ABSTRACT

The geometry of the triangle zone and its variation along strike in the Alberta Foothills between 53°25N and 54°15N latitude were examined in detail by drawing closely spaced (1 to 3 km), balanced structural cross-sections constrained by seismic data interpretation and well-log analysis. The structural style of the triangle zone in this area is substantially different from that of the typical triangle zone which usually contains a series of foreland-verging thrust sheets which merge upward with a hinterland-verging backthrust sheet.

The study area can be divided into northwest and southeast subregions. The stratigraphic sequence (Devonian to Tertiary in the northwest or Mississippian to Tertiary in the southeast) in the study area was divided into three structural packages by three detachments. In the northwest, the lower detachment lies in the Lower Devonian Woodbend Group, the middle detachment in the Shaftesbury Formation and the upper detachment in the upper Kaskapau Formation. In the southeast, the lower detachment lies in the Exshaw Formation, the middle detachment in the Shaftesbury Formation and the upper detachment in the Wapiabi Formation. In the northwest, both the upper and middle detachments, along with the upper and middle structural packages, are folded into a syncline and anticline pair. The internal deformation of the rocks between the two detachments (middle structural package) is not clearly defined because no good seismic marker exists, but the existence of these two detachments is implied by the differential shortening among the three structural packages. Flexural folding of the middle and upper structural packages has resulted in local reversals of slip direction along the upper and middle detachments; initially there is one sense of slip along a horizontal detachment but during flexural folding the slip vectors point and decrease in magnitude toward the hinges of the syncline and anticline. In the northwest part of the study area the upper detachment is sharply kinked adjacent to the Plains and the lower structural package is thrusted into a pop-up structure. In the southeast, both the upper and middle detachments flatten smoothly toward the Plains; the middle detachment, however, acted as a floor thrust to the middle structural package as well as a roof thrust to the lower structural package. Each of these detachments combines with the foreland-verging thrust sheets beneath them forming a triangle zone structure. The fact that the lower structural package deformed the middle structural package implies that the higher triangle zone formed earlier than the lower triangle zone.

RESUME

La geometrie de la zone triangulaire et ses variantes le long de l'orientation des Foothills de l'Alberta entre le 53o25N et le 54o15N de latitude ont ete examinees en detail en dessinant des coupes transversales ayant une structure equilibree et prochement rapprochees (1 a 3 km) contraintes par l'interpretation des donnees sismiques et de l'analyse de la diagraphie de forage. Le style structural de la zone triangulaire dans cette region est considerablement differente d'une zone triangulaire typique qui contient habituellement une serie de couches de chevauchement s'inclinant vers l'avant-pays qui se fusionne vers le haut avec une couche de retrochevauchement s'inclinant vers l'arriere-pays.

La region etudiee peut etre divisee en sous-regions du nord-ouest et du sud-est. La sequence stratigraphique (s'echelonnant du Devonien au Tertiaire dans le nord-ouest ou du Mississipien au Tertiare dans le sud-est) de la region etudiee a ete divisee en trois ensembles structuraux par trois decollements. Dans le nord-ouest, le decollement inferieur repose dans le Groupe Woodbend du Devonien inferieur, le decollement intermediaire dans la Formation Shaftesbury et le decollement superieur dans la Formation Kaskapau. Dans le sud-est, le decollement inferieur repose dans la Formation Exshaw, le decollement intermediaire dans la Formation Shaftesbury et le decollement superieur dans la Formation Wapiabi. Dans le nord-ouest, les decollements superieur et intermediaire, ainsi que les ensembles structuraux superieur et intermediaire, sont plisses en paire synclinale et anticlinale. La deformation interne des roches entre les deux decollements (ensemble structural intermediaire) n'est pas clairment definie puisqu'il n'existe pas de bons horizons sismiques, toutefois la presence de ces deux decollements est sous-entendue par le raccourcissement differentiel parmi

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les trois ensembles structuraux. Le plissement par flexion dans les ensembles structuraux intermediaire et superieur a donne pour resultat le changement de direction du glissement local le long des decollements superieur et intermediaire; tout d'abord il y a la detection d'un glissement le long d'un decollement horizontal bien que les vecteurs de plissement par flexion se dirigent et diminuent progressivement vers les charnieres anticlinales et synclinales. Dans la partie nord-ouest de la region etudiee le decollement superieur est nettement chevronne adjacent les plaines et l'ensemble structural inferieur est enfonce dans une structure "pop-up". Dans le sud-est, les decollements superieur et intermediaire s'aplanissent vers les plaines; le decollement intermediaire; toutefois, agissait comme chevauchement basal pour l'ensemble intermediaire structural ainsi que comme toit de la faille oblique pour l'ensemble structural inferieur. Chacun de ces decollements se combine avec les couches de chevauchement qui s'inclinent vers l'avant-pays et qui se trouvent sous ces derniers formant une structure de zone triangulaire. Le fait que l'ensemble structural inferieur a deforme l'ensemble structural intermediaire signifie que la zone triangulaire superieure s'est formee avant la zone triangulaire inferieure.

Traduit par Marie-Louise Tomas