Conglomérat déposé sur un quartzite grenvillien à Gatineau (ajout)

Mise au point (8 août 2023). - Un retour au site du grès de Nepean du lac Beauchamp (affleurement de la discordance Bouclier/plate-forme) m'a montré que le conglomérat qui se trouve à sa base ne se distingue pas de celui de la station Labrosse* dont il est question dans les lignes qui suivent. Les deux conglomérats contiennent des éléments anguleux à arrondis de quartz, leur seule différence notable étant l'absence de clastes de feldspath dans celui du lac Beauchamp. 

* Je n'avais pas donné d'indices clairs sur l'emplacement du conglomérat jusqu'ici parce qu'il se trouve sur un terrain privé interdit d'accès. Disons que je l'ai découvert au nord de la station Labrosse du Rapibus. 

Les interrogations que soulève ce billet sont donc obsolètes : je n'ai pas découvert un conglomérat pré-Nepean comme je l'ai un instant cru, mais une nouvelle occurrence d'un conglomérat Nepean, tout simplement. Ce qui est suffisant en soi pour justifier mon contentement.

Photos. - Pièce du conglomérat Nepean du lac Beauchamp à Gatineau ramassé au sol  : clastes de quartz anguleux à arrondis. 5 août 2023.

Complément au billet du 7 juin 2023, « Conglomérat à la surface d'un quartzite ».

Quartzite grenvillien âgé de plus d'un milliard d'années sous le gris manteau d'argile de la mer de Champlain (10 000 ans). Moins de deux pieds carrés du quartzite sont couverts par les restes d'un conglomérat feldspathique vieux d'au moins 500 millions d'années. Auriez-vous pu le trouver au travers de ce fatras de débris ?

Gatineau, Qc, juin 2023.

Résumé

Conglomérat contenant des débris anguleux de feldspath reposant à la surface d'un quartzite de la province de Grenville (1 Ga), à Gatineau (Québec). Le conglomérat, très rouillé, devait se trouver à la base du grès de Nepean déposé en discordance (500 Ma) sur le quartzite. Il pourrait également s'agir des restes de la formation de Covey Hill qui a précédée le Nepean. (Le grès n'est pas exposé au site même.)

 

J’ai fait une découverte. Ma place est réservée dans les manuels de géologie (en tout petit, dans une note de bas de page, mais une place quand même).

Grâce à moi la stratigraphie de Gatineau va s’enrichir d’une formation pré-Nepean en contact direct avec le socle précambrien. Ce n’est pas rien.

Avant de voir la chose elle-même, voyons le contexte dans lequel elle s’inscrit par un examen rapide des unités ou des ensembles de roches qui forment le sous-sol de Gatineau et d’Ottawa.

Quartzite grenvillien (plus d'un milliard d'années). Le manque de contraste ne le rend pas très photogénique. 

Photo juin 2023.

À la base, tout en bas, se trouve le Bouclier canadien (bouclier précambrien, province de Grenville), complexe de roches métamorphiques et plutoniques âgé de plus d’un milliard d’années. Voilà les fondations sur lesquelles s’est édifié tout le reste – et, bien souvent, au nord de l’Outaouais par exemple, il n’y a que le Bouclier, sans rien d’autre dessus que les débris laissés par les glaciations ou, dans les vallées, l’argile de la mer de Champlain.

Plus tard, bien plus tard, sur cette base cristalline, sont venues se déposer les sédiments de la plate-forme du Saint-Laurent. Les plus anciens, ou les plus précoces, sont les grès de la fin du Cambrien (510 Ma ou millions d’années), suivis des calcaires, dolomies et shales de l’Ordovicien (485-444 Ma). (Je ne détaillerai pas d’avantage, voyez mon « Tableau des temps géologiques : Gatineau et ses environs »), mais grosso modo, la séquence sédimentaire témoigne de l’avancée et de l’approfondissement d’une mer qui gagnait sur le continent. Dans la région, l’arrivée de l’eau salée s’est faite par un bras de mer à la faveur de l’ouverture de l’océan Iapetus (une sorte de préquel de l’Atlantique). C’est le rentrant d’Ottawa (Ottawa Embayment), contenu par les hauteurs du Bouclier à Perth (Ontario), au nord de l'Outaouais (Laurentides) et au sud du Saint-Laurent (Adirondacks).

Note. Les âges des divisions géologiques sont souvent révisés : il peut donc y avoir des incohérences à travers les billets du blogue. Ces raffinements n’affectent pas le fond du discours.

Retenons simplement pour la suite que les premiers sédiments à se déposer dans la région sont les grès de la formation de Nepean. Le grès est une roche formée de sable lithifié (consolidé). Les sables de Nepean, composés de quartz presque pur, ont tapissé le fond et les bords du rentrant d'Ottawa.

Entre le Bouclier érodé (en dessous) et les sédiments nouveaux venus (au-dessus), existe ce qu’on appelle une discordance (discordance d’érosion). Elle est visible au lac Beauchamp (Gatineau) où l’on voit dans une coupe à flanc d’une butte le Bouclier (sous la discordance) et le grès de Nepean (au-dessus). Plus de 500 Ma séparent les roches de part et d’autre de la discordance. (Voir mon billet du 23 janvier 2011, « Lac Beauchamp : un milliard d'années inscrites dans la roche ».)

Conglomérat reposant sur le quartzite à  Gatineau : fragments (clastes) de feldspath blanc dans une matrice de sable vitreux (quartz).

Ailleurs dans le rentrant d’Ottawa, le grès de Nepean a été précédé par les conglomérats de Covey Hill. (Conglomérat : roche sédimentaire formée d'éléments de tailles hétéroclites.) On ne les trouve pas dans notre région. Ou bien ils ne se sont pas déposés chez nous, ou bien ils ont été érodés avant le dépôt du Nepean (hypothèse la plus probable). Mais bref, le résultat est que, dans la région de Gatineau et d’Ottawa, le Nepean repose directement sur le Bouclier, sans le tapis rugueux du Covey Hill. [Corr. : le Covey Hill affleure à Kanata, dans l'ouest d'Ottawa.]

Des points essentiels distinguent le Covey Hill du Nepean. La formation de Nepean est composée de grès et de conglomérats à cailloux arrondis de quartz. Le tout s'est déposé sur le fond et les marges du rentrant d'Ottawa. La formation de Covey Hill a une origine continentale (ses constituants proviennent de l'érosion du Bouclier) et ses éléments ont connu un transport fluvial. Elle est formée de grès et de conglomérats feldspathiques à éléments anguleux.

Le conglomérat, in situ. Fallait être attentif pour ne pas passer sans le voir. Ni sa couleur ni la rouille omniprésente ne contribuent à le distinguer du quartzite hôte. (Surface mouillée pour mieux faire ressortir les contrastes.)

Photos juin 2023.

Il faut retenir de ce qui précède que le Nepean a été édifié par des sédiments matures, triés et arrondis par un long transport. Ils ont donc une origine distale. Le Covey Hill a accumulé des éléments immatures tels les clastes (brisures) de feldspath anguleux qu’un long transport aurait émoussés ou détruits. Leur origine est donc locale. Ils proviennent de l'érosion du Bouclier proche. (Le feldspath en particulier est, contrairement au quartz, un minéral vulnérable absent des sédiments mobilisés. Sa présence dans un dépôt trahit une origine locale.)

La découverte

Or, j’ai découvert un conglomérat riche en clastes de feldspath blanc anguleux déposés directement sur le Bouclier (sur un quartzite) à Gatineau. Le conglomérat, d'aspect variable, contient en outre des clastes arrondis de feldspath et de quartz ainsi que des galet arrondis dans une matrice de grès quartzeux. Conglomérat et quartzite sont fortement rouillés.

Le conglomérat : un galet arrondi s'est détaché de la roche. 

(Non, le blogue n'est pas commandité par World of Maps.)

La présence d’une forte proportion de fragments de feldspath anguleux témoigne de l'origine locale (au moins partiellement) du conglomérat. Le secteur où je l'ai découvert abonde justement en quartzite et en granite blanc qui auraient pu fournir les clastes anguleux de quartz et de feldspath – ce dernier provenant surtout du granite.

Il est donc parfaitement légitime de se demander s’il ne s’agirait pas d’un (petit) lambeau de Covey Hill ayant échappé à l’érosion.

À la lueur de cette découverte, la colonne stratigraphique de la région serait donc :

Ordovicien : 485-444 Ma

• Sédiments carbonatés et shales témoignant de l’avancée et de l’approfondissement de la mer (non répertoriés en détail ici : voir mon tableau des temps géologiques)

Cambrien moyen – Ordovicien inférieur : 509-497 Ma

• Formation de Nepean du groupe de Potsdam ; origine marine et margino-marine, dépôt sur le fond et les marges du rentrant d’Ottawa : grès et conglomérat à cailloux arrondis de quartz

Discordance d’érosion à l'intérieur du groupe de Potsdam

Protérozoïque supérieur  (avant 539 Ma) – Cambrien moyen : 539-498 Ma

• Formation de Covey Hill du groupe de Potsdam ; dépôts origine continentale (transport fluvial) : grès et conglomérats feldspathiques

Discordance d’érosion Protérozoïque-Paléozoïque (cf. lac Beauchamp, Gatineau)

Protérozoïque moyen : 1,6 – 1,0 Ga (milliard d’années)

• Bouclier canadien, province de Grenville
• Roches métamorphiques et plutoniques

Mes moyens et connaissances ne me permettent pas de trancher la question s’il s’agit de Covey Hill ou non. L’important est la place qu’occupe mon conglomérat dans la stratigraphie. Il est pré-Nepean et il repose directement sur le Bouclier. Il pourrait même représenter des sédiments encore plus anciens que le Covey Hill ? Pourquoi pas ?

Si cette origine plus ancienne ne s’avérait pas, il resterait que mon conglomérat étendrait vers le nord, au Québec, la zone couverte par le Covey Hill dans le rentrant d’Ottawa.

Ce n’est pas rien.

À moi la médaille Logan !

Ajout (23 juin 2023). 

Informations qui dormaient dans mes filières mais sur lesquelles je n'ai mis la main (et posé les yeux) qu'après la rédaction du mon billet.

Le conglomérat, au centre, et la glauconite gris-vert friable et terreuse, de chaque côté (la photo rend mal les teintes). Photo juin 2023.

 

Bernius (1996) signale la présence d'un conglomérat à quartz-feldspath de 5 cm d'épaisseur sur le Bouclier précambrien à la base du Paléozoïque dans des forages à Bell's Corners, Nepean (ouest d'Ottawa). Il ne précise pas si le conglomérat fait partie du Nepean (qui le surmonte), mais son texte permet de le supposer. 

La partie supérieure du Bouclier sous le conglomérat est fortement altérée et météorisée (saprolite) et Bernius plusieurs minéraux résultant de l'altération des roches, dont une glauconite gris-verdâtre, sont présents. « La glauconite est répandue dans les roches sédimentaires accumulées dans la mer [...], dans des secteurs proches des côtes. »

Ceci conforte ma première hypothèse selon laquelle mon conglomérat ferait partie du Nepean (et non du Covey Hill). La glauconite vert terne friable affleure sur le quartzite près de mon conglomérat.

Clastes anguleux de quartz et de feldspath.

Notes

Le site où j’ai découvert le conglomérat au fond d’une excavation dans une propriété privée non gardée et non clôturée. Il est probable que l'excavation précède des travaux de construction et que le conglomérat sera détruit ou qu'il deviendra inaccessible. La partie visible du conglomérat, blanc rouillé, sur un plancher de quartzite blanc rouillé lui aussi et recouvert de cailloux, n’excédait pas deux pieds carrés. Il m’a fallu un peu de visu et beaucoup de chance pour ne pas le manquer.

La nomenclature des sédiments du Paléozoïque de la plate-forme du Saint-Laurent varie selon les auteurs et les régions (Ontario, Québec ou État de New York). Les controverses entretenues par les géologues professionnels dépassent mes compétences. J’ai utilisé les termes Covey Hill et Nepean un peu librement, mais correctement, il me semble. Que les pros me pardonnent mes approximations !

Les formations de Covey Hill et de Nepean font partie du groupe de Potsdam. Selon certains, une discordance d’érosion sépare les deux formations et leur réunion dans un même groupe est problématique. Encore une fois, je ne suis pas en mesure de participer à ce savant débat.

 

Clastes, vides et matrice de sable vitreux (quartz). Sans oublier la rouille.

 

Pour en savoir plus

• G.R. Bernius, 1996, Borehole Geophysical Logs from the GSC Borehole Geophysics Test Site at Bell's Corners, Nepean, Ontario. GSC, Open File 3157.
• 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)
• Williams, D. and P.G. Telford, 1986. Paleozoic Geology of the Ottawa Area. Geological Association of Canada, Mineralogical Association of Canada, Canadian Geophysical Union, Joint Annual Meeting, Ottawa '86, Field Trip 8: Guidebook, 25 p.
• Williams, D.A., P.G. Telford, A.D. McCracken and F.R. Brunton, 1992. Cambrian-Ordovician Geology of the Ottawa Region. Geological Association of Canada, Canadian Museum of Nature, CPC-II Ottawa '92, Canadian Paleontology Conference, Field Trip Guidebook No. 2, 51 p.
• A. E. Wilson, Geology of the Ottawa-St. Lawrence Lowland, Ontario and Quebec, Commission géologique du Canada (CGC), Mémoires 241, 1946, 66 pages + cartes 413A et 414A.

Ce n'est pas très visible sur photo, mais voici le seul échantillon à montrer un litage dans la disposition des grains et des clastes. Leur disposition est parallèle au bord inférieur de l'échantillon.

Conglomérat à la surface d'un quartzite

Excavation au nord du terminus Labrosse du Rapibus, à Gatineau (Québec), début avril 2023. Le cratère était à sec lors de ma dernière visite, début juin. 

Sous le tapis d'argile grise de la mer de Champlain (12 000 - 10 000 ans), le quartzite du Bouclier canadien (plus d'un milliard d'années).

Un billet plus complet a été publié le 18 juin 2023.

Résumé

Conglomérat contenant des débris de feldspath anguleux reposant à la surface d'un quartzite de la province de Grenville (1 Ga), à Gatineau (Québec). Le conglomérat, très rouillé, devait se trouver à la base du grès de Nepean, déposé en discordance (500 Ma) sur le quartzite. (Le grès n'est pas exposé au site même.)

C'est souvent au retour d'une expédition, en examinant les échantillons recueillis, que l'on fait ses découvertes les plus surprenantes.

Échantillon du conglomérat. S'il ne paye pas de mine sous son revêtement rouillé, dites-vous qu'il s'agit là d'un morceaux du sol tel qu'il était il y a 500 millions d'années.

Un exemple : ce conglomérat extrait d'un coup de marteau d'un quartzite du groupe de Grenville âgé de plus d'un milliard d'années. Il méritait mieux que le regard distrait que je lui avais accordé en le récoltant, intrigué par son aspect tacheté. Il constitue un témoin rare de l'époque qui a précédé le dépôt en discordance du grès de Nepean sur le quartzite il y a 515 millions d'années. La présence dans le conglomérat d'éléments sous-millimétriques et de fragments anguleux ou allongés de feldspath blanc mesurant jusqu'à 15 mm indique que ses constituants se sont accumulés à proximité de leur roche mère : un transport sur de longues distances, par l'eau ou le vent, n'aurait laissé que de petits grains de sable quartzeux bien arrondis et mieux triés.

Si mon conglomérat rouillé ne paye pas de mine, dites-vous qu'il s'agit là d'un morceaux du sol tel qu'il était il y a 500 millions d'années ! Ça mérite un peu de respect.

Le granite blanc, abondant dans le secteur (paragraphe suivant), a pu fournir le feldspath et le quartz du conglomérat.

Granite blanc provenant du secteur. Il aurait pu fournir le feldspath (blanc) et le quartz (gris) du conglomérat.

Plus à l'est, à 1,5 km, la séquence complète granite/discordance/grès de Nepean est exposée au bord du lac Beauchamp (voir billet du 23 janvier 2011). La discordance à cet endroit contient en plus un paléosol altéré entre les deux roches et des galets de quartz de plusieurs cm apparaissent à la base du grès. Des centaines de millions d'années en un seul affleurement !

Détail de la photo précédente cadré sur les fragments de feldspath blanc anguleux. Noter la taille hétérogène des clastes. En bas, à gauche : vide long d'une dizaine de mm laissé par la chute d'un élément ovale.

L'interface quarzite/grès a pu canaliser les eaux souterraines, ce qui peut expliquer la rouille et l'altération des minéraux à ce niveau.

Le quartzite sur lequel j'ai recueilli le conglomérat est exposé dans une excavation creusée dans l'argile de la mer de Champlain au nord du terminus Labrosse du Rapibus, à Gatineau (terrain privé). Des traces de travaux anciens sont visibles dans le roc et la surface naturelle u quartzite n'a pas intégralement été préservée.

Affleurement de la discordance, lac Beauchamp, Gatineau, Qc.

Photo nov. 2010.

Coupe de l'affleurement

A) Granite de la province de Grenville (Bouclier  canadien), âgé de plus d'un milliard d'années.

B) Discordance d'érosion : elle coïncide avec la surface du continent telle qu'elle était avant le dépôt du grès (C).

C) Grès (sable consolidé) ; sédiments déposés au bord d'une mer peu profonde, il y a 515 millions d'années.

D) Surface du grès, polie par le passage des glaciers, lors de la dernière glaciation (80 000 - 12 000 ans).

Avec cet « affleurement de la discordance », nous disposons d'une coupe qui témoigne de plus d'un milliard d'années de l'histoire de notre continent. (Tiré du billet du 23 janvier 2011.)

Autre face de l'échantillon du conglomérat. Un feldspath long de 15 mm est visible à droite.

Discordance Bouclier canadien et plate-forme du Saint-Laurent à Kanata : mise à jour

Photo 1. - Discordance Bouclier canadien - plate-forme du Saint-Laurent à Kanata (Ottawa, ON). Chemin Old Second Line, à l'intersection avec la 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 millions d'années (Paléozoïque).
...
Pour la suite, suivre ce LIEN vers le billet du 14 juillet 2018.

J'ai réécrit mon billet du 14 juillet dernier pour qu'il tienne compte de nouveaux éléments. Il reste qu'il demeure peu satisfaisant. Conçu pour être une simple note à moi-même sous l'aspect d'une communication adressée à tous, j'ai dû multiplier les explications dont, personnellement, je ne sentais pas le besoin. Incomplètes et ajoutées après coup, elles alourdissent le billet, mais qu'y faire ? Je ne sais jamais exactement à qui je m'adresse. À ceux qui en savent moins que moi, autant que moi ou plus que moi ? Ceux qui en savent moins ne trouveront pas les explications qui leur manque ou ils ne les rencontreront pas sous la forme qu'il faudrait ; ceux qui en savent plus jugeront la chose simplette et étriquée. Tous s'accorderont sur le fait que le billet est illisible.

Je me retrouve donc devant la situation suivante : refaire encore le billet pour satisfaire tout le monde et moi-même ou laisser les choses en l'état.

Ces dilemmes - écrire en fonction d'un public bien défini, décider si je publie des notes ou des articles de vulgarisation - se posent depuis les débuts du blogue et je n'ai jamais pu les résoudre. 

Le résultat ? Des billets trop ou pas assez écrits...

Discordance Bouclier canadien et plate-forme du Saint-Laurent à Kanata (Ottawa, ON)

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).

Cartes 2 et 3. - Secteur du chemin Second Old Line, avant la construction de la promenade Terry Fox.
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

P€ : gneiss, marbre, etc.
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.

Cinquante blocs de grès

Ruines des fondations de la maison du colonel By à Ottawa, Major's Hill (parc Major). Photo 5 avril 2015.


J'ai remis en ligne mon billet du 7 avril dernier.

Presque cinquante blocs de grès

Ruines et monument de la maison du colonel By à Ottawa, Major's Hill (parc Major). Photo 5 avril 2015.

Résumé

Tentative sans prétentions scientifiques d'évaluer la nature des blocs du till glaciaire du centre-ville d'Ottawa à partir des pierres ayant servi aux fondations de la maison du colonel By, construite à la fin des années 1820.
Autres billets connexes
19 nov. 2014, «Les chemins des erratiques», et suivre les liens vers d'autres billets


«La maison du Colonel By, qui était située sur Major's Hill* [...] à Bytown [Ottawa], a été la résidence officielle de cet ingénieur qui supervisait les travaux de construction du canal Rideau [1826-1832]. [...] La maison a été détruite par les flammes en 1849. [...] L'emplacement exact de la maison a été un mystère pendant plus de 100 ans jusqu'en 1972 lorsque l'historienne Dr. Mary Burns a effectué des recherches archéologiques pour la Commission de la Capitale Nationale.» Adapté de Wikiki. Voir la page du site de la Commission de la capitale nationale (CCN) consacrée Major's Hill.

* L'appellation populaire est «parc Major».

1826, c'est le début des travaux du canal Rideau, c'est aussi le tout début de l'histoire de la ville d'Ottawa (d'abord Bytown, un simple village, avant de devenir Ottawa en 1855), le terrain était vierge, on s'affairait à construire le canal Rideau qui allait réunir le Saint-Laurent à l'Outaouais. Dans ces conditions, je présume que, lorsqu'il a été question d'ériger la maison du superviseur des travaux, le colonel By, on s'est contenté des roches qui tombaient sous la main dans les alentours immédiats, dans un sol non encore bouleversé par l'occupation humaine. (La maison est au sommet d'une cuesta dont le front domine la rivière du haut de ses quelques 35 m.) De fait, un examen rapide des vestiges des fondations montre qu'il y a un peu de tout : des gneiss et des granites du Bouclier canadien, lequel se trouve à moins de 7 km au nord, du calcaire et d'autres roches sédimentaires on ne peut plus locales.

Parmi celles-ci, des blocs de grès, minoritaires, mais en quantités non négligeables. La majorité de toutes ces pierres sont des blocs erratiques apportés par les glaciers. Quelques blocs de calcaire ont sans doute été prélevés des affleurements qui abondent autour. 

Cette restriction mise à part, on a de bonnes raisons de croire, en tout cas de supposer légitimement, que les pierres des fondations offrent un échantillonnage assez représentatif des pierres du till glaciaire local tel qu'il était à cet endroit avant que l'urbanisation ne bouleverse tout.

J'ai donc compté les pierres une à une, histoire d'en savoir plus sur ce till local.

Pierres des fondations de la maison du colonel By au parc Major

(Décompte initial supprimé ; les blocs sont actuellement en recomptage. Disons simplement pour l'instant qu'un examen rapide m'a permis de répertorier 48 blocs de grès parmi les 600 et quelques blocs des fondations. Même en me supposant un taux d'erreur énorme dans l'identification des roches (pour le nombre total de blocs, la marge d'erreur ne doit pas être énorme), la proportion de grès reste sans commune avec celle de l'Île-de-Hull*.)

* Il faut avouer que les conditions du décompte initial (5 avril 2015) n'étaient pas idéales. Pour ne pas trop attirer l'attention – le parc est un endroit très passant – je me suis contenté de compter les blocs en tournant autour des six moignons plus ou moins réguliers qui subsistent des fondations, les mains dans les poches. Le résultat du premier décompte est donc approximatif dans la mesure où certains blocs ont sans doute été compté deux fois, d'autres, pas du tout... De même, l'identification des roches s'est faite de manière purement visuelle. Il n'était pas question d'entretenir en public un tête-à tête-trop étroit et trop prolongé avec chaque bloc, ni de tester sa dureté. Il s'agit de ruines historiques, interdiction de rayer les pierres pour juger de leur dureté et de leur composition, par exemple. Bref, mes résultats étaient et sont encore approximatifs, mais je pense qu'ils sont quand même globalement justes.

J'ai déjà signalé la grande rareté du grès de Nepean dans le till glaciaire de l'Île-de-Hull (d'après les blocs sur les pelouses, l'examen d'excavation et un repérage des roches ici et là, voir le billet du 19 nov. 2014, lien plus haut). Cinq blocs erratiques de grès pour toute l'Île à ce jour - et encore, je ne peux garantir qu'ils sont tous «d'origine» et que certains n'ont pas été déménagés pour garnir une pelouse ou un parc. Remarquez que je n'ai pas ratissé toute l'Île et que mon recensement n'a aucune prétention scientifique.

N'empêche que les ruines de la maison By sont beaucoup plus riches en grès, en nombre absolu et en proportions, que toute l'Île-de-Hull.

Est-ce que les constructeurs de la maison ont favorisé le grès, roche dure ? Je ne crois pas, si l'on tient compte du grand nombre de calcaire friable et fissible et friable que j'ai vu. L'impression, je me répète, est qu'ils ont pris ce qui leur tombait sous la main.

S'il y a tant de grès à Ottawa, pourquoi boude-t-il l'Île-de-Hull ? Le parc Major est à l'est de l'Île, à la même distance que celle-ci des sources potentielles de grès, au nord de Gatineau. Le till glaciaire ne devrait montrer aucune variation à ces endroits.

Détail modifié de la carte de Sandford et Arnott, 2010. 

Certains éléments de la cartes sont décrits dans d'anciens billets (voir liens au début du présent billet).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, 6 avril 2015)
Flèches noires : trajectoires des glaciers (NW-SE ou N-S) ; CB : maison du colonel By ; G : rivière Gatineau ; O : rivière des Outaouais ; 1. Affleurement de gneiss signalé par Hogarth (1970) ; 2. bloc erratique de grès du parc de la Gatineau ; 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.
Remarques. – Plusieurs blocs de grès sont visibles dans l'Île-de-Hull ; 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. 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 des points 1 et CB (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)

Angle SW des fondations la maison du colonel By, parc Major. Photo 5 avril 2015.

Détail des ruines d'un pan des fondations la maison du colonel By, parc Major. Photo 5 avril 2015.

Mêmes ruines, autre morceau. Il y a un peu de tout. En vrac : granite, gneiss, calcaire et grès... Photo 5 avril 2015.

Des collines, des bois, une plaine et de l'argile

Il arrive que la rédaction d'un billet génère des chutes et morceaux, textes ou figures, qui restent en trop. Comme ce diptyque «2015-1920» dont le but était de m'aider à situer certains lambeaux de grès de Nepean épars sur le Bouclier canadien (voir billet du 16 févr. 2015, «Lambeaux de grès de Nepean à Gatineau»).

Il est amusant de constater que les affleurements cartographiés se confondent pratiquement avec les collines boisées ; la plaine d'argile de la mer de Champlain (jaune clair), pauvre en affleurements rocheux, et pour cause, a été mise en culture et son allure n'a pratiquement pas changé en un siècle.

À gauche : Photo © Bing. Gatineau (SW), Cantley (N) et Val-des-Monts (E). À droite, détail de la carte de Wilson (1920).
Légende adaptée
QUATERNAIRE
   Champlain
Q2 (jaune pâle ; fond de la carte) : argile, sable et gravier ;
   Glaciaire
Q1 (jaune vif) : argile à blocaux, blocs, sable et gravier.
PALÉOZOÏQUE
   Cambro-ordovicien
CA1 (brun foncé) : grès et conglomérat : W1H, W2 et W3H.
PROTÉROZOÏQUE
   Groupe de Grenville et roches magmatiques associées :
5 (vert) : pyroxénite métamorphique (skarn) ; 4 (rose) : granite et pegmatite ;
2 (rouge) : granite de Quinnville ; A2-2 (brun pâle) : gneiss à grenat et sillimanite, quartzite et roches intrusives non différenciés ; A2 (bleu pâle) : gneiss à grenat et sillimanite, quartzite ; A1 (bleu moyen) : calcaire cristallin (marbre).

Photo © Bing. Grès de Nepean (W1H sur la carte de Wilson) signalés par des X. Visée vers le sud, la situation est donc inversée par rapport aux figures plus haut. Îlots de roc boisés émergeant de la mer de glaise (argile de la mer de Champlain).


Références

• Hogarth D.D., 1981 — Partie ouest de la région de Quinnville. MERQ, DPV 816, 28 p., avec une carte au 1/10 000.
• Wilson, M. E., 1920, Geology of Buckingham, Hull and Labelle Counties, Quebec, Commission géologique du Canada, carte 1691

Lambeaux de grès de Nepean à Gatineau

FIG. 1. Gros plan sur W1H (voir carte). Stylolite* parcourant un grès de Nepean, au nord de Gatineau, dans un lambeau isolé sur le Bouclier précambrien. Le tracé du stylolite est cimenté par de la pyrite. Chemin de Bellechasse, Gatineau (Québec). Photo juin 2008.
* Voir Wikiki (en anglais).


Résumé
Lambeaux d'érosion du grès de Nepean sur le Bouclier canadien à Gatineau et Val-des-Monts (Québec): complément au billet du 19 nov. 2014, «Les chemins des erratiques», sur les erratiques du grès dans l'Île-de-Hull.
45.519587, -75.696887


La photo plus haut a été supprimée d'un vieux billet remanié. Elle ne présente aucun intérêt particulier, mais plutôt que la perdre, autant la laisser en ligne en tâchant de lui trouver un contexte. Il s'agit d'un lambeau de grès de Nepean (Cambro-ordovicien, env. 500 millions d'années) isolé sur le Bouclier canadien (plus d'un milliard d'années, lui), au nord des formations du Paléozoïque auxquelles la roche appartient.

C'est le même grès que celui qui se retrouve au lac Beauchamp, là où le contact des sédiments du Paléozoïque et du Bouclier canadien qu'ils recouvrent en discordance d'érosion est particulièrement bien exposé.

C'est aussi le même grès qui a fourni les erratiques du parc de la Gatineau et de l'Île-de-Hull. (Billet du 19 nov. 2014 ; lien dans le Résumé.)

En fait, l'unique mérite de ce billet de sauvetage (faut le souligner pour qu'il ne passe pas inaperçu) est de m'avoir fourni le prétexte de faire la compilation des lambeaux du grès de Nepean au nord de Gatineau. Longtemps j'ai cru, faute de réexaminer les cartes, que celui du chemin de Bellechasse, le seul d'accès facile, était le plus septentrional qui existait. Eh bien non, il y en a d'autres, dont certains ont échappé à Sandford et Arnott (2010), les auteurs de la carte annotée ici. Il y existe sûrement plusieurs encore, non répertoriés, ou difficilement repérables sous les dépôts du Quaternaire.

L'affleurement W3H se trouve quand même cinq km au nord de la bande principale de grès (en jaune sur la carte) ; ce qui subsiste du grès n'est qu'un mince liseré de la formation originale. 

L'intérêt des ces lambeaux (finalement, ce billet ne manque ni d'intérêt ni de mérite) est qu'ils représentent autant de sites potentiels pour l'examen du contact du grès en discordance sur le Bouclier canadien. (Voir les billets sur la discordance d'érosion du lac Beauchamp, lien plus haut dans le texte.)

Affaire à suivre...



Carte : détail modifié de Sandford et Arnott, 2010. La rivière des Outaouais à Gatineau (nord) et Ottawa (sud).
Légende très simplifiée
Précambrien (Protérozoïque) ; province de Grenville du Bouclier canadien, plus d'un milliard d'années ;

• Blanc : roches métamorphiques et plutoniques.

Plate-forme du Saint-Laurent (Paléozoïque) ; 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
A et B : erratiques de grès de Nepean observés (voir billet du 19 nov. 2014) ;
C : lac Beauchamp : grès de Nepean en discordance sur le Bouclier canadien (voir billet du 23 janv. 2011) ;
W1H : grès de Nepean (Wilson, 1920 ; Hogarth, 1981), chemin de Bellechasse (Gatineau) ; tranchée de route, dans le bois et monadnok dans les champs ;
W2 : grès de Nepean (Wilson ; 1920) : entre le chemin Saint-Antoine et la montée Paiement (Gatineau) ; dans le bois * ;
W3H : grès de Nepean (Wilson ;1920 et Hogarth, 1981) : à l'ouest du chemin Fogarty (Val-des-Monts) ; dans le bois, sous une ligne à haute-tension ;
W4 : grès de Nepean (Wilson ; 1920) : rives de la Blanche, à Masson-Angers (Gatineau), près de l'autoroute 50 *.
* Affleurements situés hors de la carte de Hogarth (1981). Les affleurements W3H et W4 semblent avoir échappé à Sandford et Arnott (2010), sur la carte desquels ils ne figurent pas.



FIG. 2. La photo 1 (W1H) avec un peu de recul. Les lignes obliques sont des traces d'une stratification entrecroisée, indice de l'accumulation du sable par des courants ou par le vent.



FIG. 3. © Google. Toujours le W1H, cette fois en 50 nuances de gris, chemin de Bellechasse (Gatineau) ; vue vers le sud.

FIG. 4. © Bing. W1H vu des airs (visée vers le sud) ; les X marquent les affleurements réuni en un seul contour sur la carte de Sandford et Arnott (2010). La route principale est le chemin de Bellechasse. La roche émerge de la couche d'argile laissée par la mer de Champlain.

FIG. 5. © Bing. W1H, encore et toujours. Détail de la photo 4. Je ne suis pas certain de la nature de la roche ; d'après Wilson, 1920, il s'agirait de grès. Il me semble apercevoir un peu de gneiss rubané à gauche (?). Ce serait conforme à la carte de Wilson (1920 ; voir message du 17 février 2015) qui place ce lambeau de grès au milieu d'une étendue de paragneiss à grenat. Le site constituerait un endroit idéal pour l'examen du contact du grès en discordance sur le gneiss du Bouclier canadien. Avec l'accord du propriétaire...


Références

• Hogarth D.D., 1981 — Partie ouest de la région de Quinnville. MERQ, DPV 816, 28 p., avec une carte au 1/10 000.
• 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)
• Wilson, M. E., 1920, Geology of Buckingham, Hull and Labelle Counties, Quebec, Commission géologique du Canada, carte 1691