Original paper

Ellesmerian and Eurekan fault tectonics at the northern margin of Ellesmere Island (Canadian High Arctic)

Piepjohn, Karsten; von Gosen, Werner; Läufer, Andreas; McClelland, William C.; Estrada, Solveig

Abstract

The northern part of Ellesmere Island is dominated by up to several hundreds-of-kilometres long, NE-SW striking fault zones parallel to the passive continental margin of the Canadian Arctic Archipelago. Most of the fault zones formed during or have been affected by one or two important tectonic events in the development of the northern margin of North America. The events can be related to a post-Caledonian stage of the formation of Laurussia during the Early Carboniferous Ellesmerian Orogeny and to the final break-up of the supercontinent during the Eurekan Deformation in the Early Tertiary. Two of the fault zones, the Petersen Bay Fault and Yelverton Thrust, represent the original boundary between the allochthonous terrane Pearya and the Franklinian Basin. Both fault zones were formed during the approach and docking of Pearya against the margin of Laurentia. After the development of the Palaeozoic to Cenozoic Sverdrup Basin, the faults in central and SE Ellesmere Island were re-activated or initiated as thrusts or reverse faults and as strike-slip faults in the NW part of the island during the Early Tertiary Eurekan Deformation. The age of the strike-slip movements along the north margin of the Canadian Arctic Islands indicates that the evolution of the large brittle fault zones is more likely related to the opening of the Eurasian Basin than to the formation of the Amerasian Basin.

Kurzfassung

Der nördliche Bereich von Ellesmere Island wird von bis zu mehreren hunderte Kilometer langen, NE-SW-streichenden Störungszonen parallel zum passiven Kontinentalrand des kanadischen arktischen Archipels durchzogen. Die meisten dieser Störungen sind auf ein oder zwei tektonische Ereignisse zu beziehen, die mit der postkaledonischen Phase der Bildung von Laurussia während der ellesmerischen Orogenese im Unterkarbon und mit dem Zerfall dieses Superkontinents während der alttertiären Eureka-Deformation in Verbindung stehen. Zwei dieser Störungszonen, die Petersen-Bay-Störung und die Yelverton-Überschiebung, repräsentieren die ursprüngliche Grenze zwischen dem exotischen Pearya-Terrane und dem Franklin-Becken. Beide Störungszonen wurden bei der Annäherung und der Kollision von Pearya und Laurentia gebildet. Nach der Entwicklung des jungpaläozoischen bis alttertiären Sverdrup-Beckens wurden die Störungen während der Eureka-Deformation als Aufschiebungen im Zentrum und Südosten von Ellesmere Island und als Seitenverschiebungen im Nordwesten der Insel reaktiviert beziehungsweise neu angelegt. Das Alter der Lateralbewegungen entlang des Nordrandes der Kanadischen Arktischen Inseln spricht dafür, dass die Entwicklung der großen spröden Störungszonen eher auf die Öffnung des Eurasischen Beckens als auf die Bildung des Amerasischen Beckens zurückzuführen ist.

Keywords

pearya terraneellesmerian orogenyeurekan deformationellesmere islandnorth margin of north americaplate tectonics