Bienvenue dans l'Anthropocène

Paysage d'avant l'Anthropocène. Ruisseau de la Brasserie, Gatineau (Québec). Photo © Henri Lessard, 23 déc. 2015.


Extraits de 

«Allons-nous entrer dans l’[A]nthropocène en 2016 ?»

Stéphane Foucart, Le Monde, 2 janv. 2016.

«Un nouveau chapitre de l’histoire de la Terre s’est-il vraiment ouvert ? On ne commencera à le savoir qu’au printemps 2016, avec la réunion-clé, à Oslo, en Norvège, d’une quarantaine de chercheurs qui rendront les conclusions de leurs travaux sur l’anthropocène : sa caractérisation, son début, etc. Bref, sa réalité.

Pour une majorité de scientifiques, mais aussi dans la presse, la cause est pourtant déjà entendue : la planète est bel et bien entrée dans l’anthropocène. Imaginé en 2000 par le chimiste et Prix Nobel néerlandais Paul Crutzen pour définir l’«ère de l’homme» – devenu la principale force géologique qui s’exerce désormais sur la Terre –, l’anthropocène s’est rapidement imposé dans le débat public.

[...]

[P]our que l’anthropocène soit officiellement reconnu, il faut lui trouver une réalité géologique, déterminer la signature permettant de l’identifier dans les strates géologiques qui se forment aujourd’hui.»

Reste aussi à décider si l'Anthropocène (avec majuscule s.v.p.) est une ère ou une période. Un autre article du Monde signé aussi par Stéphane Foucart précise qu'il s'agirait d'une période. Wikipedia est plus réservée et parle d'une époque, ce qui est l'échelon immédiatement plus bas dans l'échelle stratigraphique (voir encore Wikiki).

Voir les autres billets (2) du blogue sur le même sujet.
Voir aussi le billet sur le tableau des temps géologiques (5 déc. 2015). 

En avril prochain, la Commission internationale de Stratigraphie doit décider sur le statut de l’Anthropocène.

Le même paysage pendant l'Anthropocène. Buildings et rejets de neige de l'autoroute sur la glace. Photo © Henri Lessard, 30 déc. 2015.

Sommaire tectonique du sud-est de l'Ontario

1. Gneiss droits horizontaux de la zone de cisaillement de Maberly, Maberley (Ontario), près de la United Church ; 44.837107,-76.538755. Il s'agit de la MSZ (Maberly Shear Zone) des documents reproduits aux fig. 2 et 3. Photo sept. 2013. (Voir ces anciens billets.)


D'autres que moi dressent des tableaux des temps géologiques (voir mon billet du 5 déc. 2015). Par exemple Magnus et Easton (2015).

Leur Sommary of tectonic events [...] of Southeastern Ontario (fig. 2 et 3 ; les photos 1 et 4 sont de moi) déborde des limites de la province et pourrait servir, avec quelques retouches, à décrire l'Outaouais québécois. La géologie se fiche un peu de nos frontières, elle était là avant nous, et entend bien que l'on respecte sa primauté.

Ce Sommaire est extrait d'une série de trois cartes publiées par ces auteurs qui tentent, par leurs travaux, d'entrevoir le Précambrien de l'est de l'Ontario au travers des couches paléozoïques de la plate-forme du Saint-Laurent. Je n'en dis pas plus, ce n'est pas le sujet premier de ce billet, mais ces trois cartes méritent un coup d'œil attentif. J'y reviendrai, mais rien ne vous interdit d'y aller voir par vous-même immédiatement (références à la fin du billet, les cartes sont téléchargeables gratuitement).

Mais, auparavant, vous pouvez vous s'amuser à comparer le Sommaire tectonique du sud-est de l'Ontario de Magnus et Easton avec mon Tableau des temps géologiques (billet du 5 déc. 2015, lien plus haut).

Il ne faut pas trop se scandaliser des différences entre le Tableau et le Sommary. Ces documents n'ont pas été rédigés dans le même esprit et certains événements s'étant déroulé sur plus de cent millions d'années, il subsiste un flou inévitable dans leur démarrage discret et leur arrêt graduel. Rome ne s'est pas faite en un jour et l'océan Atlantique ne s'est pas ouvert non plus en une saison.

Mais bon, pour ceux qui, comme moi, aiment les tableaux et les références, voici un billet un billet à leur goût. Beaucoup de données, peu de blabla.

Je me tais, donc.

2. Tableau de Magnus et Easton (2015). Je n'ai pas reproduit la dernière colonne (les références), ça aurait étiré ce tableau déjà trop long, reportez-vous au document original. Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

3. Carte tirée Magnus et Easton (2015) pour situer quelques-unes des formations dont il est question dans leur Sommary.

4. Gabbro leucocrate de la zone de cisaillement de Maberly (cf. fig. 1). Un filon felsique clair ondule dans la masse du gabbro. Photo sept. 2013.

Références

• Preliminary Map P.3791. Precambrian Geology of Eastern Ontario Interpreted from Aeromagnetic and Compiled Geological Data—Northwest Sheet; by S.J. Magnus and R.M. Easton, scale 1:100 000, colour. $19.00.
• Preliminary Map P.3792. Precambrian Geology of Eastern Ontario Interpreted from Aeromagnetic and Compiled Geological Data—Northeast Sheet; by S.J. Magnus and R.M. Easton, scale 1:100 000, colour. $19.00.
• Preliminary Map P.3793. Precambrian Geology of Eastern Ontario Interpreted from Aeromagnetic and Compiled Geological Data—South Sheet; by S.J. Magnus and R.M. Easton, scale 1:100 000, colour. $20.00.

Tableau des temps géologiques : Gatineau et ses environs

Refonte du contenu en cours (nov.-déc. 2019). Vérification du contenu et ajout des sources.

Voir aussi le Sommaire tectonique du sud-est de l'Ontario.

Carte tirée de Ressources naturelles Canada. J'y ai ajouté la position de Quyon.

Tableau des temps géologiques : Gatineau et ses environs *

Henri Lessard, avril 2012, rév. mai 2013 et déc. 2015. Corrections et ajustements nombreux en nov. et déc. 2019, recherches systématiques des sources pour les inclure dans le document.

* La « région de Gatineau » correspond dans ce document à la ville de Gatineau et ses environs immédiats, au Québec et en Ontario ; quelques sites plus éloignés sont mentionnés si utile.

J'ai rédigé ce Tableau des temps géologiques : Gatineau et ses environs en 2012. Pour un travail réservé à l'origine à un usage strictement personnel, non destiné à la diffusion, je n'avais pas cru nécessaire de noter les références, sauf exceptions. La plupart de celles qui apparaissent maintenant ont été ajoutées au fur et à mesure que je retouchais le tableau mis en ligne.

J'invite ceux qui voudraient un aperçu plus étoffé de l'histoire de la géologie locale à consulter le billet « Géo-chronologie de l'Outaouais ».

Dans son état primitif, ce tableau se présentait sous forme d'une feuiile Excel en plusieurs colonnes. L'emboîtement des éons, ères, périodes et époques s'y distinguait facilement. Ici, adapté aux possibilités du blogue, ces différentes divisons et subdivisions se voient superposées en une seule colonne. Le tableau se réduit donc à une simple liste chronologique. J'espère que la hiérarchie des titres permettra de s'y retrouver.

Par souci de cohérence, la chronologie de la déglaciation et du début de l'Holocène en passant par l'épisode de la mer de Champlain et de l'établissement du proto-Outaouais suit essentiellement les données de Fulton et Richard (1987, étude 86-23) et de Gilbert (1994, bull. 453), établies à partir de dates C14 non calibrées. L'utilisation que j'ai fait de ces sources n'engage que moi. Une chronologie intégrant des dates, calibrées ou non, fournies par des publications plus récentes exigerait trop d'interprétations hasardeuses de ma part.

Quelques acronymes : Ga : milliard d'années ; GOB : graben d'Ottawa-Bonnechère ; GS : graben du Saguenay ; Ma : million d'années : PFSL : plate-forme du Saint-Laurent ; RSL : rift du Saint-Laurent.

Voir le site de la Commission internationale de Stratigraphie.

PHANÉROZOÏQUE (éon). De nos jours - 541 Ma 

Cénozoïque (ère). De nos jours - 66 Ma

• Dans 1500 ou 50 000 ans, selon les sources : fin de l'actuel interglaciaire et début de la prochaine glaciation. (Voir le billet du 15 janv. 2016.)

Quaternaire (période). 0 - 2,58 Ma

« Anthropocène* » (époque)

* L'Anthropocène n'est pas officiellement reconnue comme une période ou une époque et le terme n'a encore qu'un usage informel. 

• De nos jours. Le relèvement isostatique de la région de Gatineau reste de 4 mm par an ; de 3 mm dans l'Est ontarien. (Selon Gilbert, 1994). Le champ local des contraintes est horizontal - NE-SO (failles inverses, pop-ups), conforme à celui du NE de l'Amérique du Nord.
• 2020/05/09. Séisme de Maniwaki (Grand-Remous), QC (M4,2).
• 2013/05/17. Séisme de Shawville, QC (M5,2) ; aucun dégât.
• 2010/06/23. Séisme de Val-des-Bois, QC (M5,0) ; dégâts légers (église de la Visitation, Gracefield), glissements de terrain à Mulgrave-et-Derry, Notre-Dame-de-la-Salette, etc.
• 2008/04/13. Avis d'évacuation de six maisons, rue Lafrance (Gatineau), en raison de la menace d'un glissement de terrain (talus dans l'argile à Leda). 
• 2008/04/29. Glissement de terrain (argile à Leda) ; ravin du ruisseau Breckenridge, QC. (Dans Russell et al., 2011)
• 2000/01/01. Séisme, Témiscamingue (M5,2). (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1993/06/20. Glissement de terrain de Lemieux (ON), sur la Nation-Sud (argile à Leda).
• 1990/10/19. Séisme de Mont-Laurier, QC (M5,0).
• 1989-1991. Évacuation et abandon du village de Lemieux (ON) en raison des risques de glissements de terrain (argile à Leda). (Référence ?) Voir 93/06/20. 
• 1983/10/11. Séisme de North Gower (sud d'Ottawa), (M4,1). (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1982/08/13. Séisme, Témiscamingue (M4,3). (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1973/05/08. Glissement de terrain dans l'argile à Leda causé par les travaux de la route 5, Chelsea (QC).
• 1971/05/16. Glissement de terrain (argile à Leda) à Lemieux (ON), sur la Nation-Sud, 12 jours après celui de Saint-Jean-Vianney (QC) qui avait fait 31 morts.
• 1971/04/05-13. Glissement de terrain (talus argile à Leda), rue Le Coteau, à Gatineau.
• 1963/04/?? Glissement de terrain (argile à Leda) ; ravin du ruisseau Breckenridge, QC. (Dans Russell et al., 2011)
• 1957/04/?? Éboulement dans l'escarpement d'Eardley, env. 900 m au NO du belvedère Champlain ; date incertaine (1956 ou 1957). (Hogarth, 1998 ; billet du 6 févr. 2014)
• 1944/09/05. Séisme de Cornwall-Massena, ON (M5,6). (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1935/11/01. Séisme, Témiscamingue (M6,2). (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1928. Crue printanière majeure, inondations. (Voir le billet du 19 avril 2018.)
• 1914/02/10. Séisme, nord de Buckingham, QC (M5,5).
• 1908/04/26. Glissement de terrain de Notre-Dame-de-la-Salette, sur la Lièvre, QC (argile à Leda) ; 34 morts (33 selon certaines sources). (Ells, 1908)
• 1903/10/11. Glissement de terrain de Poupore, sur la Lièvre, QC (argile à Leda) ; aucune victime. (Ells, 1908)
• 1895. Glissement de terrain (argile à Leda) près de Lemieux, sur la Nation-Sud (ON).
• 1861/07/12. Séisme, Ottawa, intensité de VII, échelle de Mercalli modifiée. (Compil. Rimando et Benn, 2005)
• 1830 +/- 150 ans (120 BP +/- 150 ans) ; âge minimal. Glissement de terrain (argile à Leda), rue Jumonville, Hull (Gatineau). (Dans Brooks et al., 2013)
• 1732/09/16. Séisme de Montréal (pour réf.), M5,8. (Compil. Rimando et Benn, 2005)

Holocène (époque). De nos jours - 11 700 ans

• Paléoséismes et glissements de terrain préhistoriques dans l'argile à Leda le long des talus des paléochenaux abandonnés de la rivière des Outaouais ou dans la plaine marine qu'ils incisent et « Seismically disturbed terrains » dans la plaine inondable et les rives abandonnées de l'Outaouais. (Dans Aylsworth et al., 2000 ; ---- et Lawrence, 2003 ; Brooks et al., 2013), (Voir carte au début du billet.)

• 1020 ans cal. BP. Vallée de la Quyon, ravin du ruisseau Breckenridge, Luskville (QC) ; Beacon Hill (Ottawa) : glissements de terrain causés par un séisme de M6,1. Le long de la Quyon, cicatrice de 12,8 km x 4,8 km, profonde de 18 à 45 m : 600 millions de m3. (The Landslide Blog, 18 sept. 2013)
• 4550 ans BP (5115 cal. BP). Glissements de terrain ; talus des paléochenaux abandonnés de l'Outaouais à l'est d'Ottawa (ON et QC) causés par un séisme de +M6,2. Quinze cicatrices repertoriées.
• 5800 ans BP. Glissement de terrain, Verner, 3 km à l'ouest de Quyon (QC). 
• 6200 ans BP. Glissement de terrain, Angers (est de Gatineau).
• 7060 ans BP-7530 ans BP. « Seismically disturbed terrains » ; Lefaivre, Treadwell et Wendover (ON) ; Petite et Grande Presqu'Île (QC) dans le chenal de l'Outaouais (« flat erosional plain adjacent to the Ottawa River ») : effets d'un séisme de M6,5 sur l'argile à Leda contenue dans des bassins rocheux profonds. Surface totale affectée de plus de 70 km2. (Aylsworth et Lawrence, 2003)
• ~ 9.1 ka cal BP. Séisme de M7,3 ou plus révélé par des glissements de terrains dans des lacs du Québec occidental et de l’Ontario nord-oriental (au N du lac Témiscamingue), compris dans une série de 11 séismes de M5 ou plus entre 9,4 et 8,95 ka cal BP résultants du rebond de la croûte terrestre tôt après la déglaciation. (Brooks, 2020)

• 4,7 ka BP. Le bassin de l'Outaouais est réduit à ses proportions actuelles. (Fulton et Richard, 1987 ; Gilbert, 1994)
• 5,5 ka BP. La vallée de l'Outaouais est coupée des Grands Lacs par la fermeture du chenal de North Bay. (Fulton et Richard, 1987, et Gilbert, 1994)
• 6,0 ka BP. Le relèvement isostatique est réduit à 10 mm par an (Est ontarien). (Gilbert, 1994)
• 6,0 ka BP - 5,0 ka BP. Remplissage des cavernes karstiques de Kingsmere, parc de la Gatineau (escarpement d'Eardley).
• 8 ka BP. Le relèvement isostatique du continent libéré des glaces atteint 20 mm par an (Est de l'Ontario). (Gilbert, 1994) Le lac Barlow-Ojibway se draine désormais dans la baie d'Hudson plutôt que dans la vallée de l'Outaouais. (Fulton et Richard, 1987) Le proto-Outaouais abandonne le chenal dans lequel se développeront les tourbières Mer Bleue et d'Alfred, à l'est d'Ottawa. (Gilbert, 1994)
• 8,4 ka BP. Caverne Laflèche ; un flot de boue apporte du matériel fluvioglaciaire extérieur dans la caverne. (J. Schroeder, 2004)
• 8,7 ka BP. La mer de Champlain retirée jusqu'à Montréal. (Gilbert, 1994)
• 9,5 ka BP - 8 ka BP. Les eaux du lac Barlow-Ojibway (Nord, ON et QC) entrent dans la haute vallée de l'Outaouais ; elles s'ajoutent à celles du lac Agassiz qui accèdent à nouveau aux Grands Lacs. Le débit du proto-Outaouais, avec lequel communiquent les Grands Lacs via le chenal de North Bay, atteint des pointes 200 fois supérieures à celles de la rivière actuelle (Gilbert, 1994). Le relèvement isostatique chasse la mer de Champlain vers l'est ; la rivière développe un système complexe de chenaux dans les dépôts émergeant d'argile marine et y découpe des terrasses emboîtées selon la décroissance de son niveau. (Selon Fulton et Richard, 1987, et Gilbert, 1994)
• 10 000 ans BP. Début de l'actuel interglaciaire.
• 11 ka BP - 10 ka BP (12,9 cal. ka BP - 11,4 ka cal. ka BP) : Dryas récent. Refroidissement, pause et nouvelles avances du front glaciaire : moraine de Saint-Narcisse. (Daigneault et Occhietti, 2006)
• 11,2 ka BP. La mer de Champlain à son maximum d'extension.
• 11,4 ka BP - 10 ka BP. Les eaux des proto-Grands lacs sont gonflées par celles du lac glaciaire Agassiz (Ouest). Les Grands Lacs alimentent à leur tour la vallée de l'Outaouais (ceci sans interruption jusqu'à 5,5 ka BP) via les exutoires des rivières Barron et Petawawa puis de North Bay (lac Nipissing actuel). (Selon Fulton et Richard, 1987, et Gilbert, 1994) 

Pléistocène (époque). 11 700 ans - 2,58 Ma

• 12,2 ka BP. La région d'Ottawa, déglacée, est envahie par les eaux salées de la mer de Champlain qui remplacent les eaux douces du lac Candona. Sédimentation d'argile à Leda sur le plancher de la mer. (Selon Fulton et Richard, 1987)
• Pré-Champlain. La caverne Laflèche est envahie par les eaux d'un lac glaciaire (lac Rideau de Naldrett ; 1988) qui aurait précédé la mer de Champlain ; auparavant, les eaux sous-glaciaires l'ont désengorgée de ses dépôts glaciaires. (J. Schroeder, 2004)
• 25 ka BP. Création de la caverne Laflèche (nord de Gatineau) ; dissolution du marbre par l'eau de fonte glaciaire le long de joints et de failles. Obstruction de la caverne par des débris glaciaires. (J. Schroeder, 2004)
• Non daté. Ottawa River Caves : réseau de cavernes immergées long de 10 km sous le lit de la rivière des Outaouais creusées par les eaux sous-glaciaires dans le calcaire ordovicien, près de l'Île aux Allumettes. (J. Schroeder, 2004) Caverne Cardinal (Ottawa). 
• 25 ka BP - 18 ka BP. L'inlandsis laurentien atteint son extension maximale ; l'enfoncement isostatique de la vallée de l'Outaouais sous le poids de la glace est de 180 à 230 m. Événement de l'Algonquin : crue sous-glaciaire responsable des formes d'érosion dans le marbre à Cantley (QC), dans le calcaire à Gatineau (« marmite des Allumettières »), et d'autres, plus au sud, jusqu'à Kingston (ON). (Selon Gilbert, 1994 et ce blogue, 2009 - voir liens ci-haut.)
• 100 ka BP - 10 ka BP. Glaciation du Wisconsinien, la dernière du Quaternaire, la seule dont subsiste des traces dans l'Outaouais.
• 2,58 Ma. Début des glaciations du Quaternaire.

Néogène (période). 2,58 Ma - 23 Ma

Pliocène (époque)

• Climat d'abord chaud, tendance ensuite au refroidissement avec brefs épisodes de réchauffement ; météorisation, érosion et pénéplanation.

Miocène (époque)

Oligocène (époque)

Paléogène (période). 23 Ma - 66 Ma

Éocène (époque)

• 48 Ma. Azolla Event ; tendance au refroidissement.

Paléocène (époque)

• 58 Ma. Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM).

Mésozoïque (ère). 66 Ma - 252 Ma

Crétacé (période). 66 Ma - 145 Ma

• 140 Ma - 118 Ma. Montérégiennes, intrusions alcalines liées au passage du continent au dessus du Great Meteor Hot Spot ; dans le GOB, vers 110 Ma, dykes d'une carbonatite dans le calcaire ordovicien (Ottawa, carrière Blackburn) (Hogarth et al., 1988) ; soulèvement du continent et érosion.
• 230 Ma - 120 Ma. Rupture de la Pangée et ouverture de l'Atlantique (Hocq, 1994) : réactivation du GOB. 

Jurassique (période). 145 Ma - 201 Ma

• 145 Ma (tardi-jurassique - début Crétacé). Dans le GOB et le socle ; hydrothermalisme (veines de carbonate-barite-sphalérite NO-SE) en réponse au rifting du NE de l'Amérique du Nord et de la réactivation du GOB et RSL. (Carignan et al., 1997) 
• 150 Ma. Kimberlites du lac Témiscamingue, QC et ON, liées au Great Meteor Hot Spot.
• 176 Ma. Dykes de lamprophyre et de kimberlite de Picton, ON.

Trias (période). 201 Ma - 252 Ma

Paléozoïque (ère). 252 Ma - 541 Ma

Permien (période). 252 Ma - 299 Ma

• 300 Ma - 250 Ma. Orogenèse alléghanienne (Appalaches) : formation du supercontinent de la Pangée. (Hocq, 1994)

Carbonifère (période). 299 Ma - 359 Ma

• Sédimentation et érosion. Le Québec est soumis à un régime d’érosion depuis la fin du Dévonien (Globenski, 1987). Épaisseur des roches sédimentaires déposées après l'Ordovicien jusqu'au Dévonien : 5,6 km - 7,5 km ; au Crétacé, épaisseur réduite à 2 km (profondeur de la mise en place des Montérégiennes). (Héroux et Bertand, 1991, dans L. Bouvier, 2013)

Dévonien (période). 359 Ma - 419 Ma

• 400 Ma - 360 Ma. Orogenèse acadienne (Appalaches). (Hocq, 1994)

Silurien (période). 419 Ma - 444 Ma

• 480 Ma - 430 Ma. Orogenèse taconienne (Appalaches) (Hocq, 1994) ; réactivation du GOB. Fermeture de l'océan Iapetus à la fin du Silurien.

Sédiments de la plate-forme du Saint-Laurent (Cambro-Ordovicien) (Selon Williams et al., 1992) :

Ordovicien (période). 444 Ma - 485 Ma

Ordovic. supérieur. 444 Ma - 458 Ma

• Formation de Queenston : siltstone, shale.
• Formation de Carlsbad : shale, siltstone, calcaire.
• Formation de Billings : shale.
• Formation de Lindsay : calcaire, shale (Groupe d'Ottawa ; Ordovic. sup./moyen).
  

Ordovic. moyen. 458 Ma - 470 Ma

• Formation de Verulam : calcaire (Groupe d'Ottawa).
• Formation de Bobcaygeon : calcaire (Groupe d'Ottawa).
• Formation de Gull River : calcaire, dolomie, grès. (Stromatolites du pont Champlain, Gatineau, QC.) (Groupe d'Ottawa).
• Formation de Shadow Lake : dolomie (Groupe d'Ottawa).
• Formation de Rockcliffe : grès, calcaire, dolomie.

Ordovic. inférieur. 470 Ma - 485 Ma

• Formation d'Oxford : dolomie (Groupe de Beekmantown).
• Formation de March : grès, dolomie (Groupe de Beekmantown).
• Formation de Nepean : conglomérat, grès (Groupe de Potsdam). (Discordance Nepean/Grenville, lac Beauchamp, Gatineau, QC ; Ordovic. inf./Cambr.).

Cambrien (période). 485 Ma - 541 Ma

• Formation de Covey Hill : conglomérat, grès (absente dans la région ; Groupe de Potsdam).
• 530 Ma. Magmatisme dans le GOB : stock de Chatham-Grenville, QC. (Montréal à la latitude 16° S)

PROTÉROZOÏQUE (éon). 541 Ma - 2,5 Ga

Néoprotérozoïque (ère). 541 Ma - 1 Ga

• 590 Ma. Dykes de diabase E-O de l'essaim de Grenville parallèles au GOB, aulacogène du rift du Saint-Laurent (RSL). Note. — L'aspect actuel du GOB (escarpement d'Eardley, par ex.) est le résultat de réactivations épisodiques survenues jusqu'au Mésozoïque.
• 590 Ma. Dykes de diabase E-O de Sainte-Sophie (QC ; 50 km au NO de Montréal), apparentés à l'essaim de Grenville. 
• 550 Ma +/- 100 Ma. Cratère d'Holleford, au N de Kingston (ON), large de 2,4 km ; dans le socle (Bouclier canadien) et recouvert de sédiments de la PFSL. (Voir le billet du 16 octobre 2013.)
• 625 Ma - 555 Ma. Ouverture de l'océan Iapetus par rifting, rupture du supercontinent Rodinia : la Laurentia se sépare de l'Amazonia. Formation du RSL. (Selon Hocq, 1994)
• 1000 Ma - 590 Ma. Pénéplanation du continent. 
• Pour référence, autres activités magmatiques dans le RSL et les grabens associés (GOB et graben du Saguenay (GS)) : 
  580 Ma. Complexes alcalins-carbonatites, lac Nipissing (GOB), ON. 
  575 Ma. Faisceau de dykes de diabase de Rideau (NE-SO), ON et New York.
  560 Ma. Intrusions alcalines-carbonatites de Saint-Honoré et de Crevier (GS), QC.  
  555 Ma. Gabbro-anorthosite de Sept-Îles (RSL), QC.
  555 Ma. Volcanisme alcalin de la formation Tibbit Hills, zone d'Humber, Appalaches, QC.

Mésoprotérozoïque (ère). 1 Ga - 1,6 Ga

• 1450 Ma - 1000 Ma. Orogenèse du Grenville.
• Failles NO-SE - ONO-ESE dans le socle, précurseurs du GOB. (Référence ?)
• Sédimentation, volcanisme, plutonisme, métamorphisme, rifting et accrétion. Constitution du supercontinent Rodinia (Laurentia, Amazonia, etc.)

Quelques dates pour Gatineau et ses environs (les * indiquent des extrapolations à partir de régions extérieures proches) :

• 1015 Ma - 998. Skarn de la mine Yates, Otter Lake, QC.
• 1020 Ma - 980 Ma. Fénites-carbonatites de Chelsea, QC.
• 1025 Ma. Fénite du Lac-à-la-Perdrix, QC.
• 1050 Ma. Syénite d'Onslow, QC.
• 1060 Ma. Suite volcanique et plutonique potassique de Robitaille (Buckingham - L'Ange-Gardien, QC). 
• 1160 Ma. Faisceau de dykes (NO-SE) de diabase de Kingston, ON.
• 1160 Ma - 1190 Ma. Suite de Chevreuil (syénite-diorite de Wakefield, QC)*.
• 1200 Ma. Métamorphisme régional*.
• 1230 Ma. Gabbro des Chenaux.
• 1450 Ma - 1300 Ma. Terrane de Frontenac (ON) - Mont-Laurier (QC) : sédimentation carbonatée et siliclastique ; magmatisme et volcanisme d'arc continental ou d'arrière-arc (gneiss de Bondy, de Lacoste et du Mont-Tremblant).

Références

• J.M. Aylsworth, D.E. Lawrence and J. Guertin. « Did two massive earthquakes in the Holocene induce widespread landsliding and near-surface deformation in part of the Ottawa Valley, Canada? » Geology, 2000, 28:903-906.
• Aylsworth, J.M. and Lawrence, D.E. (2003) « Earthquake-induced landsliding east of Ottawa: a contribution to the Ottawa Valley Landslide Project. » In: Geohazards 2003, Proceedings of the 3rd Canadian Conference on Geotechnique and Natural Hazards, June 9 and 10, Edmonton, Alberta, Canada, p. 77-84.
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• Périodes d'activation du GOB (sujet inépuisable), voir : Rolly E. Rimando, Keith Benn -- 2005. « Evolution of faulting and paleo-stress field within the Ottawa graben, Canada. » Journal of Geodynamics, 2005, 39:337–360.

Géolo-chronologie de l'Outaouais

Reprise du billet du 20 nov. 2009. Ajouts et retouches le 3 févr. 2014. Les dates ont été révisées le 6 déc. 2015. Nouvel ajout le 18 nov. 2018.

Mésoprotérozoïque (1600-1000 Ma*)

* Ma = million d'années.

Le territoire de l’Outaouais s’étend en majeure part sur la province de Grenville, une division du Bouclier canadien qui s’est constituée entre 1300 et 1000 Ma en marge d’un grand continent, la Laurentia. Des épisodes de subduction de pans de croûte océanique, de collisions impliquant des arcs volcaniques et des blocs continentaux ont alors édifié une imposante chaîne de montagnes.

Minéralogie. — Dans la région, les roches les plus intéressantes du point de vue minéralogique sont celles du groupe de Grenville. Elles affleurent dans la Ceinture centrale des métasédiments, composée de marbres, paragneiss et quartzites, ainsi que d'amphibolites d’origine volcanique. Le marbre (photo 456) s’étend en une large bande dans la vallée de la Gatineau jusqu’au réservoir Baskatong. Plus à l’est, les gneiss et quartzites l’emportent.

Des roches calco-silicatées, issues du métamorphisme de dolomites silicieuses sont les hôtes des veines (ou filons-dykes) de calcite-apatite-phlogopite. Les gisements de zinc-plomb sont en relation avec les marbres et proviennent d’exhalaisons sous-marines volcaniques syn-sédimentaires. On trouve des gisements de graphite dans les marbres et les paragneiss. Des dykes de pegmatites, sources de feldspath, recoupent les roches du groupe de Grenville ainsi que les roches plutoniques diverses qui les accompagnent. Des minéralisations radioactives sont liées aux roches calco-silicatées et à des pegmatites blanches.

Néoprotérozoïque (1000 Ma - 541 Ma)

Longue période d’érosion. Elle amène les couches inférieures de la croute terrestre (± 20 km de profondeur) qui ont subi un métamorphisme intense durant l'orogène du Grenville (photo 456) à apparaître à la surface.





Peu avant le Cambrien, des failles se sont activées dans le bouclier. Elles mènent à la formation du graben d’Ottawa-Bonnechère* dont le plancher s’est affaissé lors de la rupture de la Laurentia qui a abouti à l’ouverture de l’océan Iapetus. Accompagnant ces événements, des dykes de diabase (590 Ma) ont occupé des failles orientées E-W ; près de Buckingham affleure des roches volcano-plutoniques (575 Ma**). L’escarpement d'Eardley, à l’Ouest de Gatineau, illustre de façon spectaculaire la transition entre le plateau et le graben (photo 558). La configuration actuelle du graben est cependant le résultat de réactivations après l’Ordovicien, durant le Paléozoïque (fermeture de Iapetus et formation des Appalaches) ou le Mésozoïque (ouverture de l’Atlantique). [Paragraphe retouché le 18 nov. 2018.]

* Note. – Le graben d'Ottawa-Bonnechère a subi plusieurs épisodes de compression et d'extension après l'Ordivicien durant lesquelles certaines failles ont rejoué a plusieurs reprises. L'aspect actuel du graben est tributaire de ces rejeux. Voir les « Ajout », à la fin du billlet.
** De nouveaux travaux vieillissent quelque peu ces affleurements : suite volcano-plutonique de Robitaille, fin du Mésoprotérozoïque (un milliard d'années). (Voir l'« Addendum », à la fin du billet auquel conduit ce lien.)

Paléozoïque : Cambrien (541 - 485 Ma), Ordovicien (485 - 444 Ma), Silurien (444 - 419 Ma) et Dévonien (419-359 Ma)

La mer qui a recouvert le bouclier durant le Cambrien et l’Ordovicien dépose des sédiments qui deviendront les grès, calcaires et shales de la plate-forme du Saint-Laurent (photo 1349). Dans la région, ce qui reste de ces roches subsiste dans la vallée de l’Outaouais, à l’abri dans le graben. Se sont les vestiges de sédiments qui ont recouvert presque tout le continent et dont la déposition s’est poursuivit jusqu’au Dévonien. Depuis, le bouclier est à nouveau soumis à un régime d’érosion qui l’a débarrassé de sa couverture sédimentaire.

Quaternaire (2,6 Ma-) (Photo 1042)

Des dépôts de la glaciation du Wisconsinien (à partir de 80 000 ka*) recouvrent toute la région ; au sud, ils sont surmontés des sédiments marins argileux de la mer de Champlain (12 ka-10 ka). Des dépôts fluviatiles (Holocène, à partir de 8 ka) ont été laissés par les précurseurs de l’Outaouais et de ses tributaires.

Selon certains, nous serions entrés dans une nouvelle époque géologique, l'Anthropocène (billet du 9 janvier 2012).

* ka = milliers d'années.

Légendes des photos (dans leur ordre d'apparition)

0456 : marbre du groupe de Grenville (gris pâle). Une roche plus sombre, incluse dans le marbre, a été plissée et démembrée. Nord de Thurso (Québec), juillet 2009.
0558 : bord du graben d'Ottawa-Bonnechère. La plaine fait partie de la plate-forme du Saint-Laurent. Elle constitue un « plancher descendu » par rapport au bouclier canadien (collines). Chemin-de-la-Montagne, Gatineau (Québec), juillet 2009.
1349 : rides de courant sous-marin conservées dans un grès de la formation de Rockliffe (groupe de Beekmantown), Ordovicien. Le courant se dirigeait vers le bas, à gauche, perpendiculairement aux rides. Hog's Back, Ottawa (Ontario), juillet 2007.
1042 : paysage de collines basses et arrondies, typique du Bouclier canadien ; relief en partie hérité des glaciations du Quaternaire. Lac la Blanche (Québec), septembre 2009.

Note

Il s'agit encore ici de l'un des textes (retouchés pour ce blogue) que j'avais rédigés pour le défunt Bulletin du club de Minéralogie de l'Outaouais (vol. 2, no 3, sept. 1998). Ils avaient été publiés en vue du pow-wow des clubs de Minéralogie du Québec qui s’est tenue dans l’Outaouais sous l'égide du CMO, du 4 au 7 septembre 1998.

Dans ces articles, j'ai annexé à l'Outaouais une partie du Pontiac et des Laurentides ; les frontières géologiques ne se confondent pas souvent avec les délimitations administratives... Les allusions à la minéralogie contenues dans les lignes ci-haut s'expliquaient par la présence d'un survol de l'histoire minière de l'Outaouais qui précédait le présent texte. Pour ne pas alourdir la présentation, je préfère le faire paraître plus tard, séparément. [Ce survol, en trois volets, est finalement paru, en mars 2012.]

Ajout (3 févr. 2014)

Dans ce qui précède, je fais remonter le graben d'Ottawa-Bonnechère (GOB) au Néoprotérozoïque. On me l'a reproché. De l'avis général, si un graben est bien né au Néoprotérozoïque, l'allure du GOB comme tel est tributaire de réactivations épisodiques après l'Ordovicien*. Les géologues supposent que les reliefs du graben primitif avaient déjà été aplanis par l'érosion lorsque les premiers sédiments de la plateforme du Saint-Laurent – cf. les grès de Nepean (voir le billet du 23 janv. 2011 sur la discordance du lac Beauchamp à Gatineau) – ont commencé à se déposer, au Cambro-ordovicien, avant les rejeux tectoniques.

D'accord pour ces rejeux (je ne veux contrarier personne), mais il faudrait quand même tenir compte du fait que le grès de Nepean ne franchit pas les rebords actuels du Bouclier canadien (escarpement d'Eardley) ou ne s'y avance pas loin (Cantley, Buckingham), ce qui indique que des obstacles existaient déjà à ces endroits au Cambro-ordovicien pour contenir l'invasion marine et la déposition des sables**. (Tenir compte aussi, au sud, de l'arche de Frontenac, qui a agit comme barrière en Ontario. Voir billet du 1er nov 2013 sur la discordance de Kingston.) 

De plus, selon Hogarth (1970), le caractère siliceux des calcaires ordoviciens à proximité de l'escarpement d'Eardley indique la proximité d'un paléorelief (quelque soit son allure ou son ampleur) près de... l'escarpement*** !

* « Yet, most of the obvious normal faults and the physiography of the graben are post-Ordovician in age, and if there was a Neo-proterozoic graben structure, its suprastructure was removed by erosion and planed off prior to transgression of Ordovician platform sediments across the area. [...] There are no Neo-proterozoic rift basalts or alkaline volcanics, nor any rift clastics, preserved along the axis of the graben, and Grenville dykes are exposed at some depth below the paleosurface .» (Bleeker, 2011, p. 20.) Mais voir Hogarth, plus bas.
** Plus en amont dans la vallée de l'Outaouais, on ne trouve pas de grès Cambro-ordovicien. L'invasion marine a atteint ces endroits situés plus haut pour déposer des sédiments carbonatés de l'Ordovicien directement sur le Bouclier canadien.
*** « The Black River and Trenton Limestones of the Ottawa Formation [...] generally become arenaceous and barren near the Eardley Fault. This may indicate that an escarpment existed in Ordovician time [...] » (Hogarth, 1970, p. 5.) 

Ajout (18 nov. 2018) 

Voici qui devrait clore la discussion :
« The graben is fault-bounded with left-stepping en échelon segments for which latest activity appears mostly younger than the Ordovician. But faults were likely initiated as early as ~ 577 Ma and reactivated several times later in the Phanerozoic [...] » (Kang, 2017, p. 1.)

Ajout (27 nov. 2019)

Rimando et Benn (2005) reconnaissent trois épisodes de déformations (failles) dans le GOB. 

• D1. - Stress tectonique horizontal orienté NW ; fermeture de Iapetus au Paléozoïque (orogénies Taconienne et/ou Acadienne, Ordovicien-Dévonien).
• D2. - Stress WNW ; réactivation failles antérieures et création de nouvelles ; ouverture de l'Atlantique et emplacement dykes de la carbonatite Blackburn (Ottawa) au Mésozoïque (Crétacé). 
• D3. - Stress SW ; réactivation failles antérieures et création de nouvelles au Cénozoîque (post-Crétacé).
• Minéralisations dans le GOB : D1 et D2.
• La sismicité récente dans le GOB met en jeu la réactivation de failles de ces trois familles.

« Hence it seems highly likely that some regional faults with northwesterly strikes may have originated in the Paleozoic, or earlier, a possible example being the Gloucester fault. » (Rimando et Benn, 2005, p. 356) [Avec réactivations et création de nouvelles failles au Mésozoïque et au Cénozoïque. Rejet de la faille Gloucester : 520 m.]

Références (pour les « Ajouts »)

• Bleeker, W., «The Ottawa-Bonnechère Graben: A complex rift structure shaped by reactivation.» Ottawa 2011 GAC®/AGC® - MAC/AMC - SEG - SGA, Joint Annual Meeting - Congrès annuel conjoint, University of Ottawa/Université d'Ottawa, May 25-27 mai 2011, p. 20. http://gac.esd.mun.ca/gac_2011/search_abs/program.asp
• D.D. Hogarth, Geology of the Southern Part of Gatineau Park, National Capital Region. CGC, étude 70-20, 8 p., avec carte 7-1970 (1/18 000).
• He Kang, Stratigraphy, Sedimentology, and Diagenesis of Ordovician Outliers, Northern Ottawa–Bonnechere Graben, Central Ontario. Thesis, Faculty of Graduate and Postdoctoral Affairs, Master of Science in Earth Sciences, Carleton University, Ottawa, Ontario, 2017.
• K.S. Kumarapeli, «A plume-generated segment of the rifted margin of Laurentia, Southern Canadian Appalachians, seen through a completed Wilson Cycle.» Tectonophysics, vol. 219, p. 47-55, 1993.
• Rolly E. Rimando, Keith Benn -- 2005. « Evolution of faulting and paleo-stress field within the Ottawa graben, Canada. » Journal of Geodynamics, 39:337–360.