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Regional subdivisions, sequences, correlations and facies relationships of the Lower Triassic Montney Formation, west-central Alberta to northeastern British Columbia, Canada — with emphasis on role of paleostructure | Bulletin of Canadian Petroleum Geology | GeoScienceWorld
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Research Article| March 01, 2018
Regional subdivisions, sequences, correlations and facies relationships of the Lower Triassic Montney Formation, west-central Alberta to northeastern British Columbia, Canada — with emphasis on role of paleostructure
GDGC Ltd. Alastair Ross Technology Centre 3553 – 31st Street NW Calgary, AB T2L 2K7
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ARISE Department of Earth Sciences Simon Fraser University Burnaby, BC V5A 1S6
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Bulletin of Canadian Petroleum Geology (2018) 66 (1): 23–92.
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Graham R. Davies, Neil Watson, Thomas F. Moslow, James A. MacEachern; Regional subdivisions, sequences, correlations and facies relationships of the Lower Triassic Montney Formation, west-central Alberta to northeastern British Columbia, Canada — with emphasis on role of paleostructure. Bulletin of Canadian Petroleum Geology 2018;; 66 (1): 23–92. doi:
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Stratigraphic subdivisions and sequences established for the Lower Triassic Montney Formation based on extensive core control in west-central Alberta have been extended to the northern sector of northeastern British Columbia (NE BC). The paper draws extensively on unpublished data from multiple industry sources. The correlations are based on six (6) cross-sections incorporating 63 wells with a cumulative section length of over 1000 kms. The cross-sections are presented in two formats:
proportionally-spaced LAS log sections, included as text figures;
equally-spaced raster log sections with extensive labels (including selected core summaries) in an appendix.
The Montney in this paper is divided into three unconformity-bounded, third-order sequences. The divisions and their internal subdivisions (from base up) are:
the Griesbachian-Dienerian Lower Montney, built up by transgressive and highstand systems tracts;
the Smithian Middle Montney, with a basal lower Smithian lowstand wedge, a ‘mid’ Smithian transgressive systems tract, and a thick mid to upper Smithian highstand systems tract;
the Spathian Upper Montney, with a basal lower Spathian lowstand wedge, and an overlying mid to upper Spathian siltstone unit (the former Lower Doig Siltstone of earlier GDGC reports) built up by a basal transgressive systems tract and an upper highstand systems tract.
The bounding unconformities for these Montney divisions (from the base up) are:
the global first-order Permian-Griesbachian unconformity and sequence boundary (SB), a complex, multi-event, paleokarst boundary correlative with Permo-Triassic mass extinction event/s (base Lower Montney);
the global third-order Dienerian-Smithian unconformity and SB (Lower to Middle Montney boundary);
the global third-order Smithian-Spathian unconformity and SB (Middle to Upper Montney boundary); and
the global second-order Spathian-Anisian unconformity and SB (Upper Montney to Doig boundary).
Paleostructure on the Paleozoic unconformity below the Montney is a key control on the thickness of the total Montney, and of thicknesses of internal subdivisions, of facies, and of depositional trends. Upper Devonian Leduc reef and platform margins are the principal controls on Montney paleostructure from the southern Peace River arch area southeastward into south-central Alberta, while reactivated basement faults, including the Dawson Creek Graben Complex (DCGC) and the Hay River Fault Zone (HRFZ), are the major paleostructural controls northward into NE BC. Paleostructure is expressed best by third-order residual structure mapping of the top-Paleozoic unconformity, with three residual structure map-figures incorporating cross-section overlays included in this paper. A paleostructural location summary is included below each well log on the raster cross-sections.
In the mid 1990s, preliminary biostratigraphic dating of the Montney in west-central Alberta was based on palynology. Within the last five years or so, new conodont biostratigraphic dating of the Montney in NE BC, from one published source but mainly from data released for this paper by Progress Energy Canada, has provided strong support for the proposed ages of subdivisions in the mid to upper Middle Montney (mid to late Smithian) and throughout the Upper Montney (early, mid, late Spathian). The only apparent discrepancy between conodont age dates and log-based lithostratigraphic picks and correlations in this paper centre around the placement of the Dienerian-Smithian (Lower to Middle Montney) boundary. As all conodont-dated wells lie within or peripheral to the HRFZ or other basement faults, structural movement may be a factor in this apparent discrepancy, but it is more likely due to uncertainties concerning the age range of key conodont species around or across the Dienerian-Smithian boundary, and of some stratigraphic picks.
Some of the most intense bioturbation observed by the first author in any Montney cores occurs in the updip, shallower part of the lower Spathian lowstand wedge in westernmost Alberta and NE BC (where it is productive). A similar bioturbated interval also is recognized now in the updip, shallower part of the lower Smithian lowstand wedge in west-central Alberta. Ichnological analysis included in this paper demonstrates that the ichnogenera in both wedges essentially are the same, albeit more robust in the Spathian wedge. Extensive cryptobioturbation in HCS-dominant event beds in the upper Middle Montney enhances reservoir properties.
The subdivisions, correlations and nomenclature for the Montney defined in this paper may stir some disagreement, but should serve as a base for an eventual industry-wide nomenclature and subdivision framework for the Montney.
Fondées sur le carottage extensif du Centre Ouest de l’Alberta, les subdivisions stratigraphiques et les séquences établies pour la Formation de Montney du Trias inférieur ont été prolongées jusqu’à la région septentrionale du Nord-Est de la Colombie-Britannique (N.-E. de la C.-B.). Le présent document s’inspire considérablement de données non publiées provenant de multiples industries. Les corrélations sont basées sur six (6) sections transversales incluant 63 puits avec un secteur d’une longueur cumulative de plus de 1000 km. Les sections transversales sont présentées en deux formats comme suit:
sections de fichier ASCII espacées proportionnellement incluant textes et chiffres;
sections de matrice espacées de façon égale avec étiquettes élaborées (y compris résumés pour les carottes sélectionnées) en annexe.
Dans le présent document, nous avons divisé la Formation de Montney en trois discordances limitrophes, en séquences de troisième ordre. Les divisions et leurs subdivisions internes (de bas en haut) sont:
le Grisbachien-Diénérien du membre inférieur de Montney constitués de cortèges sédimentaires transgressifs et de haut niveau;
L’étage Smithien du membre moyen de la Formation de Montney, avec un prisme de bas niveau du Smithien inférieur basal, un cortège sédimentaire transgressif du Smithien « moyen », ainsi qu’un cortège sédimentaire épais de haut niveau de l’étage moyen à supérieur du Smithien;
Le membre supérieur de Montney de l’étage Spathien, avec un prisme de bas niveau du Smithien inférieur basal, en plus d’une unité sus-jacente du Spathien moyen à supérieur (le siltstone antérieur de la Formation de Doig mentionné plus tôt dans les rapports de GDGC) formés par un cortège sédimentaire basal transgressif et un cortège de haut niveau supérieur.
Les discordances limitrophes des divisions de Montney (de bas en haut) sont:
la discordance globale de premier ordre du Permien-Grisbachien et la limite de séquence (LS), un paléokarst limitrophe complexe en multiples épisodes que l’on peut corréler avec l’extinction de masse de(s) (l’) épisode(s) du Permien et du Trias (base du membre inférieur de Montney);
la discordance globale de troisième ordre du Diénérien-Smithien et de la LS (membre inférieur à moyen de la limite de la Formation de Montney);
la discordance globale de troisième ordre du Diénérien-Smithien et de la LS (membre moyen à supérieur de la limite de Montney); et
la discordance globale de deuxième ordre du Spathien-Anisien et la limite de séquence (membre supérieur de Montney jusqu’à la limite de Doig).
La paléostructure sur la discordance du Paléozoïque au-dessous de Montney régit de manière clef l’épaisseur de la Formation de Montney au complet, de même que l’épaisseur des subdivisions internes, des faciès et des axes sédimentaires. Ce sont les récifs de Leduc du Dévonien supérieur et les bordures de plateforme qui régissent principalement la paléostructure de Montney à partir de la région de l’arche de Peace River méridionale en direction sud-est jusqu’au Centre-Sud de l’Alberta, alors que les failles de socle réactivées, y compris le complexe en graben de Dawson Creek (CGDC), ainsi que la zone de faille de Hay River (ZFHR) sont les principaux mécanismes qui régissent les paléostructures vers le nord jusque dans le Nord-Est de la Colombie-Britannique. La paléostructure se manifeste le mieux par la cartographie d’une structure résiduelle de troisième ordre du sommet de la discordance du Paléozoïque avec trois cartes de structures résiduelles incorporant des calques de sections transversales inclus dans le présent document. Nous avons joint un résumé de l’emplacement en dessous de chaque diagraphie de puits sur les sections transversales de la matrice.
Au milieu des années 90, la datation biostratigraphique préliminaire de la Formation de Montney dans le Centre-Ouest de l’Alberta était fondée sur la palynographie. Au cours des cinq dernières années environ, à partir d’une source publiée, mais principalement au moyen de données diffusées pour notre document par Progess Energy Canada, de nouvelles datations biostratigraphiques sur les conodontes de Montney dans le Nord-Est de la Colombie-Britannique ont fourni un solide appui à l’âge proposé pour les subdivisions des membres moyen à supérieur de Montney (du Smithien moyen à tardif) ainsi que pour le membre supérieur (Spathien précoce, moyen et tardif). La seule divergence apparente entre l’âge des conodontes, les sélections lithostratigraphiques par diagraphies et les corrélations soulevées ici tourne autour de la bordure entre le Diénérien et le Smithien (du membre inférieur à moyen de la Formation de Montney). Puisque tous les puits où les datations sur les conodontes ont été réalisées se trouvent dans la ZFHR ou autres failles de socle ou en périphérie de celles-ci, les mouvements structuraux pourraient se révéler un facteur dans cette apparente divergence. Cependant, il serait plus vraisemblable que cela soit attribuable aux incertitudes de l’intervalle d’âge d’espèces clefs de conodontes autour de la limite du Diénérien-Smithien ou de part et d’autre de celle-ci, ainsi qu’ à certaines sélections stratigraphiques.
Certaines des plus intenses bioturbations observées par le premier auteur dans n’importe quelles carottes de Montney se révèlent en amont-pendage dans la partie peu profonde du prisme de bas niveau du Spathien inférieur, à l’extrême ouest de l’Alberta et dans le Nord-Est de la Colombie-Britannique (région productive). On a également reconnu un intervalle similaire soumis à la bioturbation en amont-pendage dans la partie peu profonde du prisme de bas niveau du Smithien inférieur dans le Centre-Ouest de l’Alberta. Les analyses ichnologiques de ce document démontrent que les genres ichnologiques des deux prismes sont essentiellement les mêmes, mais plus robustes dans le prisme Spathien. La cryptobioturbation extensive dans les lits entrecroisés et mamelonnées de manière prédominante dans les tempestites de la partie supérieure du membre moyen de Montney valorise les propriétés du gisement.
Les subdivisions, corrélations et nomenclatures pour la Formation de Montney définies par l’auteur pourraient soulever des désaccords, mais devraient servir éventuellement de base à une nomenclature et à un cadre de travail touchant les subdivisions pour Montney, et cela à l’échelle de l’industrie.
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