Ce billet, paru le 14 juillet 2018, a été entièrement remanié le 28 et le 29 août 2018.
Photo 1. - Discordance Bouclier canadien - plate-forme du Saint-Laurent à Kanata (Ottawa, ON), chemin Old Second Line, intersection promenade Terry Fox.
À gauche (sud), paragneiss et quartzite, province de Grenville (Bouclier canadien), plus d'un milliard d'années (Protérozoïque) ;
À droite (nord), grès de la formation de March ou de Nepean, plate-forme du Saint-Laurent, env. 500 Ma (millions d'années ; Paléozoïque).
Le grès s'est constitué par la consolidation de sables déposés au bord de la mer alors que le continent dérivait à la hauteur de l'équateur il y a 500 Ma.
Avant l'attaque de l'érosion, le grès s'étendait aussi sur la partie découverte du Bouclier. Il s'agirait du grès de Nepean, déposé directement sur le Bouclier. Il y aurait continuité physique entre le nord et le sud (ligne tiretée ondulée).
Il pourrait cependant s'agir du grès de la formation de March qui s'est déposé sur le grès de Nepean ; dans ce cas, il faut supposer qu'une faille sépare le Bouclier de la plate-forme. Cette dernière aurait été abaissée pour amener le grès de March à la hauteur du Bouclier. Il y aurait donc rupture, ou contact de faille (ligne tireté verticale).
Dans la première hypothèse, la stratification du grès épouse le relief du Bouclier sur lequel il s'est déposé. Dans la seconde, il a été probablement retroussé par son mouvement vers le bas.
Le contact (continu ou faillé) entre le Bouclier et la plate-forme du Saint-Laurent est malheureusement caché sous le mort-terrain.
Photo : 11 juillet 2018 ; visée vers le SW.
Autres billets sur le même sujet
- Lac Beauchamp, Gatineau, QC ; 23 janvier 2011, « Lac Beauchamp : un milliard d'années inscrites dans la roche »
- Kingston, ON ; 1er novembre 2013, « Kingston et les formes de Gaïa »
- Kanata, ON ; 27 novembre 2010, « Ne jetez pas la pierre au géologue »
Ce qu'il faut savoir. - Il y a environ 500 Ma (Ma = 1 million d'années), notre continent - le Bouclier canadien -, en dérive sous l'équateur, a été progressivement envahi par la mer. Il s'y est déposé une couche de sédiment dont la plate-forme du Saint-Laurent (qui s'étend de Terre-Neuve jusqu'à l'ouest de Gatineau) n'est plus qu'un reliquat. En effet, après 350 Ma, le continent, émergeant des eaux, a été attaqué par l'érosion qui l'a débarrassé peu à peu de sa couverture sédimentaire. Dans la région de Gatineau et Ottawa, le grès de la formation de Nepean, déposé directement sur le continent, affleure en marge des parties dénudées du Bouclier.
Découverte d'un nouvel affleurement de la discordance Protérozoïque/Paléozoïque (env. 500 Ma) dans la région.
Le mot découverte est peut-être un peu exagéré. L'affleurement (photo 1) n'existait pas en 2008, il était par contre visible en 2011. Je ne peux préciser d'avantage. Il est apparu lors du prolongement de la promenade Terry Fox, à Kanata (Ottawa, ON). La découverte, pour ma part, remonte au 11 juillet 2018.
Affleurements du chemin Old Second Line
Le chemin Old Second Line coupe à travers deux entités géologiques (photo 1) :- À gauche (sud), paragneiss et quartzite de la province de Grenville, Bouclier canadien (Protérozoïque) ; plus d'un milliard d'années ;
- À droite (nord), grès de la plate-forme du Saint-Laurent (Paléozoïque), ca 500 Ma.
Le chemin escalade le flanc nord d'un éperon du Bouclier canadien dominant la plate-forme du Saint-Laurent. Le Bouclier forme à cet endroit un plateau allongé NW-SE - l'escarpement de Carp -, au sud de la rivière des Outaouais. (Graben d'Ottawa-Bonnechère, voir billet du 20 nov. 2009.)
Au sud du plateau, la frontière Bouclier - plate-forme est marquée par la faille Hazeldean, orientée NW-SE (cartes 1-3).
Pour ce qui est du secteur qui nous intéresse, la limite nord du plateau, les avis divergent. Si l'on se fie à certains travaux (carte 3), la frontière dessine le contour de ce qui subsiste de la couche sédimentaire autour du plateau décapé par l'érosion ; si l'on se fie à d'autres (carte 2), une faille, contrepartie nord de la faille Hazeldean, sépare le plateau de la plate-forme.
L'affleurement du chemin Old Second Line permet-il de trancher la question : faille ou pas faille ? L'érosion, en plus de dégager le Bouclier, a arasé tout relief conséquent hérité d'une hypothétique faille.
Wilson (1946 ; carte 3) et Kirwan (1962 ; carte 1) ne supposent aucune faille au nord du plateau. Au chemin Old Second Line, le grès de la formation de Nepean, déposé directement sur le Bouclier, apparaît sur la frange de ce dernier dégagée par l'érosion.
Selon Williams et al. (1984 ; carte 2), nous aurions plutôt affaire au grès de la formation de March, lequel s'est déposé sur celui de la formation de Nepean. Les considération sur l'érosion restent les mêmes, la différence essentielle ici est que le contact Bouclier/plate-forme est en fait une rupture au sens propre, une faille (photo 1), miroir de celle d'Hazeldean.
Une complication est apportée par le fait que le grès de la formation de March ressemble à celui de la formation de Nepean sur lequel il s'est déposé et que les deux peuvent être facilement confondus.
Slickensides
Le 18 juillet dernier, après la mise en ligne du présent billet, j'ai remarqué lors d'une seconde excursions des slickensides du côté est du chemin, à l'extrémité sud de l'affleurement de grès. Les slickensides sont des striations qui enregistrent le glissement par à-coup des compartiments rocheux de part et d'autre d'une faille (photos 4-5) (voir le billet du 14 juillet 2012). L'orientation de la faille ainsi révélée est grosso modo ENE tandis que les slickensides semblent bien indiquer un mouvement relatif oblique (vers l'ouest et vers le bas) par rapport au Bouclier. (Ceci reste à confirmer.)
J'ai observé d'autres slickensides, au milieu du banc de grès, plus au nord, côté est du chemin. (Dans ce cas, les slickensides indiquent un mouvement vertical. Je n'a pas pu faire de lien entre les slickensides et les failles de part et d'autre du chemin.) Étant donné le grand nombre de failles qui découpent la région, ces découvertes ne constituent pas un événement. Mais elles apportent un soutient à ceux qui supposent l'existence d'une faille sur le flanc nord du plateau. Ceci d'autant plus que l'orientation du plan de faille, ENE, ainsi que l'affaissement du compartiment nord correspondent à ce qui relevé sur la carte de Williams (1984) à cet endroit (carte 2).
Les cartes 2 et 3 donnent la stratigraphie locale.
Dunes et conclusion
Les stratifications entrecroisées qui se dessinent sur le grès (photo 3b) représentent sans doute d'anciennes dunes sous-marines édifiées les unes sur les autres par les courants (à vérifier). L'endroit constituait sans doute la destination rêvée il y a 500 Ma. Plage déserte, personne pour vous importuner. Mais aucune végétation, aucun palmier pour vous donner de l'ombre.
Le retroussement des strates de grès (photo 1) et la présence de slickenslides pèsent fortement en faveur de la présence d'une faille coupant le chemin Old Second Line.
Références
- Kirwan J.L., 1962 — «Geology of part of the township of March, Huntley and Nepean, Carleton county, Ontario», Canadian Field Naturalist, vol. 76, p. 108-115).
- 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, 1:50 000. Geology 1982.
- Wilson A.E., 1946 — Geology of the Ottawa-St. Lawrence Lowland, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada (CGC), Mémoire 241, 66 p. (+ cartes 413A et 414A, 1:50 000).
Photo 2. - Paragneiss rubané.
La photo a été prise quelques mètres au sud des couches de grès (photo 1). La structure du paragneiss, presque verticale, et orientée grosso modo est-ouest, contraste avec la stratification du grès, jamais éloignée de l'horizontal. Photo 11 juillet 2018.
Photo 3a. - Côté est de l'intersection, entièrement composé de grès de Nepean ou de March. Les slickensides des photos 4-6 se trouvent à l'extrémité sud de l'affleurement, à droite. Photo 11 juillet 2018.
Photo 3b. - Détail de la photo 3a.
La stratification entrecroisée dans le grès (probablement édifiée par la progression de dunes sous-marines) est bien visible. Photo 11 juillet 2018.
Les cartes : cliquer sur les images pour les afficher à leur pleine grandeur.
Carte 1. - Kirwan J.L., 1962
J'ai placé le X rouge à la position de l'affleurement du chemin Old Second Line, au contact du Bouclier (Precambrian ; Grenville Series ; no 3 sur la carte) et de la plate-forme du Saint-Laurent (Paleozoic ; Nepean Formation ; no 7). La faille Hazeldean (Hazeldean Fault) serpente à travers la carte, au sud (ligne grasse).
En haut. - Williams et al., carte 2716 (1984 ; détail). Le cercle rouge donne la position de l'affleurement étudié.
Légende (secteur étudié uniquement)
Paléozoïque : plate-forme du Saint-Laurent
3. Formation de March : grès quartzeux, dolomie sableuse et dolomie
2. Formation de Nepean : grès
Ligne en zigzags : faille
Protérozoïque : province de Grenville, Bouclier canadien
J'ai surligné en jaune des segments de la faille Hazeldean (au sud) et de la faille du chemin Old Second Line (au nord). Les petites flèches le long des lignes de faille pointent vers le compartiment abaissé ; j'ai repris en rouge celles de la faille du chemin Old Second Line (compartiment nord abaissé).
En bas. - Wilson, carte 414A (1946 ; détail). Le cercle bleudonne la position de l'affleurement étudié.
Légende (secteur étudié uniquement)
Paléozoïque : plate-forme du Saint-Laurent
3 (gris). Formation de March : grès quartzeux, dolomie sableuse et dolomie
2 (gris-violet). Formation de Nepean : grès
Discordance d'érosion
Protérozoïque : province de Grenville, Bouclier canadien
1 (rouge) : gneiss, marbre, etc.
Photo 4a. - Slickensides ou marques parallèles laissées sur la roche par la friction le long d'une faille. Le grès, roche rugueuse (on peut normalement sentir les grains de sable dont il est composé sous le doigt) est ici recristallisé et offre un fini remarquablement lisse. Visée vers le nord. Photo 18 juillet 2018.
Photo 4b. - Détail de la photo précédente. Les slickensides s'empilent en escalier. Le mouvement du grès s'est fait obliquement, du haut vers le bas, d'après les gradins des slikenslides. Photo 18 juillet 2018.
Photo 5. - Surface du grès couverte par les slickensides (faille), côté E du chemin Second Old Line. Visée vers le nord. Photo 18 juillet 2018.
Photo 6. - Même affleurement que sur la photo précédente. La surface couverte de slikenslide oblique ici vers le NW. Visée vers le SE. Photo 18 juillet 2018.
Photo 7a. - Autre surface marquée de slickenslides à l'intérieur même du banc de grès, côté ouest du chemin Second Old Line. Ici, les slickenslides indiquent un mouvement vertical, ou légèrement incliné vers l'est. Je n'a pas pu faire de lien entre les slickenslides et les failles des deux côtés du chemin. Photo 20 juillet 2018.
Photo 7b. - L'orientation de la surface faillée est ENE, conforme à la faille relevée sur la carte de Williams et al. (1984) (carte 2). Photo 20 juillet 2018.
Photo 7 c. - La faille en entier. La surface photographiée en 7a et b est à la droite de la plante verte au premier plan. Photo 20 juillet 2018.
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