Original paper
Polyphase Eurekan deformation along the Vendom Fiord Fault Zone on south Ellesmere Island (Canadian Arctic) and its possible relation to the Wegener Fault
von Gosen, Werner; Piepjohn, Karsten; Reinhardt, Lutz
Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Band 163 Heft 3 (2012), p. 261 - 282
published: Sep 1, 2012
DOI: 10.1127/1860-1804/2012/0163-0261
ArtNo. ESP171016303005, Price: 29.00 €
Abstract
Between Vendom Fiord and Makinson Inlet on south Ellesmere Island (Canadian Arctic), the 75 kilometre-wide Vendom Fiord Fault Zone has deformed Palaeozoic deposits of the Franklinian Basin and overlying Tertiary clastic sediments. The fault zone consists of a complex network of NNE-SSW and NW-SE trending faults and is bounded in the west by the ESE-directed frontal thrust of the Eurekan Fold-and-Thrust Belt. Structural analyses of unconsolidated Palaeocene to Eocene sediments in the Stenkul Fiord and Split Lake areas result in a four-stage deformational history interrupted by clastic sedimentation. The first-stage Eurekan deformation took place in the Stenkul Fiord area probably during Early Eocene times. Following deposition, the second stage of deformation occurred and was controlled by sinistral transpressive kinematics at Stenkul Fiord and by coeval reverse and dextral strike-slip faulting with folding in the Split Lake area. Both are interpreted to belong to a regional dextral NNE-SSW strike-slip regime with related ∼NE-SW compression. After deposition of the coarse clastic sediments of the Split Lake Beds on an angular unconformity, probably in the Middle Eocene, the third and fourth stage of the Eurekan deformation occurred as recorded by folding and sinistral strike-slip faulting, respectively. The development of the Eurekan Fold-and-Thrust Belt west of Vendom Fiord is interpreted as being connected with sinistral faults that were active in the east during Middle to Late Eocene. In our study areas there are no indications for a Eurekan tectonic event in the Palaeocene that might be connected with sinistral strike-slip deformation along the Wegener Fault in the Nares Strait area. Our interpretation instead suggests that the polyphase Eurekan deformational history and sedimentation were connected with a complex tectonic history in the offshore areas of northern Baffin Bay.
Kurzfassung
Zwischen Vendom Fiord und Makinson Inlet auf Süd-Ellesmere Island (kanadische Arktis) hat die 75 Kilometer breite Vendom-Fiord-Störungszone paläozoische Ablagerungen des Franklinian Beckens und aufliegende klastische Sedimente des Tertiärs deformiert. Die Störungszone besteht aus einem komplexen Netzwerk NNE-SSW und NW-SE verlaufender Störungen und wird im Westen durch die ESE gerichtete frontale Störung des Eurekan Falten- und Überschiebungsgürtels begrenzt. Strukturelle Untersuchungen unverfestigter paläozäner bis eozäner Sedimente in den Gebieten des Stenkul Fiords und Split Lakes resultieren in vier Deformationsabschnitten, die von klastischer Sedimentation unterbrochen wurden. Das erste Stadium der Eurekan Deformation im Stenkul-Fiord-Gebiet verlief wahrscheinlich während des unteren Eozäns. Nach anschließender Sedimentation wurde der zweite Abschnitt der Deformation durch sinistrale transpressive Kinematik am StenkulFiord und gleichzeitiger Aufschiebung und dextraler Lateralverschiebung mit Faltung im Split-Lake-Gebiet kontrolliert. Beide werden als Anteile eines regionalen, dextralen NNE-SSW Lateralverschiebungs-Systems unter NE-SW-Kompression interpretiert. Nach der Ablagerung grober klastischer Sedimente der Split Lake Beds über einer Winkeldiskordanz, wahrscheinlich im mittleren Eozän, verliefen der dritte und vierte Abschnitt der Eurekan-Deformation, angezeigt durch Faltung bzw. sinistrale Lateralverschiebung. Die Bildung des Eurekan Falten- und Überschiebungsgürtels westlich des Vendom Fiords wird in Verbindung mit den sinistralen Störungen im Osten interpretiert, die während des mittleren bis späten Eozäns aktiv waren. In unseren Untersuchungsgebieten fanden sich keine Hinweise auf ein Eurekan-Ereignis im Paläozän, das mit sinistraler Lateralverschiebung entlang der Wegener-Störung im Nares-Strait-Gebiet in Verbindung gebracht werden könnte. Dagegen weisen unsere Interpretationen darauf hin, dass die mehrphasige Eurekan Verformungs- und Sedimentationsgeschichte mit einer komplexen tektonischen Geschichte in den Offshore-Bereichen der nördlichen Baffin Bay verbunden war.
Keywords
tectonics • cenozoic • fault zones • sedimentation • soft-sediment deformation • plate tectonics • eurekan deformation