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Analysis of the Lithoprobe Deep Probe and Southern Alberta Refraction Experiment data sets, focusing on the region between Deep Probe shots 43 and 55, has resulted in a continental-scale velocity structural model of the lithosphere of platformal western Laurentia reaching depths of ~150 km. Three major lithospheric blocks were investigated: (i) the Hearne Province, a typical continental Archean cratonic province lying beneath the Western Canada Sedimentary Basin; (ii) the Wyoming Province, an even older block of Phanerozoic-modified Archean crust with an enigmatic lower lithosphere; and (iii) the Yavapai–Mazatzal Province, Proterozoic terranes underlying the Colorado Plateau and Southern Rocky Mountains. In this study, the northern two of these regions are investigated with a modified ray-theoretical traveltime inversion routine that respects the spherical geometry of the Earth. The resulting crustal velocity structure, combined with supporting geological and geophysical data, reveals that the Medicine Hat block (MHB), lying between the Hearne and Wyoming provinces, is a third independent Archean crustal block. The subcrustal lithosphere along the profile is homogeneous in velocity structure, but two significant northward-dipping reflectors are apparent and interpreted as relic subduction zones associated with sutures between the three Archean blocks. The Hearne crust is typical of an Archean shield or platform both in its thickness of 34–50 km and its seismic velocity structure. The crust of the Archean MHB and Wyoming Province, which ranges in thickness from 49 to 60 km, includes a 10–30 km thick high-velocity layer, interpreted to be Proterozoic in age. Such a feature is unexpected beneath Archean crustal provinces, but if the region is considered to be the remanent marginal portion of a larger Archean continent, then the interpreted Proterozoic underplating and lack of an Archean lithospheric root can be explained. The variable topography along the reflective upper and lower boundaries of this layer, especially within the MHB, suggests considerable variability in its emplacement and subsequent tectonic history.L'analyse des ensembles de données du Deep Probe and Southern Alberta Refraction experiment du projet Lithoprobe, qui traitent de la région entre les tirs Deep Probe 43 et 55, a fournit un modèle structural de vitesse, à l'échelle du continent, de la lithosphère de la plate-forme de la Laurentia occidentale atteignant des profondeurs de ~150 km. Trois blocs lithosphériques majeurs ont été étudiés : (i) la province de Hearne, une province cratonique continentale archéenne typique qui est sous-jacente au bassin sédimentaire de l'Ouest canadien, (ii) la province de Wyoming, un bloc encore plus âgé de croûte archéenne modifiée au Phanérozoïque avec une lithosphère inférieure énigmatique et (iii) la province de Yavapai–Mazatzal, des terranes datant du Protérozoïque qui reposent sous le plateau du Colorado et les Rocheuses du Sud. Dans cette étude, les deux régions les plus au nord sont étudiées avec un système de calcul d'inversion dromochronique modifié à parcours théorique d'un rayon qui respecte la géométrie sphérique de la Terre. La structure de vitesse crustale qui en résulte, combinée à des données géologiques et géophysiques qui la supportent, fait ressortir que le bloc de Medicine Hat, placé entre les provinces de Hearne et de Wyoming, est un troisième bloc crustal indépendant datant de l'Archéen. Le long du profil, la lithosphère sous-crustale a une structure de vitesse homogène mais deux importants réflecteurs à pendage vers le nord sont apparents et on les interprète comme des zones reliques de subduction associées aux sutures entre les trois blocs archéens. La croûte Hearne est typique d'un bouclier archéen ou d'une plate-forme à cause de son épaisseur de 34 à 50 km et la structure de sa vitesse sismique. La croûte du bloc de Medicine Hat et de la province de Wyoming (Archéen), dont l'épaisseur varie de 49 à 60 km, comprend une couche de haute vitesse d'une épaisseur de 10 à 30 km que l'on attribue au Protérozoïque. Une telle caractéristique est inattendue sous des provinces crustales de l'Archéen, mais si l'on considère que la région est ce qui reste de la marge d'un continent archéen plus grand, on peut alors expliquer l'interprétation de sous-placage au Protérozoïque et le manque d'une racine lithosphérique archéenne. La topographie variable le long des limites réflectives inférieure et supérieure de cette couche, surtout à l'intérieur du bloc de Medicine Hat, suggère une grande variabilité dans sa mise en place et son histoire tectonique subséquente.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The lithospheric structure of the transition from the craton to the Cordillera in northeastern British Columbia is interpreted from inversion of seismic refraction – wide-angle reflection data along a 460-km profile, and from 3-d (3-dimensional) inversion and 2.5-d forward modelling of Bouguer gravity data. The seismic profile extends westward from the sediment-covered edge of cratonic North America across the Foreland and Omineca morphogeological belts to the eastern boundary of accreted terranes, beyond the Tintina Fault. Across the ancient cratonic margin, the resultant models reveal a westward-thickening package of low upper crustal velocities (6.2 km/s and less) and low densities to almost 20 km depth below the Western Canada Sedimentary Basin, overlying a west-facing ramp of higher velocities and densities in the middle and lower crust. These features are inferred to represent passive-margin sediments deposited on the ancient rifted margin during the mid-to-late Proterozoic and early Paleozoic. A wedge-shaped high-velocity (7.3 km/s) crustal layer at the base of the crust beneath the edge of cratonic North America is interpreted to be the result of magmatic underplating during rifting. In the Cordilleran Foreland Belt, high velocities (6.4 km/s) in the upper 5 km of the crust indicate rocks upthrust from the middle crust. A narrow trench of low velocities in the near-surface, which is imaged ~20 km to the west of the inferred location of the Tintina Fault, is interpreted to represent the actual location of the fault or a major splay. From east to west, the Moho decreases in depth from ~40 km to ~34 km below the rifted margin of ancestral North America, then defines a small root at ~38 km depth below the high topography and upper crustal velocities of the eastern Foreland Belt, and gradually shallows to ~34 km beneath the Omineca belt. An enigmatic laterally heterogeneous upper mantle has anomalously high velocities (up to 8.3 km/s) beneath the Foreland Belt, flanked by regions of low velocities (7.7–7.8 km/s). Results indicate that the location of the Cordilleran deformation front west of the ramped cratonic margin directly affected the tectonic evolution of the region.La structure lithosphérique associée à la transition du craton à la Cordillère, dans le nord-est de la Colombie-Britannique, est interprétée à l'aide d'une inversion de données de sismique réfraction–réflexion grand-angle enregistrées sur un profil de 460 km de longueur, jumelée à une inversion tridimensionnelle de données gravimétriques et avec la construction itérative de modèles de densités 2,5-d correspondant aux anomalies gravimétriques de Bouguer mesurées le long du profile sismique. Le profil sismique s'étend à l'ouest de l'ancienne marge du craton nord-américain, maintenant couverte de dépôts sédimentaires, puis traverse le Domaine de l'avant-pays et le Domaine d'Omineca jusqu'à la bordure est de l'ensemble des terranes accrétés, à l'ouest de la faille Tintina. Le long de l'ancienne marge du craton nord-américain, les modèles résultants présentent une région de basses vitesses (< 6,2 km/s) et de basses densités s'épaississant vers l'ouest jusqu'à 20 km de profondeur sous le Bassin Sédimentaire de l'Ouest Canadien. Cette région recouvre une rampe d'échelle crustale inclinée vers l'ouest et caractérisée par de hautes vitesses et de hautes densités dans la croûte médiane et inférieure. Ces traits sont interprétés comme représentant les sédiments d'une marge passive déposés durant le Protérozoïque moyen jusqu'au Phanérozoïque sur l'ancienne marge continentale. Une couche tronquée de hautes vitesses (7,3 km/s) située à la base de la croûte, sous l'ancienne marge du craton nord-américain, est interprétée comme le résultat de plaçage sous la croûte de matériel magmatique durant la période de rifting. Dans le Domaine de l'avant-pays, des vitesses élevées (6,4 km/s) à 5 km de la surface de la croûte indiquent des roches soulevées de la croûte médiane. Un fossé étroit, caractérisé par de basses vitesses et situé près de la surface, est observé 20 km à l'ouest de la localisation actuelle de la faille. Nous déduisons de nos résultats que le fossé représente la position exacte de la faille Tintina ou d'une faille associée avec une large zone de failles. D'est en ouest, la profondeur du Moho diminue d'environ 40 km à 34 km sous l'ancienne marge du craton nord-américain, définie ensuite une racine crustale à environ 38 km de profondeur sous la haute topographie et les hautes vitesses dans la croûte supérieure de la partie orientale du Domaine de l'avant-pays, pour ensuite remonter graduellement jusqu'à environ 34 km sous le Domaine d'Omineca. Un manteau supérieur énigmatique et hétérogène est caractérisé par des vitesses anormalement élevées (jusqu'à 8,3 km/s) sous le Domaine de l'avant-pays flanquées par des régions de basses vitesses (7,7–7,8 km/s). Les résultats indiquent que la position du front de déformation de la Cordillère à l'ouest de la rampe de la marge cratonique a affecté directement l'évolution tectonique de la région. [ABSTRACT FROM AUTHOR]