Pop-Up Structures and the Fracture Pattern in the Balsam Lake Area, Southern Ontario

Abstract

An examination of topographic lineaments detectable in Landsat TM images and measurement of joints in outcrop in the Balsam Lake area reveals a systematic bedrock fracture pattern with three principal sets oriented 091°, 027°, and 152°. The 027° trend is parallel to a major aeromagnetic anomaly, the Niagara-Pickering Linear Zone (NPLZ), which underlies the Balsam Lake area and is thought to mark the sub-Paleozoic continuation of the Proterozoic Central Metasedimentary Belt Boundary Zone (CMBBZ). Possible origins of the main joint sets due to Acadian (091° set), Alleghanian (152° set) and St. Lawrence rift system tectonics (091° and 027° sets) are discussed. En-echelon pop-up structures have a mean principal trend of 118°. They displace Lake Algonquin paleobeaches, suggesting formation less than 12,500 years ago. The orientation of the pop-up structures is subnormal to the current in situ maximum horizontal stress direction, SHmax (020°), and is parallel to members of the 091° joint set, indicating possible nuclea-tion on favourably-oriented pre-existing joints. These pop-ups are the only features in the Balsam Lake area with strong evidence for a neotectonic age.L'examen des linéaments topographiques repérables sur les images Landsat (TM) et la mesure des diaclases dans un affleurement de la région de Balsam Lake révèle la présence d'un réseau de fractures dont l'orientation des trois principaux ensembles est 091°, 027° et 152°. La direction 027° est parallèle à une anomalie aéromagnétique majeure, la zone linéaire Niagara-Pickering, présente sous la région de Balsam Lake; on croit qu'elle identifie le prolongement sub-paléozoïque de l'aire limite de la zone méta-sédimentaire centrale protérozoïque. On traite des origines possibles des principaux ensembles de fractures attribuables aux systèmes acadien (091°), alléghanien (152°) et du rift du Saint-Laurent (091 °et 027°). La direction des structures de soulèvement en échelon est de 118°. Elles ont déplacé des paléo-plages du Lac Algonquin, indiquant ainsi une formation postérieure à 12 500 ans. L'orientation des structures de soulèvement est subnormale à la direction de la contrainte horizontale maximale actuelle, SHmax(020°), et est parallèle à des éléments de l'ensemble des fractures de direction 091°, montrant ainsi leur formation possible dans des fractures existantes bien orientées. Ces structures de soulèvement sont les seuls éléments de la région démontrant un âge néotectonique.Eine Untersuchung der topographischen Lineamente die in Landsat TM-Bildern nachweisbar sind und Messungen der Fugen in den Aufschlùssen des Balsam Lake-Gebiets lassen ein systematisches Bruchmuster des anstehenden Gesteins erkennen mit drei nach 091°, 027° und 152° ausgerichteten Haupteinheiten. Die Ausrichtung nach 027° ist parallel zu einer wichtigen aeromagnetischen Anomalie, der linearen Zone von Niagara-Pickering, die unter dem Balsam Lake-Gebiet liegt; man halt sie fur eine subpalàozoische Fortfùhrung des Grenz-bereichs der proterozoischen zentralen metasedimentàren Gùrtel-zon...

Penecontemporary tectonic forms in basement areas: evidence derived from quarry exposures on northwestern Eyre Peninsula, South Australia

“…In any given area the crestal fractures are aligned [21], whereas they would be randomly oriented, though probably following contours, if due to unloading. They do not display a preferred aspect as could be anticipated if related to insolation and their reported occurrence in cold regions such as Labrador [22] and the Sierra Nevada of California [23], on lake floors [24] and pos-sibly beneath soil cover [25] confirm this conclusion. The granitic bedrock shows no evidence of significant alteration by weathering or by biochemical action, negating any suggestion of possible rupture due to volume increase.…”

On the origin of A-tents (pop-ups), sheet structures, and associated forms

“…Cushing et al (1910), Sbar and Sykes (1973), and later Wallach et al (1993) reached a similar conclusion concerning the buckled arches or pop-ups located in eastern Canada and adjacent parts of the USA (see also Rutty and Cruden, 1993;Thomas et al, 1993). Two caveats need to be entered, however.…”