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TitreSeismic velocities within the sedimentary succession of the Canada Basin and southern Alpha-Mendeleev Ridge, Arctic Ocean: evidence for accelerated porosity reduction?
AuteurShimeld, J; Li, Q; Chian, D; Lebedeva-Ivanova, N; Jackson, R; Mosher, D; Hutchinson, D
SourceGeophysical Journal International vol. 204, issue 1, 2016 p. 1-20, https://doi.org/10.1093/gji/ggv416 (Accès ouvert)
Année2016
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20140437
ÉditeurOxford University Press (OUP)
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1093/gji/ggv416
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html; csv
ProvinceRégion extracotière du nord
SNRC98C; 98F; 98G; 99B; 99C; 99D; 107E; 107F; 107G; 107H; 117E; 117F; 117G; 117H
Lat/Long OENS-180.0000 -120.0000 87.5000 70.0000
Sujetslevés géophysiques; levés de reflexion sismiques; levés de refraction sismiques; levés sismiques marins; levés acoustiques marins; structure de la croûte; croûte océanique; bassins sédimentaires; marges continentales; plate-forme continentale; talus continental; plaines abyssales; cônes sous-marins; géologie du substratum rocheux; lithologie; roches sédimentaires; schistes; grès; turbidites; sédiments marins; dépôts glaciomarins; établissement de modèles; porosité; analyses thermiques; flux thermique; historique de l'enfouissement; anomalies magnétiques; antécédents géologiques; bathymétrie; Bassin de Canada ; Plateau de Chukchi ; Calotte glaciaire Laurentide; géophysique; géologie marine; géologie régional; stratigraphie; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; géomathématique; Phanérozoïque; Cénozoïque; Quaternaire; Tertiaire; Mésozoïque; Crétacé; Jurassique
Illustrationssketch maps; geophysical images; seismic velocity profiles; graphs; tables; models
ProgrammePréparation d'une soumission pour un plateau continental élargi dans les océans Atlantique et Arctique sur le droit de la mer (UNCLOS), Délimitation du plateau continental du Canada en vertu de la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer (UNCLOS)
Diffusé2015 11 09
Résumé(non publié)
Le bassin Canada et la partie sud du complexe de dorsales Alpha-Mendeleev couvrent une partie importante du plancher de l'océan Arctique, mais la géologie de cette région pionnière non forée et en grande partie couverte de glace demeure mal connue. De nouveaux renseignements résident dans des données de sismique-réflexion et de sismique-réfraction à grand angle recueillies lors de levés réalisés entre 2007 et 2011 à l'aide de bouées acoustiques non réutilisables. Des échantillons de la relation vitesse-profondeur au sein de la succession sédimentaire ont été extraits des analyses publiées de 142 de ces enregistrements, qui ont été recueillis à l'aide de stations irrégulièrement espacées à l'intérieur d'une région de 1,9 x 106 km2. Les échantillons ont été modélisés à l'échelle régionale, sous-régionale ou propre à une station en employant une fonction exponentielle de l'inverse de la vitesse en fonction de la profondeur et des paramètres représentatifs à l'échelle régionale déterminés par régression numérique. Cette approche nous permet de générer des profils vitesse-profondeur lisses et non oscillatoires en n'importe quel endroit voulu de la région d'étude, même là où la densité de mesures est faible. Une application pratique de la modélisation est démontrée par une carte de l'épaisseur de la succession sédimentaire, qui repose sur les horizons de sismique-réflexion interprétés dans le domaine du temps et dont l'estimation de la profondeur résulte d'une conversion fondée sur les profils vitesse-profondeur pour chaque trace sismique. Une épaisseur totale de 12-13 km est relevée tant à l'aplomb du cône du Mackenzie supérieur que du talus intermédiaire au large de l'Alaska, mais le prisme sédimentaire s'amincit de manière plus progressive au large de la seconde région. La représentation cartographique de la vitesse observée en fonction de la vitesse prévue fait ressortir des tendances géospatiales cohérentes associées à cinq sous-régions : le cône du Mackenzie; les talus continentaux au large du cône de Mackenzie; la plaine abyssale; la partie sud-ouest du bassin Canada; et le domaine magnétique d'Alpha-Mendeleev. Une comparaison des modèles vitesse-profondeur sous-régionaux avec les données de puits publiées, ainsi qu'une interprétation des paramètres du modèle d'ajustement optimal propre aux stations, donne à penser que le grès ne constitue pas la lithologie dominante dans l'une ou l'autre des cinq sous-régions. Cependant, le rapport global grès/shale augmente vraisemblablement en direction du cône du Mackenzie et le modèle pour cette sous-région se compare avantageusement à celui tiré des données de puits concernant les turbidites du Miocène dans l'est du golfe du Mexique. Les résultats propres aux stations indiquent également que la granulométrie des sédiments du Quaternaire augmente en direction de la marge de Beaufort-Mackenzie et de celle de l'île Banks, d'une manière cohérente à l'avancée variable de l'Inlandsis laurentidien documentée pour ces marges. Les facteurs lithologiques ne permettent pas d'expliquer entièrement les tendances vitesse-profondeur élevées qui sont associées au bassin Canada et au domaine magnétique d'Alpha-Mendeleev. Une réduction accélérée de la porosité en raison de l'existence présumée d'un paléoflux thermique élevé, lequel pourrait être lié aux types crustaux sous-jacents ou peut-être à l'intrusion de produits d'une activité volcanique dans la succession sédimentaire. Outre l'examen de la variation d'une importante propriété physique dans le bassin de l'océan Arctique, notre étude fournit une base comparative pour des études ailleurs dans le monde qui touchent les vitesses sismique, l'évolution de l'enfouissement sédimentaire, la compaction sédimentaire, l'inversion de données sismiques et la prévision de surpression, particulièrement dans les successions à prédominance de mudrock.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Le bassin Canada et la partie sud de la dorsale Alpha-Mendeleev reposent sous une partie importante de l'océan Arctique, mais, comme il n'y a pas eu de forages en profondeur, nous avons peu de connaissances sur la géologie de cette région éloignée, généralement couverte de glace. Des mesures géophysiques de la vitesse des ondes sismiques qui se propagent dans la Terre donnent un aperçu de la nature et de l'épaisseur des roches sédimentaires dans une zone s'étendant sur près de deux millions de kilomètres carrés. L'élaboration de modèles spatiaux 3D à partir du jeu de données nous permet d'établir les processus géologiques qui affectent les roches sédimentaires, notamment la compaction et le flux thermique à travers la croûte.
GEOSCAN ID295829