Famennian and Tournaisian biostratigraphy of the Big Valley, Exshaw and Bakken formations, southeastern Alberta and southwestern Saskatchewan

摘要

This biostratigraphic study of the conodont faunas from the Devonian-Carboniferous boundary beds in southeastern Alberta and southwestern Saskatchewan suggests that there is a significant hiatus between the Big Valley and Bakken formations. The hiatus may span the Upper trachytera to Upper postera zones. It divides the Kaskaskia sequence of the Williston and Western Canada Sedimentary basins into lower and upper parts. The Devonian Big Valley Formation is composed of interbedded calcareous claystones and shallow marine carbonates. The uppermost limestone bed is overlain with an erosional contact by a rubble deposit that grades upward into a silty and fossiliferous claystone. This limestone bed contains conodonts of the Uppermost marginifera to Lower trachytera zones. The claystone bed is sharply overlain, by means of a pyritized lag deposit, by the euxinic, "offshore" shale facies of the lower shale members of the Bakken and Exshaw formations, which contain conodonts of the Famennian lower to Upper expansa zones. The middle (Coleville Sandstone) member of the Bakken Formation and the siltstone unit of the Exshaw Formation include fossils and sedimentary structures typical of clastic, shallow marine deposits. These units, composed of sandstone, silt-stone and claystone, did not yield diagnostic, short-ranging conodonts but probably include the Devonian-Carboniferous boundary. The sandy and silty beds are overlain by another black, euxinic "offshore" shale facies: the upper shale member of the Bakken Formation. This black shale unit contains an early Tournaisian conodont fauna and changes upward and westward into a greenish-grey marine shale facies that forms the basal part of the Carboniferous Banff and Lodgepole formations. The greenish-grey shale facies is locally calcareous and yielded early Tournaisian conodonts of the sulcata to Lower crenulata zones.%L'étude biostratigraphique des faunes de conodontes des couches limites du Dévonien-Carbonifère du sud-est de l'Alberta et du sud-ouest de la Saskatchewan suggère une lacune stratigraphique significative entre les formations Big Valley et Bakken. Cette lacune stratigraphique peut créer un intervalle entre les zones du trachytera supérieur et du postera supérieur. Elle divise la séquence Kaskaskia des bassins sédimentaires de Williston et de l'Ouest canadien en partie supérieure et partie inférieure. La Formation Big Valley du Dévonien est composée d'argile indurée calcaire interstratifiée et de carbonates en eau peu profonde. La couche de calcaire la plus supérieure est recouverte d'un contact d'érosion par un dépôt de biocaille qui se nivelle de façon ascendante dans de l'argilite silteuse et fossilifère. Cette couche de calcaire contient des conodontes des zones les plus supérieures marginifera à trachytera inférieur. La couche d'argilite est recouverte abruptement, par moyen de résidu de déflation pyritisé, par les schistes de faciès, euxinique "au large" des membres inférieurs de schistes des formations Bakken et Exshaw, qui contiennent des conodontes des zones expansa du Famennien inférieur et supérieur. Le membre intermédiaire (grès du Colleville) du Bakken et l'unité d'aleuronite de la Formation Exshaw inclut des fossiles et des structures sédimentaires typiques des dépôts marins en eau peu profonde, clastiques. Ces unités, composées de grès, d'aleuronite et d'argilite, non pas données de conodontes de courtes étendues symptomatiques mais inclut probablement la limite du Dévonien-Carbonifère.