ABSTRACT

The late Coniacian Bad Heart Formation in the northwest Alberta Plains is dominated by very fine, variably ooidal sandstone, overlying a dark laminated mudstone. The formation is organised into two principal, sandier-upward sequences, bounded by erosion surfaces. The Bad Heart Formation passes laterally into mudstone both towards the southwest and the northeast. The base of the Bad Heart is a pebble-veneered erosion surface that truncates the underlying Marshybank and Muskiki formations. The Bad Heart is up to about 32 m thick, but shows dramatic lateral variations in thickness from east to west. Thickness changes take place laterally over a few kilometres, and zones of change can be mapped as linear, northwest-southeast-trending features. Progressively older strata subcrop against the basal erosion surface from southwest to northeast. At least 30 m of strata have been bevelled off in the study area at a rate of about 30 cm/km. We attribute regional bevelling to marine (and possibly subaerial) erosion over a rising forebulge, which also appears to have induced uplift of the Peace River Arch. Erosional bevelling (over? <100 000 yrs.), extends from about 200 km to at least 300 km from the Coniacian orogenic front. Following regional bevelling, the Bad Heart Formation was deposited, probably in < 300 000 yrs. Sediment was derived primarily from the rising forebulge/Peace River Arch in the north and northeast. During deposition of the Bad Heart, the area underwent no further regional tilting. Four principal, linear zones of rapid thickness and/or facies change in the Bad Heart are interpreted to record minor stratal drape of 5-20 m, over deeper horst and graben structures. These blocks are bounded by faults that are interpreted to flatten at depths of several km into low-angle decollement zones separating Proterozoic terranes. We postulate that subtle alternation between compression and extension on the decollement zones, related in turn to activity in the Cordillera, could explain, respectively, the observed alternation between regional warping and periods of block faulting as indicated by evidence from the Bad Heart and adjacent formations.

RESUME

La Formation Bad Heart du Coniacien superieur du NW des Plaines de l'Alberta est dominee par du gres ooidal, recouvrant un mudstone fonce lamine. La formation est organisee en deux sequences principales, devenant plus greseuses vers le haut, bordees par des surfaces d'erosion. La Formation de Bad Heart passe lateralement a du mudstone, a la fois vers le SW et le NE. La base du Bad Heart est une surface d'erosion plaquee de galets, qui tronque les formations sous-jacentes de Marshybank et de Muskiki. Le Bad Heart atteint 32 m d'epaisseur mais montre des variations laterales d'epaisseur dramatiques en allant de l'est vers l'ouest. Les changements d'epaisseur se produisent lateralement sur quelques kilometres, et des zones de changements peuvent etre cartographies comme des elements lineaires orientes NW-SE. Des strates d'ages progressivement plus vieux se butent contre la surface d'erosion basale, en passant du SW vers le NE. Au moins 30 m de strates ont ete biseautees dans la region d'etude, au rythme d'environ 30 cm/km. Nous attribuons le biseautage regional a l'erosion marine (et possiblement sub-aerienne) survenue au-dessus d'un front de soulevement croissant, qui semble aussi avoir induit le soulevement de l'arche de Peace River. Le biseautage par l'erosion (pendant ?< 100 000 ans) s'etend entre pres de 200 km et jusqu'a 300 km du front orogenique du Coniacien. A la suite de ce biseautage regional, la Formation de Bad Heart a ete deposee, probablement en moins de 300 000 ans. Les sediments ont ete derives principalement du front de soulevement/arche de Peace River au nord et au NE. Durant le depot du Bad Heart, la region n'a pas subi de nouvelles inclinaisons regionales. Quatre zones lineaires principales de changement rapide d'epaisseur et/ou de facies dans le Bad Heart, sont interpretees comme la marque d'un drapement mineur de strates de 5-20 m, sur les structures plus profondes en horst et graben. Ces blocs sont bordes de failles qui sont interpretees comme devenant horizontales vers des profondeurs de plusieurs km, ou elles se joignent a

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des zones de decollement d'angle faible, les separant des terrains Proterozoiques. Nous postulons que de subtiles alternances entre la compression et l'extension dans les zones de decollement, liees a leur tour a l'activite dans la Cordillere, pourrait expliquer respectivement, l'alternance observee entre le voilement regional et les periodes de faillage en bloc qui sont indiques par des evidences provenant du Bad Heart et des formations adjacentes.

Traduit par Lynn Gagnon