Failles, vallées et escarpements à Gatineau et Ottawa

Texte retouché les 3 et 4 novembre 2019. Tout ce billet gagnerait à être réécrit de façon plus claire...


Fig. 1. Géologie et tectonique de la région de Gatineau (31G/05). Détail modifié de Sanford et Arnott (2010). La carte est reprise à la fin du billet, avec une légende.

Note

La région dont il est question ici est toujours la région de Gatineau-Ottawa selon le SNRC 31G/05 (cf. fig. 1-3, 5). Les LIENS conduisent à d'autres billets du blogue.

Même si j'ai fait en sorte que cet exposé soit complet en lui-même, j'en ai entrepris la rédaction dans le but premier de répondre à des questions précises que je me posais sur la topographie du socle rocheux dans la région de Gatineau-Ottawa. Je ne me suis pas attardé à détailler des choses qui, pour moi, m'apparaissaient secondaires ou trop évidentes.

Le contenu de cet exposé est basé sur des cartes et des documents émanant de sources reconnues (voir « Références »). Certaines conclusions ou interrogations sont de moi et n'engagent que moi.

1. Intro : failles, plaines et vallées

Il n'y a pas dans la région de relation automatique et univoque entre les failles et la topographie (LIEN et LIEN). La tectonique propose, l'érosion dispose ; elle aplanit ou creuse, efface ou accentue les contrastes, ses agents (air, eau, glace) se succèdent où œuvrent de concert. Travail au résultat parfois occulte : l'épais manteau d'argile marine qui recouvre les trois quarts du territoire interdit une compréhension instantanée de la structure du socle rocheux.

Des failles discrètes découpent la région et traversent, imperturbables, les hauts et les bas du paysage, sans se faire remarquer le moins du monde. Une même faille peut, tout le long de son parcours adopter successivement différents faciès : insoupçonnable, discrète, escarpée, incisée, masquée ou à l'air libre... Bref, ce n'est pas simple ! Des failles voisinent des escarpements qui ne doivent rien à aucune manifestation tectonique alors que d'autres falaises sont le résultat incontestables d'une cassure du socle. L'érosion, qui a fait des basses terres de l'Outaouais une plate surface, s'amuse par endroits à entailler le plancher rocheux, quitte à y laisser saillir des cuestas – lesquelles, d'ailleurs, bordent, ou pas, une faille par un de leurs flancs. 

Si la dénivellation apparente entre le point culminant de la région, à 360 m (parc de la Gatineau)*, et la plaine d'argile marine au sud (env. 100 m) est de 260 m, le dénivelé réel mesuré à partir du fond des vallées comblées par l'argile est de plus ou moins... 360 m. L'altitude relative égale ainsi l'altitude réelle. Le socle de la région, chose surprenante pour une contrée à l'intérieur du continent, descend jusqu'au niveau de la mer, et même en dessous.
* 356 m, selon la carte topographique, pour être exact. J'avais d'abord cru, comme plusieurs sans doute, que le point culminant était le sommet du mont King, à 344 m.

Histoire de pouvoir en dire un peu plus long, j'ai étalé sur mon plancher les cartes topographiques, géologiques et tectoniques de la région pour me pencher, littéralement, sur la question. Je m'en suis tenu au seul feuillet d'Ottawa (SNRC 31G/05, 1/50 000) afin de concentrer mon attention sur un territoire bien circonscrit, ni trop grand ni trop petit. (Voir « Références ».)

2. La région en bref

La région Gatineau-Ottawa est partagée entre les roches métamorphiques et magmatiques du Précambrien (Bouclier canadien, collines de la Gatineau et de Carp ; 1200 milions d'années ou Ma) et les roches sédimentaires du Paléozoïque qui les recouvrent en partie (plate-forme du Saint-Laurent ou plaine : env. 500-440 Ma). L'épaisseur des sédiments de la plate-forme (grès, dolomie, calcaire et shales) atteint 850 m au SW de la région. Le fait tectonique et topographique majeur de la région est le graben d'Ottawa-Bonnechère (GOB), couloir effondré de l'écorce terrestre dont la bordure nord traverse le territoire d'ouest en est. Les failles du graben se sont activées épisodiquement du Paléozoïque jusqu'au Mésozoïque. On considère qu'elles sont inertes depuis plus de 100 Ma (LIEN). L'érosion a disposé de tout le loisir nécessaire pour libérer la majeure partie du Bouclier des roches sédimentaires qui le recouvraient* et araser tout relief qui aurait pu résulter du jeu des failles, sauf à souligner les contrastes de dureté entre les roches.
* Voir « Où sont passé les dinosaures de l'Outaouais ? » (LIEN).

Les strates des roches sédimentaires du Paléozoïque ont conservé leur attitude horizontale initiale, à moins qu'elles ne s'inclinent légèrement, selon le jeu des compartiments du socle découpés par des failles. Elles peuvent aussi être affectées de plis très ouverts ; près des failles, on observe des plis plus serrés tandis que les blocs disloqués s'inclinent vers le compartiment abaissé.

Les glaciations du Quaternaire (2,6 Ma) ont retouché, sans le modifier fondamentalement, le relief hérité de cette longue période d'érosion et d'accalmie. L'Outaouais coulait sans doute, avant les glaciations, au sud de l'actuelle ville d'Ottawa (LIEN).

Après le départ des glaciers (12 000 ans), la mer de Champlain a occupé la région, les eaux de l'océan s'avançant dans la vallée encore déprimée par le poids des glaces. Le relèvement isostatique a rapidement chassé les eaux marines (10 000 ans) et le proto-Outaouais, alimenté par les lacs glaciaires continentaux à l'ouest et au nord, plus ample que la rivière actuelle, a creusé de larges couloirs dans le tapis d'argile laissé par la mer de Champlain (plus de 100 m à certains endroits), atteignant le socle ou se traçant un système de terrasses emboîtées dans l'argile à mesure que son débit diminuait. Le réseau hydrographique s'est installé dans ses conditions actuelles il y a 4700 ans.


La rivière. - L'Outaouais coule vers le SE et s'élargit au contact de shales et des grès friables, créant le lac Deschênes. Le courant se butte ensuite au seuil des rapides Deschênes, la rivière fait un coude à angle droit, obliquant vers le NE et rencontre un calcaire résistant ; l'eau bondit d'un rapide à l'autre en passant au dessus de nombreuses failles. Aux chutes Chaudières, la rivière se rétrécit, passe entre plusieurs îles et prend une direction ENE pour longer les falaises de la Cour suprême et du Parlement. Elle fait un coude vers le N. En aval de la Gatineau, face à la falaise de Rockcliffe, la rivière tourne vers l'E et coule sur ses alluvions qui recouvrent l'argile marine. Des bancs alluviaux s'allongent dans la rivière (île Kettle, Upper Duck et Lower Duck Islands) tandis que des affleurements rocheux émergent de l'argile à l'écart des rives.

3. Les failles du GOB

Trois failles du graben Ottawa-Bonnechère (GOB), orientées SE à ESE, ont exercé une influence majeure sur la physiographie de la région : la faille Eardley (FE sur fig. 1), la faille Hull-Gloucester (FHG) et la faille Hazeldean (FH). Les failles dessinent de larges arc de cercle orientés vers le SE puis s'infléchissant vers l'est. Le rejet horizontal maximal s'observe au centre des arcs.

L'escarpement d'Eardley et la faille Hull-Gloucester délimitent le horst du parc de la Gatineau (HPG), plateau Précambrien qui domine la région au nord de la rivière. Le croisement de l'escarpement et de la faille Hull-Gloucester donne au plateau la forme d'un poinçon visant le SE (fig. 1). Du pied de l'escarpement (env. 110 m) au point culminant de la région (360 m), la dénivellation est de 250 m. L'alignement des lacs Meech, Mousseau et Philippe (hors-carte), de la section aval de la Gatineau, participent au même réseau de failles ou de joints NW-SE.

Au sud de l'escarpement d'Eardley, le plateau calcaire paléozoïque (110 m - 60 m) s'étend jusqu'à l'Outaouais (lac Deschênes ; LDC) ; puis viennent le horst de la rive droite de la rivière (120 m), la vallée du lac Constance (LC ; 61 m), le horst de Carp, nouveau sursaut du Précambrien (140 m), longé au sud par la faille Hazeldean et, enfin, insoupçonnable sous le manteau d'argile, au sud de la faille, la vallée rocheuse de la Carp (C). Dans l'angle SW de la carte, près de Stittsville, l'altitude du socle paléozoïque atteint les 150 m. Autant de hauts (horsts) et de bas (grabens) participant à la physionomie du GOB.

La vallée de la Carp est considérée comme un lit pré-glaciaire de l'Outaouais (LIEN) obstrué par l'argile marine et autres sédiments quaternaires. À Kinburn, dont l'altitude est de 90 m (immédiatement à l'ouest de la région, hors-carte), le socle rocheux est à env. 130 m de profondeur sous l'argile. La vallée descend donc sous le niveau de la mer.

Le lac Deschênes, couloir rocheux emprunté par la rivière actuelle, se ferme à un goulot rocheux. Une tranchée longitudinale profonde de 49 m court le long de sa rive droite. Si l'on tient compte du niveau moyen de ses eaux, 61 m, le fond du lit n'est qu'à env. 12 m au dessus du niveau de la mer.

D'autres vallées échappent à la vue, tapies sous l'argile marine. Il existe, sous la Gatineau, une vallée de plus de 75 m de profondeur. Pareillement, une autre vallée court au pied de l'escarpement d'Eardley (90 m d'argile à Breckenridge).

L'érosion fluviatile tend à amener le lit d'un cours d'eau au niveau zéro, mais jamais plus profondément. Un surcreusement par les glaciers est la seule explication à ces profondeurs (Blanchard, 1949). Quelle est la part de l'érosion fluviatile pré-glaciaire et de l'érosion glaciaire dans l'allure des vallées parallèles du GOB ? Je n'ai jamais pu trouver de réponses à cette question pourtant élémentaire.

Les glaces, qui ont d'abord franchi le graben lors de la dernière glaciation sans dévier de leur trajectoire vers le sud, ont, dans une phase ultérieure, suivi une direction SE parallèle aux vallées du GOB. Comme il y a eu plusieurs glaciations au cours du Quaternaire, il est délicat d'évaluer la part de chacune dans le façonnement et le surcreusage de ces vallées. (Jamais trouvé de précisions à ce sujet.)

4. L'Outaouais en aval du lac Deschênes

La rivière se répand ou s'encaisse selon qu'elle est contenue par des berges tendres (shales, grès) ou résistantes (calcaire, dolomie). Au sortir du seuil ou du verrou glaciaire qui ferme le renflement du lac Deschênes (rapides du même nom), l'Outaouais s'infléchit vers le NE et coule sur un lit postglaciaire rétréci jusqu'à la Gatineau. La rivière, à partir de Westboro, longe un escarpement (ou cuesta s'inclinant vers le sud) festonné (11 km x 35 m de haut ; cf. Colline du Parlement) orientée ENE-NE, qui domine la rive droite. Elle croise se faisant un faisceaux de failles NW-SE (fig. 2 et 3) qui créent de nombreux rapides jusqu'au goulot des Chaudières (CC) qu'elle perce par les chutes et des chenaux entre des îles. Toujours suivant la ligne de la cuesta, la rivière fait ensuite un coude vers le nord jusqu'à l'embouchure de la Gatineau.

Il faut noter qu'aucune faille ne coïncidence avec la cuesta de la rive droite. Jonhston (1917) souligne que les escarpements dans le Paléozoïque ne sont pas directement liés aux failles, mais résultent plutôt de la météorisation et de l'érosion fluviatile pré-glaciaires. C'est sans doute vrai pour la cuesta du Parlement, moins pour d'autres. Ainsi, vis-à-vis l'embouchure de la Gatineau, l'escarpement - et la rivière avec, faisant un nouveau coude - suit une faille (ou un système de failles) E-W. Plus à l'est encore, demeurant parallèle à la rive droite, il s'en éloigne et n'est plus perceptible que par la terrasse d'argile qui joint des affleurements rocheux distants, calés sur des failles ESE parallèles. Même si, passé Rockliffe et l'embouchure de la Gatineau, l'Outaouais coule entre des berges taillées dans l'argile marine et ses alluvions, le contrôle du socle rocheux se fait ainsi sentir. (Fig. 2.) C'est ainsi qu'on observe en aval de la Gatineau des îles, presqu`^iles et des baies derrière des langues de terres dans l'Outaouais.

AJOUT (4 nov. 2019). - Wilson (1937) place à cet endroit une quatrième faille majeure, la faille Rockcliffe. De direction ESE, rompue en plusieurs sections disposés en échelon, elle est parallèle à la faille Eardley dont elle serait peut-être un segment décalé.

Des escarpements E-W existent aussi sur la riche gauche, face tournée vers le nord, sous forme réduite, dans l'Île-de-Hull et au sud du lac Beauchamp.

5. La plaine d'argile et les plateaux rocheux

La plaine au sud de la rivière est illusoire, dans la mesure où elle réalise un niveau faiblement ondulé entre 76 m et 99 m d'altitude masquant les accidents du socle sous-jacent. Des plateaux rocheux émergent de cette mer d'argile, en cuestas festonnés ou en éperons regardant le nord. Ils ne s'élèvent à jamais plus de 15 m de la plaine environnante, voisinant ou longeant une faille par un escarpement. Deux crêtes de sédiments meubles fluvioglaciaires s'élèvent jusqu'à 23 m. (Marshall et al., 1979.)

Le cœur de la ville d'Ottawa a été nettoyé de son manteau d'argile par le proto-Outaouais qui, de façon inégale, a gagné jusqu'au till glaciaire ou jusqu'au socle rocheux. Tout le secteur est traversé par un éventail de failles, celles-là même responsables des rapides en amont des Chaudières, la faille Hull-Gloucester comprise, se déployant de Brittania à la Cour suprême (fig. 2).

Sur l'autre rive, l'ancienne ville de Hull a été en partie débarrassée de ses sédiments quaternaires jusqu'au socle rocheux. La ville repose à la pointe NW d'un compartiment du socle qui s'allonge en Ontario vers l'ESE. Cette écaille, délimitée à l'ouest par la faille Hull-Gloucester [et au nord par la faille Rockliffe], s'est abaissée par rapport aux compartiments voisins, mais à un moindre degré au NW (en « touche de piano »). Nous reviendrons sur ce sujet.

Le contours des plaines rocheuses et des plateaux/cuestas sont souvent irréguliers, sauf là où un escarpement rectiligne trahit la présence d'une faille. Même dans ces cas, le lien entre tel ou tel escarpement et une faille est à établir. Quelques exemples. — Entre Kanata et Bells Corners, un éperon rocheux dans le dur grès de Nepean pointe vers le nord (érosion différentielle) ; l'éperon s'enracine vers le SE, vers Fallowfield, par un plateau rocheux aux contours irréguliers à cheval sur la faille Hazeldean. — Dans l'angle SE de la carte, près de Greely, le flanc NW-SE d'un plateau coïncide avec la faille Hull-Gloucester. — Au NE, à Blackburn, deux cuestas faisant face au nord sont calés sur des failles ESE.

Enfin, sans les énumérer tous, plusieurs cuestas ou plateaux, à Ottawa, ont fait obstacle au proto-Outaouais par leur flanc ouest. Les flots les ont contournés pour se réunir en aval, laissant un triangle d'argile marine intact à l'ombre du relief.

Les traits physiologiques du socle sont en une large part le résultat de processus de la météorisation et de l'érosion fluviatile durant les temps pré-glaciaires. S'il est évident que l'érosion glaciaire a modifié ces traits jusqu'à un certain point, il y a peu de doute que les traits principaux de la topographie pré-glaciaire n'ont pas été altérés par les glaces. (Adapté de Jonhston, 1917, p. 7.)

6. La faille Hull-Gloucester

La faille Hull-Gloucester, orientée NW-SE, joue un rôle majeur dans la physionomie de la région. Le socle, au NE de la faille, s'est effondré. Le rejet vertical maximal atteint 550 m, au SW SE de la carte (fig. 1 et 2) où l'enfoncement, en « touche de piano », est le plus profond. Le compartiment du socle, à l'ouest de la faille, s'incline vers le NW ; celui à l'est, vers le SE. (L'inclinaison des strates de la Colline du Parlement témoigne de cette inclinaison.)

Sur la rive gauche de l'Outaouais, effet de cet effondrement, le socle calcaire, à l'ouest de la faille Hull-Gloucester (plateau d'Aylmer), atteint l'altitude moyenne de 122 m alors qu'à l'est (Île-de-Hull et Gatineau), l'altitude est de 53 m (Allard, 1977). Le horst du parc de la Gatineau est tout entier du côté ouest. En Ontario, les formations à l'est de la faille Hull-Gloucester où prédominent les shales (en gris sur la fig. 1) représentent le bloc effondré par rapport aux terrains à l'ouest (où domine les carbonates, en orangé et en bleu sur la fig. 1). La dénivellation de 5 à 20 m, souvent masquée par l'argile marine, entre les compartiments, représente le résultat de l'érosion préférentielle des shales friables du compartiment enfoncé. L'érosion ne nivelle pas nécessairement tout au même niveau.

Autre contraste entre les deux faces de la faille Hull-Gloucester, la descente du Précambrien vers le Paléozoïque se fait par une pente régulière à l'est de la faille, et non par un escarpement comme celui d'Eardley, à l'ouest. La faille Hull-Gloucester peut-être considérée comme une charnière entre deux volets contrastés du GOB. 

L'Outaouais se rétrécit aux Chaudières et s'écoule entre plusieurs îles par des chenaux. La déclivité des chutes correspond à la cassure entre la partie ouest, haute, et est, basse, séparées par la FHG. (Cette dernière est plutôt un faisceau de failles parallèles plutôt qu'une faille unique ; elle passe « officiellement » à plus d'un km à l'ouest des chutes.) Les Chaudières participent ainsi à la dénivellation W-E.. 

On a vu le rôle de la faille Hull-Gloucester dans le plateau rocheux de Greely. Ajoutons que l'une des crêtes fluvioglaciaires s'allonge parallèlement à la faille entre Greely et l'aéroport d'Ottawa (en brun-orangé sur la fig. 3).

La faille Hull-Gloucester délimite, comme il a été dit, le rebord NE du horst du parc de la Gatineau. Le horst est prolongé au SE par la vallée du Lac-des-Fées (LF ; Gatineau) et du lac Dow's (LD ; Ottawa). On perd la trace de la vallée sous les sédiments du Quaternaire, même si l'on sait qu'elle se poursuit sous le campus de l'Universite Carleton, sous le till glaciaire ; à cet endroit, des chenaux creusés par l'érosion (pré-glaciaire ?), vestiges d'une ancienne rivière, sont couvertes de galets d'origine fluviatile (Wilson, 1990).

La vallée du lac Dow's est perceptible sur la fig. 1 (LD) par le patron de bandes parallèles à la faille Hull-Gloucester que l'érosion différentielle a créé aux dépens roches de dureté variée. (Les baies Squaw (Québec) et Lazy (Ontario) et le chapelet d'îles entre les deux marquent l'endroit où la faille traverse la rivière ; c'est le lieu pour observer des strates plissées ou basculées.) 

Ici, la faille Hull-Gloucester se manifeste par un effondrement tectonique, là par des vallées et chenaux creusés par l'érosion fluviatile, ailleurs un seuil par quoi se manifeste la différence de résistance des roches à l'érosion. Les choses ne sont jamais simples !

7. Le proto-Outaouais

Le proto-Outaouais, qui progressait à mesure que les eaux de la mer de Champlain se retiraient vers l'est, passait par le lac Deschênes et la vallée du lac Constance. D'abord pincé par l'éperon de Kanata - Bells Corners, il s'est ensuite évasé dans la plaine d'argile. L'impression qui ressort de l'examen des cartes est que le proto-Outaouais, au sortir des vallées SE du GOB, s'est contenu à l'intérieur d'un réseau de failles +/-E-W.

Bien plus, le proto-Outaouais, en aval du lac Deschênes, semble s'être confiné à la zone riche en shales (bleu et gris, fig. 1), évitant les formations de calcaire et dolomie plus résistantes, au sud (orangé).

À Blackburn, on l'a vu, le socle faillé, émergeant à 100-110 m de la plaine d'argile, a agit comme un môle qui a divisé les eaux du proto-Outaouais en deux branches, la branche nord, conservée jusqu'à nos jours, et la branche sud (Mer Bleue LIEN et LIEN), abandonnée. Une bande de sédiments delataïques ou estuairiens de la mer de Champlain s'allonge vers l'est à partir du môle.

Les points les plus bas de la plaine se trouvent dans la vallée entre Ottawa et Orléans (43 m - 58 m). Dans l'ouest d'Ottawa, la vallée est plus haute (58 m - 76 m), et encore d'avantage au sud des chenaux du proto-Outaouais (61 m - 122 m). (Marshall et al., 1979.)

8. La Rideau

La Rideau coule tout droit du sud vers le nord en incisant l'argile marine, insensible aux failles E-W sous-jacentes qu'elle croise (fig. 2). Près de son embouchure, à Ottawa, les failles de «l'éventail» lui font faire quelques coudes en amont des chutes Rideau par lesquelles elle se jette dans l'Outaouais.

9. Conclusion

Le trait dominant de la topographie de la région, l'escarpement d'Eardley, est l'aboutissement d'une longue période d'érosion différentielle (100 Ma) sur un socle faillé passif. La topographie du reste du territoire serait le résultat du surcreusement glaciaire local (vallées SE) d'un paysage pré-glaciaire (plateaux et cuestas). L'ampleur de l'érosion post-glaciation n'a jamais quantifiée (voir «Addendum»).

À l'ouest, les structures du graben Ottawa-Bonnechère contrôlent la topographie par une série de horsts et de grabens orientés vers le SE.

Au sud, la plaine d'argile marine laisse émerger de basses cuestas faisant face au nord, des plateaux et des plaines rocheuses. Le patron festonné des cuestas résulte du jeu complexe des failles et de l'érosion préférentielle selon les contacts lithologiques.

Ainsi, la cuesta du Parlement résulte du recul normal, par l'érosion, de la couverture sédimentaire qui recouvrait le Bouclier canadien.

L'Outaouais suit la structure du graben, à l'ouest (lac Deschênes), longe l'escarpement du Parlement pour, en aval de Rockliffe, couler vers l'est, dans la plaine d'argile, parallèlement aux failles et escarpements ±E-W.

Le fond du lac Deschênes est proche du niveau de la mer et la vallée de la Carp, au sud, comblée par l'argile marine, en dessous.

Cohabitent donc dans la région des reliefs devant leur origine à des agents tectoniques anciens (GOB) exposés à une longue période d'érosion normale, 100 Ma et plus (cuestas). L'érosion glaciaire du Quaternaire est venue retoucher cette topographie et amener le fond de certaines vallées sous le niveau de la mer. Sauf les structures du GOB, la région a été, à une échelle globale, nivelée par l'érosion pré-glaciaire.

Une même faille peut se manifester par des contrastes de reliefs d'origine tectonique ou érosive et par des chenaux creusés par l'érosion fluviatile.

Addendum

«The exposed Palæozoic rocks and the unconsolidated glacial and marine sediments have been considerably modified by more recent erosion* along Ottawa and St. Lawrence Rivers and their long, winding tributaries (Wilson, 1946, p. 32).» * « More recent » : depuis le départ de la mer de Champlain.

Jusqu'à quel point le socle paléozoïque a-t-il été modifié par l'érosion depuis la fin des glaciations, c'est justement ce qu'on aimerait savoir ! J'ai rédigé ce billet pour préciser une affirmation imprécise, il se termine sur une autre, tout aussi vague. Au moins, cette fois, le vague n'est pas de moi.

«The principal fall in the Ottawa river occurs at Chaudiere falls at Ottawa where the water falls over a low escarpment of Trenton limestone. A series of narrow gorge-like channels below the falls, the largest one being occupied by the main volume of the river, shows the distance the falls have receded in post-Glacial time. The total distance is only about one-quarter mile [400 m]. The maintenance of the falls is owing to the well jointed character of the rocks which permits large masses to be separated by widening of the joints and finally to be worn away, leaving a still nearly vertical front over which the water falls. The general uniformity of hardness of the beds, however, has prevented a rapid recession of the falls (Johnston, 1917 ; p. 8-9).»

Références

• Michel Allard, 1977 – Le rôle de la géomorphologie dans les inventaires bio-physiques : l'exemple de la région Gatineau-Lièvre. Univ. McGill, départ. de géographie, thèse (Ph.D.), 540 p.
• Raoul Blanchard, «Études canadiennes (Troisième série). III. ― Les pays de l'Ottawa.» Revue de géographie alpine, 1949, vol. 37, no 2, p. 135-272. doi: 10.3406/rga.1949.5460
• J.W. Goldthwait, J. Keele and W.A. Johnston, 1913 – Excursion A10. Pleistocene : Montreal, Covey Hill and Ottawa, in : Geological Survey, Guide book no.3, Excursions in the neighbourhood of Montreal and Ottawa (excursions A6, A7, A8, A10, A11), Ottawa : Government Printing Bureau, 1913, 162 p. (with maps).
• W.A. Johnston, 1917 – Pleistocene and Recent Deposits in the Vicinity of Ottawa, With a Description of the Soils. Commission géologique du Canada, Mémoires 101, 69 p., avec carte 1662 (1/63 360).
• Marshall, I.B., Dumanski, J., Huffman, E.C. et Lajoie, P.G., Soils, Capability and Land Use in the Ottawa Urban Fringe, Land Resource Research Institute, Research Branch, Agriculture Canada, Ontario Ministry of Agriculture and Food, 1979.
• Medioli, B E; Alpay, S et al., Integrated data sets from a buried valley borehole, Champlain Sea basin, Kinburn, Ontario, Commission géologique du Canada, Recherches en cours no. 2012-3, 2012; 20 pages, doi:10.4095/289597
• Richard, S H, 1982 – Surficial geology, Ottawa, Ontario-Québec / Géologie de surface, Ottawa, Ontario-Québec. Commission géologique du Canada, Cartes série «A» 1506A, 1 feuille. [1/50 000]
• L.W. Schut, E.A. Wilson, 1987, The Soils of The Regional Municipality of Ottawa-Carleton (excluding the Ottawa Urban Fringe) Volume 1, Ministry of Agriculture and Food, Ontario, Agriculture Canada, Research Branch
• Williams, D.A., Rae, A.M., and Wolf, R.R. 1984; Paleozoic Geology of the Ottawa Area, Southern Ontario, Ontario Geological Survey, Map P.2716, Geological Series-Preliminary Map, scale 1:50 000. Geology 1982.
• Wilson, A.E., 1937 – Report on the Paleozoic Rocks of the Ottawa Area. ÉRNQ. GM 15284.  
• Wilson A.E., 1946 – Geology of the Ottawa-St. Lawrence Lowland, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada (CGC), Mémoire 241, 66 p. (+ cartes).
• Wilson, Heather C., 1990. The hydrogeology of the Carleton University campus, Ottawa, Ontario. Carleton University, Thesis, M.Sc.

Fig. 1. Géologie et tectonique de la région de Gatineau (31G/05). Seules les principales failles sont représentées. Détail modifié de Sanford et Arnott (2010). Zone couverte : 36 km x 27,5 km. C : vallée de la Carp ; CC : chutes des Chaudières ; FE : faille d'Eardley ; FHG : faille Hull-Gloucester ; G : la Gatineau ; HPG : horst du parc de la Gatineau ; LC : lac Constance ; LD : lac Dow's ; LDC : lac Deschênes ; LF : lac des Fées ; O : l'Outaouais ; R : la Rideau.
Ne pas tenir compte de la ligne blanche qui traverse la carte.
Légende très simplifiée, du plus ancien au plus récent : blanc : Précambrien (Bouclier canadien ; 1200 Ma), les couleurs, le Paléozoïque (plate-forme du Saint-Laurent ; env. 500-440 Ma) : jaune et orangé vif : grès ; orangé : dolomie et calcaire ; bleus : calcaire, dolomie et shales ; gris : shales ; lignes noires : failles (les traits terminés par de petits cercles noirs sont du côté effondré des failles).
Pour aider à la lecture : les formations sont d'autant plus récentes à la surface d'un compartiment faillé que celui-ci a été abaissé.



Fig. 2. Williams et al., 1984, géologie et tectonique du Paléozoïque de la région d'Ottawa (31G/05). Les réseaux de failles sont ici beaucoup plus développés que sur la fig. 1 (même zone représentée). Publiée par le gouvernement de l'Ontario, cette carte a cependant l'inconvénient de laisser le Québec en blanc. Les petites flèches perpendiculaires aux failles pointent le compartiment effondré. Remarquez l'éventail de failles traversant Ottawa, au centre. Le sujet ne sera pas développé ici, mais si on constate que les contacts lithologiques coïncident souvent avec des failles.



Fig. 3. Montage de la carte des dépôts superficiels (couleur ; Richard, 1982) et de celle des failles en Ontario (en noir ; Williams et al., 1984 ; cf. fig. 2). Des éléments non géologiques (routes, frontières, légendes) apparaissent aussi avec les failles. À cette échelle de réductions, les escarpements dans la roche en place (roses) ne sont pas visibles.
Légende très simplifiée, du plus ancien au plus récent : les roses : socle rocheux ; vert clair : till glaciaire ; brun-orangé : dépôts d'eau de fonte glaciaires ; les bleus : sédiments de la mer de Champlain* ; orangé : sédiments deltaïques et estuairiens de la mer de Champlain : les jaunes : alluvions récents.
* En particulier, le bleu le long de la rivière : chenaux du proto-Outaouais.
Le contrôle des failles sur la topographie est à la fois évident et discret.



Fig. 4. Coupe de la vallée de la Carp, près de Marathon, Ontario, modifiée de Schut et Wilson, 1987. Le horst du Précambrien (granite-gneiss, en orangé), au nord, est rehaussé le long de la faille Hazeldean par rapport au Paléozoïque (calcaire, ou limestone, en gris). La véritable vallée, comblée par des dépôts d'argile marine et autres sédiments du Quaternaire, (clay, silt et loam, en mauve) ne se laisse pas soupçonner. L'ancêtre de la rivière des Outaouais a coulé, avant les glaciations, dans cette vallée. La coupe ne montre pas de faille pour «justifier» la colline de calcaire au sud. Cependant, la fig. 2 montre assez de failles +/-E-W au sud de la faille Hazeldean pour que l'hypothèse d'un horst soit posée. (Même si Marathon est à plus de 10 km à l'ouest des limites de la zone couverte par les fig. 1-3, cette coupe demeure valable pour la région de Gatineau et d'Ottawa. Notez qu'une couche de till glaciaire (en rouge) devrait apparaître à la base de l'argile.) La ligne en bas montre le relief dans ses proportions réelles (1:1), le Précambrien et le Paléozoïque mis en noir pour une meilleure lisibilité. Ne reste plus grand chose de nos collines...



Fig. 5. Détail modifié de : Characterization of Ottawa’s Watersheds: An Environmental Foundation Document with Supporting Information Base, 2011 March, «Map 1A», Ottawa, 2008.
http://ottawa.ca/cs/groups/content/@webottawa/documents/pdf/mdaw/mdgy/~edisp/cap083402.pdf
Figure ajoutée en fin de la rédaction. Comparez avec la fig. 3 pour voir ce qui revient au socle rocheux et au sédiments glaciaires et post-glaciaires.

Bassin dans le calcaire de l'Île-de-Hull (Oups !)

Fig. 1. Travaux du chantier des Immeubles DSM du bassin Morin-Papineau-Montcalm dans un calcaire de l'Ordovicien moyen-supérieur (488-461 millions d'années), à Gatineau.
Le site est tout près de failles majeures et j'avais espéré en voir de belles déranger l'ordonnance des lits de calcaire, comme sur la rue Eddy, 400 m au SE (billet du 5 avril 2014, et carte, plus bas). Au lieu de spectaculaires ruptures, on a une ligne horizontale, nette et continue, entre le calcaire sombre parcouru d'entrelits de shale et le plus clair. [En réalité, les couches plongent légèrement ± vers l'W.]
Visée vers le NW. Photo 9 août 2015, sauf indication autre.

Résumé

Anciennes carrières dans un calcaire faillé de l'Ordovicien moyen-supérieur (470-444 Ma), plate-forme du Saint-Laurent.

Localisation

Angle des rues Montcalm et Gagnon, à Gatineau (anciennement Hull), Québec.

Ailleurs dans le blogue, sur le même sujet

5 avril 2014, «Calcaire faillé dans le Vieux-Hull»
6 juillet 2013, «Calcaires hullois : la carte» (et suivre les liens)

Photos

9 août 2015, sauf indication autre.


La Ville de Gatineau creuse un nouveau bassin (de collecte des eaux de pluie ?) sur le territoire de l'ex-Ville de Hull*.


* Voir «Correction», à la fin du billet !

Il aurait pourtant suffit d'aller un peu plus au nord pour dégager les anciennes carrières de calcaire maintenant comblées (voir la carte, plus bas).

Bon, j'avoue être de mauvaise foi ; il est probable que l'utilisation actuelle du sol ne permettait pas une autre solution.

Morale de l'histoire : l'ancienne Ville de Hull est une ville comblée (et creusée).

Cinquante teintes de gris, de brun de bleu...

Le chantier étant clôturé, je n'ai pu récolter d'échantillons. La roche locale étant généralement décrite comme du calcaire de teintes variées (gris clair ou foncé, bleu foncé ou brunâtre) entrelité ou non de shale (noir), je tiendrai jusqu'à nouvel ordre que nous avons là l'explication de la coupure entre le haut, sombre (calcaire gris-brun et shale) et le bas, clair (calcaire gris pâle que la poussière du chantier blanchit encore), des parois du bassin de l'excavation.

Selon Sanford et Arnott (2010), le calcaire (gris, bleu ou brun) appartient au groupe de Trenton de l'Ordovicien moyen et supérieur (461 à 488 millions d'années).

Une faille et des anciennes carrières

Je n'ai pas réussi à trouver l'exact équivalent de la configuration du bassin de l'excavation dans les carrières situées immédiatement au nord (voir la carte, plus bas). Il faut tenir compte du fait qu'une faille passe entre le bassin le chantier et les carrières (billet du 5 avril 2014, lien plus haut). Quoique, le rejet de part et d'autre de la faille n'est pas très important (le compartiment sud est abaissé de quelques m au point E de la carte) et ce décalage n'est pas nécessairement plus important que celui entre deux carrières plus ou moins profondes creusées à des niveaux différents.

Le bassin Morin-Papineau-Montcalm chantier (B sur la carte) est situé immédiatement au sud de la faille (F), dans le compartiment abaissé. Rien n'y paraît sur le terrain, ce qui ne doit pas nous alarmer, le trajet d'une faille est souvent plus capricieux que le tracé rectiligne que lui donnent les cartes.

La carrière la plus proche du bassin chantier est la carrière Morin (P4 sur la carte), travaillée sur un front de 60 m (étrange que rien n'en paraisse plus !) Parks (1916) en donne la coupe suivante, du haut vers le bas :

• 1,80 m. — Lits d'une pierre brunâtre ; l'épaisseur des lits atteint 35 cm.
• 6 m. — Pierre grise et brune entrelitée ; les bandes brunes dominent. Les lits atteignent 40 cm. 
• Notes. - Les couches plongent vers le NW selon un angle bas [perceptible sur la photo 2a]. Le calcaire servait à produire de la blocaille et de la pierre concassée.

Sédimentation

La transition entre la sédimentation du calcaire clair inférieur et le sombre, entrelité de shale, s'est faite sans rupture ou discontinuité. La prévalence plus marquée des lits de shale vers le haut de la séquence enregistre le passage d'une sédimentation calcaire en eaux peu profondes, agitées par les marées et les vagues, à une dans un milieu plus calme et plus profond où les sédiments fins (argile) ont pu s'accumuler en couches distinctes. (Ajout 22 août 2015. – Toute la séquence s'est déposée sur le plateau continental, profond au plus de 200 m.) Des apports épisodiques de sédiments fins durant des moments d'accalmie ne sont pas non plus à exclure. Pour en dire plus, il faudrait un examen détaillé des parois du bassin de l'excavation.

Une sorte d'équivalent montréalais (groupe de Trenton) est visible ici (photo 3).

Ajout (11 août, après mise en ligne du billet)

Étant retourné voir le site, j'ai pu constater que les travaux, au pied de la paroi de la rue Montcalm (cf. fig. 1), s'attaquent à un banc de roche noire (shale ?) d'une épaisseur d'au moins 1 m.

Références

• Parks, Wm.A., Rapport sur les pierres de construction et d'ornement du Canada, vol. III, province de Québec. Ministère des Mines, Division des mines, rapport 389, 1916, 405 p.
• 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.

Fig. 2a. Visée vers le SE ; rue Montcalm, à droite. La plongée ± W des couches est nettement perceptible. Aucune évidence de la faille qui passe tout près de l'endroit (voir la carte, plus bas). Photo suivante (fig. 2b), prise le lendemain (10 août) : détail. Le calcaire gris clair, sous la poussière du chantier, apparaît gris moyen en surface propre.






Fig. 3. Visée vers le SW. Vues sous cet angle, les formations paraissent horizontales.



Fig. 4. Le commentaire éditorial n'est pas de moi. Voir la «Correction» à la fin du billet (fig. 5) !



Carte 1. Quelques anciennes carrières de calcaire de la ville de Hull (maintenant Gatineau).
Fond : © Google ; annotations : © Henri Lessard, 2013-2015
B : bassin Morin-Papineau-Montcalm excavation décrite dans le billet ;
E : calcaire faillé de la rue Eddy (voir le billet du 5 avril 2014, lien plus haut) ;
F et ligne noire : l'une des principales failles qui découpent le socle. C'est le compartiment SW qui est abaissé (billet du 5 avril 2014) ;
A, G, P, U : anciennes carrières de calcaire (voir le billet du 6 juillet 2013, lien plus haut, pour la carte complète et les sources).

Correction (13 août 2015)

Fig. 5. Panneau des Immeubles DSM, rue Montcalm. Il était trop évident, je ne l'ai tout simplement pas vu !... Faut dire que j'ai découvert les travaux en venant de la rue Morin, derrière le chantier DSM, où le panneau de la fig. 4, celui du bassin Morin-Papineau-Montcalm, m'est aussitôt apparu. (On l'aperçoit d'ailleurs, à la droite du grand panneau, au fond, sous le feuillage des arbres.) Photo 13 août 2015.


Je ne suis pas si distrait que ça, finalement. En réexaminant mes photos, je me suis rendu compte que le panneau de la photo 5 n'était pas encore en place le 9 août, jour de ma première visite du chantier. Voyez les photos 1 et 3, datée du 9, où il est absent alors qu'on devrait l'apercevoir s'il avait été installé à cette date. Le panneau apparaît toutefois, de dos ou de profil, sur les photos prises à partir du 10 août.

Fig. 6. Celle-ci ne m'avait pas échappé (à gauche sur la photo 5). Photo 11 août 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

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» ?

Mégarides à Ottawa

Jeux d'enfants dans le sable ?... (© Google)

Résumé

Rides de vagues dans un calcaire ordovicien à Ottawa.
Localisation
Au sud du Musée canadien de la guerre et de la promenade Sir-John-A-Macdonald, à l'est de la rue Booth
45.414645,-75.715735
Billet sur le même sujet dans le blogue 
«Sur le bloc, la plage», 24 mai 2012


Il suffit que le site soit tout près de chez moi pour que je ne le découvre que sur le tard. Dans le cadre des travaux d'assainissement (lire : décontamination) des plaines LeBreton, la Commission de la capitale nationale (CCN) a fait décaper l'an dernier un terrain au sud du Musée canadien de la guerre, à Ottawa (lien CCN).

Le socle calcaire* a été mis à nu et de belles ondulations à sa surface trahissent l'action des vagues qui agitaient les eaux au fond desquelles les sédiments se déposaient. Le terme mégarides employé dans le titre est un peu exagéré, les proportions observées ici n'ayant rien exagérées ou d'inhabituelles, mais il est amusant de constater que vues d'un satellite, les rides LeBreton ressemblent comme deux gouttes d'eau à celles, plus petites, qui se retrouvent dans le grès**, à Hog's Back, 5 km au sud (photos plus bas).

On change d'échelle, tout reste pareil.

* Calcaire de la Formation d'Ottawa, Ordovicien moyen, 470-460 millions d'années.
** Grès et shale de la formation de Rockcliffe, Ordovicien moyen aussi.

Distinguo

Pour distinguer les rides créées par un courant au fond de l'eau (rides de courant) de celles qui résultent de l'action des vagues (rides de houle ou rides d'oscillation), il suffit d'examiner la chose d'un point de vue géométrie.

Les rides de courant sont asymétriques. Dans le sens du courant, on observe une pente douce coupée par une courte pente abrupte.

Les rides d'oscillation ont des flancs symétriques entretenus par la houle à la surface.

Ce site (lien) explique et illustre la différence entre les deux types de rides.

 ... On hésite encore à décider (© Google).

Au raz du sol, les proportions s'évaluent plus facilement. Rides de vagues dans un calcaire ordovicien, plaines LeBreton, Ottawa. (Photo 18 avril 2014.)

Idem, d'un autre angle.

Vue rapprochée. (Photo 18 avril 2014.)

Autres vagues fossilisées, dans le grès, à Hog's Back (Ottawa). (Photo juillet 2007.)

Rides de vagues dans le grès, à Hog's Back (Ottawa). Sans le contexte, les proportions sont difficiles à déterminer. (Photo juillet 2007.)

Accès pas très permis...

Calcaires hullois : cartes topographiques

Délaissant mes rapports géologiques, j'ai été consulter la collection de cartes topographiques de la Bibliothèque publique d'Ottawa (BPO). Là dormait un trésor de renseignements, ainsi qu'une carrière supplémentaire, ignorée de mes autres sources (carrière X, plus bas).

La récolte de données a servi à enrichir et préciser la nouvelle version de ma carte des carrières de calcaire de la ville de Hull (Gatineau) que vous trouverez à la fin du billet. Outre l'ajout de la X, les carrières qui se sont montrées décidément impossible à situer (P8, et surtout P7), ou trop insignifiante (U3), ont été supprimées.

J'espère, alors que je n'ai toujours pas fini d'y travailler, pouvoir bientôt commencer à exploiter ma carte des carrières...

Pardonnez la piètre qualité des détails des cartes topographiques qui suivent. À la BPO, je me suis contenté de les photographier les cartes, avec les distorsions de perspective et de couleurs que cela entraîne.

31G/5, 1/63 360, 1935
«Original survey 1923. Revised 1935.» 
Courbes de niveau en pieds. (Détail)

1935

G6A : carrière ; P9 : carrière ; U5 : carrière ; G1 : une carrière et un escarpement (naturel ?) à l'ouest ; P6 : carrière sous un escarpement (naturel ?) ; G7? : escarpement naturel ou carrière ? La différence entre escarpement naturel et artificiel n'est pas évidente sur cette carte. G7 : carrière et escarpement naturel. [Corrections après examen photos aériennes (1927 et 1931). On pourrait aussi enlever le «?» après le G7 sur la carte. (Ajout, 12 juillet 2013.)]

31/G E, 1/50 000, Army Survey Establishment, R.C.E. 1922-24 (sic). 1955
Revised and printed 1956-58. Aerial photography R.C.A.F. 1955. 
Courbes de niveau en pieds. (Détail)

1955

G6A : carrière, en partie ennoyée ; P9 : carrière, agrandie ; X : carrière nouvelle ; U5 : carrière ; G1 : «trou d'eau» (carrière inactive inondée) ; l'escarpement subsiste ; G2? : «trou d'eau» au sud de G1. Je ne peux jurer qu'il ne s'agit pas d'une extension de cette dernière  ; P6 : carrière ; G7 : disparue (espace vert), l'escarpement subsiste

31G/5g, 1/25 000, 1963
Service topographique de l'Armée (G.R.C.), d'après des photos aériennes 
prises en 1960. Courbes de niveau en pieds. (Détail)

1963

G6A : «trou d'eau» ; P9 : carrière, encore agrandie ; X : carrière, très agrandie, partiellement inondée ; U5 : carrière, ennoyée ; G1 : carrière, escarpement disparu ; G2? : «trou d'eau» ; P6 : escarpement disparu

1968 (sans carte)

G6A : «trou d'eau» ; P9 : carrière ; X : carrière, partie nord inondée ; U5 : carrière, ennoyée ; G1 : disparue sous une rue ; G2? : disparue

31G/5g, 1/25 000, 3e édition, 1971
Div. des levés et de la cartographie, min. de l'Énergie et des Ressources. 
Renseignements à jour en 1968. Courbes de niveau en pieds. (Détail)

1971

G6A : «trou d'eau» ; P9 : carrière ; X : «trou d'eau» ; U5 : disparue ; G1 : disparue sous une rue ; G2? : excavation à sec.

1976 (sans carte)

G6A : disparue ; P9 : carrière ; X : carrière, partie nord inondée ; U5 : carrière, à moitié inondée

1983 (sans carte)

G6A : centre communautaire ; P9 : carrière, partie sud inondée, partie nord avec chemins ; X : seule subsiste l'extrémité N, sous forme d'un «trou d'eau» ; U5 : disparue (forme une baie dans la rive du ruisseau de la Brasserie)

Carte des carrières de calcaire de la ville de Hull (Gatineau) : version 2

Les codes d'identification des carrières sont de moi et se réfèrent à l'initiale des auteurs des travaux consultés ; voir le billet du 6 juillet pour la liste des carrières (sauf la X, nouveauté du présent billet) et la première version de la carte. J'ai rectifié à main levée la frontière Québec/Ontario (en rouge, en bas) que Google trace de travers. (Voir billet du 4 mai 2013.)

Compilation Henri Lessard © 2013. Fond de la carte : © Google

Calcaires hullois : la carte

Version plus récente de la carte, voir le billet du 9 sept. 2015.

Carte des anciennes carrières de calcaire Trenton de la ville de Hull (Québec)

Les codes d'identification des carrières sont de moi et se réfèrent à l'initiale des auteurs des travaux consultés (voir la liste des carrières, plus bas). J'ai rectifié à main levée la frontière Québec/Ontario (en rouge, en bas) que Google trace de travers. (Voir le billet du 4 mai 2013.)
Erratum : en bas, lire U9 au lieu de U6.

Fond de carte : modifié de © Google.

Voici enfin – toute l'impatience était pour moi – le document promis et attendu : la carte des anciennes carrières de calcaire Trenton de la ville de Hull (Gatineau). (Voir le billet du 29 juin 2013 et ceux qui l'ont suivi jusqu'à celui-ci.)

C'est tout. Aucun commentaire. La carte enfin établie servira à d'autres billets. Pour l'instant, le fait qu'elle existe et qu'elle soit disponible suffit à me combler d'aise.

Des vues détaillées vous seront servies quant nécessité sera.

Carrières de calcaire Trenton, Hull (Gatineau)

En gras : codes d'identification figurant sur la carte.

Hogarth (1975)

H1. Cattière de McKay (1826) ; correspond à P9, G5, W4 et à U4

Ells et Ami (1901) : seulement deux carrières actives

E1. Correspond à G6B
E2. Correspond à G2

Parks (1916) ; 8 carrières actives

P.1. Wright and Company, Hull, 240 x 120 m. On y extrait des pierres de 15 à 24 pouces d'épaisseur.
P.2. Wright and Company, Hull. Gros blocs de pierre pour piliers de ponts. Au N, de petites excavations produisent de la pierre concassée. Le coin SW du terrain est à la Laurentian Stone Co. Correspond à G1.
P.3. Wright and Company, Hull. Blocaille, blocs grossiers de construction, concassage. L'école Normale Saint-Joseph de Hull a été construite avec la pierre de cette carrière (1908). La pierre a servi aussi à la construction de l'école Notre-Dame de Hull LIEN.
P.4. A. Morin, Hull
P.5. M. Lefèbre, Hull
P.6. David Laviolette, Hull. «[La carrière a fourni l'échantillon] le plus finement grenu de toutes les pierres de construction les mieux connues au Québec...» (Parks, p. 112.) Tout le produit de la carrière sert à des fins de construction : blocs grossiers, seuils, bouchardés sur le dessus, montants de fenêtres de cave. Correspond à G4 et à W5.
P.7. Joseph Leduc, Hull. Inactive. Position sur la carte : très hypothétique. Le billet du 29 juin explique notre choix (lien plus haut).
P.8. Fleming Dupuis Supply Co., Ottawa, 120 x 60 m. s'étend en profondeur sous le niveau du ruisseau ; concassage. Sa position sur la carte est approximative.
P.9. Canada Cement Company, Hull, 90 m x 400 m. «Environ 500 tonnes par jour sont retirées pour fabriquer du ciment, durant onze mois de l'année.» (Parks, p. 114.) Correspond à H1, G5, W4 et à U4

Goudge (1935) ; 5 carrières actives

G1. Wright Crushed Stone Co, Ltd., Hull ; pierre concassée, pierre pour la production de pâte au bisulfite ; autrefois exploitée pour la pierre à bâtir. Correspond à P2 et à U12.
G2. Laurentian Stone Co., Ltd., Ottawa ; pierre concassée, four à chaux
G3. Oscar Noël, Hull ; pierre de construction irrégulière (stratification entrecroisée) : pierres de 8 cm à 15 cm x 12 à 25 cm ; pierres vendues à un tailleur d'Ottawa. Correspond à U6.
G4. Abandonnée. Correspond à W5 et à P6.
G5. Canada Cement Co., Ltd., Montréal, 210 x 150 m ; ciment, pierre concassée, chaux agricole et remplissage pour l'asphalte. Correspond à H1, P9, W4 et U4.
G6A. Napoléon Tremblay, Hull. ; pierre concassée, graviers et pierre pour la production de pâte au bisulfite
G6B. Abandonnée ; sur le terrain de William Dennison, Hull
G7. Abandonnée. Doublon de U9 ?

Wilson (1938) : 5 excavations visibles

W1. Correspond à U12 et G1.
W2. Correspond à U5.
W3. Correspond à G6A*.
W4. Canada Cement ; correspond à H1, P9, G5 et U4.
W5. Correspond à P6 et G4
* L'excavation circulaire, comblée d'eau, était encore visible en 1965.

Uyeno (1974) ; 1 carrière active

U3. Carrière désaffectée («extensive filling»)
U4. Canada Cement. Correspond à H1, P9, G5 et W4.
U5. Carrière désaffectée
U6. Oscar Noël, carrière désaffectée ; correspond à G3.
U9. Excavation. Doublon de G7 ? (Erratum : notée par erreur U6 sur la carte.)
U12. Wright Crushed Stone Co. ; désaffectée («Being actively filled in 1961.») Correspond à G1.
Non reportés sur la carte : affleurements (carrières abandonnées ?), rive ouest du ruisseau de la Brasserie, au sud (U10) et au nord (U11) de l'actuel boul. des Allumettières.

Références

• Anonyme, ca 1942 — Inventaire des ressources naturelles du comté municipal de Hull — 1942, Section de l'enquête économique, ministère de l'Industrie et du Commerce, province de Québec, E-25-45.
• Ells R.W., Ami H.M., 1901 — Geological map of the city of Ottawa and vicinity, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada, carte 714, échelle : 1:63 360.
• Goudge, M.F., 1935 — Limestones of Canada, Their Occurrence and Characteristics; Part III. Canada Mines Branch, Report 755, 278 pages, with maps 756 (Montréal) and 757 (Southern Québec) in pocket.
• Hogarth, D.D., 1975 — Pioneer mines of the Gatineau Region, Quebec. Town Beavers, Publishers Reg'd, 44 p.
• Parks, Wm.A., 1916 — Rapport sur les pierres de construction et d'ornement du Canada, vol. III, province de Québec. Ministère des Mines, Division des mines, rapport 389, 405 p.
• Uyeno T.T., 1974 — Conodonts of the Hull Formation, Ottawa Group (Middle Ordovician), of the Ottawa-Hull area, Ontario and Québec. Commission géologique du Canada, Bull. 248.
• Wilson, A E, 1938 — Ottawa Sheet, East Half, Carleton and Hull Counties, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada, carte 413A, 1 feuille (1/,63 360).