ABSTRACT

In Alberta, the Peace River Arch is a major structure in which granitic Precambrian rocks are uplifted about 1000m above the regional basement elevation, and numerous major faults cut the overlying sedimentary rocks. The Arch is 140 km wide, and extends about 400 km cratonward from the Cordillera in an east-northeast direction. Existing and newly collected data allow the structure and history of the Arch to be documented.

Initial uplift of the Arch may have taken place in the early Cambrian. Precise determination of the time of its first movement is difficult because of the limited extent of lower Paleozoic rocks. By the Middle Devonian, uplift had occurred, resulting in crustal tension, which was relieved by normal faulting. The faults formed horsts and grabens oriented approximately parallel and perpendicular to the axis of the Arch. Grabens are partly infilled by the conglomeratic Granite Wash, which interfingers with several onlapping carbonate units. These carbonates finally covered the Arch in latest Devonian time. During the Mississippian, a number of large blocks defined by these same faults moved downward at varying rates. In the Pennsylvanian, movement on some faults again caused thick graben fills to accumulate. This was followed by more block subsidence in the Permian. In the Mesozoic, the Arch subsided as a whole, as shown by thickenings on isopach maps. Small amounts of movement on some faults caused minor stratigraphic and structural anomalies in Mesozoic units.

The Arch is interpreted as a structure that originated in the Paleozoic as an uplift over an incipient rift that extended from the western passive continental margin. The Arch seems to have been rejuvenated in the Pennsylvanian, perhaps by a later phase of rifting. Thermal decay of the uplift probably tapered off by the late Paleozoic -- continued subsidence in the Mesozoic may have resulted from the accretion of allochthonous terrains which loaded the lithosphere at the western end of the Arch. Difficulties in interpretation of the history of the Arch will not be resolved until the Paleozoic tectonics of the western margin of the continent are better understood.

LA STRUCTURE A L'ECHELLE REGIONALE ET L'EVOLUTION DE L'ARCHE PEACE RIVER, ALBERTA: UN SYSTEME PALEOZOIQUE DE FOSSES TECTONIQUES ("RIFTS") AYANT FAILLI?

RESUME

En Alberta, l'arche Peace River est une structure importante dont la base composee de roches granitiques Precambriennes a ete soulevee approximativement 1000 m au-dessus de l'elevation regionale du socle, et dont les couches sedimentaires surjacentes sont taillees par de nombreuses failles importantes. L'arche a une largeur de 140 km, s'etend sur a peu pres 400 km en direction du craton a partir de la Cordilliere et est orientee E.-N.-E. Des donnees existantes et nouvelles permettent de bien documenter la structure et l'evolution de l'arche.

Le premier soulevement de l'arche pourrait dater du Cambrien inferieur. Il est difficile de determiner le moment precis de ce premier mouvement a cause de l'etendue restreinte des roches du Paleozoique inferieur. Au Devonien moyen, le soulevement s'etait produit, avec comme resultat des tensions lithospheriques qui furent soulagees par des failles normales. Les failles formerent des horsts et des grabens orientes paralleles et perpendiculaires a l'axe de l'arche. Les grabens sont partiellement remplis de Granite Wash conglomeratique formant des interdigitations avec plusieurs unites de roches carbonatees en chevauchement. Ces roches carbonatees couvrirent finalement l'arche durant le Devonien le plus tardif. Durant le Mississippien un certain nombre de gros blocs definis par ces memes failles se deplacerent vers le bas a des vitesses variables. Durant le Pennsylvanien, le deplacement le long de certaines failles causa a nouveau l'accumulation d'epais depots de remplissage dans les grabens. Ceci fut suivi une fois de plus par l'effondrement de blocs failles durant le Permien. Durant le Mesozoique, l'ensemble de l'arche s'effondra, comme le demontrent les plus grandes epaisseurs sur les cartes isopaques. De petits mouvements le long de certaines failles causerent des anomalies stratigraphiques et structurales peu importantes dans des ensembles Mesozoiques.

L'arche eut son origine au Paleozoique, etant interpretee comme un soulevement surimpose a une fosse tectonique ("rift") naissante qui s'etendit a partir de la marge continentale passive de l'ouest. L'arche semble avoir ete regeneree durant le Pennsylvanien, peut-etre par un nouvel episode de creation de fosse tectonique. La degenerescence thermique du soulevement diminua et se termina probablement durant le Paleozoique tardif - l'effondrement continu durant le Mesozoique pourrait avoir ete cause par l'accretion de terrains allochtones qui chargerent la lithosphere a l'extremite ouest de l'arche. Les difficultes dans l'interpretation de l'evolution de l'arche ne seront pas resolues tant que les elements tectoniques Paleozoiques de la bordure ouest du continent ne seront pas mieux connus.

Traduit par Marc Charest