Volume 23, Number 2, June 1996

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Compelling evidence for past great earthquakes along the Cascadia subduction zone and for the present buildup of elastic strain have been revealed through a multidisciplinary research effort. From Vancouver Island to northern California, there is paleoseismic evidence of sudden subsidence of the coast and of strong shaking from huge earthquakes at irregular intervals averaging about 500 years. The last was 300 years ago, before the historical period.Several independent techniques show the present shortening and buckling ofthe coastal region diagnostic of strain accumulation on a locked subduction thrust fault. The pattern of strain and the temperature at depth on the fault allow definition of the maximum landward extent of future events. Although the earthquakes are very large, up to magnitude 9, the predicted ruptures are mainly offshore some distance from the major cities, limiting the severity of the expected shaking.

FR:

Une recherche multidisciplinaire a per-mis de mettre en lumière des preuvescertaines démontrant que de très fortsséismes se sont produits le long de lazone de subduction de Cascadia, et que cette dernière est présentement en étatde contrainte élastique. De l'île de Van-couver jusqu'au nord de l'État de Cali-fornie, des indices paléosismiquesmontrent que la côte a subi des épi-sodes de subsidences brusques et quede forts séismes l'ont secouée à inter-valles irréguliers d'une durée moyenned'environ 500 ans. Le dernier de ceux-cis'est produit il y a 300 ans, soit avant ledébut de la période historique. Plu-sieurs méthodes de mesure indépen-dantes démontrent que l'actuel rétrécis-sement et le bombement mesurés de larégion côtière permet de diagnostiquerune accumulation de contraintes à l'en-droit d'une faille de subduction coincée.Les caractéristiques des contraintesainsi que la température au lieu de lafaille permettent de prédire le prolonge-ment maximal sur le continent desévénements sismiques à venir. Bien qu'il s'agisse de très forts séismes, jus-qu'à 9 sur l'échelle Richter, les rupturesprévues se produiront surtout au large,à bonne distance des principales villes,réduisant d'autant l'intensité locale destremblements de terre.

EN:

Early in 1996, the Geological Survey of Canada acquired a Sensitive High-Resolution Ion Microprobe (SHRIMP). Now operating, this instrument permits precise in situ measurement of isotopes in mineral grains. SHRIMP complements the widely used isotopic dating method of isotope dilution thermal ionization mass spectrometry. Although SHRIMP is less precise than isotope dilution methods, the material sampled is much smaller, offering better spatial resolution and faster analysis. SHRIMP'S most important application is the determination of U-Pb isotopic ages of zircon. Studies particulary suited to SHRIMP include analysis of minerals in situ where context is vital (e.g., complex metamorphicrocks), detrital zircon chronology in sedimentary basin analysis, and reconnaissance zircon chronology with application to geological mapping and mineral exploration projects. SHRIMP will be accessible to academia/industry researchers in Canada in late 1996, following development of requisite analytical/scientific expertise.

FR:

Au début de l'année 1996, la Commis-sion géologique de Canada a acquis une microsonde ionique à haute résolu-tion ultrasensible appelée SHRIMP. Cetinstrument qui est fonctionnel mainte-nant, permet de faire des mesures iso-topiques précises in situ sur le grainminéral même. La microsonde SHRIMPconstitue un complément à la méthodede datation isotopique très répanduequ'est la spectrographie de masse ther-moionique par diluton isotopique. Bienque la microsonde SHRIMP ne permet-te pas des déterminations aussi préci-ses que celles obtenues par les métho-des par dilution isotopique, l'échantillonrequis est beaucoup plus petit, ce quipermet une bien meilleure résolutionspatiale et une analyse plus rapide. Ladétermination des âges U-Pb sur le zir-con constitue la plus importante appli-cation de la microsonde SHRIMP. L'utili-sation de cette microsonde est particu-lièrement indiquée dans les études où laconnaisance du contexte est primordialet qui requièrent des mesures in situ,comme l'étude de roches métamor-phiques complexes, la chronologie deszircons détritiques dans les analysesdes bassins sédimentaires, et l'établis-sement des principaux repères chrono-logiques lors de campagnes de recon-naissance géologique ou de projetsd'exploration minérale. La microsondeSHRIMP pourra être utilisé par les cher-cheurs des milieux académiques et in-dustriels canadiens vers la fin de 1996,dès que le savoir-faire analytique et scientifique approprié aura été acquis.

EN:

During the past 15 years a very rapidly increasing general interest in eustasy and its causes and, in particular, highly detailed chrono-correlations utilizing the Phanerozoic sea-level curves compiled by Peter Vail and coworkers at Exxon have resulted in a large number of publications, including several using presumed Ordovician eustatic events for chrono-correlations. However, facts and theory argue against the possibility of recognizing synchronous sea-level fluctuations in a set of widely separated stratigraphie sections (see also Paleoscene 16: Miall, 1994). There are simply too many factors influencing the shape of the ocean geoid, the recording of sea-level changes on the margins of continents, and fossil and/or radiometrically based time constraints. These factors make it impossible to identify and discriminate individual eustatic events with the precision necessary for detailed high-resolution chrono-correlations in pre-Tertiary successions. Instead, fossils and radiometric data remain the decisive tools for detailed regional and worldwide chrono-correlations.

FR:

Au cours des 15 dernières années, unintérêt croissant s'est manifesté pour lesquestions touchant l'eu stasia et sescauses, et en particulier pour des corré-lations chronologiques très détailléesbasées sur les courbes des niveauxocéaniques phanérozoîques compiléespar Peter Vail et ses collègues de lasociété Exxon. De nombreuses publica-tions sont parues sur ce sujet, dont plu-sieurs se basent sur de présumés évén-ements eustatiques ordoviciens pourétablir des corrélations chronologiques.Cependant, faits et principes permet-tent pas de reconnaître l'existence defluctuations océaniques synchrones ausein de séquences strati graphiquestrès distantes (voir aussi Paleoscene 16:Miall, 1994). Il existe simplement beau-coup trop de facteurs qui agissent sur laforme du géoïde océanique, sur la pré-servation des marques de change-ments du niveau des mers sur les mar-ges des continents, ainsi que sur lapréservation des marqueurs chronolo-giques que sont les fossiles biolo-giques ou radiométriques. Ces facteursrendent impossible l'identification etl'isolement d'événements eustatiquesparticuliers, avec la précision nécessai-re permettant d'établir des corrélationschronostratigraphiques détaillées dansdes séquences pré-tertiaires. Les don-nées des fossiles biologiques et radio-métriques demeurent plutôt les outilesfondamentaux dans l'établissement decorrélations chronologiques mondialeset régionales détaillées.

EN:

This paper is the first of two that review recent research involving in situ stresses in sedimentary rocks and the geological and petroleum engineering applications of these data. Part I describes and discusses the most commonly used methods for measuring today's rock stresses in sedimentary rocks, in terms of Sv {vertical principal stress), SHmax (larger horizontal principal stress) and SHmin (smaller horizontal principal stress). Stress magnitudes may be obtained from density logs (Sv), from hydraulic fracture tests and leak-off tests (SHmm) as well as from core monitoring techniques (SHmin, SHmax). Borehole slotting holds promise for use in deep wells (SHmln, SHmax), but is not yet operational. Near-surface stress orientations (SHmirv SHmax) can be inferred from a variety of geological indicators, provided precautions are taken in selecting locations. Subsurface stress orientation data are provided by breakouts (SHmm. SHmax) specific types of core fractures (SHmin, SHmax) and core discing (SHmax), as well as by core expansion (SHmin. SHmax), hydraulic fractures (SHmax), drilling-induced fractures (SHmax), and earthquakes (SHmax). Acoustic an isotropy and shear wave splitting will indicate microfracture orientation, which may or may not coincide with contemporary stress axes. All these methods are in common use today, especially within the oil industry.

FR:

Ce rapport est le premier des deux quiprésentent la recherche récente descontraintes in-situ dans les roches sédi-mentaires, et les applications de la géo-logie et du génie pétrolier de ces don-nées. La partie première décrit et ad-dresse les méthodes les plus populairespour mesurer les contraintes contem-poraines qui affectent les roches sédi-mentaires en termes de Sv (contrainte principale verticale), de SiHmin (con-trainte majeure horizontale) et de SHmln(contrainte mineure horizontale). Pourobtenir les grandeurs des contraintes,on peut examiner les diagraphies dedensité (Sv), utiliser les fractures hy-drauliques ou des essais de pressionsous le sabot de cimentation (SHmin)«aussitôt que les techniques analytiquesexécutées sur des carottes (SHmin.SHmJn). Mortaiser les sondages offreune promesse pour les puits profonds(SHmm. SHmln), mais la technique n'estpas encore operationelle. Près de lasurface, on peut déduire les orientations des contraintes (SHmin, SHmln)avec l'assistance d'un assortiment d'in-dicateurs géologiques, mais il est néc-essaire de sélectionner les endroitsavec précaution. Sous la surface, lesorientations des contraintes principalessont fournies par les ovalisations despuits de forage (SHmJn, SHmln). des typesparticuliers de fractures des carottes(SHmln. SHminï. par le discage des carot-tes (SHmln. SHmln), par la dilatation descarottes (SHmin, SHmin), des fractureshydrauliques (SHmm) et aussi les trem-blements de terre (SHmln). L'anisotropieacoustique et la séparation des ondestransversales indiqueront l'orientationdes fractures microscopiques, mais lesattitudes obtenues ne sont pas toujoursen accord avec les axes des contraintescontemporaines. Toutes ces méthodessont courantes, particulièrement dansl'industrie pétrolière.