Autoroute 50 en Outaouais et dans les Laurentides

De gauche à droite (de l'ouest vers l'est) : marbre blanc traversé par deux dykes de gabbro? à grenat ; diopsidite mauve. Autoroute 50/chemin Avoca (pas de t final à Avoca !), entre Montebello et Grenville, Qc. Photo 24 mai 2015.


Depuis un temps, je compte publier un billet sur la géologie de l'autoroute 50. (Ajout. - Voir celui paru le 1er nov. 2017.) Ses tranchées encore fraîches offrent une coupe est-ouest longue de 80 km dans le Grenville du SW du Québec, entre Buckingham et Grenville.

En attendant mon billet, vous pourrez consulter le compte-rendu de Philippe Belley dans Mindat. Philippe a visité la 50 alors qu'elle était encore en chantier. Ses observations sont consignées dans Minerals of Highway-50, Grenville to Pointe-Au-Chêne, Québec (Philippe M. Belley, Michel Picard, Ralph Rowe et Glenn Poirier).

J'ai visité chacun des sites décrits par Philippe et ses confrères, mais après l'inauguration finale de l'autoroute en 2012. Les descriptions que je pourrais en faire sont beaucoup plus générales que celles de Philippe. Je suis un amateur, surtout intéressé par la géologie globale (la formation et la mise en place des roches) ; Philippe est un pro (attaché au Dept. of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, University of British Columbia, Vancouver), il ressort de ses descriptions une vue beaucoup plus fine et beaucoup plus riche de la minéralogie que celle que je pourrais vous offrir. Voyez mon billet du 27 septembre dernier sur les vidéos de Philippe.

Le site du chemin Avoca illustré par ma photo au début du billet est partiellement décrit dans mon billet du 24 avril 2015, « Lave ? du chemin Avoca ».

Brèche ou pseudo-conglomérat du lac Meech, Qc

Fig. 1. - Brèche explosive ou pseudo-conglomérat du lac Meech formant une jetée naturelle. 
Les « éclats » de l'explosion, cimentés par une matrice de calcite et amphibole, expliquent la surface inégale de la roche.


Résumé
Brèche explosive à matrice de mica-calcite-amphibole dans le batholite de syénite de Wakefield-Quyon (Qc), asociée à des aplites et des pegmatites ; province de Grenville ; âge : plus d'un milliard d'années.
La brèche a d'abord été connue sous le nom de conglomérat du lac Meach (sic).
Localisation
Lac Meech, au nord de Gatineau, dans le parc de la Gatineau. Voir la fig. 2.
31G/12
Photos
21 oct. 2017.



Le SE du lac Meech recèle, sur la rive de la baie Hope, une formation géologique unique dans la région. D'abord nommée conglomérat du lac Meach (sic*) par son découvreur (Mawdsley ; 1930), elle a été identifiée comme étant une brèche explosive par des travaux subséquents (« pseudo-conglomérat » ; Béland, 1951).
* Le toponyme Meach a été rectifié en 1982 pour corriger une méprise séculaire, le lac devant son nom au révérend Asa Meech (1775-1849). Voir la Commission de toponymie du Québec)

Géologie locale

Le lac Meech est à l'extrémité orientale du batholite de syénite* de Wakefield-Quyon. Les roches encaissantes, paragneiss, quartzite et marbre du groupe de Grenville (plus d'un milliard d'années), affleurent à moins de 5 km du lac et sont présentent aussi en lambeaux dans la syénite. Toutes les roches du batholite sont recoupées par un complexe d'aplites et de pegmatites (granite fin et grossier) orangées (complexe du lac Meach (sic), Béland ; 1951). Ces deux intrusions tardives se recoupent mutuellement et passent de l'une à l'autre.
* La syénite est décrite localement comme un « orthogneiss porphyroïde plutôt syénitique » par Béland (1951).

Le pseudo-conglomérat

Au SE du lac, la syénite est traversée par des assemblages de « fragments polyédriques aux angles plus ou moins émoussés » (Béland ; 1951, p. 363), majoritairement de syénite, mais aussi de blocs provenant des roches encaissantes de celle-ci ainsi que d'aplite et de pegmatite. Mawdsley (1930) les a pris pour les éléments d'un conglomérat marquant une discordance dans le Précambrien. Selon cet auteur, les fragments ne dépasse pas 45 cm et seuls les plus petits ont été arrondis. Les fragments sont liés par une matrice composée de mica (phlogopite), calcite rose et d'une amphibole bleue. La matrice a corrodé des fragments jusqu'à une profondeur d'un cm.

Hogarth (1970) signale plusieurs autres occurrences de ces brèches dans le secteur exploré par Mawdsley ainsi qu'au sud du lac Meech. La plupart sont en plein bois, dans les collines, et difficilement repérables.

Béland (1951) a établi que le conglomérat était plutôt une brèche explosive. Dans la situation instable qui voyait la pression de la fraction volatile (H2O) du magma granitique varier grandement et favoriser tour à tour la cristallisation de pegmatites ou d'aplites, il arrivait que le seuil de résistance des roches environnantes soit dépassé. Celles-ci se fracturaient et il s'ouvrait des failles où se projetaient pèle-mêle éclats et fragments. Les brèches d'explosion ainsi créées ont « livré passage aux émanations hydrothermales » (Béland ; 1951, p. 365). L'eau, sous fortes pressions et hautes températures, a favorisé la circulation des minéraux qui, se cristallisant, ont donné la matrice.

Les contacts de la syénite avec la brèche sont verticaux. Il y a une gradation entre la syénite intacte, la syénite fracturée mais dont les fragments sont demeurés en place et la brèche elle-même. Mawdsley signale des filons et un sill de pegmatite recoupant les brèches. La projection des blocs par explosion explique la présence d'une minorité de roches autres que la syénite dans la brèche (paragneiss, quartzite, etc.). La préservation des fractures de part et d'autre des brèches joint à l'aspect presque intact de plusieurs fragments indiquent que les distances parcourues n'ont pas dû être très grandes.

La seule ocurence des brèches que j'ai pu examiner est la « localité B » de Mawdsley (fig. 2). C'est l'endroit où, selon cet auteur, le « conglomérat » apparaît le mieux consolidé (les fragments ne se laissent pas extraire) et où la matrice est le plus pauvre en mica. La syénite a fourni la plupart des fragments de cette localité. L'échantillonnage est interdit dans le parc de la Gatineau ; l'examen visuel, pour ma part, m'a indiqué la présence de fragments de syénite rose pâle et d'une roche orangé vif, à grain fin (aplite ?). La carte de Béland (1954 ; 1977) montre un corps d'aplite recoupant la syénite sur le lieu de la brèche ou tout près, l'échelle ne permettant pas d'être trop affirmatif quant à la position des formations.

Je ne jure pas que j'aurais pu distinguer ces brèches des autres intrusions ou mobilisations de carbonates (carbonatites ou skarns), omniprésentes dans la région. L'amphibole bleue (arfvedsonite ?) de la matrice n'est pas un minéral discriminatoire, on en retrouve dans des carbonatites et des aplites sur la rive sud du lac Meech. Il y aurait un travail de synthèse à faire à ce sujet, mais la tâche dépasse mes compétences.

Les observations sont compliquées par le fait que nous sommes redevables des mêmes affleurements depuis l'époque de Mawdsley et que leur surface altérée et couverte de lichens est de plus en plus obscurcie.

Références

• Béland R., 1951 — « Le pseudo-conglomérat du lac Meach. » Nat. Can., 78 : 361-366.
• Béland R., 1977 — Région de Wakefield. MRNQ, DP 461, 91 p., avec une carte au 1/63 360. (Rédigé en 1955, versé au fichier ouvert en 1977.)
• Hogarth D.D., 1970 — Geology of the Southern Part of Gatineau Park, National Capital Region. CGC, étude 70-20, 8 p., avec carte 7-1970 (1/18 000).
• Mawdsley J.B., 1930 — « The Meach Lake conglomerate: A Conglomerate, Probably of Huronian Age, Occuring Within the Grenville Sub-Province. » TSRC, v. 24, série III, sect. IV : 99-117.

Fig. 2. - Carte de Mawdsley (1930) montrant les affleurements de son conglomérat (en fait, des brèches explosives) sur la rive SE du lac Meech. Mes photos proviennent de sa Locality B dont le plan détaillé figure en haut à droite. Notez l'ancien toponyme, Meach au lieu de Meech.



Fig. 3. - Autre vue de la brèche : la « jetée » de la fig. 1 est à gauche. Une curieuse tranchée rectiligne SW-NE coupe la formation en deux. Je n'ai pas trouvé d'explication à ce phénomène (faille ou zone riche en calcite lessivée ?).


Fig. 4. - Éléments anguleux à sub-anguleux de la brèche. Les surfaces apparaissent corrodées par la matrice, riche en calcite, qui a été lessivée par l'érosion.



Fig. 5a. - Gros plan sur les fragments de syénite(?).



Fig. 5b. - Détail de la fig. 5a. Vestige de l'amphibole verte de la matrice entre deux fragments. La calcite, autre minéral constituant de la matrice, est malheureusement mieux visible sur la surface la moins accessible de la brèche, celle qui fait face au lac (voir fig. 11).



Fig. 6. - Pavage de blocs de syénite.



Fig. 7. - Résidus de l'amphibole bleue de la matrice sur les blocs.




Fig. 8. - Extrémité de la jetée (fig. 1) dans les eaux du lac Meech. Les fragments ici sont plus rugueux, plus petits et plus tortueux. Il y a un alignement de leurs grands axes vers le NE. Leur teinte rouge indique qu'ils sont d'une autre nature que ceux vus jusqu'ici.



Fig. 9. - Vue rapprochée des fragments rouges de la fig. 8, corrodés par la matrice lessivée. D'après la grosseur du grain, plutôt fin, il pourrait s'agir d'une aplite.



Fig. 10. - Brèche d'explosion, vue selon la direction (Béland ; 1955 ; sa fig. 16).

Fig. 11. - Au centre, sous l'eau : fragments rouges (aplite ?) cimentés par une matrice de calcite rose pâle et d'une amphibole verte.





Fig. 12a et 12b. - Dans le bois, en tourant dos au lac et à la « jetée » de la fig. 1 : syénite défaite en blocs.
Les lichens ont proliféré entre les blocs, sur la matrice qui les retient. Des fragments semblent n'avoir pas beaucoup bougé après une première et seconde cassure (à droite, photo 12a).



Fig. 13. - Vue rapprochée de la fig. 12b donnant une meilleure idée des dimensions de l'affleurement.



Fig. 14. - Résidus de calcite le long de la diagonale qui monte vers la gauche à partir des doigts.

Petits karsts à Gatineau, Qc

Fig. 1. - Rigoles dans un calcaire ordovicien, au sud du lac des Fées, Gatineau, Qc. Photo 9 oct. 2017.

Résumé

Paysages karstiques miniatures à Gatineau, Qc, dans un calcaire ordovicien.
Localisation 
Site 1. - Sud du lac des Fées, Gatineau, Qc, entre les promenades de la Gatineau et du lac des Fées
Site 2. - Piste cyclable, à la hauteur de la baie Squaw dans la rivière des Outaouais, Gatineau, Qc.


On observe souvent dans la région des lapiès (Wikiki), ou des environnements karstiques (Wikiki) que l'eau de pluie façonne en dissolvant le calcaire : cannelures ou rigoles à la surface, élargissement des diaclases, apparition d'avens miniatures et, peut-être même, développement d'un réseau de cavernes tout aussi miniature.

De quand datent ces lapiès ? Les processus liés à la formation de ces phénomènes sont-ils encore actifs ? Au plus, ils datent du déblayage de l'argile marine de la mer de Champlain par l'ancêtre de la rivière des Outaouais, déblayage achevé il y a environ 8500 ans. (Voir billet du 11 mars 2014, « Géologie-fiction : suite de la tourbière Mer Bleue ».) Mais ils sont fort probablement plus récents.

Ont-ils précédé la formation du sol et l'arrivée de la végétation ? Un élément de réponse ici :

« Rain water is slightly acidic and this acid (carbonic acid) readily dissolves the rock, carrying it away as an invisible solution. Rain water which first passes through soil before reaching the limestone becomes much more acidic and is capable of dissolving a greater quantity of rock. » (Source : The Karst of Ireland)

Comme vous voyez, je suis pris au dépourvu et je me pose un tas de questions sans pouvoir toujours obtenir de réponse. Si vous en savez plus que moi, n'hésitez pas !

Détail intéressant : quand je soufflais en direction d'une des ouvertures, une buée se formait, indice qu'un courant frais montait du fond du « gouffre » (figure 4). Y a-t-il un réseau souterrain unissant ces crevasses et avens ? Leur profondeur était d'environ 50 cm, mais des accumulations de débris ont pu fausser les mesures. 

La surface du calcaire dans les deux sites illustrés montre des inclinaisons sensibles ; nous sommes sur le rebord de la faille Hull-Gloucester et les strates, à l'origine horizontales, ont basculé avec les mouvements des compartiments de l'écorce terrestre (billet du 6 mars 2016, « Failles, vallées et escarpements à Gatineau et Ottawa »). Le calcaire lui-même date de l'Ordovicien (groupe d'Ottawa, env. 465 millions d'années).

Référence utile

• Marie-Anne Geurts et J. Bjornson, « Un karst de régime nival : le ruisseau Cardinal, Municipalité d'Ottawa-Carleton », dans : Marie-Anne Geurts, Acta Geographica Ottaviensia, volume 2, Visites dans l’Ontario de l’Est, Géomorphologie, Palynologie, p. 9-23, 2009.

Site 1. - Sud du lac des Fées, Gatineau, Qc, entre les promenades de la Gatineau et du lac des Fées

Fig. 2. - Diaclase élargie par l'érosion (et mise à profit par un arbre) ; rigoles suivant la pente du calcaire. L'inclinaison de la surface rocheuse provient de la proximité d'une faille. Photo 9 oct. 2017.



Fig. 3. - Sections de diaclases élargies en ovales. Photo 9 oct. 2017.



Fig. 4. - L'air qui montait de cette ouverture provoquait la condensation de ma respiration. Le courant d'air frais qui émergeait provenait-il d'un réseau de cavernes miniature qui réunirait les crevasses et ouvertures des alentours ? Photo 9 oct. 2017.



Fig. 5. - Rigoles dans le calcaire. (Voir fig. 2.) Photo 9 oct. 2017.

Site 2. - Piste cyclable, à la hauteur de la baie Squaw dans la rivière des Outaouais, Gatineau, Qc.

Fig. 6. - Rigoles et diaclases élargies dans un calcaire ordovicien de la même formation que celui du site 1. Photo 13 mai 2012.

Fig. 7. - Photo 13 mai 2012.Fig. 7a. - Érosion horizontale sous la surface du calcaire. Photo 13 mai 2012.



Fig. 8. - Diaclases élargies par l'érosion. Photo 13 mai 2012.

Skarn Lawless, Campbell's Bay, Qc (MàJ)

Photo 1. - « Skarn Lawless » : excursion du défunt club de Minéralogie de l'Outaouais (CMO) à un skarn à diopside vert et calcite rose, le 29 avril 2000 ; route 301, 10 km à vol d'oiseau au NE de Campbell's Bay (et 3 km au nord du lac Lawless).
Au dessus du personnage à chemise à carreaux bleus : lentille de calcite rose dans le skarn vert. La masse blanchâtre irrégulière au dessus de la lentille serait de la scapolite (à vérifier sur place). À gauche, un filon plissé de calcite.



Photo 2. - Même pan de la tranchée de route que les photos 1 et 3, vu en août 2017. La lentille de calcite claire de la photo 1 demeure visible, mais les couleurs des autres lithologies sont perdues sous la couche d'altération noire.

Résumé

Skarn à diopside vert, calcite rose et granite blanc ; province géologique de Grenville, 1 milliard d'années.
Localisation
Route 301, 10 km à vol d'oiseau au nord de Campbell's Bay, QC, et 3 km au nord du lac Lawless, dans un segment de la route E-W. 
45.783380, -76.495830
Photos 1 à 11 : vue vers le sud, est à gauche, ouest à droite.


On pouvait admirer une spectaculaire roche calco-silicatée (ou skarn, voir billet du 16 févr. 2012) à diopside vert et à calcite rose dans une tranchée de la route 301 au nord de Campbell's Bay. J'en parle à l'imparfait, même si le site existe encore, mais 20 ans après les premières visites (photos 12-14), les couleurs ont perdu de leur éclat. Comparez les photos prises en 1997, 2000 et 2017. Une patine noire recouvre les surfaces et la déroutante bigarrure de vert, rose et blanc qu'offrait la tranchée n'est plus qu'un souvenir. Faisant face au nord, elle est maintenue dans l'ombre, dans un état d'humidité permanent qui n'a pas aidé à lui conserver son air pimpant d'origine.

Dans mes filières, la tranchée apparaît sous le nom de skarn Lawless (mon appellation), du nom du lac situé à 3 km au sud sur la route 301. J'ai pris connaissance du site par les membres du défunt club de Minéralogie de l'Outaouais (CMO). Ils venaient y chercher notamment des cristaux de sphène et de scapolite. Je crois qu'il s'y trouvait aussi, sur le site même ou dans les parages, de la molybdénite. Remarquez que je n'ai jamais vu quelqu'un extraire un cristal potable de la tranchée...

Selon la carte de Madore et al. (1994), la route traverse à cet endroit une large zone de marbre et roches calco-silicatées à carbonates et diopside.

Kretz (1977) place dans le même secteur (je simplifie les données de sa carte) le leucogranite et la syénite à Ca-pyroxène (diopside) du complexe de Bellmount, lequel comprend des skarns à diopside et un marbre à calcite rose. (Ajout, 2 nov. 2017. - Le skarn vert foncé prédominant dans le site illustré ici serait un skarn à diopside-calcite-scapolite. Voir photos 11b.)

Les deux points de vue sont conciliables selon que l'on considère le skarn comme résiduel dans le granite ou ce dernier comme intrusif dans le premier. Discussion qui dépasse le cadre de ce billet.

Je tenais surtout à montrer à quel point un affleurement se détériore rapidement (mais les affleurements aussi âgés situé du côté nord de la route, faisant face au soleil de midi et restant au sec, demeurent en bon état) ; je tenais aussi à utiliser de vieux documents péniblement amassés à l'époque pré-digitale. J'ai déjà tenté la démonstration pour un autre affleurement (billet du 1er mars 2103).

La séquence des événements, telle que je peux la reconstituer (lecture personnelle des choses), est la suivante : formation du skarn à diopside vert (photo 1) ; intrusion de granite blanc formant un gneiss lit-par-lit avec le skarn (photos 4, 6-7) ; mobilisation du skarn, associé à l'intrusion de calcite rose (photos 1, 8-9), pour recouper de façon discordante le gneiss lit-par-lit (photos 8-9). Skarn et gneiss apparaissent, à l'extrémité ouest de l'affleurement, surmonter un marbre chargé de fragments divers (photo 11).

Mise à jour (2 nov. 2017)

Je viens de me rendre compte que je disposais de renseignements concernant le « skarn Lawless » en particulier, et non pas seulement de données générales sur la région.

Le skarn est compris dans le complexe granitique-syénitique de Bellmount (28 x 5 km) (Kretz ; 2009a et 2009b). Deux variétés de skarns à Ca-pyroxène (diopside) sont présents dans le complexe ; les skarns à Ca-pyroxène - biotite - Ca-amphibole et les skarns à Ca-pyroxène - scapolite - titanite. Ils seraient le résultat du métasomatisme de marbres dolomitiques. Les deux types de skarns sont présents dans le site étudié ici, le premier type étant cependant très mineur : voir photos 11b (ajout).

« Sur la route 301, à 10,8 km* au sud-ouest du village Otter Lake, des variétés de skarn sont exposées dans une tranchée de route. Il existe un mélange déconcertant de types de roches à cet endroit. Par exemple, des masses de 1 à 5 m de skarn à Ca pyroxène (Cpx80 Cam10 Bt10) et de skarn à Ca pyroxène - scapolite (Cpx40 Scp50 Cam10 Ttn1) sont enchâssées dans une couche de marbre calcitique rose (Cal70 Cpx20 Cam10 Ttn[moins de**]1), toutes encaissées dans la roche granitique du complexe Bellmount... » (Kretz 2009b ; p. 16 et 18)
Bt : biotite ; Cam : Ca-amphibole ; Cpx : Ca-pyroxène ; Scp : scapolite ; Ttn : titanite. Les chiffres donnent le pourcentage que fournit le minéral dans la roche.
* Par la route, c'est la distance qui sépare Otter Lake du skarn Lawless. Je ne peux assurer que cette description le concerne. Si ce n'est pas le cas, elle s'applique à un site voisin, et demeure pertinente.
** Je ne peux placer le signe mathématique « moins de » du texte original sans que le système le prenne pour une balise html et défasse la suite du paragraphe.

Références

• Kretz R., 1977 — Fort-Coulonge - Otter Lake - Kazabazua area. MRNQ, DPV 514, 309 p., with 4 maps, 1:63 630 to 1:7 920.
• Ralph Kretz, 2009a — « Metasomatic transformations in two metamorphic complexes dominated by heterogeneous Ca-pyroxene-hornblende granite and syenite, Otter Lake area, Québec, Canada », The Canadian Mineralogist, vol. 47, p. 1137-1158.
• Ralph Kretz, 2009b — Raport géologique : Otter Lake, GM64001, ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles du Québec.
• Madore L., Sharma K.N.M., Globenski Y. et Giguère E., 1994 — Synthèse géologique de la région de Fort-Coulonge (SNRC 31F). MRNQ, MB 94-39, 23 p., avec une carte au 1/100 000.

Photo 3. - Granite blanc et reliquats du skarn vert. Les petits bonhommes fixes permettent de se repérer d'une photo à l'autre. Photo 29 avril 2000.

Photo 4. - La proportion de granite blanc augmente. La rouille devient très apparente. Photo 29 avril 2000.



Photo 5. - Même pan de roche que sur les photos 4 et 6 ; photo prise en août 2017. Sauf la tache blanche rouillée, au centre (que l'on retrouve à la droite de la photo 4), il ne reste plus grand chose de visible des roches.

Photo 6. - Le mélange granite et skarn tourne au gneiss rubané. Photo 29 avril 2000.

Photo 7. - Granite blanc et gneiss rubané au sommet, recoupé, en bas par un skarn vert à calcite rose. Photo 29 avril 2000.

Photo 8. - Vue en bas de la photo précédente. Granite blanc et gneiss rubané au sommet. Plus bas, une langue de skarn vert et de calcite rose recoupe le gneiss rubané. La calcite rose semble elle-même intrusive dans le skarn (voir photo 9). Photo 29 avril 2000.

Photo 9. - Extrémité ouest de la masse de skarn vert envahie par de la calcite rose ; marbre mobilisé à droite. Photo 29 avril 2000.



Photo 10. - Même endroit que la photo 9, cadrage semblable, août 2017.

Photo 11a. - Marbre mobilisé et skarn vert clair en bas, au centre. Photo 29 avril 2000.

Photos 11b (ajout 2 nov. 2017). - Détail de ma photo 11a et de la fig. 12 de Kretz (2009a ; légende qui suit a été adaptée par moi). Photo noir et blanc (Kretz) : couches apparemment rompues d'un skarn à Ca-pyroxène (s sur fond clair) et à Ca-pyroxène-scapolite (s + formes sombres) dans un marbre (m). La barre au sol = 1 m. (Photo de Kretz : scan à partir d'une photocopie de l'article dans lequel elle était reproduite en noir et blanc.)

AJOUT (3 oct. 2017).

Tant qu'à sortir ses vieilles choses... Voici trois photos prises le 5 novembre 1997 au skarn Lawless par François Lévesque, du CMO. Le personnage au casque jaune est votre serviteur, version 20 ans plus jeune.



Photo 12. - Travail sous la masse de calcite rose visible à la photo 9.



Photo 13. - Je n'ai plus mon casque jaune mais j'ai toujours cette veste bleue qui reste ma préférée : aucune crainte de la salir.



Photo 14. - Granite grossier blanc (pegmatite) semé de diopside vert et recoupé par des intrusions de calcite rose grossière. Marteau : 30 cm.