ABSTRACT

This contribution describes evidence for Middle Devonian contractional deformation and foreland basin development in the Purcell and Rocky mountains of southern Canada. These are interpreted as early manifestations of the Antler Orogeny, which is well documented in the western United States. Middle Devonian foreland basin strata include the Mount Forster Formation and correlative strata, which change laterally from > 500 m of lithic sandstones, conglomerates and volcanic flows in westernmost exposures to predominantly shale and gypsum in exposures to the east, and the Harrogate Formation, which comprises shallow water carbonates and minor mudstone. Significant local lateral thickness and facies changes, and angular unconformities that truncate folds, were created within the Middle Devonian foreland basin strata in the Delphine Creek region of southeastern British Columbia in response to syndepositional folding within an interpreted wedge-top basin. A normal fault, formed during Neoproterozoic rifting, was inverted during the Devonian contraction. Middle Devonian foreland basin strata pinch out to the northeast against the West Alberta Ridge, which was a Middle Devonian paleohigh interpreted to have been a peripheral bulge.

Integration of the interpretations of Middle Devonian fold and thrust belt and foreland basin development with published structural and stratigraphic evidence from elsewhere in western Canada leads to the conclusion that Antler fold and thrust belt and foreland basin development may have occurred along the length of the Canadian portion of the ancient Cordilleran continental margin during the Devonian and Mississippian. The Western Canada Sedimentary Basin is interpreted to have been a distal foreland basin during the Devonian and Mississippian. Important changes in subsidence and uplift patterns within the basin, and an increase in the general rate of subsidence, may have been influenced by a combination of flexural loading by thrust sheets and foreland basin strata and horizontal in-plane stresses associated with Antler convergent tectonism. Faults that influenced deposition of mid-Paleozoic sediments, and created permeable pathways for the flow of hot fluids, may have formed as the result of horizontal in-plane stresses. Hot fluids interpreted to have significantly influenced diagenetic processes in mid-Paleozoic carbonate reservoir rocks may have been tectonically expelled in response to Antler thrust belt development.

RESUME

Cette contribution decrit des evidences de deformation contractionnelle et de developpement de bassin d'avant-pays au Devonien moyen dans les montagnes Purcell et Rocheuses du sud du Canada. Ces evidences sont interpretees comme des manifestations precoces de l'orogenie Antler, qui est bien documentee dans l'Ouest des Etats-Unis. Les strates du bassin d'avant-pays du Devonien moyen incluent la Formation de Mount Forster et leurs strates correlatives. Celles-ci passent lateralement a des epaisseurs de plus de 500 m de gres lithiques, de conglomerats et d'ecoulements volcaniques dans les affleurements les plus a l'ouest, a des affleurements a predominance de shale et de gypse a l'est, et a la Formation de Harrogate, qui comprend des carbonates d'eaux peu profondes et d'un peu de mudstone. Les changements lateraux d'epaisseur et de facies significatifs localement, et les discordances angulaires qui tronquent des plis, ont ete creees a l'interieur des strates du Devonien moyen du bassin d'avant-pays dans la region du ruisseau Delphine du Sud-Est de la Colombie-Britannique, en reponse au plissement syn-sedimentation a l'interieur d'un bassin a sommet en biseau. Une faille normale, formee durant le rifting Neoproterozoique, a ete inversee durant la contraction du Devonien. Les strates du Devonien moyen du bassin d'avant-pays se pincent et disparaissent vers le nord-est contre la crete de l'Ouest de l'Alberta, qui a ete une paleo-culmination au Devonien moyen, interpretee comme ayant ete un bombement peripherique.

L'integration des interpretations du developpement de la chaine de plissement et de chevauchement du Devonien et du bassin d'avant-pays avec les evidences structurales et stratigraphiques publiees pour d'autres regions du bassin de

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l'Ouest du Canada, mene a la conclusion que le developpement de la chaine Antler de plis et chevauchement et du bassin d'avant-pays a pu se produire tout au long de la portion canadienne de l'ancienne marge continentale de la Cordillere durant le Devonien et le Mississippien. Le bassin sedimentaire de l'Ouest du Canada est interprete comme ayant ete un bassin d'avant-pays distal durant le Devonien et le Mississippien. D'importants changements dans les patrons de subsidence et de relevement a l'interieur du bassin et une augmentation du taux general de subsidence ont peut-etre ete influences par une combinaison de mise en charge flexurale par des nappes de chevauchements et des strates de bassin d'avant-pays, et par les contraintes horizontales intra-planaires associees au tectonisme convergent d'Antler. Les failles, qui ont influence le depot des sediments du milieu du Paleozoique et cree des voies permeables d'ecoulement de fluides chauds, ont peut-etre ete formees en reaction a des contraintes intra-planaires. Les fluides chauds, interpretes comme ayant influence significativement les processus diagenetiques des reservoirs de carbonates du milieu du Paleozoique, ont peut-etre ete expulses tectoniquement en reponse au developpement de la chaine de chevauchement Antler.

Traduit par Lynn Gagnon