Crustal structure across the northern Cordillera, Yukon Territory, from seismic wide-angle studies: Omineca Belt to Intermontane Belt

Brian Creaser, George Spence
2005 Canadian journal of earth sciences (Print)  
A seismic refraction -wide-angle reflection experiment shot in 1997 in the southern Yukon Territory crosses the Omineca Belt, which includes the strike-slip Tintina Fault, and terminates within the Intermontane Belt of the northern Canadian Cordillera. Lithospheric structure is interpreted from two-dimensional forward and inverse modelling of traveltimes, combined with forward-amplitude modelling, and from 2.5-dimensional modelling of gravity data. Beneath the Cassiar terrane and the North
more » ... and the North America miogeocline, average velocities in the upper 20 km of crust are < 6.1 km/s. In the west beneath the accreted Cache Creek, Slide Mountain, and Yukon-Tanana terranes, average velocities increase to -6.3 km/s. In the upper crust, the velocity model beneath these terranes thus correlates with more mafic accreted material and not with a subsurface extension of the Cassiar terrane. The Tintina Fault is a crustal-scale structure across which significant structural differences occur. A mid-crustal reflector terminates to the east of the Tintina Fault. The crust immediately west of the fault is thicker (-37 km) than the crust to the east (-34 km); the thick crust may suggest movement along the fault from a region of thicker crust to the south. Lower crustal velocities range from 6.4 to 6.7 km/s, with the lowest velocities located 25-50 km west of the Tintina Fault, coincident with the location of the thickest crust. A reflector at 28 km depth may correspond to the top of Proterozoic cratonic basement in the lowermost crust. Upper mantle velocities just below the Moho range from 7.8 to 7.9 km/s, consistent with the high heat flow in the region. Résumé : Un essai de sismique réfraction -réflexion à grand angle effectué en 1997 dans le sud du Territoire du Yukon traverse la ceinture d'Omineca, laquelle comprend la faille de décrochement Tintina, et se termine dans le Domaine intermontagneux de la partie nord de la Cordillère canadienne. La structure lithosphérique est interprétée à partir d'une modélisation directe et inverse des durées de trajet en deux dimensions (2-d) combinée à une modélisation directe des amplitudes et de la modélisation 2,5-d des données gravimétriques. Sous le terrane de Cassiar et le miogéocline de l'Amérique du Nord, les vitesses moyennes dans les 20 km supérieurs de la croûte sont < 6,1 km/s. À l'ouest, sous les terranes accrétés de Cache Creek, de Slide Mountain et de Yukon-Tanana, les vitesses moyennes atteignent~6,3 km/s. Dans la croûte supérieure, le modèle de vitesse sous ces terranes correspond donc plus avec du matériel mafique accrété et non avec une extension souterraine du terrane de Cassiar. La faille de Tintina est une structure d'échelle crustale à travers laquelle on peut retrouver d'importantes différences structurales. Un réflecteur à mi-croûte se termine à l'est de la faille de Tintina. La croûte immédiatement à l'ouest de la faille de Tintina est plus épaisse (~37 km) que la croûte à l'est (~34 km); cette croûte épaisse pourrait suggérer qu'il y ait eu mouvement le long de la faille à partir d'une région de croûte plus épaisse vers le sud. Des vitesses plus basses de la croûte varient de 6,4-6,7 km/s; les vitesses les plus basses sont situées 25-50 km à l'ouest de la faille de Tintina et coïncident avec la localisation de la croûte la plus épaisse. Un réflecteur à une profondeur de 28 km pourrait correspondre au sommet du socle cratonique (Protérozoïque) dans la croûte la plus basse. Les vitesses du manteau supérieur, tout juste sous le Moho, varient de 7,8-7,9 km/s ce qui concorde avec le grand flux thermique dans la région. [Traduit par la Rédaction] Creaser and Spence 1203
doi:10.1139/e04-093 fatcat:iyh4golfzbhybh6kcscdh244si