Anatomy and provenance of a typical transgressive sandstone: the Lower Cretaceous Martin House Formation, Northern Canada

Abstract

Abstract The Martin House Formation is a transgressive sandstone interval representing the first stage of foreland basin deposition in northwestern Canada during the Cretaceous and offers a template for recognition of transgressive sandstones in other regions. Results from outcrop sections, wire-line logs, drill core, palynology, petrographic analyses, and detrital zircon dating were integrated to better constrain the paleogeographic setting for the northern part of the Western Interior Basin during the Albian. Twelve facies and four facies associations were defined across the study area. Earliest Albian floodplain deposits (FA1) were overlain by estuarine (FA2), shallow marine (FA3) and offshore strata (FA4) deposited during a major Albian transgression. During the Lower Cretaceous, the Mackenzie Corridor was on the eastern side of a foreland basin and the Keele Arch formed a north-south trending highland. Facies maps show that the basin paleotopography imparted significant control on the distribution and lateral continuity of stratigraphic units. The results of this study help elucidate controls on sediment routing in northwestern Canada during the Albian and provide insight into processes that affected the development of stratigraphic architecture in the Western Interior Basin. The most likely basin reconstruction involving non-marine Albian strata in the study area is to infer a marine trough forming the Cordilleran foredeep to the west of the study area. Résumé La Formation de Martin House est un intervalle de grès transgressif du Crétacé représentant le premier étage d’un dépôt d’avant-pays dans le Nord-Ouest du Canada et elle fournit un modèle nous permettant de reconnaître les grès transgressifs d’autres régions. Les résultats de sections d’affleurement, de diagraphies de puits, de carottes de forage, de palynologie, d’analyses pétrographiques et de datation de zircon détritique ont été intégrés pour mieux restreindre le contexte paléogéographique de la partie nord du bassin intérieur occidental pendant l’Albien. Nous avons trouvé douze faciès et quatre associations de faciès dans le secteur étudié. Les dépôts les plus précoces parmi les plaines d’inondation de l’Albien (FA1) étaient recouverts de strates de dépôts estuariens (FA2), de strates de mer peu profonde (FA3) et extracôtières (FA4) déposées durant une transgression majeure de l’Albien. Au cours du Crétacé inférieur, le corridor de Mackenzie se situait du côté est d’un bassin d’avant-pays, tandis que l’arche de Keele formaient un haut-pays d’orientation nord-sud. Les cartes de faciès montrent que la paléotopographie du bassin régissait de manière significative la répartition et la continuité latérale des unités stratigraphiques. Les résultats de cette étude permettent d’expliquer ce qui régissait le cheminement des sédiments dans le Nord-Ouest du Canada pendant l’Albien, en plus de nous donner un aperçu des processus qui influent sur l’évolution de l’architecture stratigraphique du bassin intérieur occidental. La reconstruction la plus probable du bassin dans le secteur étudié comprenant des strates non marines de l’Albien supposerait une dépression marine qui aurait formé l’avant-fosse cordillériennne à l’ouest du secteur étudié. Michel Ory