Lac Beauchamp : un milliard d'années inscrites dans la roche

Version simplifiée du post du 20 novembre 2010. Prière de vous y reporter pour un exposé plus fourni.
Textes, photos et schémas : Henri Lessard, 2007-2011

Affleurement de la discordance

Affleurement de la discordance (1/3) : un milliard d'années en un clin d'œil
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

Mine de rien, le parc du Lac-Beauchamp recèle un «bouton rocheux» exceptionnel qui en fait un site unique dans tout le Sud-Ouest du Québec. On peut y observer le contact, ou la discordance, entre les deux entités géologiques qui se partagent le territoire de l'Outaouais et examiner par la même occasion la surface de notre continent telle qu'elle était il y a plus de 500 millions d'années, les cailloux qui la jonchaient encore en place !

L'«affleurement de la discordance» est visible au sud de lac, sur le bord du chemin qui mène au terrain de stationnement. Observez sur la photo la rainure qui tranche obliquement la butte : il s'agit de la discordance. Rien de bien spectaculaire au premier abord, mais près de 500 millions d'années séparent les formations de part et d'autre de cette discontinuité.

En fait, l'«affleurement de la discordance» résume à lui seul le dernier milliard d’années de l'histoire de notre continent.

Performance qui en fait une rareté à préserver.

Affleurement de la discordance (2/3) : tranche de continent
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

Coupe de l'affleurement

A) Granite âgé d'un milliard d'années ; voici un échantillon de la «pâte» ou de la substance même dont est formé notre continent (Bouclier canadien).

B) Discordance : une couche de roche de plusieurs km «manque» au socle continental. La discordance (un géologue parlerait ici de «discordance d'érosion») coïncide avec la «vieille» surface du continent telle qu'elle était il y a 515 millions d'années, avant le dépôt des «jeunes» sédiments en C.

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

D) Surface du grès, polie par le passage des glaciers, lors de la dernière glaciation (80 000 - 12 000 ans). (Voir les photos de la section «Passage des glaciers», plus bas.)

Les sédiments de la plate-forme du Saint-Laurent et le Bouclier canadien forment les deux entités géologiques qui se partagent le territoire de l'Outaouais. Si l'on compare le Bouclier à un gâteau, la plate-forme n'en serait que le mince glaçage. Le contact entre ces deux étages est cependant la plupart du temps invisible sur le terrain.

Avec l'«affleurement de la discordance», nous disposons d'une vitrine qui offre en une seule coupe verticale toutes les escales d'un voyage à travers l'histoire de notre continent.

Il est heureux que sa présence au milieu du parc du Lac-Beauchamp garantisse à ce morceau de roc le maintien de conditions qui en assurent à la fois la préservation et l'accès. Voici en tout cas une discordance qui fait l'unanimité pour elle...

Affleurement de la discordance (3/3) : voyons de près
Texte et photo : Henri Lessard, juillet 2007

Détail de la discordance. En haut : le grès (sable consolidé), qui présente ici le caractère d'un conglomérat : il est truffé de galets qui lui donnent une apparence grêlée bien caractéristique. En bas : le granite, de teinte claire. Entre les deux, une bande d'une matière friable, couleur orangée, semée, elle aussi, de galets, et dont on se demande s'il faut la rattacher au grès ou au granite. Tout indique qu'il s'agirait d'un paléosol («ancien sol») qui remonterait à l’époque précédant immédiatement la déposition du sable. Si cette hypothèse se vérifiait, la substance friable constituerait le reliquat du sol meuble qui recouvrait le continent il y a plus de 500 millions d'années. 
Ajout, 22 oct. 2011. – Le conditionnel n'est plus de mise : il s'agit bien d'un paléosol résultant de l'altération du socle continental. Voir ce billet (et sa mise à jour de juin 2018).

Traces de vie

Terriers fossiles
Texte et photo : Henri Lessard, avril 2011 

Le grès du lac Beauchamp à Gatineau conserve des traces fossilisées de l'activité d'organismes fouisseurs qui peuplaient le sable à l'époque de son accumulation sur le fond marin à proximité du rivage (500 millions d'années) : Diplocraterion (puits terrier à deux ouvertures, en forme de U), Skolithos (puits terrier vertical ou incliné). 

Photo : trois Diplocraterions côte à côte ?

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Passages des glaciers 

Passage des glaciers (1/5) : les stries
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

Avec les glaciations du Quaternaire, nous quittons le passé «très» éloigné, les centaines de millions d'années, pour aborder la «toute récente» période. De nombreuses traces de la dernière glaciation, dite du Wisconsinien (80 000 - 12 000 ans), subsistent autour du lac Beauchamp.

Surface du grès polie et striée par les glaciers. La flèche noire indique le nord tandis que la flèche blanche donne la direction du mouvement de la glace, vers le SE. Il est fréquent que deux systèmes de stries glaciaires se superposent, enregistrant ainsi les variations dans la direction de l'écoulement des glaces. Dans le secteur, les deux directions relevées sont SE et SSE.

Passage des glaciers (2/5) : train de broutures
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

Broutures concaves dans le grès, au sud du lac. Ces structures, tout comme les fractures de broutage (photo suivante) sont créées par les «rebonds» d'un bloc de roche emprisonné à la base d'un glacier à l'avance saccadée. Les croissants des broutures présentent leur face concave en direction de l'amont, selon le sens de l'écoulement du glacier (du NW vers le SE, soit de la gauche vers la droite).

Voir le schéma explicatif, plus bas.

Passage des glaciers (3/5) : train de fractures de broutage
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

Train de fractures de broutage dans le grès, toujours au sud du lac ; même mécanisme de formation que les broutures concaves. Dans le cas des fractures de broutage, les croissants pointent cette fois leur face convexe en direction de l'amont, selon le sens de l'écoulement du glacier (ici, du NW vers le SE).

Voir le schéma explicatif, plus bas.

Passage des glaciers (4/5) : broutures concaves et fractures de broutage
Texte Henri Lessard, schéma de J. Vaillancourt, adapté par Henri Lessard (nov. 2009).

Lorsqu'un bloc emprisonné à la base d'un glacier progresse par à-coups, la succession des épisodes de pression et de relâchement sur le socle rocheux se traduit par la formation d'un chapelet de marques en forme de croissant, fractures de broutage ou broutures concaves, selon le degré d'énergie dissipée.

La fracture de broutage est une simple fracture, sans éclats enlevés.

Sous une pression plus élevée, il se forme des broutures concaves ; une première fracture est créée à l'arrière de la future brouture ; une seconde cassure vers l'aval vient croiser la première, amenant le détachement d'une esquille en forme de croissant de lune.

Les pointes d’une brouture indiquent l’amont alors que celles d’une fracture de broutage visent l’aval. Ces marques se retrouvent le plus souvent en chapelet, ou en train.

Passage des glaciers (5/5) : erratiques
Texte et photo : Henri Lessard, novembre 2010

L'un des nombreux blocs erratiques, morceaux de gneiss ou de granite entraînés par le glacier et abandonnés lors de son retrait, qui parsèment les bois entourant le lac Beauchamp. Peut-être que ce bloc sombre, avant de servir de piédestal à un arbre, a été le responsable de la création de quelques trains de broutures concaves ou de fractures de broutage encore à découvrir...