ABSTRACT

Detailed sedimentological and paleontological analysis of 187 cores from the Alberta subsurface allow for a better understanding of depositional settings and preserved stratigraphy of Middle Cambrian to possibly Lower Ordovician strata within the Western Canada Sedimentary Basin. Facies analysis indicates that the Cambrian successions were emplaced and reworked as mixed clastic and carbonate ramps or marine shoals within a broad, shallow, marine intracontinental basin, south of the Peace River Arch, and east of the West Alberta Arch, in an area that has been called the Lloydminster Embayment. Locally, pre-existing basement highs pierced the marine embayment, shedding coarse clastic debris, disrupting the stacking patterns of the sedimentary successions, and resulting in overstep relationships and condensed sections.

Much of the history of Middle Cambrian to Early Ordovician in the Alberta subsurface is one of repeated cycles of erosion and deposition of both clastics and carbonates that resulted in a very fragmentary preserved stratigraphy. In the subsurface of Alberta and Saskatchewan the upper part of the Sauk II subsequence consists of the Deadwood Formation. In the Alberta subsurface, the Deadwood Formation is a transgressive, clastic-dominated, shelf-ramp succession. This is overlain by reworked platformal carbonates, with varying amounts of clastic debris, that have been traditionally termed the "Finnegan" Formation. Detailed core logging, facies and geophysical-log analysis of subsurface data during the present study indicates that, where distinctive geophysical log-markers or other marker horizons in core are absent, it is impossible to definitively differentiate "Finnegan" from Deadwood strata.

Conodont biostratigraphy shows the presence of a paraconodont-dominated zone overlain by the Proconodontus, Eoconodontus and Cordylodus zones. The top of the succession is diachronous, ranging in age from latest Cambrian to possibly earliest Ordovician. Distinction of the Finnegan and Deadwood formations is very difficult in the Alberta Plains subsurface. It is proposed here that the term "Finnegan" be abandoned, and that all units previously assigned to the "Finnegan" unit now be included as part of the Deadwood Formation. Similarly, other stratigraphic units are difficult to separate in the subsurface without traceable geophysical or seismic markers. Future work should critically examine the applicability of existing stratigraphic nomenclature to the Alberta Plains subsurface.

RESUME

L'analyse sedimentologique et paleontologique de detail de 187 carottes de la subsurface de l'Alberta permet de mieux comprendre les environments de depot et la stratigraphie preservee des strates allant du Cambrien moyen jusqu'a possiblement l'Ordovicien precoce a l'interieur du bassin sedimentaire de l'Ouest du Canada. L'analyse de facies indique que les successions cambriennes ont ete mises en place et remainees en tant que sediments clastiques mixtes et de rampes de carbonates ou de haut-fonds marins a l'interieur d'un bassin intracontinental etendu, peu profond et marin, au sud de l'arche de Peace River et a l'ouest de l'arche de l'ouest de l'Alberta, dans une region qui a ete nommee la baie de Lloydmindster. Localement, des culminations de socle sont apparues dans la baie marine, semant des debris clastiques et interrompant les patrons d'empilement des successions sedimentaires, ce qui resulta en des relations de discordance par transgression et des sections condensees.

La plus grande partie de l'histoire du Cambrien moyen a l'Ordovicien inferieur de la subsurface de l'Alberta correspond a des cycles repetes d'erosion et de depot de sediments clastiques et de carbonates qui a resulte en une preservation de la stratigraphie tres fragmentaire. Dans la subsurface de l'Alberta et de la Saskatchewan, la partie superieure de la sub-sequence Sauk II correspond a la Formation de Deadwood. Dans la subsurface de l'Alberta, la Formation de Deadwood est une succession de talus-plate-forme, transgressive, dominee par les sediments clastiques. Cette sequence est recouverte par des carbonates de plate-forme, montrant des montants variables de debris clastiques, et qui a ete

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traditionnellement separee en etant assignee a la Formation de Finnegan. L'etude de detail de carottes, de facies et l'analyse des donnees des diagraphies geophysiques de surface au cours de la presente etude indiquent que lorsqu'il n'y a pas de marqueurs diagraphiques distincts ou d'autres horizons marqueurs dans les carottes, il est impossible de differencier definitivement les strates de Finnegan de celles de Deadwood.

La biostratigraphie des conodontes montre la presence d'une zone a dominance de paraconodontes recouverte par les zones a Proconodontus, Eoconodontus et Cordylodus. Le sommet de la succession est diachrone, variant en age de la fin du Cambrien jusqu'a possiblement le debut de l'Ordovicien. La distinction entre les formations de Finnegan et de Deadwood est tres difficile a faire dans la subsurface des plaines de l'Alberta. Il est propose ici que le terme "Finnegan" soit abandonne et que toutes les unites anterieurement assignees a l'unite "Finnegan" soient incluses a l'interieur de la Formation de Deadwood. Similairement, d'autres unites stratigraphiques sont difficiles a separer en subsurface sans des marqueurs geophysiques ou sismiques tracables. Les travaux futurs devraient examiner de facon critique l'applicabilite de la nomenclature stratigraphique a la subsurface des plaines de l'Alberta.

Traduit par Lynn Gagnon.