Gneiss droit

Exemple, pour l'édification d'un ami, de la continuité dont peut faire preuve la nature.

Photos. – Gneiss noir homogène, régulièrement rubané (gneiss droit), à carbonate blanc concordant ; des filons de granite discordants recoupent le tout. Route 7, à l'ouest de Maberly (Ontario). Les affleurements, de chaque côtés de la route, se poursuivent sur plusieurs centaines de m sans modification ou variation de l'aspect de la roche. Clichés 12 oct. 2014.

• Haut. – Un filon de granite discordant, rectiligne, recoupe le gneiss droit qui se débite en blocs aux surfaces planes parallèles à la foliation et au rubanement.
• Bas. – Même formation ; un mince filon de granite blanc déformé  dessine des méandres à travers la falaise.

Voir aussi billet du 13 octobre, «gabbro pincé» (même site, ou presque).

Ajout (26 nov. 2014)

Site (plus de précision) : moins de 10 km à l'ouest de Maberly, sur la route 7, en Ontario. Entre les intersections avec Fall River Rd et McQuaid Rd.
44.803702, -76.653532
La roche noire correspond à l'unité 8b de la carte P3440 de la Commission géologique de l'Ontario : amphibolite (laves mafiques métamorphisées) contenant des couches et des horizons [concordants] de marbre calcaire [blanc]. [Le granite, discordant, est rose pâle à blanchâtre.] Métamorphisme : entre 1180 et 1165 millions d'années. (Curieux comme, avec le recul de plus d'un milliard d'années, une marge d'erreur de 15 millions d'années paraît peu de choses...)

Source : P3440 - Precambrian Geology, Sharbot Lake Area. Lien vers les cartes de la série P.

Discordance du lac Beauchamp : source négligée

Discordance Paléozoïque/Précambrien (haut/bas) : grès de la formation de Nepean (ca 500 millions d'années) déposé en discordance sur une syénite du Bouclier canadien (plus d'un milliard d'années). Parc du lac Beauchamp, Gatineau (Québec).


Mes archives recèlent des trésors inexploités. Voici que je viens de repêcher une description de la discordance Paléozoïque/Précambrien du lac Beauchamp, à Gatineau, qui m'aurait été utile à une certaine époque. Elle était pourtant à portée de main et de clic. Elle confirme la nature de la roche sous la discordance, soit une syénite blanche – parfois appelée granite ou gneiss dans d'autres travaux (voir anciens billets, liens plus bas). 

Photos Henri Lessard, novembre 2010.

«La discordance majeure Paléozoïque/Précambrien
Les affleurements du Parc du Lac Beauchamps [sic], Gatineau permettent d'observer cette discordance majeure. Le roc en présence est le grès de la Formation de Nepean reposant en discordance sur une syénite blanche, La zone de contact est formée de roc de très mauvaise qualité. Sous un mince lit de grès de la Formation de Nepean contenant des galets sub-arrondis, on retrouve un niveau d'environ 2 m d'épaisseur de roc altéré. Au sommet de ce niveau apparaît un horizon meuble de 6-8 cm formé de minéraux d'altération gris et verdâtre (fragments de roche altérée, minéraux argileux) provenant de la désagrégation par hydrolyse de la syénite. Sous cet horizon, la syénite est altérée et friable sur 1,5-2 m et l'intensité de l'altération diminue avec la profondeur.» (Théberge, J. 1986, Cartographie géotechnique dans la région de Gatineau-Aylmer-Hull, Ministère de l’énergie et des ressources du Québec, MB 86-43, p. 22.)

Le texte ajoute que «des venues d'eau importantes peuvent être associées à cette zone de roc de mauvaise qualité». Brandon (1961) souligne que les joints à la base et au sommet du grès de Nepean facilitent la circulation des eaux souterraines.
Brandon, L.V. 1961 - Rapport préliminaire sur l'hydrogéologie de la région d'Ottawa-Hull, Ontario et Québec. Commission géologique du Canada, Étude 60-23, 19 p. (carte 31-1960 et 4 fig.)

À lire en complément de ces deux anciens billets :

23 janv. 2011, «Lac Beauchamp : un milliard d'années inscrites dans la roche»
24 avril 2012, «Lac Beauchamp : petit frère et discordance»

Détail de la discordance : les galets dans le grès sont visibles (grumeaux clairs dans la roche grisâtre, en haut, et dans la roche friable orangée). Les couches orangée et verdâtre sous le grès : paléosol ou «minéraux d'altération gris et verdâtre provenant de la désagrégation par hydrolyse de la syénite» ?

Les chemins des erratiques (Ajouts)

Fig. 1. Blocs erratiques dans le parc Fontaine, Île-de-Hull, Gatineau (Québec) : point 2 sur la carte de la fig. 2. À l'avant-plan, un bloc du grès de Nepean – roche qui n'affleure pas au nord du Hull. Photo 15 nov. 2014.


Billet accidentellement mis en ligne avant d'être achevé. Je me suis contenté des retouches nécessaires à un minimum de cohérence. Voir la suite, billet du 10 janvier 2015.

Résumé

Blocs erratiques de grès dont le lieu de provenance repose sous un manteau d'argile marine (mer de Champlain)
Localisation
Île-de-Hull, à Gatineau (Québec)
45.430628, -75.715745
Billets connexes
8 nov. 2014, «Question aux pierres qui roulent»
15 juin 2014, «Erratique à rebours ?»
15 mars 2014, «Grès, gel et dégel»
Ajouts
16 févr. 2015, «Lambeaux de grès de Nepean à Gatineau»
10 janv. 2015, «Décompte des blocs de grès dans l'Île-de-Hull»


Pourquoi s'émouvoir de la présence de blocs erratiques provenant du grès de Nepean dans l'Île-de-Hull (Gatineau, secteur Hull) ? Parce que les affleurements les plus près de cette roche se trouvent à l'est (Gatineau, secteur Gatineau (lac Beauchamp*, parc de l'Oasis**) et au sud-ouest, à Nepean et Kanata (Ottawa), et que les glaciers, qui sont descendus du nord et du nord-ouest, ont été dans l'impossibilité de les transporter depuis ces endroits jusque dans l'Île-de-Hull.

* Lac Beauchamp
23 janv. 2011, «Lac Beauchamp : un milliard d'années...»
** Parc de l'Oasis
5 oct. 2013, «Grès de Nepean à Gatineau : safari-photo»
14 sept. 2013, «Grès de Nepean à Gatineau»

Le mot «affleurement» a été utilisé, et c'est à dessein. Le grès existe aussi au nord de Hull (fig. 2). Les glaciers ont donc pu en arracher des fragments qu'ils auraient abandonnés ensuite plus au sud (il doit en exister aussi de l'autre côté de la rivière, à Ottawa). Cependant, un épais tapis d'argile, souvenir de la mer de Champlain, occulte le banc de grès au nord de Hull. Le grès existe, mais il n'affleure pas. D'où l'absence du grès dans le paysage hullois. D'où, également, la surprise de celui qui, voyant ces blocs dans l'Île-de-Hull, habitué qu'il est à ne pas associer le grès au secteur qu'il habite, reste un instant interloqué devant l'énigme que pose leur présence dans son quartier.

Pourtant, il n'y a pas lieu de se creuser outre mesure les méninges. Les glaciers sont venus, ont arrachés et entraînés au sud des blocs du grès de Nepean, la mer de Champlain est venue ensuite recouvrir de son épais manteau d'argile les affleurements sources pour que, quelques 10 000 ans plus tard, un billet de ce blogue leur soit consacré.

Les cartes ne signalent à ma connaissance qu'un seul affleurement de grès de Nepean au nord de Hull, dans le lit d'un ruisseau qui a érodé la couche d'argile jusqu'au socle rocheux. J'en parle dans le billet du 15 juin 2014 (lien plus haut). La carte de Sandford et Arnott (2010) que j'ai utilisée ici (fig. 2) montre au nord de Gatineau (incluant Hull) deux bandes exagérément continues et régulières de grès de Nepean. Les «?» que j'ai ajoutés à la carte visent des endroits où, selon les travaux récents ou anciens, aucun grès de Nepean n'affleure – à la place, on trouve de l'argile ou des roches métamorphiques et plutoniques du Bouclier canadien. Sandford et Arnott me semblent avoir amplifié et schématisé l'importance du grès de Nepean.

Mais bref, tout est normal. Le grès de Nepean existe au nord de Hull – non pas affleurant, mais caché sous un manteau de glaise ou éparpillé en blocs et galets erratiques à travers la ville.



Fig. 2. Détail modifié de la carte de Sandford et Arnott, 2010.
Légende très simplifiée
Précambrien ; province de Grenville du Bouclier canadien, plus d'un milliard d'années

• Blanc : roches métamorphiques et plutoniques. 

Plate-forme du Saint-Laurent ; Cambro-ordovicien et Ordovicien, ca 515-445 millions d'années

• Jaune : grès de Nepean. Orangé, teintes de bleu et de gris: calcaire, dolomie, grès et shales.

Lignes noires : failles.
Annotations (H. Lessard, 15 nov. 2014)
Flèches noires : exemples de trajectoires possibles des glaciers (NW-SE ou N-S). Lignes tiretées bleues et Q : Quaternaire, épais dépôts d'argile de la mer de Champlain masquant le socle rocheux. G : rivière Gatineau. O : rivière des Outaouais. 1. Affleurement de gneiss signalé par Hogarth (1970) ; 2. bloc erratique de grès (billet du 15 juin 2014*) ; 3. Source possible du bloc du point 4 (Île-de-Hull) en supposant un mouvement des glaces plein sud ; 4. Blocs erratiques de grès de l'Île-de-Hull (fig. 1 et 3, billets des 15 mars et 8 nov. 2014*) ; 5. Parc de l'Oasis (billet du 14 sept.*) ; 6. Lac Beauchamp (billet du 23 janv. 2011*). ? : endroits où ne se trouve pas de grès de Nepean, contrairement à ce que montre la carte (voir texte).
Remarques. – Plusieurs blocs de grès sont visibles dans l'Île-de-Hull (autres billets*) ; par commodité, ils sont tous représentés par le point 4 sur la carte, l'échelle rendant inutile un surcroît de précision.
Les flèches qui partent des points 1 et 3 ne dessinent que quelques trajets possibles parmi tous ceux qui, venant du nord ou du N-W, ont pu aboutir aux points 2 et 4. Les erratiques de l'Île-de-Hull et du parc de la Gatineau ont pu provenir d'autres sites que ceux-là.
Strictement parlant, la direction N-S (flèche entre les points 3 et 4) n'a été enregistrée que dans la partie est du secteur représenté ici. J'extrapole peut-être un peu en supposant ce mouvement possible à partir du point 3. Les erratiques du point 4 proviendraient plus probablement des alentours du point 1 (mouvement vers NW-SE).
* Liens plus haut, au début du billet.

Références

• Hogarth, D.D., 1970, Geology of the southern part of Gatineau Park, National Capital Region, GSC, Paper 70-20, 8 p., map 7-1970.
• Sanford, B.V. et Arnott, R.W.C., Stratigraphic and structural framework of the Potsdam Group in eastern Ontario, western Quebec, and northern New York State, Commission géologique du Canada, Bulletin 597, 2010, 83 p. (+ cartes)

Ajout (22 nov. 2014)

Il y a un second bloc de grès dans le groupe de blocs du parc Fontaine. Je ne l'avais pas remarqué lors de mon premier passage. Tous ces blocs ont sans doute été déplacés lors de l'aménagement du parc. Il ne faut pas supposer qu'ils sont exactement à l'endroit où les glaciers les ont déposé.
Le till glaciaire de la moitié nord de l'Île-de-Hull ne contient, en fait de galets et blocs, que du calcaire, à l'exclusion, semble-t-il, de tout autre type de roche. Cette affirmation ne prétend à aucune rigueur scientifique, d'autant plus que mon intérêt pour la question est tout nouveau. Le grès est rarissime, les gneiss et granites semblent surtout des roches décoratives qu'on ne s'est pas donné la peine d'éliminer des pelouses ou des parcs. Il faudrait des observations systématiques pour commencer à être affirmatif.

Ajout (13 janv. 2015)

Dans bien des cas de figure, le retour aux sources est une solution. J'ai donc pensé, un peu tardivement, à consulter des textes anciens sur les dépôts glaciaires de l'Île-de-Hull. Je n'y ai récolté que des indices par défaut, par absence de mention sur ce qui m'intéressais (le grès), ce qui est quand même un résultat.

Wilson (1898) décrit des moraines qui traversaient l'Île-de-Hull de l'ouest vers l'est à partir du ruisseau de la Brasserie, à peu près à la hauteur de l'actuel boul. des Allumettières. (J'en ai parlé dans un billet daté du 23 juillet 2013.) On y trouvaient des blocs tabulaires de calcaire ainsi que des «Laurentian Boulders» provenant du Bouclier canadien : granite et gneiss. Du grès de Nepean, aucune mention.

Johnston (1917) note que les sédiments glaciaires sont un reflet du socle sous-jacent et qu'à 5 milles (8 km) au du Bouclier canadien, les blocs de granite et de gneiss se raréfient. Aucun mot sur des blocs de grès dans l'Île-de-Hull – aucun mot sur leur absence non plus !

Tout ça mis ensemble aide à comprendre pourquoi on ne voit pratiquement, dans l'Île-de-Hull (bâtie sur un socle calcaire, rappelons-le) que des blocs de calcaire, quelques blocs de granite ou de gneiss et de rares blocs de grès. Le centre de l'Île est à 7 km au sud du Bouclier canadien et à une distance de 6 km de la ceinture de grès de Nepean. Rapprochons ces chiffres de celui fourni par Johnston (8 km) ; la relative rareté ou l'absence de blocs provenant du Bouclier ou de la bande de grès dans l'Île s'explique. Pensons aussi que le Bouclier est très vaste et qu'il a pu, les glaciers aidant, déverser dans l'Île beaucoup plus de blocs que la mince bande de grès que je soupçonne Sandford et Arnott (2010) d'avoir exagérée.
 
Références
W.A. Johnston, Pleistocene and Recent Deposits in the Vicinity of Ottawa, With a Description of the Soils. Commission géologique du Canada, Mémoires 101, 69 pages, 1917, avec carte 1662 (1/63 360).
Wilson W.J., «Notes on the Pleistocene Geology of a Few Places in the Ottawa Valley», The Ottawa Naturalist, vol. XI, March 1898, no. 12, p. 209-220.


Fig. 3. Gros plan sur le bloc de grès de la fig. 1. En plein novembre, la couleur chaude du sable... On dirait qu'on s'en est découpé un morceau, à droite. Photo 15 nov. 2014.

Marbre et gneiss à Wakefield

Fig. 1. Géologue amateur, prudemment vêtu de rouge pour ressortir du décor, en stase méditative devant un affleurement spectaculaire. Marbre clair et lentille de gneiss gris dans une sablière au nord de Wakefield. Photo 10 juillet 2014.

Résumé court et contexte géologique

Marbre blanc contenant un boudin de gneiss gris dans une sablière, au nord de Wakefield (Québec).
Roches de la province de Grenvile du Bouclier canadien (plus d'un milliard d'années) ; sable et gravier : cône de déjection fluvio-glaciaire (env. 13 500 ans).
Localisation
Route 105 et chemin Echo Dale, au nord de Wakefield (Québec). Propriété privée.
45.707149, -75.923874
Photos
10 juillet 2014.

Résumé plus développé qui tient lieu d'exposé

Marbre blanc contenant un boudin (fragment arraché à un corps rocheux par étirement) de gneiss gris à biotite rouillé contenant lui-même une masse de calcite orangée. L'ensemble gneiss-calcite est recoupé par des filons felsiques (granite blanc) qui ne se prolongent pas dans le marbre. Les contacts marbre/gneiss sont tectoniques (le boudin de gneiss a été emporté par et dans le marbre) : un indice de déplacement senestre vertical est visible près du contact (en clair : le gneiss «montait» dans le marbre). La calcite rose massive a été injectée dans le gneiss à une étape antérieure de la séquence des événements.

Le gneiss (paragneiss ?) pourrait être un fragment arraché à un banc de gneiss voisin du marbre ou une partie d'un banc de gneiss inclus dès l'origine dans le marbre.

Lorsque les roches ont pris leur configuration actuelle à plusieurs km de profondeur dans la croute terrestre, il y a plus d'un un milliard d'années, le marbre, ductile, a flué sous les pressions tectoniques comme une «pâte», emportant et dispersant des fragments de roches incluses ou voisines (ici, le gneiss gris). La calcite orangée provient sans doute d'une «injection» précoce du marbre, décidément très sensible aux pressions, dans le gneiss.

Les étapes de la formation de l'affleurement sont donc, dans l'ordre (il y a un peu plus d'un milliard d'années) :

• Formation du marbre et du gneiss à l'intérieur de la croute terrestre ;
• Injection de calcite orangée provenant sans doute du marbre dans le gneiss ;
• Du granite blanc découpe le gneiss et la calcite orangée ;
• Sous les pressions tectoniques, un fragment du gneiss est emporté par le marbre, la plus ductile des roches en présence ;
• Les filons de granite n'ont pas été affectés par le transport du gneiss dans le marbre ; cependant, dans la masse de calcite orangée, plus malléable, des cassures sans déplacement appréciable sont visibles (fig. 8) ;
• Longue période d'érosion amenant les roches à affleurer aujourd'hui.

Fig. 2. De gauche à droite : marbre clair, gneiss gris rouillé, inclusion de calcite orangée dans le gneiss.
Des lentilles de gneiss flottent dans la calcite ; des filons felsiques blancs (granite à tourmaline) découpent le gneiss et la calcite sans pénétrer dans le marbre clair.



Fig. 3. Aspect rubané du marbre près du contact avec le gneiss (à gauche). La rouillé se concentre le long des contacts marbre/gneiss et filons/gneiss.



Fig. 4. Détail du contact marbre/gneiss rouillé. À la gauche du centre, une inclusion sombre flotte dans le marbre. Près du contact avec le gneiss, le marbre prend une teinte rosée.



Fig. 5. Détail de l'inclusion (fig. 4). Deux lits sombres qui en partent dessinent des courbes qui évoquent les sbires d'une galaxie spirale (rotation senestre vers le haut). Le spire de gauche n'était pas très clair et mon schéma force peut-être un peu la réalité. 



Fig. 6. Attention : photo prise au sommet de l'affleurement en visant vers le bas. Le gneiss, à gauche ; à droite, dans le marbre, de minces lits sombres parallèles contiennent des renflements fusiformes symétriques (l'un d'eux visible à la gauche du centre) ; indices de l'écrasement et de l'étirement du marbre pressé contre le gneiss.



Fig. 7. Suite de la photo précédente prise dans les mêmes conditions (au sommet de l'affleurement, visée vers le bas). Le filon felsique à tourmaline noire qui traverse le gneiss, à gauche, est coupé par le marbre. Le gneiss paraît «délavé» le long du filon.



Fig. 8. Rupture d'un filon blanc dans la calcite orangée ; une calcite décolorée, grise, semble avoir rempli l'espace entre les deux segments du filon. La rouille ici, provient de la calcite. Ailleurs, c'est surtout le gneiss qui est touché par le phénomène.



Fig. 9. Calcite rose grossière, à l'abri dans des golfes du gneiss fortement rouillé.