Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull : enfin visible !

Photo no 1 (18 oct. 2021). - Flèches tiretées : inclinaisons opposées des strates de deux compartiments du socle calcaire séparés par la faille Eddy (il n'y a pas de continuité entre les strates soulignées de part et d'autre de la faille) ; 1 : brèche de faille où des éléments du calcaire sont cimentés par de la calcite blanche ; 2 : bande sombre amorphe (roche broyée et pulvérisée par la faille (?) - il faudrait un examen in situ pour en savoir plus) ; 3 : mince veine de calcite blanche dans une fracture - il y en a d'autres, non visibles sur photo. Des plaques de calcite orangée et des taches de rouille couleur ocre, non visibles sur photo, accompagnent des fractures verticales dans les strates. Les 1 et 2 correspondent à la FE comme telle. Le creux dans le mur de roc correspond au lit d'une vallée comblée au début du XXe siècle.

Le nord est donné par la flèche blanchâtre à droite. Les formations ont depuis été entièrement recouvertes d'un crachis de béton et ne sont plus visibles.


Enfin, la faille Eddy (FE) est visible sur le plancher et l'un des murs des fondations du WE-2, excavées rue Eddy, dans l'Île-de-Hull. Résumons. - La  FE court du NO vers le SO à travers les strates du socle calcaire de la ville. Les travaux d'excavation des fondations d'un édifice (le WE-2) ont permis de la localiser sous le remblayage d'une ancienne vallée comblée au début du XXe siècle. La FE sépare un compartiment de calcaire plongeant vers le SO d'un autre qui plonge vers le NE. Mais reportez-vous à ces billets pour plus de détails :

• Billet du 3 août 2021, « Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull : suite » ; 
• Billet du 28 août 2021, « Le pont au-dessus du ravin de la rue Wright » ;
• Lien général vers tous les billets sur la Faille Montcalm (grande soeur de la FE).

 
La FE est donc visible, ou plutôt était visible, devrais-je dire, et partiellement. Était, parce que sitôt exposées au jour, les parois de calcaire ont été recouvertes de béton pour prévenir les chutes de roc et les irrégularités du plancher ont été comblées par de nouveaux épandages de béton. Partiellement, parce que la faille dans le mur de roc sous la rue Wright a, sitôt dégagée, été masquée à la vue par des installations et la machinerie. Je n'en ai que de mauvaises photos (photos 17 et 19 du billet du 3 août 2021, lien plus haut). Je crois que les gens du chantier en ont terminé avec le dynamitage et que travaux d'excavation sont achevés. Ce qui était à voir dans le chantier a été vu. De mon point de vue très subjectif, du moins.

Mais bref, la FE existe, elle est visible. L'essentiel de ce que j'ai écrit jusqu'ici demeure valable même si je compte revenir pour préciser certains détails.

Pour ajouter à ma satisfaction, je peux annoncer la découverte d'une brèche de calcite blanche cimentant la faille. Bon, ce n'est pas quelque chose d'exceptionnel, mais quand on doit identifier les roches au marteau suisse*, le moindre bonheur est amplifié par la difficulté et la rareté.

* Examen de formations rocheuses au loin, à la jumelle. J'ignore l'origine de cette expression. Expression s'expliquant par l'abondance de belles parois bien lisibles dans les Alpes en Suisse. (Mais il n'y en a pas qu'en Suisse, de telles parois...)

Note. - Les photos et les observations, à l'oeil nu ou aux jumelles, ont été faites depuis le trottoir, autour du chantier, aux endroits où cela était possible, le chantier étant interdit aux visiteurs, même bien intentionnés. La précision de mes interprétations a évidemment souffert de cet état de fait.

Photo no 2 (30 oct. 2021). - FE : faille Eddy à travers le plancher du chantier ; flèche tiretée à double pointe : largeur de la FE ; lignes tiretées parallèles : bords de la FE ; B et lignes pointillées : brèche de calcite blanche et de fragments de calcaire (sa bordure, à droite est masquée en partie par de la rocaille) ; c'est la continuation au sol de la brèche visible dans le mur de la photo no 1.

Le pendage (ou plongement) des strates dans le socle calcaire de part et d'autre de la FE et dans la FE est indiqué. 

Le nord est donné par la flèche blanchâtre en haut à gauche.
Forme pâle au liseré blanc : masque des éléments au premier plan qui rendaient la photo confuse.
Ces roches ne sont plus visibles, on a entrepris de combler les irrégularités du plancher avec du béton et on a coulé des fondations dans la « piscine ».

Photo no 3 (30 oct. 2021). - Vue un peu différente de la précédente, avec un peu plus de recul. B : la brèche de calcite blanche ; flèche blanche à double pointe : largeur de la FE.

Photo no 4 (30 oct. 2021). - Autre vue, sans plus d'annotations ; noter à gauche la brèche de calcite blanche aux bordures parfaitement parallèles, la même que celle visible sur la photo no 1.

Photo no 5 (cadre large et détail ; 30 oct. 2021).  - Vue dans l'autre sens. B : brèche de calcite et de fragments de calcaire. Détail. - Flèche blanche : plongement accentué des strates dans la faille est bien visible - comparez avec le plongement des strates à gauche de la FE à la photo no 1. Le nord est donné par la flèche blanchâtre en haut à droite de la vue générale. La section du mur commentée à la photo no 1 est à gauche de la toile jaune, dans la prolongation de la brèche de calcite.

Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull : suite (ajouts et retouches)

Carte no 1 : sites nos 1 et 4. - Source : Atlas de la Ville de Gatineau (détail).

Ligne pointillée noire : faille Montcalm (FM ; selon Wilson, 1938 ; réf. : voir carte no 2) ; les triangles noirs pointent le compartiment SW effondré du socle calcaire. Les flèches noires indiquent le plongement apparent des strates du calcaire dans les fondations des sites nos 1 et 4. Une flèche à deux pointes indique des strates horizontales. La longueur des flèches n'a aucune signification. Le plongement réel des strates du calcaire, déduit des plongements apparents, est approximativement donnés.

La ligne pointillée rouge indique une faille jamais cartographiée que je baptise ici faille Eddy ; FE. La FE sépare deux compartiments du socle du site no 4 : l'un à plongement vers le NE, l'autre, vers le SW. Le prolongement de la FE vers le site no 1 est problématique (? rouge), mais voir photo no 13.

Note. - La carte a été retouchée le 29 sept. 2021. De nouvelles observations donnent une FE pratiquement paralèlle à la FM, plus que sur les premières versions de la carte.

Suite du billet du 5 avril 2014, « Calcaire faillé dans le Vieux-Hull » qui traite des sites nos 1 et 2 (voir les cartes.) Le site no 3 est l'objet du billet du 11 août 2015, « Bassin dans le calcaire de l'Île-de-Hull ».

Le présent billet traite du site no 1 et d'un nouveau, le no 4. Il remplace ceux du 28 juillet et du 30 juillet 2021.

Toutes les photos, sauf la photo no 13 prise au site no 1, ont été prises au site no 4.

Ce billet a été réécrit le 17 septembre 2021 pour mieux intégrer les éléments ajoutés depuis sa mise en ligne. Les noms officiels de mes sites nos 1 et 4 sont WE 1 et WE 2. Je vais continuer à utiliser ma propre nomenclature.

CONCLUSION temporaire à cette affaire dans le billet  du 1er nov. 2021, « Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull : la faille est (enfin) visible ! »

Un nouveau chantier de construction est actif sur la rue Eddy, au sud de l'Île-de-Hull (site no 4 sur les cartes) et les travaux d'excavation des fondations sont avancés. Le chantier occupe le quadrilatère bordé à l'W et à l'E par les rues Saint-Rédempteur et Eddy, au N et au S par les rues Wright et Wellington. Le rectangle ainsi défini fait face au chantier du site no 1, étudié en 2014 (lien au début du texte), du côté E de la rue Eddy.

(Notes. - Je n'ai pris connaissance de l'existence du chantier qu`à la mi-juillet. Les premiers états m'ont donc échappé et plusieurs données précieuses n'ont ainsi pas pu être récoltées.)

Le socle rocheux de l'Île-de-Hull est formé du calcaire de la Formation de Hull du Groupe de Trenton. Ces roches datent de l'Ordovicien moyen, soit d'environ 465 millions d'années. Les strates, horizontales à l'origine, lors de la déposition des sédiments, ont été dérangées, plissées, fracturées et basculées par des événements tectoniques subséquents.

Photo no 1. - Angle Eddy (à gauche) et Wellington (au fond) ; visée vers le S. Voir photo no 2. (Photo 17 juillet 2021.)

Avec les observations colligées dans les chantiers des sites nos 1 et 4, il est possible d'obtenir une coupe du socle rocheux longue de 160 m. Aux deux endroits, les excavations permettent de suivre (ou l'ont permis : l'édifice du site no 1 est achevé et le roc de ses fondations n'est plus visible) l'attitude des strates du calcaire et d'observer les plissements ou dislocations qui les ont affectées.

Les failles

Le passage au N des chantiers d'une faille majeure déjà cartographiée qui coupe en diagonale l'Île-de-Hull (Wilson, 1938 ; réf. carte no 2), la faille Montcalm (FM ; billet du 5 avril 2014, lien plus haut) fait du secteur un sujet d'étude particulièrement intéressant. La FM, d'orientation NW-SE, est une faille normale, c'est-à-dire une faille d'extension (rupture par étirement) ; le compartiment au SW de la rupture s'est effondré par rapport au compartiment au NE. Est-ce que la tectonique que nous découvrons dans les sites 1 et 4 suit le patron de la FM ?

L'interdiction d'entrer sur les chantiers, l'impossibilité de prendre des mesures directes m'obligent à me contenter d'observations et de photos faites depuis le trottoir. Le plongement des strates du calcaire donnés ici (carte no 1 et texte) est donc approximatif. (Je le souligne !)

Photo no 2. - Visée vers le SW, même site que photo no 1. Les strates du calcaire s'inclinent vers l'E le long de Wellington et vers le N le long d'Eddy. Le plongement apparent se résout à un plongement réel (mais approximatif) NE. (La perspective nuit à l'appréciation des angles par rapport à l'horizontal ; voir la photo no 3.) (Photo 12 juillet 2021.)

La presque totalité du site no 4 est occupé par un compartiment du socle plongeant faiblement vers le NE ; en revanche, l'angle à l'intersection des rues Wright et Eddy est occupé par un compartiment qui plonge de façon plus marquée vers le SW. Une faille orientée NW-SE, non cartographiée jusqu'à aujourd'hui et que je baptise ici faille Eddy, ou FE, sépare ces deux compartiments. (Voir «Ajout » du 4 sept., plus bas, sur la possibilité d'un plis plutôt qu'une faille.) Le passage de la faille serait souligné par une « tranchée » rectiligne dans le plancher du chantier, tranchée qui relie deux interruptions murées par des panneaux de bois soutenus par des piliers dans les parois de roc des fondations. Ces interruptions seraient les vestiges d'un ancien ravin creusé dans le roc, ainsi qu'il est expliqué plus bas. 

On trouve aussi des strates plongeant vers le SW au site no 1. Cependant, la présence de strates horizontales sur trois des quatre parois de ses fondations (carte 1 et billet du 5 avril 2014) s'intègre mal dans le schéma général. Une interruption dans la paroi calcaire W des fondations du site no 1, elle aussi murée par des panneaux de bois, prolonge malgré tout celles du site no 4, ce qui tend à prouver que le ravin au site no 4 se prolongeait sous la rue Eddy sur les deux sites (photo no 13). 

Le plongement vers le SW, visible dans les deux sites, est compatible avec la tectonique de la FM dont le compartiment SW s'est effondré. Le plongement vers le NE du compartiment plus éloigné de la FM serait le résultat d’ajustement à la cassure principale. Sur les cartes, les failles se résument le plus souvent à une ligne simple ; sur le terrain, on est plutôt en présence d'un faisceau ou d'un couloir de failles et de fractures embranchées. Rien n'empêche dans ces conditions que ma FE soit en réalité la FM...

Photo no 3. - Angle Wright et Eddy (à gauche) ; visée vers l'E. Fines lignes rouges pointillées : inclinaisons apparentes des strates du calcaire. À l'angle Wright et Eddy, les strates s'inclinent vers le SW. À droite, les strates le long de la rue Eddy plongent vers le N (voir photos nos 1 et 2). (Il n'y a pas de continuité entre les strates soulignées de part et d'autre de la faille ou de la rupture.) Au fond, le building rouge et gris s'élève sur le site no 1. Le mur de panneaux de bois représente la section d'un ancien ravin dans le socle calcaire. En l'absence du roc, il soutient le remplissage sous la rue Eddy. Selon Brault (1950 ; citation plus bas), un pont enjambait autrefois le ravin. (Photo 26 juillet 2021.)

La tranchée et le ravin

Avant l’ouverture du chantier, rien ne laissait soupçonner l’existence du ravin : le sol avait été nivelé, des constructions et un parking occupaient le terrain (carte no 1). Le ravin avait donc été comblé à un moment ou l’autre de l’histoire du quartier.

Avec la fin des vacances de la construction, j'ai pu interroger début août l'un des contremaîtres du chantier du site no 4. Il m'a confirmé que la tranchée dans le plancher des fondations préexistait aux travaux du chantier. Elle ne serait donc pas totalement d'artificielle, même si je pense que les travaux actuels (et passés ?) ont affecté son allure. J'expose mes conclusions à ce propos plus loin.

La carte no 3 (1908) montre qu'un ravin a bel et bien existé, au moins jusqu'au début du XXe s. à l'emplacement de la tranchée ; il se prolongeait vers le NW de l'autre côté de la rue Wright sous laquelle il passait. Le ravin a été creusé dans le roc par un agent naturel. L'attaque d'une faille par l'érosion fluviatile ou sous-glaciaire peut très bien expliquer la présence du ravin qui représente l'extrémité d'un système de ravinement plus vaste (voir à ce sujet le billet du 10 août 2013, « Île-de-Hull : guide géologique », carte no 5.) Deux ponts enjambaient le ravin, l'un rue Wright et l'autre rue Eddy aux endroits où se trouvent les murs de panneaux de bois :

« Au point de vue de l'égouttement ou du drainage, la ville de Hull, coupée de ravins et de ruisseaux, et semée de lacs, présentait à son début, de nombreux problèmes. Qui ne se souvient du pont au-dessus du ravin qui traversait la rue Dupont [Bridge Street sur la carte no 3 ; maintenant rue Eddy], entre les rues Wellington et Wright, et qui coupait ensuite la rue Wright, près de la rue Ravine [rue de Carillon] ? » (Lucien Brault, Hull 1800-1950. Ottawa, Presses de l’Université d’Ottawa, 1950, p. 103)

Remplissage, bouteilles et paillettes

J'ai vu les travaux élargir la tranchée avec la reprise des activités début août. Mon idée est que le ravin de la carte de 1908 (carte 3), cause des interruptions (murées par des panneaux de bois) dans les parois de calcaire des fondations, est une formation naturelle masquée par l'urbanisation. La tranchée et les longues cassures rectilignes dans le plancher des fondations seraient le résultat du travail des humains (travaux actuels ou antérieurs.) À quoi ressemblait le ravin avant l'intervention humaine ? Ce genre de détails est perdu. 

Selon le contremaître, les gens du chantier ont cru être en présence d'un ancien lac qui aurait été rempli avec un peu n'importe quoi. Un bulldozer était en train de vider la tranchée le 2 août d'une terre noire où j'ai cru voir une planche de bois. Le contremaître a utilisé les termes sol contaminé pour décrire le remplissage qui contenait beaucoup de bouteilles, souvent intactes, du genre de celles utilisées autrefois dans les pharmacies, ainsi que des bouteilles de bière. J'avais déjà constaté les jours derniers la présence de larges paillettes de mica ambré (phlogopite), parfois aussi larges que des plats, dans le remplissage rejeté sur le côté du chantier. La phlogopite, ou mica ambré, a été autrefois exploité dans la région (voir billet du 7 mars 2012, « Histoire minière de l'Outaouais II » ). (Les paillettes de mica passent inaperçues sur les photos qui capturent mal leurs reflets : voir quand même la photo no 11.) On remarque toutefois que ce quireste du remplissage ne suffirait pas, et de loin, à combler le ravin. Une partie avait peut-être déjà été retirée quand j'ai pris connaissance du chantier. Il y avait des constructions au dessus du ravin avant l'ouverture du chantier. Le ravin a donc été comblé entièrement. (Rue Wright, les constructions au-dessus du ravin comblé sont toujours là ; voir cartes de 1908, 1928 et de 2021 du billet du 28 août 2021.)

Photo no 13 15 (la numérotation n'est pas suivie). - Bulldozer remuant le remplissage noir gorgé d'eau dans la tranchée de la faille Eddy. (Photo 2 août 2021.)

Or, la carte de 1908 (carte 3)  atteste de la présence de l'Ottawa Mica Co. et d'une Mica Shop rue Montcam, entre les rues Gagnon et Charles-Bagot (noms actuels), à 400 m au NW du chantier ; les rejets de l'atelier sont peut-être entrés dans la composition de remplissages, là ou ailleurs, lorsqu'il s'est s'agit de niveler le sol et de bâtir au-dessus des inégalités du relief. 

Quant aux bouteilles, il y avait d'ailleurs une pharmacie (Drugs[tore]) à l'ange SE des rues Eddy et Hôtel-de-Ville (rues Bridge et Albert ; carte de 1908*) et plusieurs hôtels sur la rue Eddy, des Sal[oons(?)] et des Groc[eries(?)]. Mais l'approvisionnement en bouteilles de bière n'a jamais dû être un souci**... Il semble bien que le ravin ait servi de dépotoir sauvage.

* Carte de 1908, mais aussi de 1887 et 1928, billet du 28 août 2021, « Le pont au-dessus du ravin de la rue Wright ». 

** J’avais d’abord compris que le remplissage était plein de débris de verre dont j’avais attribué la présence aux conséquences de l'explosion de la General Explosives Company of Montreal Ltd, le 8 mai 1910. L'explosion avait brisé les vitres jusqu';a Ottawa et Pointe-Gatineau. Mais puisqu’il s’agit de bouteilles, et non d'éclats de vitres, mon hypothèse ne tient plus (voir le blogue de l'historien Raymond Ouimet).

Les murs de soutènement de panneaux de bois le long des rues Eddy et Wright sont du type servant à contenir les sols de type remplissage (je n'ai pas les termes techniques ; conversation avec un contremaître, 15 sept. 2021). Ces panneaux délimitent des sections du ravin primitif (retouché ou non par des travaux anciens ou actuels). Les murs de bois dessinent le profil d’une vallée en U largement évasée. (Mais tenir compte des altérations dues aux travaux.) 

Enfin, j'ai appris par le contremaître que l'excavation allait se poursuivre encore 140 pieds plus profond (env. 40 m).

Photo no 14 (l’ordre des photos ne suit pas la numérotation). - Bulldozer descendu dans la tranchée de la faille Eddy. Les murs de panneaux de bois dessinent le lit de l'ancien ravin. Les panneaux descendent jusqu'au niveau du roc sain ; ils soutiennent le remplissage sous la rue Eddy. Le profil de la vallée qu’ils révèlent est largement évasé. (Photo 2 août 2021.)

Tout confirme l'existence d'une faille - faille Eddy ou comme il vous plaira de l'appeler -, zone fragile du socle rocheux qui explique à son tour celle du ravin de la carte de 1908 et de la tranchée. Il aurait été intéressant de voir l'état du calcaire sur les bords du ravin avant les travaux (ceux de cette année et ceux du début du XXe s.) afin d'examiner l'état primitif de la roche sur ses bords et d'y chercher des signes d'érosion par l'eau. Ces renseignements sont aujourd'hui perdus, de même que le détail du réseau de ravins qui, partant de la rue Morin aboutissait rue Eddy et auquel appartenaient les berges rocheuses du lac aux Vairrons, lui aussi comblé (parc Fontaine). (Voir les billets du 7 août 2013, « Hull : lacs et vairons éponymes » et celui du 5 février 2016, « Qui a façonné l'Île-de-Hull ? ». Voir aussi la carte 1887a du billet du 28 août 2021.)

Relief et tectonique

La pente descendante de la rue Wright suit le plongement vers l'W des strates à l'angle de la rue Eddy (photo no 4)*. Voilà un des rares cas où le relief s'explique par la tectonique. Mais toute la colline de la rue Wright, isolée au sud de la plate-forme de l'Île-de-Hull, et tout le plat terrain de part et d'autre sont traversés par la FM. La FM correspond donc tantôt à un « haut », incluant le point culminant de l'Île (71 m, rue Wright), tantôt à des « plats ». Le lien entre tectonique, failles et relief n'est donc pas automatique.

* AJOUT (11 août 2021). - La montée de la colline s'accentue brusquement à l'angle NE du quadrilatère du site 4, ce qui correspond à l'attitude des strates du calcaire qui s'élèvent vers le NE (ou plongent vers le SW) à cet endroit. Par contre, le plongement vers le NE des strates partout ailleurs sur le site est à contre-sens du relief qui s'abaisse doucement vers le S et vers l'W.

Photo no 4. - Angle Wright et Eddy ; visée vers le N. Le relief de la colline suit l'inclinaison des strates, rue Wright (le point culminant de l'Île-de-Hull, à 71 m d'altitude, est sur la rue Wright, à l'E des limites de la photo). À l'avant-plan, à droite, les strates le long de la rue Eddy (voir photos 1, 2 et 3). Les murs de panneaux de bois marquent l'emplacement de l'ancien ravin. 

Conclusion

Il est remarquable du moins que, dans l'Île-de-Hull, partout où la roche affleure le long du parcours de la FM, les strates du calcaire sont dérangées. Même les chutes du ruisseau de la Brasserie se plient à ce patron local (billet du 19 mars 2017, « Néotectonisme au ruisseau de la Brasserie ? »).

AJOUT (4 sept. 2021). - Les différences de l'inclinaison des strates d'un coin à l'autre du chantier pourraient aussi bien être le résultat du plissement du socle calcaire. [Non, il s'agit bien de failles : voir « Ajout » du 2 oct. 2021.] Cependant, la présence sur le site d'un ravin linéaire renforce la possibilité qu'une faille coupe le roc à cet endroit. Si le ravin a été creusé par l'action de l'eau (à l'air libre ou sous un glacier), une faille, outre la vulnérabilité du roc fracturé qu'elle implique, aurait été plus apte à canaliser le courant et à en subir l'érosion qu'une simple flexure du socle. Enfin, l'orientation du ravin est proche de celle de la faille Montcalm, qui passe quelques dizaines de m au NE du chantier. Le système de ravins qui coupaient l'Île-de-Hull est exposé dans le billet du 5 février 2016, « Qui a façonné l'Île-de-Hull ? » Le billet du 28 août 2021, « Le pont au-dessus du ravin de la rue Wright », donne une carte plus fiable de ce système de ravins et d'escarpements : voir les cartes de 1887, réalisées avant que le sol de la ville ne soit régularisé et nivelé au point que bien de ses caractéristiques originales soient maintenant insoupçonnables.

Carte no 2. - Île-de-Hull

Annotations © Henri Lessard, 2014, 2021 ; fond de provenance inconnue.

CC : chutes des Chaudières (mars 2017 + suites) ;

CE : château d'eau et chutes du ruisseau de la Brasserie (mars 2017 + suites) ;

F : failles anonymes (Wilson, 1938*) ;

FA : faille des Allumettières (Lessard, 2009) ;

FM : faille Montcalm (selon Wilson, 1938*) ;

MA : marmite des Allumettières (Lessard, 2009) ;

1 : chantier angle Eddy et Wellington (avril 2014, lien au début du billet) ;

2 : strates inclinées (avril 2014, lien etc.) ;

3 : chantier rue Montcalm (août 2015, lien au début du billet) ;

4 : chantier juillet 2021 (ce billet).

*A.E. Wilson, 1938 — Ottawa Sheet, East Half, Carleton and Hull Counties, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada, carte 413A, 1 feuille (1/,63 360).

AJOUT (28 déc. 2023)

Raymond (1913) décrit une faille traversant le calcaire Trenton à la Axe Factory quarry de Hull. Le décalage entre les deux côtés de la faille se mesurait à 4,5 m, le côté est étant abaissé. Il n'est pas clair à lire le texte original s'il existait un dénivelé correspondant à la faille ou si le socle avait été nivelé par l'érosion. La Henry Walters & Sons Axe Factory était située sur la rive ouest du ruisseau de la Brasserie, face à la chute du château d'eau (CE sur ma carte). On peut supposer qu'il existe un lien entre la faille de la Axe Factory et la chute du ruisseau. Voir les billets suivants à ce propos :

• 19 mars 2017, « Néotectonisme au ruisseau de la Brasserie ? »
• 3 mars 2017, « Ruisseau de la Brasserie : profil du barrage »

Pour le propos du présent billet, il est probable que la faille de la Axe Factory quarry ait été reprise et prolongée par Wilson sur sa carte (1938 ; op. cit.) C'est cette faille que j'ai baptisée faille Montcalm (FM) sur ma carte 2. La Axe Factory quarry pourrait être la carrière désaffectée anonyme U3 sur ma carte des carrières de calcaire de la ville de Hull. Voir mon billet du 9 sept. 2015.

Source. - Percy E. Raymond (1913). « Ordovician of Montreal and Ottawa. Excursion A 11 » dans : Canada, Department of Mines. Guide Book No. 3 Excursions in the Neighbourhood of Montreal and Ottawa. Issued by the Geological Survey, Ottawa, 1913, p.137-160.

Carte no 3. - Détail de Chas. E. Goad, 1908 ; feuillet no 177.

Cadres rouges : sites nos 1 et 4 ; ombre bleue : ravin (« tranchée ») dans le site no 4 et sa continuation au N de la rue Wright) ; FM et ligne tiretée noire : faille Montcalm. La faille Eddy, non reportée ici, paralèlle à la FM, coïnciderait avec le ravin. 

Deux ponts passaient au-dessus du ravin, l'un sur Bridge Street (rue Eddy actuelle) et l'autre sur la rue Wright. Le ravin a ensuite été comblé et recouvert de constructions.

Noms des rues : nom sur la carte : nom actuel. - Bridge Street : rue Eddy ; rue Chaudière : rue Saint-Rédempteur ; Church Street : rue Saint-Jacques ; Wellington Street : rue Wellington ; Wright Street : rue Wright.

Source : Chas. E. Goad (éd.), 1908 – Hull & Vicinity, Que., January 1903, revised May 1908. Toronto, Montreal, London, 1 map on 44 sheets[, feuillet no 177 (détail)]. Bibliothèque et Archives Canada.

Photo no 5. - Même point de vue que la photo no 4 ; les travaux d'excavation sont plus avancés (Photo 17 juillet 2021.)

Photo no 6. - Visée vers le N. Même point de vue que les photos nos 4 et 5 ; la faille Eddy passe par murs de soutènement en bois qui contiennent le remplissage sous les rues. Ils descendent jusqu'au roc sain. Des ponts passaient à leur emplacement autrefois selon Brault (citation plus haut). La FE séparerait les strates du fond (plongement SW) de celles à l'avant-plan (plongement NE). (Photo 26 juillet 2021.)

Photo no 7. - Visée vers le S. Même site qu'aux photos nos 4, 5 et 6 vu dans la direction opposée. La tranchée (naturelle ? retravaillée ?) : passage de la faille Eddy.

Photo no 8. - Rue Wright à droite ; visée vers l'W. Les strates du calcaire penchent légèrement vers le N et l'E (voir photo no 9). Le mouvement qui en résulte est un léger plongement vers le NE. (Photo 17 juillet 2021.)

Photo no 9. - Rue Wright ; visée vers le S, même excavation que celle à droite de la photo no 8. La pente vers l'E des strates du calcaire est bien visible. (Photo 26 juillet 2021.)

Photo no 10. - Visée vers l'W depuis la rue Eddy. Les lignes tiretées H donne l'horizontale. Les strates du calcaire et le terrain s'inclinent vers le N (courtes lignes rouges) ; c'est plus évident dans l'excavation des photos nos 8 et 9. (Photo 3 août 2021.)

Photo no 11. - Visée vers le S, dos à la rue Wright ; à gauche, la rue Eddy. La tranchée au fond du plancher de calcaire. (Photo 12 juillet 2021.)

Photo no 12. - Visée vers l'W ; à droite, la rue Wright. La tranchée prolongée (et comblée) jusqu'au mur de soutènement en bois, rue Wright (ligne tiretée rouge). Un pont a déjà existé à cet endroit, au-dessus d'un ravin (Brault ; 1950 et carte no 3). Les taches jaunâtres en bas à droite sont des paillettes de mica. La photo rend mal leur éclat vitreux. (Photo 16 juillet 2021.) 

Photo no 13 (site no 1, 18 avril 2014, face à l'actuel site no 4). - Visée vers le NW ; la rue Eddy de l'autre côté du chantier. Le mur de panneaux de bois prolonge le ravin du site no 4. Les strates sont ici horizontales (lignes tiretées rouges). Le ravin se poursuivait donc plus vers l'E, au-delà de la rue Eddy, que ne le montre la carte no 3. On remarque que le lit du ravin dessine le même profil en U très évasé qu’au site no 4.

 AJOUT (2 oct. 2021)

Enfin, la faille et ses cassures sont visibles ! 

Photo no 16 (les photos ne sont pas toutes dans l'ordre de numérotation). - Au loin, la rue Wright ; visée vers le nord. La faille qui sépare deux compartiments du socle est visible sous le lit de l'ancien ravin (matérialisé par le mur de soutènement en bois). À gauche, les strates s'inclinent vers l'est ; à droite, vers l'ouest. Les lignes blanches aident à se représenter l'attitude des strates ; les flèches indiquent leur plongement. 

Il n'y a pas de continuité entre les strates soulignées de part et d'autre d'une faille ou d'une rupture.

Il y a deux failles (F1 et F2) et un plis (P). Les petites flèches parallèles indiquent le mouvement relatif des compartiments de chaque côté des failles. Ici, elles sont représentées à la verticale en l'absence d'indication sur leur inclinaison réelle. Le compartiment à l'est semble être demeuré d'un seul tenant ; il s'est retroussé (P) en s'effondrant près de la F2 ; le compartiment à l'ouest s'est rompu (F1). Le résultat est un effondrement général du socle à l'endroit des cassures. 

Les affleurement ont été recouvert d'un couli de ciment pour des raisons de sécurité. La lisibilité du site en souffre beaucoup. (Photo 17 septembre 2021.)

Photo no 17. - Détail des F1, F2 et P de la photo no 16. L'affleurement a été recouvert de débris rocheux peu de temps après avoir été mis au jour et n'a pas été longtemps visible. (Photo 17 sept. 2021.)

Photo no 18. - Faille (F3) sous la rue Eddy. La F3 se place immédiatement à la droite de la photo no 14. Comme pour la rue Wright, la faille de la rue Eddy se trouve sous le lit de l'ancien ravin (mur de soutènement en bois), entre deux compartiments inclinés en sens opposés (la perspective atténue le contraste des inclinaisons, voir photo no 3). La zone de faille, qui correspond à l'intervalle, n'est toujours pas assez dégagée pour que sa structure ne soit décrite. Le trajet de la faille Eddy (FE), entre les F1-F2 et F3, est matérialisée par la ligne pointillée. Voir photo suivante. (Photo 29 sept. 2021.)

Photo 18 et 19 : il n'y a pas de continuité entre les strates soulignées de part et d'autre d'une faille ou d'une rupture.

Photo no 19. - Tracé de la FE entre les deux ouverture de l'ancien ravin. À l'endroit de la F3 se trouve peut-être deux failles, à l'exemple des F1 et F2. Pour l'instant, il n'est pas possible d'en dire plus. (Photo 17 sept. 2021.)

Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull : suite de la suite (ajouts)

Billet remplacé par celui du 3 août 2021.

Lien : https://geo-outaouais.blogspot.com/2021/08/calcaire-faille-dans-lile-de-hull-suite.html

Calcaire faillé dans l'Île-de-Hull (suite)

Billet remplacé par celui du 3 août 2021.

Lien : https://geo-outaouais.blogspot.com/2021/08/calcaire-faille-dans-lile-de-hull-suite.html

Qui a façonné l'Île-de-Hull ? (Ajouts)

FIG. 1. – Île-de-Hull
Annotations et graphisme © Henri Lessard, Carte : Atlas du Canada
CE : chute du château d'eau (Brasseurs du Temps) ; Cg et Cp : chutes de la Grande et de la Petite Chaudière (Lessard, billet du 1er janv. 2013) ; FA : «faille des Allumettières» (Lessard, 29 nov. 2009) ; FM : «faille Montcalm» (Lessard, 1er janv. 2013, d'après Wilson, 1938) ; TdD : Trou-du-Diable ; 3c : ancien réseau hydrographique (Lessard, 10 août 2013) ; 5a (lignes bleue fines) : sillons (réseau hydrographique sous-glaciaire ?, Lessard, 10 août 2013) ; 5b : ancien lac aux Vairons (Minnow Lake) ; 5c : ancien lac Flora ; 6a : rapides ; 8a : «marmite des Allumettières» (Lessard, 7 nov. 2009) ; ligne bleue tiretée + Q : Quaternaire (lettre selon l'épaisseur des dépôts : 3 m, 9 m et 15 m) ; ligne rouge brisée : contrôle tectonique du ruisseau de la Brasserie et des chutes de la Chaudière (Cg et Cp) (Lessard, 1er janv. 2013 et 1er mars 2014) ; la petite ligne rouge donne la position originelle de la Cg ; ligne noire pointillée : NE de l'élargissement de la rivière avant le goulot des Chaudières ; ligne jaune transparente : alignement de la FA, du ruisseau de la Brasserie et de la Cg ; transparents ocres : sous les 50 m : baie sèche et hypothétique ancien réseau hydrographique (voir 3c) ; transparents rouges : collines (60 m et plus). Les plans d'eau au NW sont artificiels (ex-carrière Canada Cement).

Ceci est la énième version d'une carte modifiée à maintes reprises dans ce blogue. Tous les items ne figurent pas dans chaque version, d'où des lacunes dans la numérotation.


Les LIENS dans le texte conduisent vers d'autres billets du blogue. Les billets à consulter en priorité sont ceux du 10 août 2013, «Île-de-Hull (Gatineau) : guide géologique», et du 1er mars 2014, «Ruisseau de la Brasserie : contrôle tectonique».

1. Résumé

L'Île-de-Hull, à Gatineau (Québec), est située à l'extrémité NW d'une écaille de calcaire ordovicien abaissée par rapport aux compartiments voisins. L'Île est cernée par la rivière des Outaouais et le ruisseau de la Brasserie. Des traits d'une attaque profonde par l'érosion (collines reliques d'une ancienne surface, baie évasée à sec) et des traits mieux préservés, que nous supposons plus récents (tronçons linéaires et anguleux du ruisseau de la Brasserie, escarpement est-ouest) coexistent dans l'Île. Des fosses allongées, un lac au bassin rocheux pourraient être des vestiges de torrents sous-glaciaires.

Une bonne proportion du contenu de ce billet est constituée d'hypothèses personnelles. Je m'appuie cependant sur des travaux reconnus, mes propres observations et une sorte de «bon sens géologique» pour les avancer.

2. Contexte géologique

L'Île-de-Hull (Gatineau, Québec) fait partie de la plate-forme du Saint-Laurent. Le Bouclier canadien, sur lequel les sédiments de la plate-forme se sont déposés au Cambro-ordovicien (env. 500-440 Ma), affleure à quelques km au nord de l'Île. Le socle de l'Île est partout constitué de calcaire dont les strates ont conservé leur attitude horizontale primitive, sauf près des failles où elles s'inclinent vers le bloc abaissé (fig. 2). Ces failles, liées au graben d'Ottawa-Bonnechère, ont connu plusieurs épisodes d'activation du Paléozoïque jusqu'au Mésozoïque ; leur dernier rejeux remonte à il y a entre 176 et 148 Ma (pendant le Jurassique) (LIEN). Par rapport aux autres compartiments faillés à l'ouest et au nord, celui de l'Île est affaissé. Outre les failles, des réseaux de joints ou de diaclases découpent le calcaire. Les géologues s'entendent pour dire que les traits principaux de la topographie régionale est un héritage direct du Tertiaire (avant les glaciations du Quaternaire). Des sédiments du Quaternaire - till glaciaire (avant 12 000 ans), argile de la mer de Champlain (avant 10 000 ans) - recouvrent la majeure partie du nord de l'Île. Avant de se réduire à ses proportions actuelles il y a 4700 ans, l'Outaouais a nettoyé l'Île d'une partie de ses sédiments glaciaires et marins, laissant affleurer le socle calcaire.

Plusieurs carrières ont été exploitées dans l'Île, surtout dans la première moitié du XXe s. L’école Normale Saint-Joseph de Hull, par exemple, a été construite en 1908 avec la pierre extraite d’une carrière située entre la rue de Carillon et le ruisseau de la Brasserie (LIEN).

3. L'Île

L'Île-de-Hull forme un rectangle de plus de 2 km x 1,5 km. À l'ouest et au nord, l'Île est bordée par le ruisseau de la Brasserie et par l'Outaouais, au sud et à l'est. Dans un sens, le ruisseau n'étant qu'un bras de la rivière, on peut dire que l'Île est toute entière baignée par l'Outaouais. La rivière prend contact avec l'Île, dans son angle SW, sous les chutes des Chaudières (Cg et Cp). À cet endroit, l'Outaouais débouche d'un élargissement de son lit (ligne noire tiretée) par plusieurs chenaux parallèles, dont celui des chutes. En aval, la rivière se bute à l'escarpement qui, sur la rive droite, l'oblige à faire un coude vers le nord (cf. Colline du Parlement).

Toute l'Île a été touchée par l'urbanisation, mais pas au point d'oblitérer l'essentiel de ces traits d'origine. Les autoroutes, au nord, ont cependant recouvert l'ancien paysage sous leurs remblais et le ruisseau de la Brasserie a partout été altéré par l'activité humaine (encaissement ou remplissage des rives, accumulation de blocs de calcaire et de béton, égouts passant sous le lit, etc.).

On verra à la section 6 que le SW de l'Île agit comme un seuil (53 m - 48,5 m) d'où les eaux de l'Outaouais tombent par deux chutes en empruntant des trajets à angle droit l'un de l'autre : celui de la rivière elle-même, vers le NE, par la chute de la Grande Chaudière, et celui du ruisseau, vers le NW, jusqu'à la chute du château d'eau (CE). En aval des chutes, les rives de l'Île, on le verra aussi, se tiennent à une altitude uniforme de ± 43 m.

4. Le relief

Le point culminant (71 m) se trouve sur la «colline de la rue Wright»*, au sud de l'Île. Celle-ci, en effet, présente une topographie à rebours de la topographie régionale ; au lieu de s'abaisser vers le sud, vers la vallée de l’Outaouais, le relief s'abaisse vers le nord. Une autre colline, moins élevée (64 m), constitue un satellite au NW de la première. (Les collines sont en transparent rouge sur la fig. 1.) Un escarpement E-W (ligne noire dentée) marque la rupture entre la colline de la rue Wright et le plateau au nord qui constitue les deux tiers de l'Île.
* Que je baptise ainsi par commodité.

L'altitude de la colline Wright reste comparable, même si inférieure, à celle de l'escarpement sur l'autre rive de la rivière, à Ottawa (la Colline du Parlement atteint plus de 80 m). Les collines de l'Île-de-Hull sont les reliquats émoussés d'un plateau érodé dont le front, à une époque du Tertiaire, devait s'avancer plus loin au nord et se joindre à l'autre plateau qui, à l'ouest et au nord de l'Île, monte régulièrement en direction du NW, vers le Bouclier canadien. À moins de 1,5 km au NW de l'Île, à l'intérieur encore du compartiment faillé auquel elle appartient, l'altitude atteint les 90 m.

Une coupe N-S de l'Île de Hull montre une vallée ou un bassin immédiatement au nord de la colline Wright. Ce creux, sous l'escarpement E-W, amplifie encore cet accident topographique (fig. 3). L'épais tapis de sédiments du Quaternaire (9 m) au nord de la colline masque et adoucie la topographie locale. Avec ou sans ces dépôts, le relief de l'Île conserve sa pente vers le nord.

5. La baie sèche

Une grande baie (transparent ocre au nord) échancre le plateau de l'Île qui s’abaisse ainsi en amphithéâtre vers le nord. Cette baie, à sec et sans emploi, trop vaste pour les dimensions de l'Île, et faite comme pour recueillir et canaliser les eaux, est une anomalie, du moins une curiosité. Le ruisseau, en s'écoulant vers l'est, passe devant la baie comme devant un accident de terrain fortuit. (Voir cependant billet du 7 nov. 2015 à propos d'hypothétiques ruisselets*.) (Hypothèses personnelles.)
* J'ai supprimé (8 févr. 2016) ces hypothétiques ruisselets de la carte de la fig. 1 que je trouvais trop chargée. Avec le vide laissé par leur absence, l'ampleur de la baie laissée sans emploi n'en devient que plus apparent. Suivre le lien vers le billet du 7 nov. 2015 pour plus de détails.

6. Le ruisseau de la Brasserie

À l'ouest de l'Île, le ruisseau de la Brasserie aboute des sections rectilignes qui se succèdent par brusques changements de direction (LIEN) (ligne rouge brisée). L'érosion fluviatile a exploité de façon préférentielle des réseaux de diaclases qui découpent le socle (NNW, NNE et NE). Les eaux du ruisseau, venant de l'Outaouais, s'écoulent d'abord vers le nord avant de bifurquer vers l'est pour retourner à la rivière en incisant le tapis de sédiments quaternaires au nord de l'Île (Q ; argile de la mer de Champlain et minces dépôts plus récents ; fig. 1 et 2). Par contraste avec les sections dans le socle calcaire, les rives à cet endroit présentent des allures irrégulières. Avant d'aborder ce dernier tronçon, le ruisseau fait des rapides (6a) en franchissant un sursaut rocheux.

En aval de la chute de la Grande Chaudière et des rapides du ruisseau, les rives de l'Île se tiennent sous l'altitude des ± 43 m (avec variations saisonnières de plus ou moins 2 m). L'Outaouais, en amont de la Grande Chaudière, est à 53 m ; à leur entrée dans le ruisseau, ses eaux passent par un barrage-vanne sous lequel le niveau est de 51 m. En aval du barrage de la centrale hydroélectrique du château d'eau (CE)*, le niveau tombe à 46 m, puis à 43 m en aval des rapides. Les deux chutes marquent donc la bordure d'une sorte de seuil entre les «hautes» et «basses» eaux.
* Aujourd'hui Les Brasseurs du Temps. La centrale hydroélectrique, inaugurée en 1917, est inactive depuis 1971.

Entre la source et l'embouchure, le dénivelé du lit du ruisseau est de 12 m. Sous le barrage-vanne du boul. Taché, le lit se trouve à 49,1 m ; il est à 48,5 m à la rue Montcalm, à 45,7 en bas de la chute du château d'eau. À la hauteur de l'aréna Robert-Guertin, le lit descend à 41,1 m pour remonter à 43,9 m aux rapides. En aval de ceux-ci, il descend à 38,1 m pour remonter à 40,5 m au pont Fournier. À son embouchure, selon la carte marine, le niveau du lit du ruisseau est à 37,1 m.

Les ruptures les plus brusques se trouvent sous le barrage-vanne du boul. Taché (1,5 m), au château d'eau (5,2 m dont 2,75 pour la seule chute) et aux rapides (3,4 m). La profondeur du ruisseau passe de 1 à 2 m au sud jusqu'à 4 m sur les dépôts quaternaires.

(Les données sur le niveau des eaux et le lit du ruisseau proviennent de sources disparates qu'il est difficile de concilier exactement. Le principal document consulté est Vézina et al., 1976.)

À la hauteur de la rue Montcalm, la faille Montcalm (FM)*, coupe le ruisseau à l'un de ses coudes. Il en résulte une dénivellation de 5 m, mise à profit, comme on l'a vu, par la centrale du château d'eau. 
* Cartographiée par Wilson (1938), nommée ainsi par moi pour des raisons de commodité (LIEN). 

Le tronçon amont du ruisseau, sous la chute du château d'eau, est aligné sur la faille des Allumettières (FA*). Cette faille et le tronçon amont du ruisseau dessinent un axe qui se confond, au sud, avec le goulot percé par les chutes des Chaudières (ligne jaune transparente). (Hypothèse personnelle.) Sauf la faille des Allumettières, aucune faille cartographiée ne coïncide avec le lit du ruisseau. Rien, à cet égard, ne prouve que la faille des Allumettières se poursuive au-delà du point où elle rencontre (croise ?) la faille Montcalm (voir fig. 1).
* Faille des Allumettières : nommée et décrite par moi.

Le même calcaire affleure partout dans l'Île et sur les deux rives du ruisseau. Si des failles ont fait bouger des compartiments du socle, les déplacements, à l'intérieur du compartiment dont fait partie l'Île, n'ont pas dû être trop considérables. (Le basculement des strates calcaires sur le passage de la faille Montcalm sont décrits ailleurs dans le blogue : LIEN.)

(Voir ajout du 13 mai 2018 à la Section 8.) 

7. La vallée du ruisseau

Il faut distinguer le ruisseau lui-même, large de 20 à 90 m, qui zigzague de façon anguleuse et la vallée, plus ample, et orientée N-S.

Mesurée depuis la ligne des 60 m, à l'ouest, jusqu'à celle des 50 m, à l'est, la vallée du ruisseau varie en largeur de 150 m à 500 m. La rive ouest du ruisseau est en effet plus haute et mieux conservée que la rive est. À l'ouest, la ligne des 60 m ondule sans interruption vers le nord au-delà du ruisseau lui-même et rejoint, à l'ouest du lac Leamy, une épaisse couche d'argile de la mer de Champlain (section 8). Dans l'Île, la ligne des 60 m se ferme sur elle-même pour dessiner les contours des collines.

Selon Allard (1977), le ruisseau de la Brasserie serait un bras préglaciaire de l'Outaouais. Si cette hypothèse est bonne, on peut faire remarquer que l'érosion glaciaire ne semble pas avoir retouché la partie en eau du ruisseau où les coudes anguleux se succèdent à peu de distance. L'écoulement d'un glacier aurait régularisé ces obstacles à son avance – sans parler de la chute de château d'eau. Pour la vallée elle-même, les choses sont peut-être différentes. La chute et les coudes seraient-ils post-glaciaires ? (Hypothèse personnelle.)

8. La vallée enfouie de la Gatineau

La Gatineau, en aval du barrage Chelsea (au nord de Gatineau), parcoure les 9 km qui la séparent de l'Outaouais en incisant l'argile marine qui remplit une vallée rocheuse (Q sur fig. 1 et 2). L'épaisseur du manteau d'argile atteint 75 m sous le chemin Freeman (Gatineau). Au lac Leamy, au nord de l'Île-de-Hull, près de l'embouchure de la Gatineau, elle n'est plus que de l'ordre de 25 m. Cette vallée enfouie est probablement d'origine préglaciaire – ce qui n'exclue pas des retouches subséquentes par les glaciers. La question n'est cependant abordée par aucun texte.

Les cartes ne permettent pas d'affirmer que la baie au nord de l'Île-de-Hull appartient ou pas à cette vallée enfouie. La vallée du ruisseau de la Brasserie, du moins son rebord ouest, se perd au nord sous l'argile marine et rejoint ainsi à son tour la vallée enfouie de la Gatineau sans qu'il soit possible de dire, là encore, quelles relations existent entre ces deux vallées.

Une faille E-W, nommée ici faille du lac Leamy, passe au nord de l'Île (FLL ; fig. 2). Son trajet la fait croiser la vallée enfouie à l'embouchure de la Gatineau, mais la multiplicité des failles dans la région et les inévitables coïncidences qui en résultent empêchent de tirer des conclusions trop péremptoires de cette rencontre. Il n'y a aucun lien univoque et automatique entre les failles et le relief.

AJOUT (13 mai 2018)
Le delta de la Gatineau s'étend à partir du lac Leamy sur un terrain où l'argile Champlain a été atténuée par l'érosion fluviatile. À l'origine, le delta se trouvait plus de 2 km au sud de sa position actuelle. Il a migré vers le nord à mesure que l'Outaouais abandonnait d'autres sédiments en amont du delta déjà constitué. L'embouchure de la Gatineau a suivi ce mouvement ; ainsi, le lac Leamy et sa décharge vers l'Outaouais se trouvent sur le trajet d'un ancien lit de la Gatineau. Des chenaux successifs de la Gatineau ont laissé leur empreinte dans la plaine alluviale à l'est du lac. Le ruisseau de la Brasserie devait donc à l'origine couler du sud au nord directement vers le delta primitif de la Gatineau, sans son détour actuel vers l'est (sujet d'un article à venir). 
Voir :
DE BOUTRAY, Bernard - 1998, « Étude préliminaire de la géomorphologie du secteur du Lac Leamy par interprétation des couvertures aériennes en noir et blanc et infra rouge ». Contributions 1998 à la mise en valeur du parc du Lac-Leamy, Hull, Société d’histoire de l’Outaouais, recueil de compte-rendu de recherche, Université du Québec à Montréal, Département des Sciences de la Terre, n.p.
Voir aussi :

LALIBERTÉ, Marcel - 2000. Synthèse : Recherches archéologiques dans le Parc du Lac-Leamy 1993-1999, Écomusée de Hull, 163 p.

9. Sillons sous-glaciaires - lac aux Vairons

Des tranchées ou des sillons d'orientation NW-SE accueillaient autrefois des marécages dans le secteur de la rue Morin, à l'ouest de l'Île, près du ruisseau (5a). L'urbanisation a recouvert ces accidents de terrain sans les effacer complètement, témoin la dépression linéaire de la rue Morin. Ces tranchées interreliées formaient peut-être les éléments d'un réseau hydrographique qui aboutissait à une échancrure dans le flanc de la colline de la rue Wright pour remplir le lac aux Vairons (5b ; Minnow Lake) (LIEN). Ce lac, aujourd'hui remblayé et comblé (parc Sainte-Bernadette), aux rives rocheuses hautes de 9 m, pourrait, avec les tranchées de la rue Morin, être le résultat de l'érosion du calcaire par des torrents sous-glaciaires. Dans ce cas, le lac aux Vairons serait une gigantesque marmite (LIEN). (Tout ce paragraphe : observations et hypothèses personnelles.)

L'escarpement de la colline Wright se termine à l'ouest, rue Saint-Rédempteur, par un court segment orienté N-S, en face du parc Sainte-Bernadette (ligne noire dentée coudée). Il est parallèle à la rive est du lac, taillée dans flanc abrupt de la colline.

On peut noter que les tranchées du secteur Morin sont plus ou moins dans la continuité de la faille des Allumettières. Une marmite, pour laquelle l'hypothèse d'un torrent sous-glaciaire a été évoquée par des géologues (Sharpe et Pugin, 2007 ; voir ce LIEN), s'est d'ailleurs développée dans la zone de faiblesse qu'est la faille (8a ; marmite des Allumettières*).
* Marmite et faille des Allumettières : nommées et décrites par moi. Pour les autres failles de l'Île, ce LIEN.

10. Le lac Flora et ses moraines

Avant d’être asséché et comblé vers 1911, le lac Flora (5c ; parc Fontaine) n’était plus qu’un marécage. Des sondages lui avaient donné 4 m d’eau stagnante et 11 m de vase. Je me demande s'il ne s'agissait pas d'un kettle développé dans les sédiments quaternaires au pied de l’escarpement (LIEN). (Hypothèse personnelle.) La coupe de l'Île de Hull de la fig. 3 montre le bassin (maintenant comblé) du lac dans le manteau de dépôts quaternaires remplissant une dépression du socle calcaire au nord de la colline Wright.

Une moraine (LIEN) ou des segments de moraines coupaient l'Île d'est en ouest depuis le ruisseau de la Brasserie jusqu'au nord du lac Flora (Wilson, 1898). La construction de l'ancien boulevard Saint-Laurent et de son successeur, l'actuel boulevard des Allumettières, a réduit à néant les chances d'en retrouver des vestiges.

11. Ancien réseau hydrographique ?

À l'est de l’Île, on devine, dans les sédiments du Quaternaire, les vestiges d'un (hypothétique) réseau hydrographique qui, à une époque indéterminée, s'écoulait vers l'est et aboutissait à l'Outaouais à la hauteur du quai de Hull (3c et transparent ocre à l'est). Un bras de ce réseau aurait drainé le lac Flora. (LIEN) (Hypothèse personnelle.)

12. Failles et chutes

La faille majeure régionale la plus proche de l'Île, la faille Hull-Gloucester (NW-SE) (FHG sur la fig. 2), passe 1 km à l'ouest de l'île. La faille du lac Leamy (FLL), au nord, est de moindre envergure. Pris entre ses deux failles qui se rencontrent au Lac-des-Fées (fig. 2), le bloc de l'Île-de-Hull s'est enfoncé relativement aux compartiments environnants. Comme l'effondrement s'est produit il y a 150 millions d'années et plus (section 2), l'érosion a eu le loisir d'effacer bien avant le Quaternaire tout relief important qui, dans l'Île et ses alentours, aurait pu résulter du jeu des failles.

(Le bloc découpé par ces failles qui délimitent le compartiment affaissé dépasse les dimensions de l'Île-de-Hull (fig. 2) ; sans le ruisseau et sans l'Outaouais, l'Île n'aurait aucune individualité géographique dans ce bloc. La FHG et la FLL se prolongent en Ontario.)

Il est tentant cependant d'attribuer la chute du château d'eau à un rejet récent (Holocène) de la faille Montcalm, mais celle-ci traverse hauts et bas sans se faire autrement remarquer. Notons malgré tout que le bassin du lac aux Vairons est situé au croisement de la faille Montcalm, des sillons de la rue Morin et de l'escarpement Wrigth. (Observations personnelles.)

Le délabrement de la surface de l'Île-de-Hull, avec ses collines résiduelles et sa vaste baie, évoque une surface ayant subi une attaque prolongée, en tout cas efficace, de l'érosion. À l'inverse, la netteté de la découpe de certains traits topographiques – les tronçons du ruisseau et leurs coudes anguleux, le rebord de sa rive ouest, l'escarpement de la colline Wright (encore plus considérable si on lui ajoute le bassin à son pied (fig. 3)), la chute du château d'eau et celles des Chaudières (étudiées dans un autre billet LIEN), les contours mêmes de l'Île, possède tous les traits d'une topographie plus «neuve». (Observations personnelles.)

La préservation de la rive à l'ouest et au NW du ruisseau de la Brasserie (ligne des 60 m), de même que la plus haute altitude du plateau à l'ouest, contrastent avec l'attaque du relief à l'est où la colline Wright se dresse comme un vestige isolé d'une ancienne surface ; du sommet de la colline Wright au rivage de l'Île, une couche de calcaire de 28 m au moins a été emportée par l'érosion. C'est comme si les deux rives du ruisseau n'avaient pas connue la même histoire. (Observations personnelles.)

La chute de la Grande Chaudière est une création récente ; on sait qu’elle a reculé de 400 m depuis sa naissance (petite ligne rouge ; Goldthwait et al., 1913 ; Johnston, 1917 ; LIEN). Le proto-Outaouais a déblayé l'Île, en partie ou totalement, de ses dépôts quaternaires. Du point de vue géologique et topographique, sauf intervention humaine et le recul de la Grande Chaudière, rien n'a changé depuis 4700 ans. L’exploitation des failles et joints a créé un réseau de passages et de cavernes dans le socle calcaire sous les chutes des Chaudières. Les légendes du Trou-du-Diable (TdD) ne sont pas que des légendes. La documentation à ce sujet existe, mais elle est peu accessible :

«... un réseau d'intercommunication et d'écoulement souterrain assez développé à travers les grandes et les petites fractures et cavernes ouvertes dans le roc...» (LIEN)

Établir une chronologie rigoureuse du développement de la topographie me semble périlleux. Je n'ose pas utiliser l'épithète néotectonique, mais un rejeu récent de certaines failles me semble difficile à écarter pour expliquer certains traits anguleux et linéaires du relief, comme seuil de la chute du château d'eau. Les géologues s'entendent pour dire que l'essentiel de la topographie régionale date du Tertiaire (avant les glaciations), par le jeu normal de l'érosion sur le continent. L'escarpement du Parlement, la colline de la rue Wright existaient déjà avant que la venue des glaces. Cependant, des traits secondaires du relief (le ruisseau, les chutes, etc.) échappent peut-être à ce constat. (Réflexions personnelles.)

13. Conclusion (ou récapitulation)

Du vieux et du neuf. – Le délabrement de la surface de l'Île-de-Hull, avec ses collines résiduelles et sa vaste baie, évoque un relief ou une surface ayant subi une attaque ancienne et efficace de l'érosion. Hors de l'Île, les plateaux sont mieux conservés et dépassent en altitude les sommets de l'Île-de-Hull. À l'inverse, la netteté de la découpe de certains traits topographiques – les tronçons du ruisseau et leurs coudes anguleux, l'escarpement de la colline Wright, la chute du château d'eau et celles des Chaudières, les contours mêmes de l'Île, possède tous les traits d'une topographie plus «neuve». 

La ligne des 60 m à l'ouest du ruisseau dessine probablement la vallée N-S du cours d'eau originel. Cette vallée se perd au nord sous l'argile de la mer de Champlain qui comble et masque la vallée enfouie de la Gatineau sans qu'il soit possible de dire quelles relations existent entre ces deux vallées. Toutes deux sont antérieures, en tout cas, au dépôt de l'argile marine (sont-elles glaciaires ?, pré-glaciares ?). On peut reprendre les mêmes observations à propos de la baie au nord de l'Île.

Certains éléments de la topographie pourraient remonter à des torrents sous-glaciaires (bassin rocheux du lac aux Vairons, tranchées du secteur Morin, marmite des Allumettières). Le lac Flora, au lit vaseux, est peut-être un kettle. Mais le creux du socle (fig. 3) qui l'accueille, sous les dépôts quaternaires de son bassin, a été aussi, selon moi, créé par un torrent sous-glaciaire.

La chute du château d'eau serait-elle une manifestation isolée de néotectonisme ? L'hypothèse vaut qu'on l'examine.

Alignements. – Il faut faire remarquer la coïncidence qui aligne la faille des Allumettières, l'axe du tronçon amont du ruisseau, le rétrécissement de l'Outaouais et les chutes des Chaudières. Toutes ces structures participent à un réseau complexe de failles ou de joints (Hypothèses personnelles.) La chute du château d'eau, faut-il encore le dire, est une manifestation de la faille Montcalm. Répétons cependant qu'il n'y a aucun lien obligatoire ou univoque entre le relief et les failles.

L'eau trouve toujours dans le socle une ligne de faiblesse orientée dans la bonne direction. Si, par exemple, les joints qu'elle a exploités pour creuser les tronçons rectilignes du ruisseau sont présents partout dans le secteur, il faut cependant remarquer que des réseaux ENE et WNW n'ont pas été exploités par le cours d'eau.

Au-delà de l'Île. – Au sud, de l'autre côté de la rivière, la faille Hull-Gloucester et l'alignement décrit plus haut convergent pour se prolonger dans la vallée qui accueille le lac Dow's, à Ottawa, en passant par l'élargissement de l'Outaouais en amont des Chaudières*.
* Ajout (11 févr. 2016). – Il a été possible de repérer, masquée par les sédiments du Quaternaire, une série de fractures d'orientation NW dans le socle paléozoïque sous le campus de l'Université Carleton, à Ottawa. Des chenaux érodés dans le roc, vestiges d'un ancien cours d'eau, leur sont associés. Ces structures sont dans l'axe de la vallée rocheuse qui s'étend au nord du campus à partir du lac Dow's, laquelle vallée, à son tour, suit le parcours d'une faille régionale majeure, la faille [Hull-]Gloucester, d'orientation NW. (C'est moi qui souligne : on est toujours content d'obtenir une confirmation de ses intuitions !) Source : Wilson, Heather C., 1990. The hydrogeology of the Carleton University campus, Ottawa, Ontario. Carleton University, Thesis, M.Sc. LIEN pour la thèse.

Arrivé à ce stade, tant au nord qu'au sud, il faudrait considérer les choses à une échelle plus vaste. On se demande à quoi ressemblerait le secteur de l'Île-de-Hull si l'Outaouais, après la glaciation, avait récupéré son ancien lit, plus au sud (LIEN).

Enfin, pour répondre à la question qui sert de titre à ce billet, «Qui a façonné l'Île-de-Hull ?», nous répondrons : «L'érosion.» L'érosion aérienne et fluviatile avant le Quaternaire, sous un climat plus chaud (LIEN), l'érosion glaciaire et fluviatile durant le Quaternaire, sans que je puisse trop m'avancer pour quantifier la part de l'une et de l'autre. La tectonique (failles, joints) a orienté ou aidé le travail des agents érosifs qui ont, cependant, souvent fait fi de ses manifestations. Pensons que la faille Montcalm traverse les hauts et les bas de l'Île sans se faire remarquer ailleurs qu'à la chute du château d'eau (et peut-être aussi des sillons de la rue Morin).

La tectonique offre, l'érosion dispose. Et efface beaucoup. Reste à savoir pourquoi ses effets ont été plus profonds dans l'Île que dans ses environs immédiats.

14. La vraie fin

Il importe de souligner le caractère superfétatoire du ruisseau de la Brasserie. L'Outaouais aurait facilement pu se passer sans souffrir de ce mince bras (à peine un petit doigt !) qui lui distrait un court instant une part infime de ses eaux. Ceci me conforte dans l'idée que la vallée du ruisseau a précédé l'installation de l'Outaouais dans son lit actuel (LIEN). La vaste baie vacante, au nord, est sans proportion avec l'île qu'elle échancre.

Références

• L'Atelier de l'Urbanisme Georges Robert, Reconnaissance et appréciation des conditions urbaines, Hull, 1965 : Rapport numéro 1, Trois-Rivières, 27 pages + plans.
• Atlas du Canada.
• Michel Allard, 1977 – Le rôle de la géomorphologie dans les inventaires bio-physiques : l’exemple de la région Gatineau-Lièvre. Univ. McGill, départ. de géographie, thèse (Ph.D.), 540 p.
• J.W. Goldthwait, J. Keele and W.A. Johnston, 1913 – «Excursion A10. Pleistocene : Montreal, Covey Hill and Ottawa», in : Geological Survey, Guide book no.3, Excursions in the neighbourhood of Montreal and Ottawa (excursions A6, A7, A8, A10, A11), Ottawa. Government Printing Bureau, 162 p. (with maps).
• W.A. Johnston, 1917 – Pleistocene and Recent Deposits in the Vicinity of Ottawa, With a Description of the Soils. Commission géologique du Canada, Mémoires 101, 69 p., avec carte 1662 (1/63 360).
• B.V. Sanford et Arnott, R.W.C., 2010 – Stratigraphic and structural framework of the Potsdam Group in eastern Ontario, western Quebec, and northern New York State. Commission géologique du Canada, Bulletin 597, 2010, 83 p. (+ cartes).
• 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.
• Sanford, B.V. et Arnott, R.W.C., Stratigraphic and structural framework of the Potsdam Group in eastern Ontario, western Quebec, and northern New York State, Commission géologique du Canada, Bulletin 597, 2010, 83 p. (+ cartes)
• Vézina, Fortier et Associés, Aménagement du ruisseau de la Brasserie, Citée de Hull, 1976.
• A.E. Wilson, 1938 – Ottawa Sheet, East Half, Carleton and Hull Counties, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada, carte 413A, 1 feuille (1/,63 360).
• W.J. Wilson, 1898 – «Notes on the Pleistocene Geology of a Few Places in the Ottawa Valley», The Ottawa Naturalist, vol. XI, March 1898, no. 12, p. 209-220.

FIG. 2. – Modifié de Sandford et Arnott (2010). Traits noirs épais : failles ; blanc : Bouclier canadien ; couleurs : plate-forme du Saint-Laurent (grès, dolomie et calcaire, shales) ; ÎdH et contour rouge : Île-de-Hull ; FA : «faille des Allumettières» ; FHG : faille Hull-Gloucester ; FLL : «faille du lac Leamy» ; FM : «faille Montclam» ; Q et ligne bleue tiretée : dépôts les plus épais d'argile marine et de sédiments du Quaternaire. Les petits traits terminés par un cercle le long des failles sont du côté abaissé de la faille. L'Île-de-Hull est à l'extrémité NW d'une écaille délimitée par la FLL et la FHG et qui se prolonge vers le SE. Sans le ruisseau de la Brasserie, elle n'aurait aucune existence propre.

FIG. 3.  – A. Coupe S-N de l'Île-de-Hull passant par le centre du parc Fontaine (ancien lac Flora), modifiée de L'Atelier de l'Urbanisme Georges Robert (1965). L'échelle verticale est 20 fois exagérée (d'après mes calculs). La photocopie du rapport disponible à la Bibliothèque municipale de Gatineau d'où cette reproduction est tirée n'est pas fameuse, comme on le constate. J'ai refait la typographie en ajoutant quelques détails, notamment la ligne horizontale qui traverse la coupe («N.d.l.r.?») pour indiquer le niveau (minimum) de la rivière, laquelle se tient approx. entre 135 et 147 pieds (41 et 45 m). Les altitudes sont en pieds : 220 pi. = 67 m ; 200 pi. = 61 m ; 180 pi. = 55 m ; 160 pi. = 49 m ; 140 pi. = 43 m ; 120 pi. = 37 m.
Le calcaire du groupe de Trenton (Ordovicien moyen et supérieur, 458 - 444 Ma) forme le socle de l'Île. L'argile silteuse a été déposée par la mer de Champlain (ou par le delta de la Gatineau : voir section 8) ; bizarrement, le till glaciaire qui devrait se trouver entre le socle calcaire et l'argile n'apparaît pas (mais le texte semble indiquer que des «boulders« et des «cailloux» (blocs et galets) sont inclus dans l'unité du calcaire de Trenton). Le sable et gravier sont des sédiments laissés par le proto-Outaouais. Le parc Fontaine est sur le site d'un ancien lac (le lac Flora), comblé vers 1911 («Remblayage»). (Les données sur la «Terre noire» manquent.) L'escarpement sur le flanc nord de la colline devrait, me semble-t-il, rendre la pente plus abrupte à cet endroit.
B. La même coupe (d'après A), en silhouette et comprimée en altitude (à 10 % de sa valeur en A) afin de donner une meilleure idée du relief réel. Les sédiments sont en orangés, le socle calcaire en noir.
C. Comme en B, avec les proportions exactes (échelle des altitudes réduite à 5 % de sa valeur en A). Vu ainsi, le relief semble vraiment insignifiant. À pied, et même en voiture, il est parfaitement perceptible !