Stromatolites : une faille dans l'explication

Carte : Williams et al., 1984. (Commission géologique de l'Ontario (CGO).)

Failles qui découpent le socle rocheux de la région d'Ottawa. (Si le territoire québécois semble vierge de toute fracture, c'est qu'il s'agit d'une carte publiée par le gouvernement de l'Ontario. Malheureusement, les données disponibles pour la portion du Québec représentée ici datent considérablement. Mais, qu'on ne s'illusionne pas, le Québec n'est pas moins craquelé !...) 

Voir le billet du 18 déc. 2021, « Stromatolites et thrombolites de Westboro à Ottawa »

J'ai déjà écrit que le socle rocheux de notre région est parcouru de failles nombreuses (voir mon billet sur la Faille des Allumetières). Le sujet à lui seul mériterait qu'un billet lui soit consacré, mais, pour l'instant, j'aimerais compléter ma série de posts sur les stromatolites de Gatineau (lien) et d'Ottawa (lien, lien) en tentant de répondre à une question tout simple : pourquoi apparaissent-ils brusquement et pourquoi disparaissent-ils de même ?

Sans détailler la carte ou sa légende (ce qui nous mènerait trop loin), on peut remarquer (détail de la carte, plus bas) que la section du Transitway où affleurent des stromatolites est comprise entre, grosso modo la rivière des Outaouais (à l'W), et une faille (à l'E).

Carte : modifiée de Williams et al., 1984 

Légende (adaptée) 

A : stromatolites du pont Champlain, à Gatineau (voir ce billet) ; 

B et trait orangé : station Dominion du Transitway ; section du Transitway, à Ottawa, où des stromatolites sont visibles ; 

X : faille, Transitway, à l'W de l'ave Parkdale (indiquée par la flèche, voir photos plus bas). 

(Note : l'élaboration de cette carte a précédé de peu la construction du Transitway. J'ai surimposé au document le tracé de la section actuelle du Transitway entre la station Dominion (B) et la faille.)

Ordovicien moyen (472-461 millions d'années)* 

7 : formation de Bobcaygeon ; calcarénite, calcaire 

6 : formation de Gull River ; dolomie, calcaire, shale, grès 

* Les stromatolites se trouvent donc dans la formation 6 (Ordovicien moyen) ; d'autres sources placent ceux de Gatineau (A) dans la formation de Pamelia (Groupe d'Ottawa), de l'Ordovicien inférieur (488-472 millions d'années) supérieur (458-443 million d'années). Ne me demandez pas de trancher un débat entre stratigraphistes diplômés...

À l'E de la faille rehaussée en rouge (celle de gauche), le compartiment de l'écorce terrestre s'est affaissé** ; les stromatolites existent, mais sont sans doute encore plusieurs m sous le niveau de la surface du socle rocheux. À l'W de la station Dominion du Transitway (B), l'érosion a réduit le roc de plusieurs m sous le niveau des stromatolites. Entre ces deux bornes (station et faille), la surface du socle coïncide avec le niveau des stromatolites. De quel beau hasard nous bénéficions !

** Ce qu'indique les petite flèches rehaussées en rouge : elles pointes vers le compartiment affaissé.

Si on prolonge les failles vers le NW, vers Gatineau (Québec), on remarque que les stromatolites du pont Champlain (A), quoique affleurant plus ou moins au niveau de l'eau, appartiennent au compartiment abaissé. L'effondrement de ce compartiment s'est fait de guingois : la pointe SE est plus enfoncée*** que sa partie NW. À cet endroit (A), l'érosion a effectué juste le travail qu'il fallait pour rejoindre les stromatolites. (Une autre hypothèse serait qu'il existe deux couches de stromatolites distinctes...) D'après la carte topographique, les points A et B sont près de la ligne des 60 m d'altitude, le B un peu plus haut, le A un peu plus bas.

*** D'ailleurs, sans élaborer, on remarque que la pointe SE de compartiment conserve un reste de la formation no 7, plus récente que la 6 qu'elle recouvre. Plus au N, on atteint les niveau plus profonds de la formation 6.

L'apparition et la disparition soudaine des stromatolites s'expliquent donc par un jeu conjugué de la tectonique et de l'érosion. Bref, il y a une faille et une lacune dans l'explication !...

Resterait à délimiter l'extension exact de la surface primitivement colonisée par les stromatolites...

Faille dans le calcaire (X orangé sur le détail de la carte de Williams et al. (1984)) ; Transitway, à l'W de l'avenue Parkdale. À gauche (W) : formation de Gull River ; dolomie, calcaire, shale, grès ; à droite (E) : formation de Bobcaygeon ; calcarénite, calcaire.

Le « pli » de l'autobus articulé épouse la cassure de l'écorce terrestre : pure coïncidence ! Photo 22 octobre 2011.

Détail de la faille. Le compartiment de droite (à l'E) s'est affaissé par rapport à celui de gauche, ainsi que l'indique le retroussement des lits. Photo 22 octobre 2011.

Référence (au singulier, puisqu'il n'y en a qu'une)

• Williams, D.A., Rae, A.M., and Wolf, R.R. 1984; Paleozoic Geology of the Ottawa Area, Southern Ontario, Ontario Geological Survey, Map P.2716, Geological Series-Preliminary Map, scale 1:50 000. Geology 1982.

Ajout, 28 septembre 2012

Voir le billet du 27 septembre 2012 à propos d'un article qui traite des stromatolites de l'est de l'Ontario en général et de ceux du Transitway et du pont Champlain en particulier. Il apparaît, entre autres, que deux niveaux de stromatolites sont visibles au Transitway.

Stromatolites du Transitway, à Ottawa : suite

Examinant l’ensemble des photos des affleurements calcaires que j’ai rapportées de ma sortie de samedi, le long d’une section du Transitway (route réservée aux autobus) à Ottawa, je me suis rendu compte que les stromatolites, loin de se limiter aux affleurements de la station Dominion, abondaient dans le secteur. Simplement, ces autres stromatolites sont inaccessibles, le Transitway étant interdit d’accès (sauf aux stations, of course.)

Transitway, à Ottawa, à l'ouest de la passerelle de l'avenue Churchill (voir carte, plus bas). 
Les «coussins» clairs des stromatolites surmontent les strates de calcaire gris. 
(Photo 29 oct. 2011.)

Détail de la photo précédente. À gauche, la structure feuilletée du dôme d'un stromatolite 
est bien visible.

À mon crédit, s’il faut excuser ou expliquer ma cécité sélective de samedi, tenons compte du fait que les roches sédimentaires m’intéressent peu ; je cherchais, sur les parois rocheuses de la tranchée occupée par le Transitway, des failles ou des plissements, des évidences de tectonique qui aurait dérangé l’empilement monotone de couches horizontales de calcaire gris*. Ajoutez à cela que prendre des photos à travers les clôtures grillagées qui entourent le Transitway complique la tâche de l’intendance et accapare, même durant les heures pourtant sereines d'un samedi après-midi, une portion non négligeable de la patience et de la bonne volonté du géologue-photographe du dimanche...  

* J’ai trouvé ces évidences, mais je ne sais pas si elles valent la peine de rédiger un billet à leur propos.

Section du transitway entre la passerelle de l'avenue Roosevelt et celle de l'avenue Churchill, 
au loin. Vue vers le NE. Les dômes des stromatolites coiffent les murailles de la tranchée 
à la manière du glaçage ondulé d'un gâteau. L'égalité du niveau de base des stromatolites 
semble parfaite, tout comme l'horizontalité des strates de calcaire. (Photo 29 oct. 2011.)

Sur les présentes photos, les stromatolites forment une couche continue au sommet des murs de la tranchée du Transitway et s’étendent plus de 400 cents mètres à l’E de la station Dominion, jusqu’à la passerelle Churchill (voir cartes plus bas). Bien sûr, rien n’exclue que la surface recouverte de stromatolite soit plus étendue.

Outre l’horizontalité de la ligne de base des stromatolites, l’uniformité de la hauteur de ces dômes biominéraux est remarquable.

On peut évidemment se demander aussi si cette colonie de stromatolites n'est pas reliée à celle qui affleure de l'autre côté de la rivière des Outaouais, à Gatineau, immédiatement au N (stromatolites du pont Champlain, à Gatineau : suivre le lien pour plus de détails), de l'autre côté de la rivière des Outaouais (voir cartes.)

L’observation que j’avais reportée dans mon dernier billet, à savoir que les stromatolites avaient «poussé» sur un fond marin parfaitement plat, se confirme à la vision de ces photos. S’il existe une pente, elle est imperceptible, et si les stromatolites semblent plus bas (et donc accessibles) à la station Dominion, c'est l’effet de l’élévation du niveau de la chaussée à cet endroit.  

Transitway, station Dominion ( B sur la carte satellite Google, plus bas) : vue vers la passerelle 
Roosevelt et Churchill, au fond ; la chaussée se rehausse en s'approchant de la station, ce qui
place les stromatolites (visibles à gauche) au niveau des yeux et même plus bas... 
(Voir billet précédent ; photo 29 oct. 2011.)

© Google, 2011. En A, stromatolites du pont Champlain, à Gatineau (voir ce billet) ; 
en B, station Dominion du Transitway, à Ottawa ; la ligne blanche indique la portion 
du Transitway où l'on trouve des stromatolites. L'extension de la zone couverte par 
les stromatolites reste à déterminer. (Cliquer sur la carte pour l'afficher à sa pleine grandeur.)

© Google, 2011. En rouge : section du Transitway où l'on trouve des stromatolites. 
Arrêts de la station Dominion au sud-ouest (B sur la carte satellite de Google) et 
passerelle de l'avenue Churchill au nord-est. (Cliquer sur la carte pour l'afficher 
à sa pleine grandeur et pour, peut-être, parvenir à lire quelque chose...)
Ajout 13 nov. 2011. – Une faille normale orientée NW-SE découpe le calcaire un peu à l'est 
de la ligne rouge ; le compartiment abaissé est à l'est de la faille. Ce jeu de la tectonique 
explique l'apparition (ou la disparition, selon le point de vue...) si soudaine des stromatolites. 
À l'ouest de la ligne rouge, vers la rivière, l'érosion a réduit de plusieurs m sous le niveau 
des stromatolites le socle calcaire. (Plus de détails dans un prochain billet.)

Station Dominion du Transitway, à Ottawa : 
l'accès du Transitway est interdite et les 
stromatolites, sauf ceux tout près de la station, 
sont inaccessibles.

Ajout, 28 septembre 2012
Voir le billet du 27 septembre 2012 à propos d'un article qui traite des stromatolites de l'est de l'Ontario en général et de ceux du Transitway et du pont Champlain en particulier. Il apparaît, entre autres, que deux niveaux de stromatolites sont visibles au Transitway.