourced, Bouguer gravity anomaly, interpreted as an extension of the Snowbird Tectonic Zone, coincides with a significant part of this linear chain. Whether this crustal discontinuity played a role in the development of carbonate buildups along this trend is still open to question.

RESUME

Au centre de l'Alberta, les carbonates de la Formation Leduc du Devonien superieur comprennent un arrangement NNE de chaines lineaires de recifs, de recifs isoles ou de complexes recifaux et un complexe de plate-forme etendu. En utilisant des donnees de sismique de champ de potentiel et de forage, cette etude se concentre sur des questions encore sans reponses concernant l'influence du socle cristallin du Precambrien sur la distribution spatiale de ces unites. Dans les systemes modernes de carbonates, les culminations topographiques anterieures fournissent communement des sites favorables a la nucleation de recif. L'importance de la paleo-bathymetrie pour l'initiation et le developpement de recifs durant la periode du Devonien superieur est examinee en utilisant des presentations de sismique comprimee aplatie sur des niveaux-reperes situes au-dessus et en-dessous des horizons d'interet.

Les patrons de sedimentation du Cambrien et du Devonien ont ete influences localement par de subtiles irregularites a la surface du socle. Sous la marge de la plate-forme Leduc du sud de l'Alberta par exemple, l'amincissement des sediments du Cambrien moyen contre des structures est associe avec un voutement de faible relief du socle. A leur tour, les paleo-surfaces du Cambrien superieur sont affectees par du recouvrement ou de la compaction differentielle au-dessus de ces culminations pre-existantes. Ce processus d'heritage de la topographie sous-jacente est transfere vers le haut de

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la colonne sedimentaire dans le systeme Devonien, ou est discerne l'epaississement de carbonates sur des structures. A l'ouest, l'heritage topographique, sous la forme d'un recouvrement des strates du Cambrien sur une ligne de charniere du socle, apparait avoir influence la marge ouest du complexe de recif de Bashaw. A une plus grande echelle de recherche, les deux exemples montrent seulement une correspondance partielle avec les patrons d'anomalies magnetique et de gravite de Bouguer, qui originent surtout du socle.

Le recif Homeglen-Rimbey, faisant partie de la chaine recifale enigmatique de Rimbey-Leduc-Meadowbrook, ne se correle pas avec aucune structure significative du socle et recouvre une surface de socle avec relativement peu d'elements, tel qu'interprete a partir des donnees sismiques. Toutefois, la possibilite que des ondulations non-resolubles par sismique puissent exister sur des reflecteurs pre-Leduc ne peut etre eliminee. A une echelle plus grande, une anomalie de gravite de Bouguer de grande longuer d'onde, et donc de source profonde, interpretee comme une extension de la zone tectonique de Snowbird, coincide avec une portion significative de cette chaine lineaire. Il est encore incertain que cette discontinuite crustale ait joue un role dans le developpement de la construction carbonatee le long de cet alignement.

Traduit par Lynn Gagnon