Prolongement de l'autoroute 5, Chelsea (Québec) : vallée du ruisseau Meech (fin)

173. – Skarn ou roche calco-silicatée (à gauche) en contact avec une syénite (à droite). 

Description plus bas. (Mai 2009)

SUITE DE LA «PARTIE 3».

Dernier d'une série de quatre billets, ultime étape que je voyais approcher avec un soupçon de crainte ; la raison en découle de la difficulté de rattacher une partie de ce que j'ai vu sur le terrain à ce que je lis sur la carte géologique. Nulle reproche à celui qui l'a dressée, mais, à l'époque (la carte a été publiée en 1989), la magnifique coupe à travers les formations que nous a procurée le prolongement de l'autoroute 5 n'existait pas. Grâce aux tranchées de route, nous bénéficions maintenant d'une série d'affleurements frais et continus qui se laissent déchiffrer sans efforts.

Quoique...

AUTOROUTE 5 – CARTE GÉOLOGIQUE
Extrait coloré de la carte de Dupuy (1989), déjà affichée dans les précédents billets de cette série.
Note. – Les photos 9030 à 9049 sont exposées à la «Partie 3» de cette série ; la photo 9041 est aussi affichée dans la «Partie 2».

MARBRE BRUCITIQUE (voir «Lexique», en annexe.)
Photos 0150-0151. – Marbre brucitique* (M13c), selon la carte de Dupuy (1989), contenant des lambeaux (boudins) d'une roche calco-silicatée semblable, sans doute, à celle dont il a été question dans le précédant billet – ou à celle dont la description suit plus bas. (N à gauche ; mai 2009.)

(Les * renvoient à l'«Annexe : lexique», à la fin du billet.) 

RCS OU SKARN ?

Photos 161 et 173 (cette dernière au début du billet). – Roche calco-silicatée (RCS)* verte en contact avec une syénite* grise (I2D sur la carte). Contact net mais complexe ; chacune des roches contient des enclaves de l'autre ; le démantèlement de la RCS par la syénite semble particulièrement efficace tandis que la RCS propulse de minces filons dans la syénite. (Photos : N à droite ; mai 2009.)

À cet endroit, on s'attendrait plutôt à voir, selon la carte, un marbre brucitique (M13c) en contact avec avec la syénite (avec cette réserve toutefois que je n'ai pu pointer le site qu'approximativement sur la carte). Mais il est possible qu'au lieu d'une RCS, nous ayons plutôt affaire à un skarn*, roche obtenue par la réaction d'une roche carbonatée (marbre ou dolomie...,) avec une roche magmatique :

Carbonate de calcium + silicates + chaleur  = roche calco-silicatée de contact, ou skarn 
+ hurlements des géochimistes devant un raccourci aussi outrageusement simplifié des choses.

Argument de poids en faveur de cette interprétation, de semblables skarns se sont développés dans les marbres dolomitiques du secteur au contact de la syénite. Cette altération en périphérie s'est accompagnée d'une autre, plus en profondeur, par altération hydrothermale ; la dolomite a été transformée en calcite par la libération du magnésium qui s'est concentré dans un minéral nouveau, la brucite* :

Dolomite (carbonate de calcium et de magnésium) + H2O + chaleur =

calcite (carbonate de calcium) + brucite (hydroyde de magnésium) 
+ nouveaux concert de protestations venant du chœur des géochismistes...

Détail de la photo 173.

Qui dit concentration n'est pas loin de penser rentabilité. De fait, la brucite (minerai du magnésium) a été exploitée dans la région immédiate du site, témoins les carrières Stephen Cross (fermée au public) et Maxwell (site d'une tour à bungee), actives de 1941 à 1968 (Dupuy, 1989), à moins de 2 km au N du secteur couvert par l'extrait de la carte de Dupuy (1989) présenté ici (où figure d'ailleurs un petit gîte de brucite).

Mais tout ceci est une autre histoire... (Un aperçu raisonnablement complet des ressources minérales de l'Outaouais et de son histoire minière est en préparation.) 

PERSPICACITÉ
« Mais dites-nous, monsieur, protesterons les plus éveillés d'entre mes lecteurs, êtes-vous en train de nous dire que vous auriez du mal à distinguer sur le terrain une RCS (constituée, disons, de diopside) d'un skarn (composé lui aussi, disons, de diopside) ? »

On ne saurait mieux résumer mon propos. Sans l'aide du contexte (fourni ici par les tranchée de route et la carte géologique), un affleurement isolé peut-être difficile à interpréter.

RÉFÉRENCES
Dupuy, H., 1989, Géologie de la région de Wakefield-Cascades. Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles, Québec, MB89-18, 1989, 14 pages, avec 1 carte (1/20 000).
Le prolongement de l'autoroute 5 : pour la sécurité! Transport Québec. [Lien mis à jour.]

ANNEXE : LEXIQUE (complète l'«Annexe» de la «Partie 3»).
Brucite (n.f.). – Minéral ; hydroxyde de magnésium. Briques et ciments réfractaires. Briques et ciments réfractaires.
Skarn (n.m.) et Roche calco-silicaté (n.f.). – Skarn : roche composée de minéraux calco-silicatés, résultat de l'interaction d'une roche carbonatée et d'un magma (métamorphisme de contact). Au pays, le mot est souvent utilisé comme synonyme de roche calco-silicatée résultant du métamorphisme régional d'une dolomite impure (voir «Partie 3»), sans présumer de son mode de formation. Ces usages n'aident en rien à la clarté des exposés.
Syénite (n.f.). – Roche magmatique ayant le feldspath alcalin comme minéral principal, et dépourvue de quartz, contrairement au granite. Elle doit son nom à un ville d'Égypte, Assouan (anciennement Syène), où l'on a exploité dès l'Antiquité des carrières de granite : en effet, selon les systèmes modernes de classification, la roche d'Assouan n'est plus considérée comme une syénite...


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Prolongement de l'autoroute 5, Chelsea (Québec) : vallée du ruisseau Meech (3)

9041. – L'Outaouais est piquetée de mines d'apatite et de mica (phlogopite) abandonnées dont les gisements se concentrent dans un type particulier de roches, les roches calco-silicatées* et les filons de calcite dont elles sont les hôtes**. La nouvelle section de l'autoroute 5 à Chelsea (Québec), inaugurée en décembre 2009, offre une coupe à travers ce genre de formations. Manque de bol pour les (anciens) mineurs et les collectionneurs (actuels) de minéraux, cette tranchée de route semble stérile... (Oct. 2008)
Vert (diverses teintes) : roche calco-silicatée ; rose : filons et masses de calcite ; rouge : granite .

(SUITE DE LA «PARTIE 2».)

Voir «ANNEXE : quelques minéraux», à la fin du billet.

QUELQUES DATES**
De 1870 à 1890, l’Outaouais a été le centre minier le plus actif du pays. Le principal minéral exploité était l’apatite (minerai du phosphate) dont les gîtes parsèment le territoire. Les gisements, modestes et dispersés, de teneur erratique, n’ont pu soutenir longtemps la concurrence étrangère ; dès 1890, les mines d’apatite connaissent un déclin avec l’arrivée sur le marché du phosphate des vastes gisements étatsuniens. Le mica prend le rôle dominant laissé par l’apatite (1895-1965), d’autant que ces deux minéraux se rencontrent au sein des mêmes gîtes, les filons de calcite associés aux roches calco-silicatées.
Durant les années 1950, on a prospecté ces formations pour l’uranium sans découvrir, parmi les nombreux gisements relevés, aucun qui soit rentable. Le regain d'intérêt pour ce métal et la reprise de sa prospection, ces dernières années, en inquiète plus d'un. Mais ceci est un autre sujet... Enfin, signalons l'exploitation sporadique de la molybdénite.
Les gisements d'apatite, de mica et de molybdénite n’ont plus de valeur économique, mais pour les collectionneurs de cristaux, ils conservent leurs attraits.

AUTOROUTE 5 – CARTE GÉOLOGIQUE

Selon la carte de Dupuy (1989), déjà affichée dans le premier billet de cette série, la nouvelle section de l'autoroute 5 coupe à travers une colline composée en grande partie d'une variété de roche calco-silicatée (M14c ; diopsidite verte/blanche). Les X blancs indiquent la tranchée de route dont les photos sont mises en ligne dans le présent billet et le précédent. Les différentes roches calco-slicatées (M14 et M15) sont regroupées sous la même teinte de vert. (Voir légende de la carte.)
Note. – Les photos 150-151, 161 et 173 seront l'objet du prochain billet.

LES ROCHES CALCO-SILICATÉES (RCS)
Comme leur nom l'indique*, les RCS ont une composition dominée par les silicates de calcium (et de magnésium), tel le diopside.

La genèse des RCS fait encore l'objet de débats. Les hypothèses à ce sujet ne manquent pas et le cahier de charge proposé aux géologues qui prétendent trancher la question s'avère complexe. Sur le terrain, un indice, au moins, apparaît à l'évidence : l'association étroite des RCS et du marbre. Plusieurs avancent que les RCS sont des calcaires silicieux métamorphisés ; d’autres (ou les mêmes…) invoquent l'influence mutuelle et diffuse (on dit métasomatisme) de marbres dolomitiques (c.-à-d. magnésiens) et de gneiss silicieux durant le métamorphisme.

La circulation de fluides d'origine métamorphique ou magmatique – dans ce cas, provenant de l'intrusion de granite – aurait participé aux processus et les aurait prolongés, lessivant les roches ici pour précipiter le carbonate de calcium, le magnésium, le phosphate et le fluor là. Ainsi, entre autres, se seraient formé sur le tard (relativement) les veines de calcite-apatite-phlogopite qui recoupent les RCS…

Imaginez des influences diffuses entre bancs de roches ; des échanges, pas nécessairement équilibrés, par l'entremise de fluides minéralisés (peut-être du granite, si vous y tenez, pour alimenter et faire circuler des courants hydro-thermaux) ; bref, une chimie complexe à 20 km de profondeur, se déroulant en de multiples étapes, simultanées ou successives, et vous ne serez pas loin de la vérité.

Les RCS et les filons de calcite font partie des roches de la province de Grenville, âgées d'un peu plus d'un milliard d'années.

PHOTOS
Octobre 2008 ; NW à gauche, SE à droite.
Voir carte ci-haut pour localisation.

9034. – Roche calco-silicatée (sur la carte, M14c : diopsidite – d'après le minéral dominant, le diopside) partie vert pâle, partie vert foncé, envahie par de la calcite rose-orangée. Le tout est recoupé par du granite rouge sombre tardif. Des lambeaux vert foncé sont dispersés et plissés dans la partie claire de la RCS (qui comprend, selon mes notes, de la calcite grise, mais il est difficile sur ces photos d'en préciser le contours des concentrations).

9035. – Détail N de la photo 9034. Intrusion de granite rouge sombre tardif dans la RCS déjà recoupée par de la calcite orangée. Lambeaux verts de la RCS dans le granite rouge ; des filons verticaux tardifs de granite un peu plus pâle découpent le granite et les fragments de la RCS.

9035a. – Détail de la photo 9035. Les filons verticaux de granite pâle se distinguent mieux (partie gauche de la photo) ; ils coupent à travers toutes les autres roches, dont le granite rouge sombre et les fragments de la RCS que celui-ci avait précédemment engloutis.

9039. – Calcite orangée dans la RCS. Détail de la photo 9041.

9049. – Phlogopite dans la RCS, entraînée par la calcite. Les cristaux sont minuscules, pas de quoi ameuter les collectionneurs...

9030. – Vue d'ensemble, déjà publiée dans la «Partie 2» de la présente série de billets. On peut reconnaître les sections déjà montrées plus haut ; la photo 9049 a été prise immédiatement au S (à droite) de la partie représentée ici.

À SUIVRE...

RÉFÉRENCES
Dupuy, H., 1989, Géologie de la région de Wakefield-Cascades. Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles, Québec, MB89-18, 1989, 14 pages, avec 1 carte (1/20 000).
Le prolongement de l'autoroute 5 : pour la sécurité! Transport Québec. [Lien mis à jour.]

ANNEXE
Quelques minéraux mentionnés dans ce billet*.
La plus grande partie du contenu de cette section est adaptée du Guide pratique d’identification des minéraux, par Jean Girault et Robert Ledoux, Publications du Québec, 1991, 114 p.

APATITE (n. f.)
Phosphate de calcium comprenant du fluor et du chlore. Les apatites de la région de Gatineau sont des fluor-apatites. Source de phosphate (engrais, industrie chimique).
CALCITE (n. f.)
Carbonate de calcium. Minéral constituant du marbre. Ciment et chaux ; métallurgie ; industrie chimique, (neutralisant) ; industrie des pâtes et papiers ; amendement des sols. Pierre concassée et de construction (marbre).
DIOPSIDE (n. m.) ; HÉDENBERGITE (n. f.) ; AUGITE (n. f.)
Silicates du groupe des pyroxènes, formant une série continue, respectivement de calcium et de magnésium, de calcium et de fer, de calcium, de fer et de magnésium. La couleur varie de blanc à vert selon la teneur en magnésium ou en fer.
DOLOMITE (n.f.)
Carbonate de calcium et de magnésium. Granules blancs, charge minérale, produits broyés pour usages industriels, verre, agriculture, etc.
MOLYBDÉNITE
Sulfure de molybdène ; minerai de cet élément. Aciers réfractaires ; industrie chimique.
PHLOGOPITE (n. f.)
Silicate ; variété de mica magnésien. Isolant thermique et électrique – peintures, panneaux de gypse, ciments, etc.  – lunettes de poêles et fourneaux (autrefois).

NOTES
* Les roches calco-silicatées de la région de Gatineau ont reçu plusieurs noms au cours des décennies : diposidites, clinopyroxénites, métapyroxénites, skarns, etc. Une telle abondance onomastique est mauvais signe et cache mal la perplexité des géologues quant à leur origine...
** Un aperçu raisonnablement complet des ressources minérales de l'Outaouais et de son histoire minière est en préparation... 



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Prolongement de l'autoroute 5, Chelsea (Québec) : vallée du ruisseau Meech (2)

Carte géologique en 3D. Les commentaires viendront dans le prochain billet. (Photo oct. 2008)

(SUITE DE LA «PARTIE 1».)

L'inauguration de la nouvelle section de l'autoroute 5, à Chelsea, le 4 décembre dernier, a sifflé la fin de la récréation pour les collectionneurs de minéraux qui ont dû ranger pioches et sacs à échantillons. Durant le temps des travaux, qui ont débuté en septembre 2007, le ministère des Transports du Québec a offert aux amateurs des tranchées toute neuves taillées dans le roc ; des affleurements frais, continus, lisibles en entier, au lieu des pièces de puzzles éparses dont il faut se contenter d'habitude pour composer notre ordinaire.

Mais exit la prospection sauvage, plus ou moins tolérée sur certains chantiers routiers, et bienvenue à la circulation automobile (raison d'être, après tout, d'une autoroute...)

Plutôt que de voir un cristal cacher la montagne, j'aime mieux, pour ma part, élargir mes horizons, préférant suivre sur la roche les traces des événements qu'elle a enregistrées dans sa matière et sa structure. (Le fait que photos et notes de terrain prennent moins de place que des échantillons est à prendre en ligne de compte aussi...) Me promener, regarder, examiner, d'accord ; rester accroupi à fouiller le même filon pendant des heures pour en extraire quelques cristaux, non...

Chacun ses goûts.

Si vous vous intéressez d'abord à la collection de cristaux, je vous signale qu'un certain Phillipe M. Belley a consacré une page web (en anglais) aux minéraux qu'on pouvait récolter durant les travaux de prolongement de la 5 (molybdénite, schorl, ilménite, etc.). Ses microphotographies, en particulier, valent le détour, de même que ses développements sur l'origine des veines de calcite qui recoupent les roches du secteur – il est capable de voir au-delà de ses échantillons, contrairement à beaucoup d'amateurs de cristaux pour qui le marbre est une roche exotique et qui prendraient le Mésozoïque pour un joueur de hockey...

À SUIVRE...

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Prolongement de l'autoroute 5, Chelsea (Québec) : vallée du lac Meech (1)

LOCALISATION
SNRC 31G/12
Autoroute 5, Chelsea (Québec) ; nouvelle section, au N de la sortie Tulip Valley, vallée du ruisseau Meech.

Pont couvert de la vallée du ruisseau Meech, décembre 2009 ; photo placée ici pour faire joli, mais dans un blogue géologique, quelques mots s'imposent pour justifier sa présence... À l'horizon, vers l'Ouest (pour tourner le dos à la nouvelle autoroute), les collines (province de Grenville – 1 milliard d'années –, partie du bouclier canadien) dressent une muraille orientée NW-SE, parallèle à l'escarpement d'Eardley (photo 558 de Géolo-chronologie), quelques km au SW ; le relief a été adouci par les glaciations du Quaternaire (débutant il y a 2,6 millions d'années) ; le ruisseau Meech, au milieu de la vallée, creuse son lit dans l'argile de la mer de Champlain (ca 11 000 ans). Le pont est orienté E-W ; la hauteur maximale des véhicules autorisés à l'emprunter est de 3,7 m.

CONTEXTE GÉOLOGIQUE LOCAL
Province de Grenville (1 milliard d'années)
Bordure NE du batholite de syénite-diorite de Wakefield mis en place dans des métasédiments du groupe de Grenville (paragneiss, quartzite, marbre calcitique et dolomitique [brucitique au contact du batholite], roches calco-silicatées). Du granite, des pegmatites recoupent le tout.
Quaternaire
Argile de la mer de Champlain (12 000 - 10 000 ans)

(Voir Géolo-chronologie pour mise en contexte globale.)

Cliquer sur la carte pour obtenir un document de meilleures dimensions.

... le ruisseau Meech, au milieu de la vallée, creuse son lit 
dans l'argile de la mer de Champlain... 
(Déc. 2009)

À SUIVRE...

SOURCES
Dupuy, H., 1989, Géologie de la région de Wakefield-Cascades. Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles, Québec, MB89-18, 1989, 14 pages, avec 1 carte (1/20 000).
Le prolongement de l'autoroute 5 : pour la sécurité! Transports Québec. [Lien mis à jour.]

Avis. – Des gens m'ayant reproché la longueur exagérée de mes billets, je ferai en sorte que leur fin coïncide avec celle de la capacité d'attention de mes lect

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Low limpide : quand la réalité se confond avec la carte

LOCALISATION
31G/13
Low (Québec) ; barrage Paugan, au Sud du lac Sainte-Marie, sur la rivière Gatineau

LIMPIDITÉ
Il est rare qu’un site s’offre de façon si limpide que le premier venu pourrait décalquer la carte géologique sur le terrain… Ou le terrain sur la carte ! La plupart du temps, la situation est moins intelligible : disons, pour simplifier, que les cartes sont myopes et que la réalité est presbyte. Il faut un certain effort d'accommodation pour réconcilier ces deux visions…

Barrage Paugan. – Vue vers le Sud, depuis la digue au dessus du déversoir ; la rivière Gatineau au loin. Le rubanement subvertical du marbre et du paragneiss est parallèle à leur contact mutuel ; le tracé du déversoir semble avoir été dessiné pour suivre cette ligne. Comparer avec la carte géologique ci-dessous. (Photo Lise Massicotte, 1999.)

Carte 830 (Mauffette, 1950) : détail. – La flèche rouge indique l'endroit où la photo a été prise, au sommet du déversoir ; le barrage Paugan, quant à lui, est du côté Ouest de l'île. On distingue la partie Sud du lac Sainte-Marie (le «Réservoir» – l'altitude du plan d'eau est donnée en pieds : 460'', soit 140 m). Échelle : 1 mille = 1609 m. Ci-contre : légende (adaptée).

Pléistocène et Récent

Trame pointillée : gravier, sable, argile

Précambrien :

— Intrusions du post-Grenville : trame en X : syénite et granite / trait noir épais : dyke de diabase

— Série de Grenville : hachures horizontales : marbre / hach. obliques : paragneiss / Q quartzite

BIOGRAPHIE

Mauffette, Pierre. Région de Denholm-Hincks. Ministère des Mines, Québec, rapport préliminaire no 235, 1950, 7 p., accompagné de la carte 830, échelle : 1/63 360.

Goutte-à-goutte
La carte et le rapport sont téléchargeables gratuitement à partir de la base de donnée e-sigeom - Examine du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec. (Je préviens les amateurs : aucun autre organisme que ce Ministère ne rend disponible de façon aussi alambiquée, labyrinthique et goutte-à-gouttesque des documents pourtant gratuits et théoriquement offerts à qui les veut…)

L’embouchure du déversoir : lambeaux de paragneiss isolés dans le marbre. (Photo Lise Massicotte, 1999.)

AJOUT (4 nov. 2010)

Quelques précisions, prises dans un document que j'avais en main au moment de la rédaction de ce billet, mais que j'avais négligé de consulter :

«La partie ouest de l'affleurement est composée d'un marbre blanc, formé à 95 % de calcite, tandis que la partie est se compose d'un gneiss calco-silicaté noir, entremêlé de fins lits de quartzite. De petites lentilles (30 à 50 cm) de sulfures massifs, probablement de la sphalérite et de la galène, sont présentes dans le gneiss.» (P. 123)

Ces sulfures expliquent l'altération rouillée que présente le gneiss.

Source :

Centre d'interprétation de la géologie du Grenville (CIGG), Plan de développement intégré : sites et circuits du patrimoine naturel de la région de l'Outaouais, 2007, 187 p.

Retour au même endroit, onze ans plus tard. Détail des contacts du gneiss et du marbre. (Photo, votre serviteur, juillet 2010)