Stratigraphic and Structural Framework of Upper Middle Ordovician Rocks in the Head Lake-Burleigh Falls Area of South-Central Ontario Cadre stratigraphique et structural des roches de l’Ordovicien moyen supérieur dans la région de Head Lake-Burleigh Falls, au centre-sud de l’Ontario Stratigraphischer und struktureller Rahmen der Felsen aus dem oberen mittleren Ordovizium in der Gegend von Head Lake-Burleigh Falls im südlichen Zentrum von Ontario

ABSTRACT

Field investigations in the Head Lake-Burleigh Falls area of south-central Ontario, that focused mainly on the Covey Hill(?), Shadow Lake, Gull River and Coboconk formations along the Paleozoic escarpment, provided clear evidence of faulting. Observed and inferred structural deformation, coupled with faciès changes within the Shadow Lake and lower Gull River, point to a succession of basement movements during the Phanerozoic. These range from Hadrynian-Early Cambrian, through Middle Ordovician to post-late Middle Ordovician times. Some of the earlier movements (Hadrynian-Early Cambrian to late Middle Ordovician) appear to be coincident with, and probably related to, plate tectonic events and the associated Taconian orogeny that were in progress along the southeastern margins of the North American continent. Post-Middle Ordovician block faulting, on the other hand, may have been triggered by any number of epeirogenic events related to late stage Taconian, Acadian or Alleghanian orogenies in Late Ordovician to Carboniferous times, or possibly to rifting associated with continental break-up and initiation of seafloor spreading processes in the early Mesozoic. Manuscrit révisé accepté le 5 août 1993

RÉSUMÉ

Des levés de terrain faits dans la région de Head Lake-Burleigh Falls, portant surtout sur les formations de Covey HiII (?), Shadow Lake, Gull River et Coboconk ont fait ressortir la présence de failles. Les déformations tectoniques observées et supposés, ainsi que les changements de faciès dans le Shadow Lake et le cours inférieur de la GuII River, montrent qu'il y a eu une succession de mouvements du socle pendant le Phanérozoïque. Ces mouvements se sont produits de l'Hadryanien-Cambrien inférieur à l'Ordovicien moyen, puis jusqu'après l'Ordovicien moyen supérieur. Certains des premiers mouvements (Hadryanien-Cambrien inférieur à l'Ordovicien moyen) semblent coïncider avec la tectonique des plaques, et y être reliés, et avec l'orogenèse du Taconique qui s'est manifestée sur les marges sud-ouest du continent nord-américain. La formation de failles dans les blocs après l'Ordovicien moyen, d'autre part, a pu être provoquée par un ou plusieurs événements épirogénétiques liés aux orogenèses du dernier étage du Taconique, de l'Acadien et de l'Alléghanien de l'Ordovicien supérieur au Carbonifère pendant la formation des fossés d'effondrement lié à la séparation des continents et le début de l'expansion océanique au Mésozoïque inférieur.

ZUSAMMENFASSUNG

FeIdforschungen im Head Lake-Burleigh FaIIs-Gebiet, sùdliches Zentrum von Ontario, die sich hauptsàchlich auf die Bildungen von Covey Hill(?), Shadow Lake, Gull River und Coboconk entlang des palàozoischen Steilabfalls konzentrierten, ergaben ein klares BiId der Verweiiung. Die beobachteten und vermuteten strukturellen Verformungen weisen zusammen mit Fazies-Ànderungen im Shadow Lake und dem unteren Lauf des GuII River auf eine Aufeinanderfolge von Untergrundbewegungen wàhrend des Phanerozoikums. Dièse reichen vom frùhhadrynischen Kambrium durch das mittlere Ordovizium bis zu Zeiten nach dem spàten mittleren Ordovizium. Einige der frùheren Bewegungen (frùhhadrynisches Kambrium bis spates mittleres Ordovizium) scheinen mit der Tektonik der Platten sowie der takonischen Orogenèse, welche entlang der sudôstlichen Rander des nordamerikanischen Kontinents stattgefunden haben, zeitlich zusammenzufallen und verbunden zu sein. Die Bildung von Brùchen in den Blôcken nach dem mittleren Ordovizium kônnte andererseits durch ein oder mehrere epirogenetische Ereignisse ausgelôst worden sein, verbunden mit den Orogenesen der letzten takonischen, akadischen und alleghanischen Stufe vom spàten Ordovizium bis zum Karbon, oder wohl auch verbunden mit Spaltung auf Grund des Auseinanderbrechens der Kontinente und dem Beginn der Ausbreitung des Meeresbodens im frùen Mesozoikum.