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- Title
Deformation of Upper Carboniferous coal measures in the Sydney Basin: evidence for late Alleghanian tectonism in Atlantic Canada.
- Authors
Gibling, M R; Langenberg, W; Kalkreuth, W D; Waldron, J WF; Courtney, R; Paul, J; Grist, A M
- Abstract
Upper Carboniferous (Stephanian) coal measures of the Sydney Basin are deformed by reverse faults and folds with dips of up to 50° on the limbs. These structures represent compressional or transpressional events (Donkin Episode) of unknown sequence and timing. Offshore swath-bathymetry data indicate that northwest-striking reverse faults are folded by prominent northeast-trending folds. Vitrinite reflectance patterns of oriented coal samples from the fold limbs are uniaxial negative, with minimum reflectance axes (R[sub min] ) near-normal to bedding and fanning across fold axes. This pattern implies that the bulk of coalification took place through burial compaction without directed horizontal stress, prior to the deformation that produced the folds. Slight divergence between R[sub min] axes and poles to bedding may reflect slight tilting, associated with differential subsidence or early reverse faulting, before or during coalification, or may lie within analytical error. One moderately biaxial sample suggests that some deformation accompanied coalification locally. Available apatite fission-track data for the Sydney Basin indicate that cooling of the coal measures to below 100 ± 20°C was underway by the Middle to Late Triassic or earlier. Because cooling implies that coalification was largely complete, the fission-track results are compatible with latest Paleozoic or early Mesozoic deformation. We infer that the Donkin Episode represents late Alleghanian (Permian?) compression within the Appalachian Orogen. If so, the Sydney structures are manifestations of a little-known tectonic episode in Atlantic Canada. However, Mesozoic–Cenozoic deformation cannot be ruled out.Les séries houillères du bassin de Sydney (Carbonifère supérieur - Stéphanien) sont déformées par des failles inverses et des plis déversés dont les flancs atteignent des pendages de 50º. Ces structures représentent des événements de compression ou de transpression (épisode Donkin) dont la séquence et la synchronisation sont inconnues. Les données de bathymétrie par secteurs au large indiquent que les failles inverses à direction nord-ouest sont pliées par des plis proéminents à tendance nord-est. Les patrons du facteur de réflexion de la vitrinite provenant d'échantillons de charbon orientés prélevés sur les flancs des plis sont uniaxes négatifs, avec des axes de réflectance minimum (R[sub min] ) presque perpendiculaires au litage et se dispersant en travers des axes de plis. Ce patron implique que la plus grande part de la carbonisation a eu lieu par compaction d'enfouissement sans contrainte horizontale directe, avant la déformation qui a produit les plis. La légère divergence entre les axes R[sub min] et les pôles du litage pourrait refléter un léger basculement associé à une subsidence différentielle ou à des failles inverses précoces, avant ou durant la carbonisation, ou encore cette divergence pourrait être à l'intérieur de la fourchette de l'erreur analytique. Notre échantillon modérément biaxe suggère qu'une certaine déformation ait localement accompagné la carbonisation. Pour le bassin de Sydney, les données disponibles de datation par traces de fission sur l'apatite indiquent que le refroidissement des séries houillères à des températures inférieures à 100 ± 20 ºC était déjà en cours au Trias moyen à tardif ou plus tôt. Puisque le refroidissement implique que la carbonisation était presque terminée, les résultats de datation par traces de fission concordent avec la déformation au Paléozoïque terminal ou au Mésozoïque précoce. Nous concluons que l'épisode Donkin représente une compression à l'Alléghanien tardif (Permien ?) à l'intérieur de l'orogène des Appalaches. Si tel est le cas, les structures de Sydney sont des évidences d'un épisode tectonique peu connu au Canada Atlantique. Cependant, une déformation au Mésozoïque–Cénozoïque ne peut être rejetée d'emblée.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
CANADA; CARBONIFEROUS stratigraphic geology; GEOLOGICAL basins; PLATE tectonics; EARTH sciences
- Publication
Canadian Journal of Earth Sciences, 2002, Vol 39, Issue 1, p79
- ISSN
0008-4077
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/e01-062