ABSTRACT

We propose a formal stratigraphic terminology for the Cardium (Turonian, Upper Cretaceous) in the subsurface of Alberta. The new names constitute a framework for future sedimentological work, and emphasize unconformity-bounded packages, and intertonguing and erosional relationships, rather than a "layer cake" geometry.

The new Kakwa Member comprises thick shoreface sands which are well developed in the western part of the study area, and are conformably overlain by nonmarine and alluvial sediments of the Musreau Member which thicken westward from zero to over 40 m. The lateral and vertical relationships of the Kakwa Member are complex because it is interpreted to the be "parent shoreface" for the upward-coarsening Nosehill, Bickerdike and Hornbeck members, which comprise the laterally equivalent offshore facies sequences. The latter three members and their correlative shorefaces (collectively referred to the Kakwa Member) are separated by very gently seaward (northeast) dipping erosion surfaces. The erosion surfaces capping the Bickerdike and Hornbeck members locally form northwest-southeast trending linear scours up to about 11 m deep, filled with relatively coarse conglomeratic muddy sandstone comprising the Waskahigan and Burnstick members. The Raven River Member is redefined to include all of the coarsening-upward sequence above the Burnstick Member. The Raven River is erosively overlain by the conglomeratic Carrot Creek Member, which is a regional pebble veneer thickening to about 20 m in Carrot Creek and adjacent fields. The term Ricinus Member is used for the apparently channelized sand body at Ricinus, which appears to cut into the Raven River Member. A marine transgression deposited mudstones over the Carrot Creek and Ricinus members. These marine mudstones, which coarsen upward into a pebbly layer known as the Cardium "zone" log marker, comprise the Dismal Rat Member. A subsequent marine transgression deposited an upward-coarsening sequence, the Karr Member, which is erosively overlain by conglomerates of the Amundson Member. We propose that the base of the Nosehill Member be taken as the base, and the top of the Amundson Member as the top, of the Cardium Formation in the subsurface.

This stratigraphy defines two distinctly different types of rock body. The first consists of progressively upward-coarsening stratigraphic sequences terminated by regional erosion surfaces. The second consists of the deposits that immediately overlie the erosion surfaces; these deposits may occur in scours up to about 20 m deep (Waskahigan, Burnstick, Carrot Creek and Amundson members). They form important Cardium reservoirs, and hence it is important to document their exact stratigraphic relationships. Over most of the basin, the thicker deposits of the scours are represented only by thin conglomeratic veneers.

LA FORMATION CARDIUM 6. LE CADRE STRATIGRAPHIQUE DU CARDIUM DANS LA SUBSURFACE

RESUME

Nous proposons une terminologie stratigraphique formelle pour la Cardium (Turonian, Cretace superieur) dans la subsurface de l'Alberta. Les nouveaux noms etablissent un cadre de reference pour les travaux sedimentologiques futurs, et s'appuient sur les unites bornees par des discordances, ainsi que sur les interdigitations et les rapports erosifs, plutot que sur une geometrie "en couches superposees."

Le nouveau membre Kakwa est compose d'epais depots de sable de la zone infratidale, qui sont bien developpes dans la partie ouest de la region sous etude, et qui sont suivis de facon concordante par les depots continentaux et alluviaux de membre Musreau qui s'epaissit en direction ouest, de zero a plus de 40 m. Les relations laterales et verticales du membre Kakwa sont complexes parce qu'on interprete ce dernier comme etant la zone infratidale a l'origine des membres Nosehill. Birkendike et Hornbeck dont la granulosite augmente vers la haut et qui comprennent les facies lateraux equivalents, au large du rivage. Ces trois dernier membres et leurs zones infratidales correlatives (collectivement designees sous le nom de membre Kakwa) sont separes par des surfaces d'erosion, inclinees tres doucement vers la mer (nord-est). Les surfaces d'erosion coiffant les membres Birkendike et Hornbeck forment par endroits des degradations allongees dans la direction nord-ouest sud-est et atteignant jusqu'a 11 m de profondeur. Ces degradations sont remplies de materiaux relativement grenus, comprenant les gres conglomeratiques et argileux des membres Waskahigan et Burnstick. Le membre Raven River est redefini afin d'inclure toute la suite dont la granulometrie augmente vers le haut et qui est situee au-dessus du membre Burnstick. A son tour, le membre Raven River est coiffe d'une surface d'erosion sur laquelle fut depose le membre conglomeratique Carrot Creek, qui est represente a l'echelle regionale par un revetement de gravier s'epaissisant jusqu'a peu pres 20 m a Carrot Creek et dans les champs petroliferes adjacents. On nomme membre Ricinus la masse de sable apparemment deposee dans un chenal a Ricinus, qui en toute evidence coupe a travers le membre Raven River. Une transgression marine deposa des argiles par-dessus les membres Carrot Creek et Ricinus. Ces argiles marines, dont la granulometrie augmente vers le haut jusqu'a une couche caillouteuse connue sous l'appellation de "Cardium zone", composent le membre Dismal Rat. Une transgression marine subsequente deposa une suite dont la granulosite augmente vers le haut; c'est le membre Karr, qui est coiffe d'une surface d'erosion sur laquelle furent deposes a leur tour les conglomerats du membre Amundson. Nous proposons de designer la base du membre Nosehill comme base de la Formation Cardium, et le haut du membre Amundson comme haut de la Formation Cardium, dans la subsurface.

Cette stratigraphie permet de distinguer deux sortes de roches. La premiere consiste en des suites dont la granulometrie augmente vers le haut, couronnees par des surfaces d'erosion qui s'etendent a l'echelle regionale. La deuxieme consiste en des depots susjacents sur les surfaces d'erosion; on trouve ces depots dans des degradations dont la profondeur va jusqu'a 20 m (les membres Waskahigan, Burnstick, Carrot Creek et Amundson). Ils forment d'importants reservoirs du Cardium, dont il est essentiel de determiner precisement les relations stratigraphiques. Dans la plus grande partie du bassin, les epais depots des degradations sont representes par un revetement conglomeratique.

Traduit par Marc Charest

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