Lac Tremblant et Cantley : marbres jumeaux

Air de famille 

Inclusion (granite ou quartzite rouillé) plissée dans un marbre, à Cantley (Québec). Surface polie par les glaciers récemment mise à jour. Inclusion : env. 30 cm x 40 cm. Photo (tirée d'un ancien billet de ce blogue) : Lise Massicotte, 1999

Son frère jumeau*, après plus ou moins 10 000 ans passé sous les eaux du lac Tremblant, a pris un relief très prononcé par dissolution lente du marbre. Photo courtoisie de Jean-Louis Courteau, 2012.

* Jumeau quant à la forme, parce qu'avec l'altération de la surface, incrustée en plus d'on ne sait quoi, difficile de dire s'il s'agit d'une inclusion de quartzite, de granite ou de gneiss...
(Lac Tremblant : voir le précédent billet de ce blogue.)

Lac Tremblant : radiographie du marbre (ajout)

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012

1. Des crêtes et «pieux» un «rouleau» : éléments résistants dans le marbre dissous par les eaux du lac Tremblant.

Note. – Des corrections et des remaniements (mots rayés, retouches [entre crochets] et «Ajout» à la fin du billet) ont été apportés au texte le 13 août 2012.

Fabuleux paysage sous-marin que Jean-Louis Courteau nous révèle. Courez aller y voir tout de suite (et n'oubliez pas de revenir ici ensuite). Jean-Louis vous promènera de la Mongolie éprouvée au lac Tremblant dans les Laurentides où vivent d'immortelles hydres. Tout ça, c'est est sérieux, de l'authentique, du féérique (moins enchanteur toutefois pour les Mongols, les touladis et autres ouananiches).

L'atmosphère est fantasmagorique (en autant que l'on puisse parler d'atmosphère sous l'eau, bien sûr).

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012.

 2. Des pieux*, des planches qui surgissent du fond du lac comme la charpente d'une épave. Mais non, tout ça est minéral et naturel. Le rubanement du marbre est visible sur le «plancher» (lignes et saillies parallèles). Remarquez la taille, la même, qu'atteignent les deux grands éléments.
[* Des pieux ? non, des rouleaux, plutôt.]

Résumé
Marbre du lac Tremblant, province de Grenville (un milliard d'années) du Bouclier canadien, culbuté par les forces tectoniques de façon à ce que son rubannement se présente à la verticale. Poli par les glaciers qui ont quitté le secteur il y a 10 000 ans, le marbre se dissout peu à peu sous les eaux du lac Tremblant. La disparition du marbre laisse en relief les lits ou rubans verticaux plus résistants, parfois rompus («plaques») ou repliés sur eux-mêmes («rouleaux»).

Le lac Tremblant est traversé par une bande de marbre (calcaire, calcaire cristallin) rubanné ; quelques lits plus résistants à l'érosion forment des lignes de crêtes parallèles (photos 1 et 2), ce qui est banal.

Moins banales sont les «plaques» non moins parallèles (photos 2, 3 et 7), hautes de plusieurs cm (max. 75 cm, à l'estime) qui jaillissent du roc en compagnie de «pieux» «rouleaux» qui pointent avec une relative unanimité dans la même direction (photos 1 et 2).

C'est une vraie radiographie du marbre que nous offre le fond de ce lac.

Ces inclusions résistantes à l'érosion (gneiss, quartzite ou granite ?) que les forces tectoniques avaient bien auparavant redressées dans une position verticale, ont été dégagées par la dissolution graduelle du marbre. Il est difficile d'imaginer que cette dissolution ait eu lieu à une époque (hypohétique, je le précise) où des courants auraient accéléré l'érosion du marbre : ces fragiles structures ont eu besoin de calme pour subsister à leur lente mise au jour. («Jour» tamisé par les eaux du lac, of course.)

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012

3. Lits résistants dans le marbre, peu à peu dégagés par la dissolution de ce dernier et peu à peu encroûtés et désagrégés à leur tour. On remarque les inclusions ne dépassent pas une certaine hauteur, plus ou moins la même d'une photo à l'autre. Le sommet de ces inclusions représente peut-être le niveau originel de la roche avant que ne débute la lente dissolution du marbre.

Si les «plaques» sont reliquats de lits plus durs dans le marbre ou d'intrusions concordantes dans celui-ci, les pieux rouleaux m'intriguent d'avantage. Sont-ce des inclusions étirées par les forces tectoniques ?... [C'est pas faux, mais... Voir «Ajout» à la fin du billet.]

Quelques-uns de ces pieux rouleaux montrent un sommet plat et lisse (photos 1 et 2). On se demande s'il ne s'agit pas de la surface originelle de la roche après le passage des glaciers et le début de l'érosion au fond de l'eau...  [L'épais biofilm qui recouvre ces rouleaux peut donner l'impression d'une surface plate à leur sommet. Voir «Ajout» à la fin du billet.]

Il serait intéressant de chercher des indices de l'orientation de la structure des roches de l'endroit : rubanement et gneissosité (orientation des surfaces planes), éventuelles linéations (orientation des éléments allongés). Après tout, le lac Tremblant est situé dans un couloir (zone de cisaillement de Labelle-Kinonge) où, il y a un petit milliard d'années, se sont concentrées les effets des forces tectoniques qui ont façonné cette portion du Bouclier canadien. [Passage remanié.]

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012.

 4. Falaise de marbre laminé, libre de grosses inclusions, sauf la formation plissée sur le fond du lac, percée d'une arche.

Il serait intéressant aussi de «prendre des mesures», histoire de vérifier si les plus grandes inclusions ont toutes à peu près la même taille. Ceci nous permettrait d'évaluer le taux d'érosion du marbre à partir d'une hypothétique surface originale. [Cette remarque reste valable.]

Il n'est pas rare de constater des dénivelés de l'ordre de ceux qu'on observe ici entre le marbre dissous et ses inclusions résistantes. Le long de la Gatineau, l'érosion du marbre par l'eau courante atteint plus de 50 cm à certains endroits, près de la berge. Comme le socle rocheux du secteur est fréquemment exposé à l'air libre, les inclusions ne survivent pas longtemps intactes à leur exhumation.

Voir les nombreux billets que j'ai consacrés dans ce blogue à l'île Marguerite, à Gatineau, en particulier celui-ci. (Voir aussi photos 5a et 5b.)

5a. Inclusion sombre en voie d'exhumation, marbre de l'île Marguerite à Gatineau. Photo Henri Lessard, 2012.

 5b. Marbre lardé d'inclusions résistantes plissées, île Marguerite, à Gatineau. Photo © Henri Lessard, 2010.

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012

 6. Inclusion résistante plissée dans le marbre, au fond du lac Tremblant.

À toi, Jean-Louis
L'explication de Jean-Louis est probablement la bonne : loin des perturbations humaines, animales, végétales et météorologiques (j'en oublie ?) ces fragiles structures ont subsisté en étant laissées en paix :

«S'il est très fréquent de voir des inclusions dans les marbres, il l'est vraiment moins d'en observer de cette forme et de cette taille ! Mais je suppose qu'ici, sous l'eau, à l'abri des tempêtes, du gel, des vandales, des accidents du monde d'en-haut, l'érosion du calcaire cristallin au fil des siècles, des millénaires, s'est faite tout doucement... Le temps que ça a dû prendre m'étourdit !» (Aquadelic)

«Le temps que ça a dû prendre» ? Dans le secteur du lac Tremblant, il s'est écoulé, entre le départ des glaciers et aujourd'hui, environ 10 000 ans.

Notons que le secteur est trop au nord pour avoir été touché par les eaux de l'ancienne mer de Champlain.

Conclusion
Pendant que vous ébahissez du spectacles des merveilles de la nature, moi, je vais réfléchir à un autre de ses aspects : les humains devraient-ils continuer de se reproduire comme de banals mammifères ou plutôt se satisfaire de se régénérer comme les immortelles hydres ? (Cf. le billet de Jean-Louis.)

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012

 7. Ce qui semble être un filon de granite (?) discordant recoupe comme une lame de rasoir le marbre et la «plaque» redressée. Bel exemple de radiographie ou de tomographie par soustraction de la matière soluble !

AJOUT (13 août 2012)

Rouleaux impérieux
Impérieuse mise au point. Les «pieux» ne sont pas des pieux. Selon Jean-Louis, qui a tenu à apporter cette précision, il s'agit de rouleaux dont la section horizontale ressemblerait à un U, un C ou un G.

Des biofilms recouvrent les surfaces (plus d'un cm sur les surfaces verticales, jusqu'à 8 cm sur les surfaces horizontales), ce qui contribue à l'illusion de cylindres pleins.

Croquis des «pieux», Jean-Louis Courteau (2012).

Déjà, sur les photos, il était clair que certains «pieux» n'étaient que des fragments de lits résistants plissés et enroulés sur eux-mêmes.

Je reviendrai plus tard avec un supplément d'information.

Photo © Jean-Louis Courteau, 2012

Au pied du grand «pieu» : un fragment boudiné (rompu) d'un lit résistant s'est enroulé sur lui-même et a pris la forme d'un C fermé. S'il était coupé en deux, le pieu se révélerait posséder une structure enroulé semblable. L'épaisse couche de biofilm qui recouvre tout contribue à l'illusion. 

Gros plan du petit rouleau. Extrait du vidéo (capture d'écran) accompagnant le billet de Jean-Louis. Supplément d'information à venir.

Une suite

Billet du 17 octobre 2012

À l'est de Low

Laconique complément au billet du 4 août 2012.

Carte géologique schématique de la région du lac Sainte-Marie (Langlais, 1994)

(L'image peut être agrandie ; cliquer dessus.)

Légende (adaptée)

Le point rouge, en bas, à l'est de Low, indique le site du déversoir du barrage Paugan, à la limite de la formation de marbre (lignes ondulées fines, unité B) et de paragneiss (motif en pointillé, unité H).

Protérozoïque supérieur

J : diabase*

Protérozoïque moyen

X : charnockite

I : Granitoïde et pegmatite

H : quartzite, paragneiss quartzeux et gneiss quartzo-feldspathique**

G : Paragneiss alumineux supérieur**

F : Marbre calcitique supérieur**

E : quartzite et gneiss quartzeux**

D : marbre calcitique hybride moyen**

C : paragneiss alumineux inférieur**

B : marbre calcitique inférieur**

A : orthogneiss rose et gris et amphibolite

* Les minces dykes de diabase (unité J) qui recoupent le socle selon une direction E-W à ESE-WNW ne figurent pas sur cette carte.

** Métasédiements du supergroupe de Grenville.

RÉFÉRENCES

• Langlais, Louise, Géologie de la région du lac Sainte-Marie - Comté de Gatineau. Ministère des Ressources naturelles du Québec, MB 93-51, 210 pages, avec 3 cartes (2 x 1/20 000 et 1 x 1/250 000), 1994.
• Langlais, Louise, Géologie de la région du lac Sainte-Marie - Grenville Ouest. Ministère des Ressources naturelles du Québec, DP 88-08, carte annotée au 1/20 000 [ne couvre que la moité nord de la carte géologique reproduite ici et tirée de Langlais (1994)].

Laves à Low ?

Vue de la Gatineau depuis le barrage Paugan, à Low. Paragneiss sombre, à gauche, et marbre blanc, à droite. (Juillet 2010.)

Une étrange légende urbaine (rurale, plutôt), semble courir à propos des «roches noires» des environs du barrage Paugan, à Low, sur la Gatineau. (Voir cet ancien post.)

Selon plusieurs personnes – entendues à la télévision et dans des conversations privées – il s'agirait de laves, de basaltes, précisent certains.

Or, les cartes géologiques de l'endroit indiquent, pour ces affleurements, du paragneiss (mêlé à des quantités mineures de quartzite et de migmatites). Voir celle-ci par exemple :

Carte de la région de Low et de Paugan Falls (Mauffette, 1950) : détail. – La flèche rouge indique l'endroit où j'ai pris mes photos, au sommet du déversoir du barrage Paugan. 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).

LÉGENDE (adaptée)

Échelle : 1 mille = 1609 m.

Pléistocène et Récent :

Trame pointillée : gravier, sable, argile

Précambrien :

Intrusions du post-Grenville. – Trame en X : syénite et granite ; traits noirs épais *: dykes de diabase

Série de Grenville. – Hachures horizontales : marbre / hachures obliques : paragneiss / Q : quartzite

* Deux petits affleurements de ces dykes sont visibles sur ce détail sous la forme de courts traits noirs ; l'un traverse la route 1/2 mille au nord de Low, l'autre touche la rive est de la Gatineau immédiatement au sud de Paugan Falls.

Le chiffre 5 dans un cercle, environ 3/4 de mille au SE de Paugan Falls, indique la présence d'un gisement d'amiante (asbestos). Le chiffre 4, plus au sud, un gisement de mica.

Noir, c'est noir, mais pas toujours
Paragneiss et quartzite sont des sédiments métamorphisés (recristallisés sous hautes pressions et hautes températures à grandes profondeur), argiles diverses pour le paragneiss, sable pour le quartzite.

À l'origine et au départ donc, nulle lave, basaltique ou non, ici.

Les «roches noires» de Paugan sont trop visibles, trop accessibles, depuis trop longtemps connues et cartographiées pour que plusieurs générations de géologues se soient trompées sur leur nature.

D'ailleurs, elles ne sont pas vraiment si noires que ça, mais altérées et noircies, et seulement en surface (rouille, météorisation).

Vue rapprochée du paragneiss ; le rubanement, vestige du litage horizontal originel des sédiments, a été redressé à la verticale par la tectonique. (Juillet 2010.)

Détail du marbre, tout aussi «vertical» (voyez les bandes grises et blanches sur le flanc de la roche là où elle est fracturée) que le paragneiss dont des éléments épars ont été promenés et dispersés dans la matière ductile du premier. (Juillet 2010.)

Couché et debout
Sur les photos, on voit que des morceaux du paragneiss ont été emportés dans la masse du marbre ; le contact paragneiss/marbre n'est pas tel qu'il était à l'origine (horizontal), mais tel que l'ont transformé les pressions et triturations qu'ont subi ces roches il y a un milliard d'années. On observe ainsi que le litage original des ces roches, horizontal, a été redressé par les forces tectoniques et qu'il est à présent à la verticale.

Les contacts intermixés du paragneiss et du marbre ne sont donc pas l'effet d'une lave se répandant à travers les roches comme une mélasse fluide sur du gravier...

À la rigueur, s'il s'était s'agit de laves à l'origine, le métamorphisme, intense à cet endroit, aurait oblitéré leur aspect natif et les auraient transformées en amphibolites, roches noires (vraiment noires) qui se retrouvent effectivement dans la région. L'ennui, c'est qu'il faut des analyses chimiques pour distinguer une amphibolite d'origine volcanique d'une autre d'origine sédimentaire.

Sauf qu'il ne s'agit pas d'une amphibolite ici, mais de paragneiss.

Détail du contact paragneiss sombre/marbre clair. (Juillet 2010.)

Le dernier mot
Il existe bien dans la région des dykes de diabase, roche sombre plus ou moins apparentée au basalte/gabbro, mais ces dykes sont minces et «récents» (600 millions d'années ; voir ce billet dans ce blogue), ils n'ont subi aucune déformation et ils ont découpé leurs roches hôtes comme à la scie, tout droit, selon une direction est-ouest.

Il ne s'agit pas de ça non plus ici.

Je suppose que quelqu'un, trompé par la couleur noire apparente des roches en contact avec le marbre, leur non moins apparente intrusion dans la roche claire, a supposé qu'il s'agissait de coulées de laves. Ses propos ont été repris par d'autres qui les ont répétés à leur tour...

Mais laissons le dernier mot à des géologues professionnels :

«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.» (CIGG, p. 123)

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

Bref, pas de lave. Je vous le disais bien (même si j'ai laissé le dernier mot à d'autres que moi).

Photo tirée du rapport du CIGG (2003), p. 124. Le barrage Paugan vu du bas du déversoir. La légende originale dit : «Le barrage de Paugan et la zone de contact entre le marbre blanc et le gneiss.» (C'est moi qui souligne.) Le litage vertical du paragneiss, à droite, est bien visible. Les détails de la roche sont aussi moins affectés à cet endroit par les altérations de la surface : rien de tout ça ne ressemble à des laves...

RÉFÉRENCES
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.
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.

Le porphyre et la grenouille (2 de 2)

Suite du billet du 27 juillet où le sujet de la grenouille est abordé (la réponse à la question à propos de l'identité du batracien est : grenouille des bois).

1. Bucolique vue d'un aménagement paysager aux environs de Wakefield, en Outaouais, sur un socle syénitique poli par le passage des glaciers (25 juillet 2012).

RÉSUMÉ
Le batholithe de syénite* de Wakefield, intrusion magmatique d'une quarantaine de km de long, est recoupé par des intrusions mineures subséquentes de granite mais aussi de syénite. Âge de tout ça : un milliard d'années et plus (province de Grenville).

* En termes simples, une syénite est un granite un peu lourd, sans quartz, minéral léger. Sans entrer dans les détails, le batholithe de Wakefield est composé principalement d'une syénite à hornblende et biotite.


RÉSERVE DE SYNONYMES
D'abord, entendons-nous. Il y a deux inanimés vedettes dans cette histoire, Syénite et Syénite. Pour éviter toute confusion, nous accolerons à chacun un adjectif choisi parmi plusieurs possibles :

• Nous avons la syénite de Wakefield, la roche locale ou, dans le contexte de ce billet, roche encaissante, roche hôte, syénite grise (en cassure fraîche), syénite blanche ou rosâtre (surfaces altérées) ; nous nous contenterons de l'appeler syénite pâle ;

• Puis il y a  une syénite aux apparitions restreintes, de couleur rose et d'aspect tacheté, ou syénite porphyritique, confinée à de minces filons ; ce sera, puisqu'il faut choisir, la syénite (porphyritique) rose.

 2. Filons d'une syénite porphyritique rose recoupant une syénite pâle. Le ciseau (18 cm) donne l'échelle pour cette photo et les autres, les filons étant tous à peu près de la même largeur, soit environ 3 cm. (25 juillet 2012.)

BANALITÉ
De nombreux filons de granite et de syénite de différentes teintes et de toute dimension, du mm aux décamètres, recoupent et découpent les roches de la région, la syénite comme les paragneiss et autres marbres.

D'un certain point de vue, il n'y a rien pour ameuter les foules dans la découverte de filons de syénite recoupant un massif de syénite. On ne vous dérangerait pas pour si peu.

Ce qui est inhabituel ici, c'est la texture porphyritique de la syénite rose qui compose la matière des filons. Elle contient des phénocristaux bien individualisés (gros «carrés» et «rectangles» rouge sombre ou grisâtres) dans une matrice rose composée de cristaux fins, difficilement discernables.

3. Détail de la photo 7 : phénocristaux sombres regroupés d'un côté du filon de syénite rose. 
Le blanc, toujours dans le filon : rare quartz ? (25 juillet 2012.)

Une roche porphyritique, on l'a compris à ce qui précède, est une roche magmatique formée de «gros cristaux» (phénocristaux) pris dans une matrice de cristaux plus fins. Ce genre de roche a une histoire compliquée. Pour l'obtenir, il faut que le magma originel subisse un refroidissement en deux étapes :

• D'abord un refroidissement lent et régulier durant lequel de rares noyaux de cristallisation se forment. Comme ils sont peu nombreux, ils peuvent croître lentement sans se gêner mutuellement et atteindre de bonnes dimensions (phénocristaux) ;
• Puis, la douche froide. Le magma connaît un brusque refroidissement : de multiples noyaux de cristallisation apparaissent simultanément. Ils épuisent rapidement le magma résiduel et cessent de croître aussitôt nés, ou presque.

D'où une roche porphyritique, roche à deux «grains» : les premiers cristaux, rares et de bonnes dimensions, les phénocristaux, et, faisant le ciment entre ceux-ci, la matrice, plus fine.

4. Dallage de phénocristaux ; ayant grossi sans encombre dans un bain de magma, ils présentent des formes régulières qu'ils conservent lorsque la croissance des cristaux de la matrice ne les érode pas. Ici, certains paraissent avoir été «cassés et recollés» sur place. (25 juillet 2012.)

5. Le filon de syénite porphyritique rose est en relief par rapport à la roche hôte, la syénite pâle. Plusieurs phénocristaux (au centre et à droite) s'alignent selon l'axe du filon. Leur attitude est peut-être le reflet du courant de magma qui les emportait. (25 juillet 2012.)

RÉSERVOIR
Le problème est que ce genre de refroidissement en deux temps n'a pas pu se faire dans des filons si étroits. Il faut donc imaginer qu'il y a eu un réservoir de magma porphyritique encore fluide qui a alimenté ces fines intrusions. La syénite de Wakefield présentant elle-même des faciès porphyritiques*, on peut se demander si elle ne s'est pas auto-envahie, dans la mesure où une telle chose est possible, puisque cela suppose que le batholithe ait été solidifié à certains endroits tandis qu'ailleurs le magma était encore fluide et mobilisable.

* Ce faciès porphyritique est moins apparent dans la mesure où les phénocristaux sont d'une taille plus modeste et plus homogène.

Le trajet commun des filons montrent bien que la syénite pâle était solidifiée quand la syénite rose l'a envahie à la faveur de fractures parallèles (photos suivantes).

6. Deux filons subparallèles (25 juillet 2012).

CONCLUSION
Ce qui est certain, c'est que la matrice porphyritique rose à grain fin était encore dans un état fluide, assez pour se mouvoir et emporter les phénocristaux avec elle, quand elle s'est injectée à dans ces minces filons (à la faveur, sans doute, de failles).

Quand à l'origine ultime de la syénite porphyritique rose, je laisse le soin de résoudre la question à mieux informé que moi.

7. Blocs déplacés vus dans les environs (voir détail en photo 3). On peut se demander si la pegmatite (granite ou syénite à cristaux géants) orangée à gauche a la même origine que les filons porphyritique. (25 juillet 2012.)

8. Filon à compartiment déjeté par le jeu d'une faille. Cassure et déplacement se sont produit après solidification de la matière du filon. (25 juillet 2012.)

AJOUT (3 août 2012). – On me presse de révéler la fin de l'histoire du porphyre et de la grenouille, histoire que j'aurais laissée en plan, paraît-il. Eh bien, voilà : le porphyre embrasse la grenouille et le conte se termine en queue de castor.

Est-ce que ça vous va comme ça ?

AJOUT (21 sept. 2013). – On distingue les roches porphyritiques (phénocristaux dans une matrice phanéritique, c.-à-d. à grains apparents, comme dans le cas décrit ici) et les roches porphyriques (phénocristaux dans une matrice aphanatique, c.-à-d. à grains trop fins pour être discernés, comme ça peut être le cas, par exemple, dans des laves). Cf. Y. Hébert et R. Hébert, Guide pratique d'identification des roches : notions élémentaires de pétrologie. Les publications du Québec, 1994, 136 p.