ABSTRACT

Reflection seismic records and a revised set of 1:250,000 scale geological maps have been used to construct a set of structural cross-sections of the foreland region of the uppermost Devonian to lowermost Carboniferous Franklinian Mobile Belt (Parry Islands Fold Belt) on Melville Island, Canadian Arctic Islands.

This exercise reveals many of the typical features of a compressional terrain developed on a weak, sub-horizontal decoupling level (Davis and Engelder, 1985). Such features on Melville Island include laterally continuous folds with a high degree of symmetry, a nearly equal development of forward- and backward-verging folds and thrusts, and fold belt limits that extend well onto the platform and to the paleogeographic limits of the basal decoupling horizon (Ordovician Bay Fiord Formation).

The simplest anticlines are low amplitude buckle folds genetically associated with salt welts and migrated evaporites. Larger anticlines are underlain at depth by one or more thrust faults.

The faults are located within more tightly buckled, competent strata above each salt welt. The largest anticlines are cored in the subsurface by pop-up structures, thrust splays, multiple breached salt welts, faults that zig-zag up-section, and diapiric shale associated with an upper zone of apparent ductile flow.

The entire Cambrian to Devonian section is involved in the deformation. However, structural style and apparent shortening (<1% to 17%) vary both vertically and laterally in the fold belt. This has created some significant problems in balancing the cross-sections.

An important result to arise from studying the cross-sections is that thrusts emerging from the Bay Fiord salt are apparently older than those higher in the section. Thus, a key factor in the relative dating of thrusts may be the relative resistance to slip of various bedding plane detachments.

COUPES TRANSVERSALES DE LA ZONE OROGENIQUE PARRY ISLANDS SUR L'ILE DE MELVILLE, ILES DE L'ARCTIQUE CANADIEN: IMPLICATIONS SUR LA DATATION ET L'EVOLUTION CINEMATIQUE DE CERTAINS SYSTEMES DE DECOLLEMENT DE MINCE EPAISSEUR

RESUME

Des sondages de sismique reflection et une serie revisees de cartes geologiques a l'echelle de 1:250 000 ont ete employes dans la construction d'une serie de coupes transversales structurales de la region de l'avant-pays, du Devonien le plus tardif au Carbonifere le plus tot, dans la zone orogenique Franklinienne (zone orogenique Parry Islands) sur l'ile de Melville, iles de l'Arctique Canadien.

Cette enterprise revele plusieurs des traits particuliers a un terrain de compression produit a un niveau de detachment faible et sub-horizontal (Davis et Engelder, 1985). Ces characteristiques sur l'ile de Melville incluent des plis continus en direction laterale montrant un haut degre de symetrie, un developement presqu'egal de plis et de chevauchements "forward- and backward-verging", et une limite de zone orogenique qui s'etend bien a l'interieur de la plate-forme et aux limites paleo-geographiques de la couche de decrochement de base (formation Ordovicienne Bay Fiord).

Les anticlinaux les plus simples sont des plissotements relies genetiquement a des bombements causes par le sel et des evaporites migrees. Les anticlinaux plus grands sont surjacents a un ou plusieurs charriages situes en profondeur.

Ces failles sont situees a l'interieur de couches competentes et en plissotement plus serres, et localisees au-dessus de chaque bombement cause par le sel. Les plus grands anticlinaux ont a leur coeur dans la subsurface des structures de surgissement ("pop-up") et d'evasement de chevachement, des bombements a breches multiples, causes par le sel, des failles qui zigzaguent en direction amont de la coupe, et du schiste argilleux diapirique relie a une zone superieure, en apparence d'ecoulement ductile.

Tout l'intervalle du Cambrien au Devonien est implique dans la deformation. Par contre le mode structural et le retrecissement apparent (<1% a 17%) varient tant dans le sens vertical que lateral dans la zone orogenique. Ceci crea des problemes importants dans la mise en equilibre des coupes transversales.

Un resultat important qui decoule des coupes transversales est que les chevauchements qui surgissent du sel Bay Fiord sont apparemment plus ages que ceux retrouves plus haut dans la coupe. Donc, un facteur-cle dans la datation relative des chevauchements pourrait etre la resistance relative au glissement de differents detachements de plans de stratification.

Traduit par Marc Charest