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CSPG Bulletin


Bulletin of Canadian Petroleum Geology
Vol. 42 (1994), No. 4. (December), Pages 562-597

The Lower Permian Raanes, Great Bear Cape and Trappers Cove Formations, Sverdrup Basin, Canadian Arctic: Stratigraphy and Conodont Zonation

Benoit Beauchamp, Charles M. Henderson


The current late Paleozoic stratigraphic system of the Sverdrup Basin fails to acknowledge the presence of a major unconformity-bounded sequence, one that is mostly Artinskian (Early Permian) in age and consists of three distinctive mappable lithostratigraphic units. These strata have previously been assigned to different sequences and to various lithostratigraphic units. This problem is solved with the erection of three new formations: the Raanes, Great Bear Cape and Trappers Cove formations. The Raanes Formation consists of generally recessive shale, siltstone, moderately fossiliferous, argillaceous and silty limestone, mixed clastic-carbonate, and fossiliferous limestone (mixed ramp, graben fill and horst blanket) that overlies the Nansen and correlative formations. The Great Bear Cape Formation comprises resistant, pure to locally sandy, variably cherty, highly fossiliferous limestone (shelf, shelf-edge and upper slope) that overlies either the Raanes or the Trappers Cove formations. The Trappers Cove Formation is composed of dark-grey to black siliceous shale and spiculitic chert and minor yellowish-weathering fossiliferous limestone (middle to lower slope, basin) correlative with the Great Bear Cape and the Raanes formations.

These three formations are of Artinskian (Lower Permian) age; strata contained in the upper part of the Great Bear Cape and Trappers Cove formations are latest Artinskian to early Kungurian age. Five conodont zones are here formally defined and documented for the first time in the Canadian Arctic based on material recovered from various sections, including the type-sections of the new formations. The five zones, which are correlated with stratotype sequences in Russia, include: 1) Zone P6a: Neogondolella bisseli-Adetognathus paralautus Partial Range Zone (lower Aktastinian); 2) Zone P6b: Sweetognathus inornatus-Adetognathus paralautus Concurrent Range Zone (upper Aktastinian); 3) Zone P7: Neogondolella bisselli-Sweetognathus whitei Partial Range Zone (lower Baigendzhinian); 4) Zone P8: Neostreptognathodus pequopensis-N. clarki Concurrent Range Zone (lower Baigendzhinian); and 5) Zone P9: Neostreptognathodus prayi-N. ruzhencevi Concurrent Range Zone (upper Baigendzhinian to Kungurian).

The Raanes, Great Bear Cape and Trappers Cove formations form the bulk of a low-order unconformity-bounded, transgressive-regressive (T-R) sequence of the Sverdrup Basin. This sequence of latest Sakmarian-Late Artinskian age is represented by the uppermost Nansen and correlative formations, by the entire Raanes Formation, and by the greater part of the Great Bear Cape and Trappers Cove formations. The latter two formations also contain strata belonging to an overlying latest Artinskian-Kungurian sequence. The transgressive part of the latest Sakmarian-Late Artinskian sequence is recorded in the uppermost Nansen and correlative formations, in the Raanes Formation, and locally in the basal part of the Great Bear Cape Formation. The regressive part of the sequence is contained in the Great Bear Cape and correlative Trappers Cove formations. The Raanes-Great Bear Cape contact closely corresponds with the maximum flooding surface, which coincides with a major tectono-climatic event in the Sverdrup Basin. Rocks below that surface were deposited in a semiarid tropical setting during a phase of active tectonism; rocks above that surface accumulated in a much cooler temperate setting at a time of passive regional subsidence.


Le systeme stratigraphique couramment utilise dans le bassin de Sverdrup ne reconnait pas une de ses sequences majeures, sequence qui est limitee par des discordances et principalement de l'Artinskien. Cette sequence consiste en trois unites lithostratigraphiques cartographiables. Ces strates furent dans le passe attribuees a differentes sequences et unites lithostratigraphiques. Ce probleme est ici resolu avec l'erection de trois nouvelles formations: Raanes, Great Bear Cape et Trappers Cove. La Formation Raanes montre, en general, un profil recessif, et est constituee de shales, de siltstones et de calcaires argilleux et silteux, plus ou moins fossiliferes, ainsi que de roches clastiques-carbonatees

1 Geological Survey of Canada Contribution No. 25994

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mixtes, et de calcaires fossiliferes (environnements de rampe mixte, remplissages de grabens, couvertures de horsts). Cette unite repose sur la Formation Nansen ou autres unites equivalentes. La Formation Great Bear Cape comprend des calcaires resistants, tres fossiliferes en partie cherteux, variant de pures a sablonneux (environnements de plate-forme, marge de plate-forme, et pente superieure). Cette unite repose sur les formations Raanes ou Trappers Cove. La Formation Trappers Cove est constituee de shales et de cherts spiculitiques, gris-fonces a noirs, alternant avec des quantites mineures de calcaires jaunatre fossiliferes (environnements de pente inferieure a moyenne, bassin). Cette unite est equivalente aux formations Great Bear Cape et Raanes.

Ces trois formations sont de l'Artinskien (Permien Inferieur); les strates presentes dans la partie superieure des formations Great Bear Cape et Trappers Cove sont de l'Artinskien ultime au Kungurien inferieur. Cinq zones a Conodontes sont ici formellement definies et raportees pour la premiere fois dans l'Arctique canadien. La definition des ces zones est basee sur du materiel provenant de diverses sections, incluant les sections types des nouvelles formations. Les cinq zones, qui sont correlees avec les stratotypes etablis en Russie, comprennent: 1) Zone P6a: Zone d'intervalle partiel a Neogondolella bisseli-Adetognathus paralautus (Aktastinien inferieur); 2) Zone P6b: Zone d'intervalle concourant a Sweetognathus inornatus-Adetognathus paralautus (Aktastinien superieur); 3) Zone P7: Zone d'intervalle partiel a Neogondolella bisselli-Sweetognathus whitei (Baigendzhinien inferieur); 4) Zone P8: Zone d'intervalle concourant a Neostreptognathodus pequopensis-N. clarki (Baigendzhinien inferieur); et 5) Zone P9: Zone d'intervalle concourant a Neostreptognathodus prayi-N. ruzhencevi (Baigendzhinien superieur a Kungurien).

Les formations Raanes, Great Bear Cape et Trappers Cove forment l'essentiel d'une sequence transgressive-regressive (T-R) de bas-ordre du bassin de Sverdrup, laquelle est limitee par des discordances. Cette sequence, qui est du Sakmarien ultime a l'Artinskien Superieur, est representee par la partie superieure de la Formation Nansen et unites correlatives, par la totalite de la Formation Raanes, and par l'essentiel des formations Great Bear Cape et Trappers Cove. Ces deux dernieres formations comprennent egalement des strates qui appartiennent a une sequence sus-jacente allant de l'Artinskien ultime au Kungurien. La portion transgressive de la sequence sakmarienne ultime-artinskienne superieure est presente dans la partie superieure de la Formation Nansen et unites correlatives, dans la Formation Raanes, et localement dans la partie inferieure de la Formation Great Bear Cape. La portion regressive de la sequence est comprise dans les formations Great Bear Cape et Trappers Cove. Le contact entre les formations Raanes et Great Bear Cape correspond plus ou moins a la surface d'inondation maximale, laquelle coincide avec un evenement tectonoclimatique majeur dans le bassin de Sverdrup. En effet, les roches en-dessous de cette surface furent deposees durant une phase de tectonisme actif, lors d'un episode climatique tropical et semi-aride. Les roches au-dessus de cette surface se sont accumulees durant une phase de subsidence passive regionale, lors d'un episode climatique tempere beaucoup plus froid.

Traduit par Benoit Beauchamp

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