Variations in detachment levels, ramp angles and wedge geometries along the Alberta thrust front

摘要

Variable ramp angles between nine separate detachment horizons of varying lengths yield a spectrum of wedge geometries along the Alberta thrust front. In addition to the regionally significant Mississippian, Devonian and Jurassic detachments recognized by previous workers, six extensive Upper Cretaceous detachment horizons are identified here on the basis of detailed mapping, interpretation of high-resolution seismic data and regional correlation. In the Grande Cache area substantial shortening occurs at the Paleozoic level and between two detachments in the Blackstone Formation. In southern Alberta (between Grease Creek and Pincher Creek), shortening occurs between much higher level detachments in the Brazeau Group as well as above significant flats at the Mississippian, Devonian, Jurassic, Blackstone and Wapiabi levels. The majority of the 984 ramp angles measured fall in the 10°-30° range. Mean ramp angles are steepest near Grande Cache (30.4° ± 10.0° in Paleozoic carbonates; 21.0° ± 8.9°in Cretaceous clastics) and shallowest at Pincher Creek (11.3° ± 3.1° in Paleozoic carbonates; 9.2° ± 2.8° in Cretaceous clastics). There is a general trend of decreasing ramp angles from north to south, which is likely due to the thick (2500 m) sequence of competent rocks involved in the deformation at Grande Cache and the presence of multiple detachments and many thinner (100-500 m) thrust sheets in southern Alberta.%Les angles variables de rampes entre les neufs horizons de diverses longueurs de décollements distincts donnent une gamme de géométries de prismes le long du chevauchement du front albertain. En plus des décollements régionalement significatifs du Mississipien, du Dévonien et du Jurassique identifiés par d'anciens travailleurs, six horizons de décollements importants sont identifiés dans cette étude en se fondant sur les cartes détaillées, sur l'interprétation des données sismiques de hautes résolutions et de la corrélation régionale. Dans la région de Grande Cache un raccourcissement important se produit au niveau du Paléozoïque et entre les deux décollements dans la Formation Blackstone. Dans le sud de l'Alberta (entre Grease Creek et Pincher Creek), les raccourcissements se produisent entre des décollements de niveau bien plus élevé dans le Groupe Brazeau ainsi qu'au-dessus des bas-fonds significatifs aux niveaux du Mississippien, Dévonien, Jurassique, Blackstone et Wapiabi. L'inclinaison des angles pour la majorité des 984 rampes se situent entre 10o-30o. Les angles moyens de rampes sont les plus inclinés près de Grande Cache (30,4o ± 10,0o en carbonates du Paléozoïque; 21,0o ± 8,9o en clastiques du Crétacé) les moins profonds à Pincher Creek (11,3o ± 3,1o dans les carbonates du Paléozoïque; 9,2o ± 2,8o dans les clastiques du Crétacé). Il y a une tendance générale de décroissance des angles de rampes du nord au sud, qui est probablement causée par la séquence épaisse (2500 m) de roches compétentes qui font parties de la déformation à Grande Cache et la présence des multiples décollements et un grand nombre de couches de chevauchements plus minces (100-500 m) dans le sud de l'Alberta.