A Reconnaissance Geophysical Survey of the Kawartha Lakes and Lake Simcoe, Ontario Levé géophysique de reconnaissance des lacs Kawartha et du lac Simcoe, Ontario Eine geophysikalische Erkundung und Vermessung der Kawarthaseen und des Simcoesees, Ontario

ABSTRACT

A marine geophysical survey program has been conducted in lakes of southern Ontario. The survey was designed to detect neotectonic features, if they exist, and to evaluate their geological importance. High-resolution single- and multichannel seismic reflection profiling were used to delineate late- and post-glacial sedimentary strata and structures, as well as the sediment/bedrock interface, in the Kawartha Lakes and Lake Simcoe. Results show that two seismostratigraphic sequences are common within the unconsolidated overburden. The lower unit exhibits a parallel reflection configuration having strong reflection amplitudes, whereas the upper unit is acoustically transparent and overlies the lower unit conformably in some places and unconformably in others. Both units vary in thickness within lakes and from lake to lake. Typical subbottom profiles of Precambrian rock surfaces are rolling; those of Paleozoic rock surfaces are smooth. At one location in Lower Buckhorn Lake, tilted rock surfaces may be faulted but disturbance of overlying glacioge-nic sediments was not observed. In western Lake Simcoe and Kempenfelt Bay, slumping into graben-like features was observed. Also in Lake Simcoe, a diapiric feature was documented. It is speculated that these disturbances most likely result from glacier ice block melting and fluid migration. A tectonic origin, however, cannot be discounted at this stage of investigation. Additional systematic marine geophysical surveys are required in the future to map features in detail to determine whether they are of neotectonic or glaciotectonic origin.

RÉSUMÉ

Le levé a été mené afin de déceler les éléments néotectoniques et d'évaluer leur importance géologique. Des profils de sismique réflexion de haute résolution ont servi à déterminer les couches et les structures sédimentaires tardi- et postglaciaires ainsi que l'interface sédiment-roche en place dans les lacs Kawartha et le lac Simcoe. Les résultats montrent qu'il y a deux séquences sismostratigraphiques communes dans la couverture de dépôts meubles. L'unité inférieure présente une configuration de réflexion parallèle avec de fortes amplitudes, alors que l'unité supérieure est transparente du point de vue acoustique et recouvre l'unité inférieure parfois en concordance, parfois en discordance. L'épaisseur des deux unités varie à l'intérieur d'un lac et d'un lac à l'autre. Les profils caractéristiques des surfaces précambriennes sont ondulés, tandis que ceux des surfaces paléozoïques sont plats. En un site du Lower Buckhorn Lake, Ia surface de roches basculées est peut être faillée, mais on n'a observé aucune perturbation dans les sédiments glaciaires sus-jacents. Dans la partie ouest du lac Simcoe et la Kempenfelt Bay, on a observé des glissements dans des formes ressemblant à des grabens. On a également relevé une forme diapirique dans le lac Simcoe. On croit que ces perturbations sont probablement le résultat de la fonte de blocs glaciaires et de la migration de fluides. À ce stade des recherches, on ne peut toutefois pas écarter une origine tectonique. On devra effectuer un levé géophysique systématique afin de cartographier toutes les formes et de déterminer leur origine néotectonique ou glaciotectonique.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein marines geophysikalisches Vermessungsprogramm wurde in Seen von Sùdontario durchgefuhrt. Die Vermessung war angelegt, um eventuell vorhandene neotektonische Elemente zu entdecken und ihre geologische Bedeutung zu bestimmen. Seismische Reflexionsprofile einfacher oder mehrfacher Frequenz mit hoher Auflôsung wurden benutzt, um die spàt- und postglazia-len Sedimentschichten undstrukturen sowie das Interface Sediment/anstehendes Gestein in den Kawarthaseen und dem Simcoesee zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dafî es zwei gemeinsame seismos-tratigraphische Sequenzen innerhalb der nicht verfestigten Uberlastung gibt. Die untere Einheit zeigt eine Paralell-Reflektorstruktur mit starken Reflexion-sweiten, wohingegen die hôhere Einheit akustisch transparent ist und die untere Einheit an einigen Stellen gleichgelagert und an anderen ungleich gelagert bedeckt. Die Dicke der beiden Einheiten variiert innerhalb der Seen und von einem See zum anderen. Die typischen Unterbauprofile der pràkam-brischen Felsoberflachen sind wellig, die der palàozoischen Felsoberflachen glatt. An einer Stelle im unteren Buckhornsee sind die gekippten Felsoberflachen vielleicht verworfen, doch beobachtet man keine Stôrung der darùbergelagerten glaziogenen Sedimente. Im westlichen Simcoesee und der Kempenfelt Bay hat man Abrutschungen in gra-benartige Formen festgestellt. AuBerdem ist im Simcoesee eine diapire Form dokumen-tiert. Man vermutet, dafî dièse Stôrungen hôchstwahrscheinlich auf das Schmelzen von Gletschereisblôcken und flùssige Wanderungen zurùckzufùhren sind. Indessen kann in diesem Stadium der Forschung ein tektonischer Ursprung nicht ausgeschlossen werden.