Colonie de stromatolites à Gatineau

Ne manquez pas de lire cette mise à jour du 11 mars 2013 : « Stromatolites exceptionnels (presque !) ».

OBJET

Colonie de stromatolites à Gatineau

LOCALISATION ET ACCÈS

Gatineau (Québec) ; rivière des Outaouais, à l'Ouest du pont Champlain. Accès par la piste cyclable qui longe la rivière ou par le boulevard Lucerne. Un parking tenu par la commission de la Capitale nationale (CCN) est ouvert au public à l'Ouest du pont. Les rives appartiennent à la CCN et il est interdit « d'échantillonner » les stromatolites. Le niveau de la rivière au printemps et en été ne permet pas toujours de les observer.
SNRC 31G/05
45.411468, -75.764435

DESCRIPTION

Ce qui suit sont des extraits d'un article que j'avais rédigé en 1998. À l'époque, n'étant pas tout à fait certain de la nature de la « chose », j'avais utilisé moult circonvolutions pour la décrire sans trop me compromettre. Les photos qui illustraient l'article original ont été remplacées par de nouvelles que j'ai prises en octobre 2007. (Note pour les internautes « d'ailleurs » : la ville de Hull est devenu en 2001 le secteur du même nom de la ville de Gatineau.)

Une colonie de stromatolites à Hull

par Henri Lessard
Bulletin du club de Minéralogie de l'Outaouais, vol. 3, no 1, janv. 1999, p. 29-30.

Vers la fin de l’été 1998, le niveau exceptionnellement bas de la rivière des Outaouais a rendu visible une plate-forme calcaire semée de stromatolites fossiles, près du pont Champlain, à Hull.

La plate-forme en question, d’une superficie de plusieurs dizaines de mètres carrés, était visible de la piste cyclable qui longe la rivière, environ 100 m à l’est du pont. Elle était littéralement recouverte de couronnes circulaires, larges de 30 cm à un peu moins d’un mètre, au point que chacune d’elles touchait à plusieurs autres. L’ensemble présentait un aspect spectaculaire indéniable [...]

Les couronnes étaient formées de minces anneaux concentriques, aux bords souvent festonnés, qui entouraient un noyau massif. Ces anneaux s’avéraient être de minces couches superposées qui s’élevaient vers l’intérieur de la structure comme pour amorcer la construction d’un dôme que l’érosion aurait tronqué. [Ajout nov. 2009. – Cette dernière remarque s'accorde avec l'allure de la plupart des stromatolites dont les photos sont reproduites ici, mais ceux des photos 3492 et 3496 qui ont l'allure de gros boutons me semblent avoir été pratiquement épargnés par l'érosion.]

Tout ceci ressemble à s’y méprendre à des stromatolites. J’ai recherché au travers de textes consacrés à la géologie de la région des mentions de cet affleurement, sans en trouver (ce qui ne veut pas dire qu’il n’en existe pas, évidement). Mais je crois cette colonie de stromatolites assez intéressante pour la signaler à l’attention des amateurs, qu’elle soit inédite ou non. D’après la carte 1508A de la CGC (1) la roche de l’endroit serait un calcaire de la Formation d’Ottawa (Ordovicien moyen, 472-461 millions d’années)*.

Les stromatolites

Les stromatolites sont des formations calcaires érigées par des colonies d’algues microscopiques, les algues bleu-vert ou, comme on les nomme aussi, les cyanobactéries. Ces algues prospéraient sur les bords des océans à une profondeur de 20 à 50 mètres ou plus, là où elles bénéficiaient de la lumière du soleil et des eaux calmes sous les vagues et les allées et venues de la marée. Des couches de cyanobactéries mêlées de carbonate de calcium précipité se succédaient pour édifier des édifices laminés.

On a découvert des fossiles de stromatolites vieux de 3,5 milliards d’années. En Abitibi, il s’en trouve qui datent de 2,7 milliards d’années. De nos jours, il existe encore des stromatolites en formation, en Australie (Shark Bay).

(1) Harrison J.E., 1980 – Generalized bedrock geology, Ottawa-Hull, Ontario and Québec. Commission géologique du Canada, carte 1508A au 1/125 000.

* D'après Donaldson et al., il s'agirait plutôt du Groupe d'Ottawa, Formation de Pamelia, Ordovicien inférieur moyen [472-461 millions d'années] supérieur (458-443 millions d'années).

PHOTOS

Pour aider à leur interprétation : les diaclases (fractures sans déplacement des roches) les plus accentuées sont orientées presque exactement E-W ; la rivière est au Sud et le soleil de fin d'après-midi, au S-W. Voir en particulier la photo 3492.

LIENS

Les curieux peuvent suivre les liens suivants.

Excellent exposé, et en français :
http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/stromatolites.html

Textes sur les stromatolites du pont Champlain (en anglais) :
http://gsa.confex.com/gsa/2005AM/finalprogram/abstract_92224.htm
http://gsa.confex.com/gsa/2005NE/finalprogram/abstract_83175.htm

Ottawa-Gatineau geological field trips :
http://http-server.carleton.ca/~jadonald/fieldtrips.html

AJOUT (26 oct. 2015)

Je n'ai découvert le texte qui suit qu'en 2015, par le blogue de Christopher Brett, « Fossils and Geology of Lanark County, Ontario » (22 oct. 2015).


Source :

• Donaldson, J. Allan and Chiarenzelli, Jeffrey R., 2004, « Stromatolites and Associated Biogenic Structures in Cambrian and Ordovician Strata in and Near Ottawa, Ontario »; 76th Annual Meeting, Field Trip Guidebook, New York State Geological Association, 283 pages (pages 1-20).

« STROMATOLITES IN PAMELIA FORMATION * (ORDOVICIAN), FABLEWOOD **

N45°24.676' W075°45.980'

Glaciation has cut a near bedding-parallel section [...] through a single bed less than 40 cm thick that contains a continuous display of closely packed domal stromatolites. Successive degraded biofilm sheets separated by storm-deposited fine-grained carbonate sediments are marked by concentric rings of carbonaceous matter. In some areas, freeze-thaw action has exhumed the original morphologies over many square metres of laterally linked, domal stromatolites. Mapping at 1:25 scale has revealed strong local north-south trends of elongation for the stromatolite heads (Donaldson et al., 2002). In many places two or more are coalesced in parallel, strings oriented in the same (north-south) direction. By analogy with modern stromatolites in Hamelin Pool, Shark Bay, Western Australia, these trends are readily attributed to the action of tides and onshore-wind-driven waves (Playford, pers. corn.). Some small stromatolites are elongate perpendicular to the prominent north-south trend; because several inter-stromatolite patches of small-scale asymmetric ripples indicate easterly currents, elongation of the orthogonally oriented small stromatolites is attributed to longshore currents. Intermittent exposure is reflected by micro-desiccation patterns on the tops of a few large stromatolites. Also by analogy with the modern stromatolites of Shark Bay, a hypersaline environment in which biofilm predators (Garrett, 1970) could not survive is inferred. This is supported by the observation that, whereas the underlying stromatolite-free beds of carbonate are fossiliferous (with gastropods and vermiform trace fossils particularly abundant), the stromatolite unit is free of megafossils. Only conodonts have been observed, and those extracted from the stromatolite unit are compatible with a hypersaline environment (Von Bitter, pers. com.). »

Références (je ne reproduis de celles indiquées dans le texte que celle ayant un lien direct avec les stromatolites de Gatineau) :

• Donaldson, J.A., Munro, I., Hilowle, M.A., 2002, « Biofilm structures, trace fossils and stromatolites in Early Paleozoic quartz arenites and carbonates of the Ottawa region, Ontario »; Twelfth Canadian Paleontology Conference (CPC-2002), Program and Abstracts, 12.

* Formation de Pamelia : à la base du Groupe d'Ottawa (Ordovicien moyen, 472-461 Ma supérieur, 458-443 Ma).
** C'est la première et unique référence à un Fablewood quelconque que je rencontre. Google indique un site, 8 km en amont des stromauolites, de l'autre côté de l'Outaouais, à Ottawa, en plus de ce document : Jessica Webster, 41st ISoCaRP Congress 2005, «Transforming Grey Spaces into Vibrant Places: A Case Study of the Champlain Bridge Mural Pilot Project».

Migmatites de Cantley

Falaise de migmatites à Cantley (Québec), vue de la route 307 (nord à gauche). Photo juillet 2007 (le «1995» est un numéro de fichier).

Objet

Migmatites et marbre flué dans une sablière.
Localisation
Sablière à Cantley (Québec). Route 307 (Montée de la Source), au Nord du chemin St-Andrew ; côté Est de la route.
SNRC 31G/12
45.590609, -75.786596
Propr. : M. Tremblay et M. Vanesse [mise à jour déc. 2015]
Exploitant : Eurovia Québec CSP inc. et/ou Carrière Pageau JDL. [mise à jour déc. 2015]
Accès interdit, site dangereux.

Définitions

• Migmatite : roche résultant du mélange d'une roche hôte sombre (habituellement un gneiss) et d'une roche magmatique claire (granite, syénite).
• Agmatite : variété de migmatite d'aspect hétérogène où un mobilisat granitique contourne ou transporte des fragments de la roche métamorphique hôte.

Vu de la route, ce massif de migmatites présente un aspect chaotique certain. Le granite (parties blanches et roses) pénètre n'importe comment, semble-t-il, les roches hôtes, principalement des paragneiss (sombres). (Photos nos 1995 et 1998, juillet 2007.)

La route est à peu près parallèle à l'orientation des bandes de paragneiss (NW-SE). Ce n'est peut-être pas le meilleur point de vue pour se faire une idée.

Une coupe est-ouest montre en effet une alternance assez régulière de paragneiss noirs, de roches calco-silicatées vertes, de granite (blanc, et rouillé, à cet endroit) et de marbre gris (Photomontage).



Paragneiss sombre envahi lit-par-lit par le granite rosâtre. Partie centre bas de la photo no 1995. Photo juillet 2007.

La photo no 1998 montre un plan rapproché des migmatites. Le granite (rose) a pénétré (et par endroits rompu) le paragneiss gris en s'infiltrant selon l'orientation de la structure de la roche (migmatite lit-par-lit). L'aspect chaotique est en grande partie dû aux ondulations de la paroi, polie par le passage des glaciers du Quaternaire (roche moutonnée).



Photomontage (photos mai 2000). Paroi d'une entaille qui coupe la falaise perpendiculairement (ouest à gauche, est à droite). On la devine à l'extrémité droite de la photo no 1995. RCS : riche calco-silicatée ; gneiss : paragneiss.

Favorite

Une de mes préférées entre toutes les photos que j'ai prises dans la région (elle correspond au no 6 du photomontage) : un marbre flué (gris) s'est infiltré dans le granite rouillé. On voit qu'une bande de granite engloutie par le marbre a été plissée au point de former une boucle (partie supérieure de la photo). Le marbre étant plus vulnérable à l'érosion, le granite, plus résistant, apparait en relief par rapport à lui.

Les roches décrites ici datent d'entre 1 300 et 1 000 millions d'années. Elles font partie de la province géologique de Grenville.



Granite rouille plissé dans une bande de marbre gris injecté dans le granite. Photo 22 mai 2000. En bas, le croquis interprétatif que j'en avais fait.

Marmite des Allumettières

OBJET
Marmite dans des calcaires ordoviciens. La marmite date sans doute de la fin de la dernière glaciation ou des épisodes qui ont suivi (il y a 8 000 ans ou plus). Nom proposé : Marmite des Allumettières.

LOCALISATION
SNRC 31G/05
Boulevard des Allumettières (côté Sud), Gatineau (Québec), 45°25'55.14"N, 75°43'46.77"W

DÉFINITION
Marmite. – Cavité circulaire creusée dans le lit rocheux d'un cours d'eau par des galets entraînés par des tourbillons.

DESCRIPTION
Elle est apparue au grand jour lors de la percée du boulevard des Allumettières : une marmite, creusée dans des calcaires ordoviciens. Il n’en subsiste qu’une moitié, la falaise qui longe le boulevard la coupe par son milieu, nous en présentant une coupe presque idéale, comme dans les traités de géomorphologie (photo 1547).

Il est surprenant que cette curiosité géologique, pourtant assez spectaculaire et située sur une voie passante, n’ait pas attiré davantage l’attention et, à ce que je sache, qu'aucune description (voir addendum du 7 nov.) n'en ait été publiée. Je l’ai donc un peu adoptée et je propose de la baptiser Marmite des Allumettières. (Quoi de plus logique que d'apparier des allumettes et une marmite ?)

La marmite s’élargit vers le bas pour atteindre une profondeur d'environ 4 m et une largeur de même envergure. Vue du dessus, elle présente une structure complexe, plutôt qu’une forme circulaire régulière ; une succession de seuils marquent des variations dans la force de l’érosion (ou de la résistance des strates rocheuses) et la direction de l’élargissement de la cavité (d'abord selon un axe NW-SE, puis SW-NE; voir photo 1557).

Il faut imaginer l’eau qui tourbillonnait, les galets qui frottaient et grugeaient les parois. Assurément, de l’eau a coulé là où aujourd’hui pousse le gazon et roulent les voitures.

MERS ET GLACES
À la fin de la dernière glaciation (voir Chronologie, plus bas), la région, qui avait été maintenue enfoncée sous le niveau des océans par le poids des glaces qui la recouvraient (de 1 à 2 km d’épaisseur), a été partiellement submergée par les eaux de l'Atlantique. Ce fut la formation de la mer de Champlain. Puis, la croûte terrestre, libérée du fardeau des glaces, commença à se relever (mouvement qui se poursuit à un rythme moindre aujourd'hui).

Au fur et à mesure de son rebond, le continent refoula les eaux marines vers l'Est ; celles-ci abandonnaient derrière elles l'épaisse couche d'argile qu'elles avaient eu le temps de voir s'accumuler au fond de leur bassin.

L'ancêtre de la rivière des Outaouais, beaucoup plus large que la rivière actuelle, s'est divisé en plusieurs bras qui ont creusé leur lit à travers cette masse argileuse, dénudant par endroits le socle rocheux, l'exposant à d'éventuels agents érosifs. Un seul des bras de ce proto-Outaouais, le principal, a subsisté, et a formé la rivière actuelle.

FORMATION DE LA MARMITE
Une question s'impose immédiatement à l'esprit : qu'est-ce qu'une marmite, qui n'est qu'un sous-produit naturel de l'énergie hydraulique, fait à l'intérieur des terres, à 1 km de la rivière des Outaouais, le plus proche cours d'eau conséquent, et à presque 2 km de la Gatineau, son affluent ? (On peut négliger le modeste ruisseau de la Brasserie, à moins de 200 m en contrebas du site.)

Je ne vois que deux hypothèses pour expliquer la formation de la marmite des Allumettières :

1) Hypothèse «tardive»
La marmite s'est créée il y a entre 10 000 et 8 000 ans alors que le proto-Outaouais nettoyait la majeure partie du territoire du secteur Hull de la ville de Gatineau (précision à l'usage des «locaux» : au Sud du boulevard Saint-Raymond et à l’Est du lac des Fées) de l’argile marine qui la recouvrait, dénudant le socle rocheux calcaire et l'exposant, au moins localement, à l'érosion par l'action des eaux.

2) Hypothèse «précoce»
La marmite est plus précoce et appartiendrait à une série particulière de formes d'érosion de distribution régionale. En Ontario, près du Devil Lake (110 km au SW), une marmite (2 m de profondeur par 1,3 m de largeur), forée dans un paragneiss grenvillien, a été attribué par Gilbert (2003) à l’écoulement d’eaux sous-glaciaires (donc, avant la déglaciation). Si cette explication prévaut également pour la marmite des Allumettières, celle-ci devrait être reliée aux formes d’érosion sous-glaciaires spectaculaires que l’on observe dans un marbre grenvillien à Cantley, à 18 km au Nord du site de notre marmite. (Voir ce billet.)

CHRONOLOGIE LOCALE
Ordovicien (488-444 millions d’années) : formation des calcaires de la région dans les eaux peu profondes d’une mer chaude ;
Glaciation du Wisconsinien (80 000-10 000 ans) ;
Épisode de la mer de Champlain (12 000-10 000 ans) ;
Le proto-Outaouais, plus large que la rivière actuelle, recouvre le Sud du secteur Hull de la ville de Gatineau (10 000-8 000 ans) ;
Le cours de l’Outaouais est contenu dans son lit actuel (à partir de 8000 ans). 


À SUIVRE
L'entaille crée par la marmite dans le roc est visible sur les photos satellites de Google Map (voir ce billet). On constate qu’elle s’allonge selon un axe NW-SE. Ce fait, ainsi que l’existence d’une bande de terre qui, de haut en bas, coupe le mur SE de la marmite, n’est pas sans signification. (La suite dans un billet ultérieur.)

LES ALLUMETTIÈRES (HISTOIRE SOCIALE)

Les «Allumettières [...] étaient des travailleuses de la compagnie E.B Eddy qui fabriquait des allumettes pendant les années 1920. La pratique de ce métier féminin dans de difficiles conditions comportait de sérieux risques pour la santé.» Tiré de http://www.oregand.ca/veille/2007/02/la_ville_de_gat.html

LÉGENDES DES PHOTOS (juillet 2007)

1547 : vue d’ensemble de la marmite et des calcaires ordoviciens.

1550 : profil du mur Ouest de la marmite.
1551 : vue vers le Sud.

1557 : perspective cavalière.

1567 : détail du plancher.

SOURCES

N.R. GADD, 1987, «Geological Setting And Quaternary Deposits Of The Ottawa Region», dans R.J. FULTON, 1987, Quaternary Geology of The Ottawa Region, Ontario and Québec, Comission géologique du Canada (CGC), Étude 86-23, p. 3-9.

R. GILBERT, 2000, «The Devil Lake Pothole (Ontario) : Evidence of Subglacial Fluvial Processes», Géographie physique et Quaternaire, vol. 54, no 2, p. 245-250.

ADDENDUM (7 novembre 2009)
Ce n'est qu'après la rédaction du premier état de ce billet, au printemps 2009, que j'ai découvert l'unique mention de son existence (à ma connaissance) dans D. SHARPE et A. PUGIN, Glaciated terrain and erosional features related to a proposed regional unconformity in Eastern Ontario: Field trip Guide Book, GSC, Open File 5596, 2007, 44 p.

Les auteurs précisent (p. 19) que la marmite («Pothole in the Ottawa River valley») était remplie de sable et de galets, les éléments les plus grossiers (20-30 cm) se trouvant au sommet. Ils relient la formation de la marmite à des courants rapides dans un ancien chenal de la rivière des Outaouais, mais n'écartent pas l'hypothèse d'une érosion sous-glaciaire...

ADDENDUM (3 avril 2010)
Voir ce billet.

ADDENDUM (18 mars 2013)
Le calcaire dans lequel est creusée la marmite appartient à la formation de Rockland, Ordovicien moyen et supérieur, selon Wallach et al. (1995). (J'avais cet article depuis plusieurs années quand j'ai rédigé ce billet, mais, dans mes souvenirs, il ne traitait pas du secteur de la marmite. Je me suis rendu compte de mon erreur récemment, en cherchant tout autre chose.) En 1995, le futur boul. des Allumettières s'appelait le boul. Saint-Laurent. La marmite n'existait pas encore, enfouie qu'elle était sous la terre meuble.) Ref. : Joe Wallach, K. Benn et R. Rimando, «Recent, tectonically induced, surficial stress-relief structures ine the Ottawa-Hull area, Canada.» Revue canadienne des sciences de la Terre, vol. 32, 1995, p. 325-333.