Seismic characterization of a 'compound tectonic wedge' beneath the Rocky Mountain foreland basin, Alberta

摘要

Interpretation of reflection seismic data from the Sundre area of southern Alberta has revealed the detailed internal geometry of a "compound tectonic wedge" beneath a gently eastward-dipping homocline. The wedge extends for a distance of 8 km into the foreland basin east of the exposed apex of the triangle zone and is separated from the overlying homocline by a smooth, listric upper detachment occurring within the Upper Cretaceous Brazeau Group. Maximum dip of the upper detachment is 20°. The lower detachment of the wedge rides within Lower Cretaceous rocks, varying locally in position between shales of the Alberta Group and coals of the Blairmore Group. It is approximately 1.5 km deeper in the section than the upper detachment at the foreland limit of the wedge. Thickening of the wedge occurred by displacement along a series of frontal ramps which branch from the lower detachment and generally merge with the upper detachment toward the foreland. A backthrust also developed within the wedge, resulting in the formation of a pop-up with a vertical uplift of approximately 300 m. The backthrust to the pop-up branches from the lower detachment and cuts upsection toward the hinterland, steepening to a dip of nearly 60° at its tip point. The pop-up terminates to the south into a fault propagation fold which has only a small displacement.%L'interprétation des données de réflection sismique de la région de Sundre, du sud de l'Alberta a révélé la géométrie interne détaillée d'un "prisme tectonique composé" sous une structure monoclinale qui s'incline doucement vers l'est. Le prisme s'étend pour une distance de 8 km dans le bassin de l'avant-pays à l'est du sommet de l'affleurement de la zone triangulaire et il est séparé de la structure monoclinale sus-jacente par un décollement supérieur lisse et listrique qui se produit dans le Groupe Brazeau du Crétacé supérieur. L'inclinaison maximale du décollement supérieur est de 20o. Le décollement inférieur du prisme chevauche dans les roches du Crétacé inférieur, variant localement en position entre les shales du Groupe Alberta et les charbons du Groupe Blairmore. Il est plus profond d'environ 1,5 km dans la section du décollement supérieur à la limite de l'avant-pays du prisme. L'épaississement du prisme s'est produit par un décalage le long d'une série de rampes frontales qui se ramifient à partir du décollement inférieur et se fusionne généralement avec le décollement supérieur en direction de l'avant-pays. Un rétrochevauchement s'est également développé dans le prisme, résultant en une formation d'un "pop-up" avec soulèvement vertical d'environ 300 m. Le rétrochevauchement des "pop-up" se ramifient à partir du décollement inférieur et coupe la section en amont vers F arrière-pays, accentuant l'inclinaison de près de 60o au sommet. Le "pop-up" se termine au sud dans un pli de propagation de failles qui possède seulement un faible décalage.