Tectonites, chevauchement et imbrication à Pembroke, ON

Fig. 1. (SITE 1). - Tectonites, failles de chevauchement dans des gneiss et du marbre, province de Grenville, route 17 (Transcanadienne) au SE de Pembroke (Ontario). Photo © Google.

Résumé

Tectonites dans des marbres, des gneiss droits et des amphibolites à Pembroke, Ontario ; province de Grenville du Bouclier canadien, 1,0 à 1,3 milliards d'années.
Localisation
SITE 1. - Tectonites (marbre et gneiss droits) de la route 17 (Transcanadienne) / Indian Road, SE de Pembroke.
SITE 2. - Tectonites (amphibolite et granite), White Water Road / Mud Lake Road / route 19, SE de Pembroke.
Autres billets du blogue sur des sujets apparentés :

• Zone de cisaillement de Maberly ;
• 30 sept. 2017, « Plis et plongements dans un marbre ».

L'affleurement du SITE 1 est une vedette dont une représentation schématique (fig. 2) a fait la couverture d'une publication de l'Association géologique du Canada (AGC/GAC) consacrée à la province de Grenville (Moore et al. (dir.), 1986). Le dessin a été repris par d'autres (ex. : Roberts, 1996). Il ne lui manquait que de faire les honneurs de ce blogue. Voilà qui est fait.

Les tectonites* des SITES 1 et 2 illustrent les déformations et les mouvements de grande ampleur qui se sont produits dans les profondeurs de la croûte terrestre durant l'orogenèse grenvilienne (Wikiki) il y a entre 1,0 et 1,2 milliard d'années. À l'instar de l’Himalaya, une chaîne de montagnes s'est édifiée par l'empilement de compartiments de la croûte terrestre ; leurs mouvements de chevauchement l'un par dessus l'autre ont produit des effets à toutes les échelles, de la centaine de km au mm, comme on peut le constater sur des affleurements que je vous présente. Au SITE 1, le marbre, roche ductile, a accumulés les plis en glissant sur une « rampe » de gneiss et d'amphibolite étirés à l'horizontal (A, dans fig. 2 et 3). Le marbre en est arrivé à se dépasser et se chevaucher lui-même (B, fig. 2 et 3).
* Tectonite. - Roche (dé)formée par des mouvements dans la croûte terrestre le long de lignes de cisaillement ou de failles et dont la structure reflète un écoulement continu et solide (ductile) de la matière.

Dans le cas du SITE 2, situé 6 km à l'ouest du premier, l'étirement d'une amphibolite noire et de granite rose a créé un patron de lignes parallèles ± horizontales compliqué par de petits plis secondaires en « z ». Des filons horizontaux de granite tardif, rose lui aussi, sont venus ensuite brouiller le patron d'origine.


Références

• J.M. Moore, A. Davidson, and A.J. Baer. (éd.), The Grenville Province. Geological Association of Canada, St. John's, Newfoundland, Canada : Geological Association of Canada, Dept. of Earth Sciences, Memorial University of Newfoundland, 1986, 358 p. Coll. « special paper », 31.
• David C. Roberts, Geology: A Field Guide to Geology: Eastern North America. Boston, New York, Houghton Mifflin, 1996, 410 p. Coll. « Peterson Field Guides ».

SITE 1

Fig. 2 (SITE 1). - Tectonite de la route 17 (Transcanadienne), au SE de Pembroke, Ontario. Failles de chevauchement, décollement et transport vers l'ouest (vers la gauche), province de Grenville. Modifié de Moore et al. (1986) ; légende et annotations librement adaptées de ce dernier et de Roberts (1996 ; fig. 51).
A et B : failles de chevauchement ; 1 : gneiss droit quartzofeldspathique et amphibolite noire ; 2 : synclinal en « coin » dans le marbre ; 3 : anticlinal dans le même marbre ; 4 : bloc de gneiss flottant dans le marbre ; 5 : pegmatite tardive recoupant 1, 3 et 4 ; 6 : non identifié dans Roberts (1996).
La faille de chevauchement A sépare la « rampe » de gneiss (1) sur laquelle le marbre (2 + 3) a été transporté vers l'ouest ; une autre faille (B) s'est formée lorsque le marbre, en amont du mouvement, est passé par dessus le marbre, en aval (3 par dessus 2). Durant son mouvement vers l'ouest, le marbre a arraché et incorporé des blocs de gneiss (5).



Fig. 3 (SITE 1) - Partie de la tranchée de route représentée dans le schéma de la fig. 2 (mêmes annotations). Certaines surfaces sont à présent encroûtées et l'interprétation de l'affleurement est facilité par le recours au schéma. Photo © Google.



Fig. 4 (SITE 1). - Détail de l'affleurement de la route 17 (Transcanadienne), au SE de Pembroke. Photos 29 sept. 2013.



Fig. 5. (SITE 1) - Prolongement vers l'est de la fig. 4. Une zone plissée brisant la structure du gneiss est visible au centre de la photo (voir fig. 5). Photo 29 sept. 2013.



Fig. 6 (SITE 1). - Gros plan sur la zone plissée de la fig. 5. Photo 29 sept. 2013.

SITE 2

Fig. 7 (SITE 2). - Amphibolite et granite rose imbriqués et recoupés par des filons de granite rose tardifs. Route 19, croisement de White Water Road / Mud Lake Road, au SE de Pembroke, Ontario. NE à gauche, SW à droite. Photo © Google.



Fig. 8 (SITE 2). - Même site que la fig. 7, avec meilleure appréhension de l'affleurement en trois dimensions. La géométrie des structures, qui ne s'éloigne jamais de l'horizontale, fait penser à un empilement de crêpes. Photo © Google.



Fig. 9 (SITE 2). - Si les géologues sont de drôles de zèbres, c'est qu'il leur arrive d'avoir à démêler de drôles de zébrures. Gneiss granitique et une amphibolite noire imbriqués ; ils ont été recoupés par des filons tardifs de granite rose parallèles à la structure générale. Plis en « z » en haut, à droite. Photo 29 sept. 2013.

Fig. 10 (Site 2). - Filon de granite rose boudiné (rompu), en bas ; plis en accordéon à gauche. Photo 29 sept. 2013.

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.

Gabbro pincé

Version longue d'un billet écourté (13 nov. 2014).

Zone de cisaillement de Maberly, route 7, à l'est de Maberly (Ontario), 12 octobre 2014.


Lentille de gabbro à hornblende pincée dans des gneiss droits (détail). Les cristaux de hornblende (en noir) ont l'allure de têtards glissant les uns sur les autres. 


Vue avec arm's length de recul, comme on dit (visée vers l'E) :

Deux dernières photos : vues de l'extrémité opposée du même affleurement (visée vers l'W). Certains rubans, étirés et comprimés par les forces tectoniques, se pincent et s'évasent tandis que d'autres conservent des bords relativement parallèles.






Élégance des courbes.

Gneiss droit

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

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

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

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

Ajout (26 nov. 2014)

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

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

Gabbro pincé

Lentille de gabbro à hornblende pincée dans des gneiss droits (détail). Les cristaux de hornblende (en noir) ont l'allure de têtards glissant les uns sur les autres.
Zone de cisaillement de Maberly, route 7, à l'est de Maberly (Ontario), 12 octobre 2014.



Version (un peu plus) longue, 30 mars 2015.