Allostratigraphy of the Upper Cretaceous Lea Park - Belly River Transition in Central Alberta, Canada (1996)

ABSTRACT The Upper Cretaceous (Campanian) Lea Park - Belly River transition in the study area of central Alberta is composed of a wedge of eight regressive-transgressive shoreline allomembers (A-H) which young to the east/northeast. The six youngest allomembers (C-H) are fully developed within the study area. These allomembers are interpreted to reflect high frequency fluctuations in base level. There were superimposed on the base level rise phase of a longer term cycle which created the accommodation space necessary for the Belly River wedge of sediment to migrate into the basin. The bounding discontinuities which define each allomember are marine regressive surfaces of erosion (RSEs) and nonmarine subaerial unconformities (SUs). These RSEs are interpreted to have been created by forced regressions caused by high frequency base level falls which resulted in the shoreline shifting rapidly in a basinward direction before deposition of the shoreline allomember. Nonmarine subaerial unconformities (SUs) underlie fluvial channels and associated nonmarine deposits landward of the shoreface allomembers. These SUs are created by the same drop in base level as the marine RSEs, and as such the two surfaces are genetically related to each other. Marine flooding surfaces (FSs) are generally nonerosive in nature, cannot be correlated as successfully as the RSEs and have no easily identifiable genetic equivalent in the nonmarine section. This makes the FSs less suitable for defining the allostratigraphy. Deposition in the marine realm during the base level rise phase of each allomember is relatively minor, except in Allomember G, which contains extensive base level rise deposits. The older allomembers (C-E) form a strongly progradational stacking pattern, and are interpreted to have been deposited during a period of minimum rate of long term rise in base level. The youngest allomembers (F-H) form a progradational/aggradational stacking pattern reflecting a period of higher rate of long term base level rise. The rate of long term rise is interpreted to have reached a maximum during deposition of Allomember G, allowing for extensive transgressive sedimentation during the base level rise phase of the high frequency base level cycle. RESUME La transition Lea Park - Belly River du Cretace superieur (Campanien) dans la region etudiee dans le centre de l' Alberta est composee d' un prisme sedimentaire downlapping forme de huit allomembers de ligne de rivage regressif-transgressif (A-H) qui deviennent progressivement plus jeunes vers l' est/nord-est. Les six allomembres les plus jeunes (C-H) sont pleinement developpes dans la region etudiee. Ces allomembres sont interpretes comme etant la repercussion de fluctuations a haute frequence du niveau de base. Ils furent superposes a une phase de l' elevation du niveau de base d' un cycle a plus long terme qui crea l' espace necessaire pour que le prisme sedimentaire de Belly River puisse s' avancer dans le bassin. Les discordances limites qui definissent chaque allomembre sont des surfaces d' erosion de regression marine (SERMs) et des discordances d' erosion subaerienne continentales (DESs). Ces SERMs sont interpretees comme ayant ete produites par des regressions forcees qui furent causees par des chutes a haute frequence du niveau de base qui a leur tour eurent comme resultat un mouvement rapide de la ligne du rivage en direction du bassin avant le depot de l' allomembre de ligne de rivage. Les discordances d' erosion subaerienne continentales (DESs) se retrouvent sous les chenaux fluviaux et les depots continentaux qui leurs sont associes en direction du rivage par rapport aux allomembres de la zone infratidale. Ces DESs sont crees par la meme baisse du niveau de base que les SERMs marines, et comme tel les deux surfaces sont genetiquement reliees entre elles. Les surfaces d'inondation marines (SIMs) ne sont en general pas de nature erosive, ne peuvent pas etre correlees avec autant de succes que les SERMs et ne possedent pas d'equivalent genetique facilement identifiable dans la coupe continentale. Ceci rend les SIMs moins appropriees pour definir la sequence allostratigraphique. La sedimentation dans le domaine marin durant la phase de hausse du niveau de base de chaque allomembre est relativement peu importante, sauf dans le cas de l' allomembre G, qui renferme des depots de hausse de niveau de base repandus. End_Page 14------------------------- Les allomembres les plus anciens (C-E) forment un ensemble empile (stacking pattern) qui progresse vigoureusement vers la mer, et sont interpretes comme ayant ete deposes durant une periode de taux minimum de hausse a long terme du niveau de base. Les allomembres les plus jeunes (F-H) forment un ensemble empile progressant vers la mer/d' alluvionnement, qui reflete une periode de taux plus eleve de hausse de niveau marin a long terme. Le taux de hausse a long terme est interprete comme ayant atteint un maximum durant le depot de l'allomembre G, permettant ainsi une sedimentation transgressive etendue durant la phase de hausse du niveau de base du cycle de niveau de base a haute frequence. Traduit par Marc Charest