Geophysical evidence for thrust faulting in the Carboniferous Antigonish-Mabou Subbasin, Nova Scotia
Authors: Durling P. , Harvey P. , Howells K. 
Published: September 2014

Petroleum industry seismic reflection data and gravity profiles were used to interpret offshore and onshore geological structures in the Carboniferous Antigonish-Mabou Subbasin. Four seismic horizons were mapped, and the deepest (reflection 'A'; near the base of the Windsor Group) was contoured to produce a time-structure map of the subbasin. The Antigonish-Mabou Subbasin is structurally complex and deepens to 2.8 s two-way time (S600 m) in the north-central part of St. Georges Bay. It is substantially thinner onshore in the Antigonish (up to 1.0 s; 2000 m) and Mabou areas (up to 1.6 s; 3200 m).

The geophysical data have revealed more complex structures at depth than previously shown by surface mapping, boreholes or shallow penetration marine seismic profiling data. Within the subbasin, low angle thrusts and high angle strike-slip faults, salt structures and elevated basement blocks were mapped. Some faults have large throws (up to 3200 m) and separate large uplifted basement blocks from deeper basinal areas. Movement on the faults is of post Windsor age. New evidence for thrusting is provided by: seismic data in southern St. Georges Bay; onshore seismic profiles in the Mull River area; and gravity profiles near Antigonish. Only one of these thrust faults has been mapped at the surface by previous workers in the area.

The thrust faults place Windsor Group and older rocks over basal Windsor Group reflections (reflection 'A'). The thrust faults appear to terminate in the Windsor Group, where movement on the thrusts is transferred to back-thrusts and/or transformed into disharmonic folding above a decollement within the Windsor Group evaporites.

RÉSUMÉ

Des profils gravimétriques et des données de réflexion sismique de L'industrie pétrolière ont été utilisés aux fins de l'interprétation de structures géologiques côticres et marines du sous-bassin du Carbonifère d'Antigonish-Mabou. Quatre horizons sismiques ont été cartographiés et on a levé les courbes de niveau de l'horizon le plus profond (réflexion A », près de la base du Groupe de Windsor) afin de réaliser une carte de la structure temporelle du sous-bassin. Le sous-bassin d'Antigonish-Mabou est structuralement complexe et il s'approfondit à 2,8 s dans les deux sens (5 600 m) dans le centre-nord de la baie de St. Georges. Il est substantiellement plus mince dans les secteurs côtiers des régions d'Antigonish (jusqu'a 1,0 s — 2 000 m) et de Mabou (jusqu'à 1,6 s — 3 200 m).

Les données géophysiques ont révèlé des structures plus complexes a des profondeurs importantes que ce qu'avaient précidemment montre la cartographic supérficielle, les trous de sonde ou les données des profils sismiques marins de pénétration peu profonde. À l'intérieur du sous-bassin, on a cartographic des poussles subhorizontales et des décrochements a fort pendage, des structures saliferes et des blocs du socle soulevés. Quelques failles présentent d'importants rejets verticaux (jusqu'à 3 200 m) et de gros blocs séparés du socle soulevés de points plus profonds du bassin. Le mouvement des failles est postérieur à l'âge du Groupe de Windsor. On possède de nouvelles preuves de la formation de failles grâce aux données sismiques sur le sud de la baie de St. Georges, aux profils sismiques côtiers du secteur de la rivière Mull, ainsi qu'aux profils gravimétriques du secteur proche d'Antigonish. Seule une de ces failles chevauchantes a été cartographies en surface par les géologues précédemment actifs dans la région.

Les failles chevauchantes placent le Groupe de Windsor et les roches plus anciennes au-dessus des réflexions basales du Groupe de Windsor (réflexion A »). Les failles chevauchantes semblent s'évanouir dans le Groupe de Windsor, où le mouvement exerci sur les poussées est transfere à des rètrocharriages ou transformé en un pli dysharmonique au-dessus d'un decollement à l'intérieur d'évaporites du Groupe de Windsor.

[Traduit par la rédaction]