ABSTRACT

New ammonites collected from two sections of the Cardium Formation (Upper Cretaceous; upper Turonian/lower Coniacian) exposed along the Bow River near Seebe, Alberta, indicate there is no biostratigraphic basis to support the proposal that the Cardinal/Leyland unconformity ("E5/T5 surface") represents a significant time gap. Immediately below this unconformity, the sandstones of the Cardinal Member contain ammonites of the Prionocyclus wyomingensis Zone while the lower shales of the overlying Leyland Member yield ammonites of the Prionocyclus quadratus Zone. Thus, the Cardinal/Leyland unconformity represents, at most, a hiatus corresponding to the missing zone of Prionocyclus novimexicanus and perhaps parts of the underlying and overlying P. wyomingensis and P. quadratus zones, respectively. Consequently, this hiatus is much shorter than has been proposed by other workers in developing sequence stratigraphic models for the Cardium Formation. In contrast, sandstones of the upper Pembina River Member, in the subsurface at Pembina, Alberta, extend into the P. quadratus Zone, so that the unconformity between this member and the overlying shales of the Cardium zone Member occurs in the upper parts of the P. quadratus Zone, or even higher. If this unconformity is a basin-wide, chronostratigraphic horizon resulting from a single erosional event, then this event must have occurred within a time interval corresponding to the middle P. quadratus Zone. If the unconformity separating sandstones from conglomerates in the Seebe and Pembina areas occurs at different stratigraphic levels then it does not represent a chronostratigrahic horizon and its use for basin-wide correlation will need to be re-evaluated.

Ammonites retrieved from three cores in the Cardium Formation of the Pembina Field permit, for the first time, biostratigraphic confirmation for proposed correlations between surface and subsurface members of the Cardium Formation. Our findings confirm that sandstones of the upper Pembina River Member in the subsurface of Pembina Field are generally correlative with the Cardinal Member of outcrop; however, the biostratigraphic evidence indicates that they are also, in part, correlative with the basal Leyland Member of outcrop. This observation is significant, because it is not apparent from simple allostratigraphic correlations, or model-driven sequence stratigraphic correlations.

RESUME

Des ammonites nouvelles recueillies dans deux coupes de la formation Cardium (Cretace superieur; Turonien superieur/Coniacien inferieur) exposees le long de la riviere Bow pres de Seebe, en Alberta, indiquent qu'il n'existe pas de base biostratigraphique pour soutenir la proposition que la discordance Cardinal/Leyland (surface "E5/T5") represente un intervalle de temps important. Immediatement sous cette discordance les gres du membre Cardinal renferment des ammonites de la zone Prionocyclus wyomingensis tandis que les schistes argileux inferieurs du membre Leyland sus-jacent contiennent des ammonites de la zone Prionocyclus quadratus. Donc, la discordance Cardinal/Leyland represente, au plus, un hiatus qui correspond a la zone manquante de Prionocyclus novimexicanus et peut-etre a des parties des zones P. wyomingensis et P. quadratus sous-jacentes et sus-jacentes, respectivement. En consequence, cet hiatus est beaucoup plus court qu'il ne l'a ete propose par d'autres scientifiques dans le developpement de modeles de stratigraphie de sequence pour la formation Cardium. Par contraste, les gres de la partie superieure du

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membre Pembina River, dans la subsurface de la region de Pembina, en Alberta, s'etendent jusque dans la zone P. quadratus, ce qui signifie que la discordance entre ce membre et les schistes argileux sus-jacents du membre de la zone Cardium se trouve dans les parties superieures de la zone P. quadratus, ou meme plus haut. Si cette discordance represente un horizon chronostratigraphique a la grandeur du bassin et est donc le resultat d'un seul evenement d'erosion, cet evenement doit s'etre produit dans un intervalle de temps qui correspond a la partie moyenne de la zone P. quadratus. Si la discordance separant les gres des conglomerats dans les regions de Seebe et Pembina se trouve a des niveaux stratigraphiques differents, elle ne represente pas un horizon chronostratigraphique et son utilite pour les correlations a travers le bassin devra etre evalue a nouveau.

Des ammonites recueillies de trois carottes dans la formation Cardium du champ Pembina permettent, pour la premiere fois, une confirmation biostratigraphique des correlations proposees entre les membres de la formation Cardium a la surface et ceux dans la subsurface. Nos resultats confirment que les gres de la partie superieure du membre Pembina River dans la subsurface du champ Pembina sont en general correlatifs avec le membre Cardinal dans l'affleurement; par contre, l'evidence biostratigraphique indique qu'ils sont aussi en partie correlatifs avec la base du membre Leyland dans l'affleurement. Cette observation est importante, car elle n'est pas evidente a partir des simples correlations allostratigraphiques ou des correlations de stratigraphie de sequence etablies a partir de modeles.

Traduit par Marc Charest.