Draperies de pierre au fond des lacs des Laurentides

Photo 1. - Élégantes draperies de pierre au fond du lac Marie-Lefranc, dans les Laurentides. Chaque « draperie » est un lit silicaté insoluble dans un marbre composé de minéraux carbonatés qui ont été lentement dissous par l'eau. Photo © Jean-Louis Courteau.

Sauf mention contraire, les photos qui illustrent ce billet sont de Jean-Louis Courteau et elles ont déjà été diffusées dans ce blogue. Elles ne proviennent pas de l'article du Naturaliste canadien dont il est question ici et dont il est un des coauteurs.

Ce petit blogue a joué son petit rôle dans la révélation de ce qu’il faut bien appeler une découverte dans la géologie du Quaternaire de l'Outaouais et des Laurentides.

Il y a 10 ans, Jean-Louis Courteau m’avait contacté via ce blogue à propos de formations étranges qui peuplaient le fond du lac Tremblant, dans les Laurentides. Il faut dire que Jean-Louis est plongeur, en plus d’être peintre et écrivain. Quand on écrit, quand on dessine, on a l’œil, et on le conserve même dans les eaux brouillées des profondeurs des lacs. Surtout, on est curieux. 

Photo 2. - Restes d'inclusions insolubles ayant survécu à la dissolution de leur matrice de marbre. Comment ont-elles pu subir sans dommage le passage des glaciers ? Photo © Jean-Louis Courteau.

Jean-Louis m’avait décrit d’intrigants reliefs ; pieux ou rouleaux de pierre surgissant du plancher lacustre, fantomatiques draperies rocheuses sur les flancs de falaises sous-marines et il se questionnait sur leur origine. La seule réponse plausible que j'avais pu fournir était qu’il s’agissait sans doute d'inclusions rocheuses enclavées et plissées dans un marbre – chose commune en Outaouais comme dans les Laurentides, mais ces inclusions ne font jamais saillie sur la surface du roc au point que le décrivait Jean-Louis. Il fallait croire que l’immersion au fond d’un lac avait peu à peu dissout la matrice en marbre, fait de carbonates solubles, dégageant et laissant en relief les inclusions silicatées, les insolubles, comme on les appellera. La quiétude des fonds lacustres les a apparemment préservées. Sauf que...

Photo 3. - Ondulation de pierre au fond du lac Tremblant, dans les Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau.

Sauf que la dernière glaciation du Quaternaire, dite du Wisconsinien, a pris fin dans la région il y a 12 000 ans. Les glaces, à leur départ, laissaient derrière elles un continent raboté et poncé à fond par leur passage. Nos tenaces mais frêles insolubles n’auraient pas pu survivre à un tel épisode qui s'était étiré sur quelque 90 000 ans. Et, à moins de supposer un taux de dissolution improbable, les 12 petits millénaires écoulés depuis le départ des glaces ne permettaient pas le dégagement des éléments insolubles du marbre dans les proportions rencontrées au fond du lac Tremblant. Ces monstruosités lacustres n’auraient pas dû exister, tout simplement.

J’insiste : il s’agissait d’une véritable découverte, de quelque chose d’insoupçonné qu’on n’aurait pas cru possible ni envisageable dans notre contexte.

Et pourtant, ces impossibles formations existaient ! Pas seulement au lac Tremblant ; au lac Marie-Lefranc, au Lac-des-Seize-Îles aussi, tous des lacs du bouclier canadien, au NO de Montréal. Restait seulement à expliquer leur existence...

J’ai mis en ligne au cours des années dans mon blogue de nombreuses photos de ces « insolubles » fournies par Jean-Louis. Vous pouvez vous y référer pour suivre l’évolution des choses.

• Billet du 11 août 2012, « Lac Tremblant : radiographie du marbre »
• Billet du 16 oct. 2012, « Lac Tremblant : retour au fond des choses »
• Billet du 28 sept. 2014, « Marbre, rideaux et vieilles guenilles »
• Billet du 26 oct. 2014, « Marbre, rideaux et vieilles guenilles II »
• Billet du 24 janv. 2015, « Draperies sous-marines, Lac-des-Seize-Îles »
• Billet du 7 mai 2015, « Filons plats et lits froissés »
• Billet du 27 nov. 2018, « Marbre et formations plissées au fond du lac Marie-Lefranc »

Photo 4. - Des plaques et des futs de colonnes un rouleau lithiques au fond du lac Tremblant, dans les Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau.

Je ne sais plus trop quand et comment j’ai mis en contact Jean-Louis avec Bernard Lauriol, professeur émérite à l’Université d’Ottawa. Bernard a confirmé mes conclusions tout en étant aussi étonné que moi des proportions que présentaient ces formations.

Marbre et inclusions insolubles

Il est rare dans la région qu'un banc de marbre soit homogène et ne contiennent pas des couches ou des intrusions de roches autres. Ces inclusions ont souvent été plissées et disloquées par les pressions tectoniques (photos 8 et 9). Le marbre lui-même est constitué de carbonates de calcium, calcite ou dolomie, faciles à attaquer et sensibles à l'acidité des eaux. Les inclusions, formées de silicates divers et de quartz, sont plus résistantes. 

 

Photo 5. - Non, ce n'est pas une guenille, mais un insoluble remonté sur la terre ferme. Dépliez mentalement la pierre chiffonnée pour lui redonner sa « planitude » originale. Lac-des-Seize-îles, Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau.

Mon résumé

Bref, après des années d’études, d'analyses, de mesures, de prélèvements et bien des plongées, un article cosigné par Benoit Faucher, Jean-Louis Courteau et Bernard Lauriol est publié dans la revue Le Naturaliste canadien : « Sous la surface des lacs des Laurentides : des témoignages de la dernière période glaciaire » (voir plus bas le résumé officiel de l'article et la référence). Il apparaît que le phénomène des insolubles est plus répandu qu’on le croyait dans nos lacs puisque les auteurs en rapportent des occurrences plus à l’ouest, près de Low et de Luskville.

Photo 6. - Un rouleau et autres aspérités au fond du lac Tremblant, dans les Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau.

Photo 7. - Jolies draperie, quel mouvement ! Et pourtant elles sont immobiles. Lac -des-Seize-Îles, dans les Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau.

Il apparaît aussi que les glaciers ont sans doute joué un rôle dans l'exhumation et la préservation de ces insolubles. (Dans le passage qui suit, je résume le contenu de l'article selon ma compréhension et selon ce qui me semble le plus important. J’espère ne pas trop déformer les propos des auteurs.)

On peut envisager la création de lacs sous-glaciaires dans des poches d’eau turbulente au sud de collines où les glaces, venant du nord, pesaient moins sur le roc. (Et, justement, nos trois lacs sont situés au sud de tels écrans protecteurs.) La turbulence de l’eau sous pression dans ces bassins, coincés entre plancher de roc et toit de glace, a fait ressortir les inclusions silicatées insolubles du marbre. Voilà que nos formes d’érosion en relief sont créées ! Par la suite, des sédiments fluvio-glaciaires fins ont pu les recouvrir et les protéger. Un lessivage subséquent des sédiments par des écoulements sous-glaciaires a pu ensuite dégager les formes en relief ou les détruire et les emporter avec des débris rocheux et autres blocs erratiques, comme il a été observé à Low et à Luskville (photo 11). Reste à préciser la chronologie des événements : érosion, sédimentation, dégagement : wisconsinien ou préwisconsinien ? Ces insolubles mettent aussi en lumière la possibilité de lacs sous-glacaires nombreux.

Le plus étrange, à la fin, n’est pas l’existence de ces formations en relief, mais le fait qu’on ait mis tant de temps avant de se rendre compte de leur existence. (C'est ma conclusion.)

Photos 8 et 9. - Les inclusions de roches diverses dans le marbre sont fréquentes dans l'Outaouais et les Laurentides. 

Photo 8. - Marbre gris contenant des inclusions sombres plissées et étirée. © Photo Henri Lessard, 2009 ; autoroute 50 au nord de Thurso, Qc. 

Photo 9. - L’érosion du marbre peut mettre en relief ces inclusions résistantes, mais elle le fait à des échelles modestes, au bord des rivières comme, par exemple, sur la rive de la Gatineau. © Photo Henri Lessard, 2010; île Marguerite, Gatineau, Qc.

Sous la surface des lacs des Laurentides : des témoignages de la dernière période glaciaire

Référence

Faucher, B., J.-L. Courteau et B. Lauriol, 2022. « Sous la surface des lacs des Laurentides: des témoignages de la dernière période glaciaire. » Le Naturaliste canadien, 146 (2): 19-25. https://doi.org/10.7202/1091885ar

Photo 10. - Tiens, on dirait que je viens de plier les serviettes propres. Lac Marie-Lefranc, dans les Laurentides. Photo © Jean-Louis Courteau. (La photo n'appartient pas à l'article cité.)

Les auteurs 

• Benoit Faucher est scientifique du Quaternaire à la Commission géologique du Canada (Programme GEM-GéoNord, Ottawa) et enseigne la géographie au Département de géographie, environnement et géomatique de l’Université d’Ottawa (Ontario).  bfaucher@uottawa.ca.
• Jean-Louis Courteau est auteur, artiste, coproducteur de documentaires vidéo et directeur du Centre d’interprétation des eaux laurentiennes à Lac-des-Seize-Îles, CIEL (Québec).
• Bernard Lauriol est professeur émérite de l’Université d’Ottawa (Ontario). Il a récemment publié deux ouvrages sur l’Outaouais et son passé géologique.

Résumé tiré du Naturaliste canadien

De remarquables formes rocheuses insolubles se dressent dans le fond de lacs creusés dans le marbre de Grenville de la région des Laurentides, au Québec (Canada). Elles atteignent une hauteur pouvant aller jusqu’à plusieurs décimètres. Selon les études sur les taux de dissolution du marbre du Bouclier canadien, il est improbable que celles-ci aient été mises en relief seulement pendant l’Holocène. Nous proposons qu’une érosion hydrique dans des poches d’eau alimentées par l’eau de fonte de la dernière calotte de glace des Laurentides soit à l’origine de la mise en relief de ces roches insolubles. Nous envisageons aussi la possibilité que les roches insolubles aient été dégagées de leur matrice de marbre par une eau courante bien avant la dernière déglaciation, et que celle-ci ait été précédée par un ou des lacs sous-glaciaires.

 

Photo 11. - Bloc erratique de marbre gris avec une protubérance formée par un bloc de roche silicatée (Luskville, à l'ouest de Gatineau, Québec). Le cercle blanc est une intervention picturale contemporaine ! Photo Bernard Lauriol, tirée de l'article de Faucher, Courteau et Lauriol.

La situation initiale de cette roche devait ressembler à ce que l'on voit sur la photo 8.

Photo 12. - Jean-Louis Courteau en compagnie d'un insoluble plissé ramené du fond du Lac-des-Seize-Îles. © Jean-Louis Courteau. 

La caverne Pooley à Ottawa

© Andrew King, Ottawa Rewind

La géologie de la région nous réserve encore des surprises. Témoin cette caverne Pooley en plein centre-ville d'Ottawa. Qui en a entendu parler ? Partant de la cathédrale Christ Church sur le plateau de l'escarpement de la rue Commissionner, elle se jette - ou se jetait - dans un chenal de la rivière des Outaouais sous le pont Pooley, près de la station de pompage de la rue Fleet (au sud du musée de la Guerre). J'ai appris son existence par le site Ottawa Rewind d'Andrew King. Un extrait de son billet, The Legend of Pooley’s Cave (c'est moi qui souligne) :

The “Park of The Provinces” [Jardin des Provinces et des Territoires, rue Wellignton] was built over what was once Brading’s Brewery. And just around the corner from that was a remarkable natural feature of a cavern that stretched east under Sparks Street for apparently more than 200 feet [60 m] all the way to Christ Church Cathedral. This legend originated from the 1800’s and described a “natural wonder” and a room of stalagmites and stalactites that were “beautiful beyond description”. But not a single mention or trace exists today of this incredible underground feature in the heart of the Nation’s Capital. [...] Upon entering the cave, a natural tunnel headed in an easterly direction towards Christ Church Cathedral. Traveling 75 feet [23 m] in a stooped position through the tunnel, it was then said that one had to go on hands and knees for another 40 feet [12 m]. Here, the tunnel widened into a room about 40 feet by 60 feet [18 m x 12 m] where stalagmites and stalactites appeared. Other descriptions mention a running waterfall inside the cave. So, this all sounds pretty cool but where would this be now and would it still possibly be there?

L'ancienne Brading’s Brewery puisait son eau à la caverne et les compagnies de boissons gazeuses Pure Spring et Crush Beverages auraient fait de même jusqu'en 1963, selon Andrew King.

Photo 1. - © Henri Lessard, avril 2014

Toujours selon M. King, les restes de l'intrigante tour érigée sur le trajet présumé de la caverne, au pied de l'escarpement de la rue Commissioner, derrière le parc des Provinces et des Territoires (photo 1), laissent sourdre un bruit d'eau courante (rushing water). L'ouverture de la tour, au sommet, a été bétonnée. 

Elle pourrait faire partie des aménagements qui de puiser l'eau de la caverne. (J'ai pris la photo en avril 2014 sans me douter le moins du monde de la signification possible de cet ouvrage qui m'intriguait.)

Photo 2. - © Henri Lessard, 4 déc. 2022

Mais une station de pompage des eaux usées voisine la tour (édifice cubique sur la photo 2) et des installations d'accès aux égouts se trouve à ses pieds. L'affichette « Sanitary Sewer /Égoût sanitaire » (en vert sur la photo 1) et les relents qui flottent dans l'air chassent les derniers doutes sur la nature du glouglou. Ce n'était pas le chant cristallin d'une eau de source qui s'entendait, mais l'écoulement des eaux usées dans des canalisations... Est-ce que l'on aurait utilisé le boyau que fournissait la caverne et les aménagements de la Brasserie ou de la Pure Spring pour installer les canalisations du quartier ? (Hypothèse personnelle.)

D'autres cavernes

Dans son état original, la caverne Pooley aurait pu faire concurrence à la caverne Laflèche de Wakefield (voir ce billet dans mon blogue) avec sa grande salle de 18 m x 12 m, ses stalagmites et ses stalactites. La caverne Laflèche traverse un marbre précambrien vieux de plus d'un milliard d'années. La caverne Pooley s'est attaqué à un calcaire ordovicien, à moitié plus jeune (444-485 millions d'années). Marbre ou calcaire, c'est le même matériau, le même minéral : la calcite, érodable et soluble.

Le calcaire ordovicien de la région s'avère décidément parcouru de crevasses et semés de vides. En vrac, on peut mentionner la caverne Cardinal dans l'est d'Ottawa, le réseau de couloirs creusés sous le lit de l'Outaouais à Pembrooke (ce billet), le « vide » dans le roc sous l'île Lemieux (ce billet), celui près du barrage des Chaudières (ce billet), sans oublier la caverne de Rockland (ce billet). Je me suis d'ailleurs laissé dire que les travaux de construction du quartier Zibi aux chutes des Chaudières avaient été compliqué par des effondrements causés par des vides insoupçonnés dans le socle rocheux. Et je ne parle pas du légendaire Trou du Diable, toujours aux Chaudières (ce billet).

Il y a quelques années, j'ai été prendre des photos dans le secteur de l'escarpement de la rue Commissioner, sans soupçonner l'existence d'une caverne. Comme elle semble avoir été oblitérée du paysage, j'ai des excuses de ne rien avoir deviné. La caverne Pooley s'ouvrait sur le plateau, près de la cathédrale Christ Church (altitude 72 m), passait apparemment sous l'escarpement et se jetait dans un chenal de l'Outaouais en aval du pont Poorley (44 m), soit une dénivellation de 28 m pour une longueur d'environ 350 255 m.

Murée, effacée, oubliée. Triste sort que celui de de la caverne Pooley... La grande salle et une partie du couloir existent peut-être encore sous terre ? Quand on pense aux dégâts que les générations de curieux ont infligés à la caverne Laflèche, je crois que la Pooley, ou ce qu'il en reste, est peut-être mieux préservée ainsi.

L'âge de la caverne (ajout)

Une note pour terminer. Les stalagmites et ses stalactites ne se forment pas en quelques mois ou quelques années. La caverne Pooley a donc plusieurs siècles (millénaires ?) d'âge. Une eau courante (eau de fonte des glaciers) ou encore l'eau salée de la mer de Champlain n'auraient pas permis la formation de stalactites et de stalagmites. La caverne, dans l'état encore intacte où on l'a décrite au XIXe s., existait depuis au plus 10 000 ans, époque du départ des eaux de la mer de Champlain. Par contre, il est possible que le conduit originel ait été creusé par l'eau de fonte des glaciers de la dernière glaciation il y a 12 000 ans et plus. (Hypothèses personnelles.)

Marbre et formations plissées au fond du lac Marie-Lefranc

Photos : Jean-Louis Courteau.


Formation rocheuse au fond du lac Marie-Lefranc dans le parc Papineau-Labelle, au Québec. La lente dissolution du marbre laisse en relief strates et couches plissées résistantes contenues dans la masse rocheuse.


J'ai déjà parlé des découvertes de Jean-Louis Courteau au fond des lacs des Laurentides : de magnifiques draperies rocheuses contenues dans le marbre que la dissolution lente de ce dernier fait peu à peu émerger en relief. Voyez cet ancien billet pour l'explication du mécanisme : 

• 16 oct. 2012, « Lac Tremblant : retour au fond des choses ».

Les autres billets qui traitent du sujet sont accessibles par un clic :

• « Inclusions plissées (fond des lacs) »

Leurs récentes expéditions ont conduit Jean-Louis Courteau et Richard Lahaie au lac Marie-Lefranc, dans le parc Papineau-Labelle.

Rien qu'un petit mot avant de laisser parler les photos : les roches au fond des lacs des Laurentides ne sont pas différentes de celles qui affleurent à l'air libre. Le marbre est très répandu dans cette région et en Outaouais. Cette roche est fréquemment semée d'inclusions tenaces qui opposent une forte résistance à l'érosion. Ce qui est exceptionnel, c'est que l'érosion lente du marbre par l'acidité naturelle des eaux s'est produite dans le calme du fond des lacs, permettant du même coup à ces inclusions de conserver leur intégrité à mesure que le marbre « reculait » en se dissolvant. Le résultat : des plaques, des rouleaux et des draperies aux plis complexes.

Voyez les photos, ici ou avec d'autres dans le site Aquadelic de Jean-Louis. (Tant qu'à : voyez aussi le site de peinture de Jean-Louis : http://jeanlouiscourteau.blogspot.com/)

Au risque de me répéter : les draperies photographiées ici sont en pierre : elles n'ondulent pas au vent (ou plutôt au courant), elles sont telles que les forces tectoniques les ont façonnées il y a un milliard d'années. L'érosion a attendu tout ce temps pour les dégager.

Site glaciaire de Cantley

Version française.

Version anglaise.


Geodoxa, dont j'ai déjà parlé dans ce blogue (billet du 10 oct. 2016), a mis en ligne un nouveau vidéo sur le site glaciaire de Cantley, au nord de Gatineau (versions française et anglaise ; voir aussi mon billet du 11 nov. 2009).

La vidéo est la plus complète de celles de Geodoxa sur ces marbres sculptés par des courants d'eau sous le glacier. Elle a été réalisée en vue d’une excursion menée par Dave Sharpe et Hazen Russell qui aura lieu le 9 août dans le cadre du 

CANQUA/AMQUA 2018Joint meeting of the Canadian and American Quaternary Associations​Crossing borders in the Quaternary7-11 août 2018, Ottawa

J'ai souvent cité les noms des glaciologues Dave Sharpe et de John Shaw dans mon blogue. Ont peut retrouver les billets concernés en suivant ces liens Sharpe et Shaw. (Les deux liens conduisent grosso modo aux mêmes articles ; la recherche par patronyme a pu mener à des homonymes.)

J'ai été peiné d'apprendre récemment par le site Geodoxa le décès du glaciologue J. Shaw (en anglais) :

Dépôts meubles de l'Île-de-Hull (suite)

Tentatives de « clarifier » les cartes du rapport de Théberge sur les dépôts meubles du Quaternaire dans l'Île-de-Hull (1986) : voir le billet du 27 mai 2018, « Pas de «A» pour la 1506A ». Les documents utilisés ici sont des bleus qui accompagnent la version papier du rapport.

La superposition de lignes (contours, courbes de niveau, isobathes, formations géologiques, etc.) et de masses de même couleur rend ces cartes difficiles à déchiffrer. Je m'étais contenté jusqu'ici de la version numérique du rapport, accompagné de cartes haut contraste en noir et blanc, encore moins lisibles que les bleus (billet du 27 mai). J'ai repassé en rouge du mieux que j'ai pu les contours des formations géologiques ; ainsi, certaines courbes ne sont pas fermées.

Les deux cartes (géologie et aptitudes des sols) se complètent mutuellement. Je n'ai pas repassé les isobathes des dépôts meubles, ni les escarpement dans la roche en place (Carte 1). L'entreprise aurait été aussi longue qu'hasardeuse. Voir la carte de Bélanger (billet du 27 mai), pour les dépôts meubles et la mienne (5 févr. 2016, « Qui a façonné l'Île-de-Hull ? »), pour les escarpements.

Le but de tout ça est d'obtenir une carte lisible des sédiments meubles dans l'Île-de-Hull et de bien établir que, contrairement à ce q'affirme la carte 1506A de la Commission géologique du Canada, l'Île n'est pas dépourvue de couches significatives des sédiments quaternaires (voir billet précédent).


Référence
Théberge, J. 1986 – Cartographie géotechnique dans la région de Gatineau-Aylmer-Hull. Ministère de l’énergie et des ressources du Québec, MB 86-43. [Avec cartes au 1/20 000.]




1986 : Théberge (détail) : Carte 1. Géomorphologie, géologie et épaisseur des dépôts meubles. Gatineau-Hull-Aylmer.) 
(Photo prise à main levée, distorsions possibles.)
Légende (adaptée)
Récent
10. Dépôts organiques. - Humus et tourbe des régions mal drainés, marécageuses et tourbières.
9. Dépôts fluviatiles. - Gravier sable, silt, silt argileux, matière organique sur la plaine inondable.
Dépôts du proto-Outaouais
Dépôts fluviatiles de chenaux abandonnés. - 8. Silt argileux, silt et lentilles de sable recouvrant le faciès d'eau profonde de l'argile de la mer de Champlain. - 7. Sables lités moyens jaune clair, remaniés localement en dunes de petite taille.
Dépôts glaciaires
1. - Till de fond, mélange hétérogène de matériaux allant de l'argile à de gros blocs, généralement sableux.
Roche en place
R. - Calcaire, dolomie, grès et shale du Paléozoïque : affleurements tabulaires dénudés, recouverts localement d'au plus 2 m de dépôts meubles.

1986 : Théberge (détail) : Carte 5. Aptitude des sols - Gatineau-Hull-Aylmer.
(Photo prise à main levée, distorsions possibles.)
Comme il s'agit d'une carte des caractéristiques mécaniques des sols, plusieurs couches stratigraphiques peuvent se retrouver dans une même unité. J'ai transformé le bleu en sépia, espérant gagner en lisibilité.
Légende (adaptée)
1C. - Till ; roc à moins de 3 m sous la surface.
2B. - Till ; roc à plus de 6 m de profondeur.
3A. - Dépôts meubles variés, moins de 3 m ; till, sable, gravier, argile desséchée.
3B. - Roc affleurant ou sous des dépôts meubles de moins d'un m.
4B. - Sable fin à grossier, 6 m et plus, reposant sur l'argile.
5A. - Argile consolidée ; roc, till ou dépôt granulaire à 3-6 m. L'argile peut-être couverte par moins de 2 m de sable.
5B. - Comme 5A, roc à plus de 6 m de profondeur.
6A. - Remblai hétérogène [artificiel] de plus de 3 m.

Pas de «A» pour la 1506A (suite)

Détail de la carte 1506A (Richard, 1982) : l'Île-de-Hull est nue.
Légende (adaptée)
Dépôts alluviaux. – 6a (jaune) : dépôts récents ; sable silteux, silt, sable et argile ; 6b (orangé) : dépôts alluviaux anciens ; sable moyen, silt.
Sédiments de la mer de Champlain. – 3a (bleu) : argile et silt (dépôts amincis par érosion fluviatile).
Dépôts glaciaires. – 1a (vert) : till.
Paléozoïque. – R (rose) : roche en place ; calcaire et shale, surfaces rocheuses tabulaires souvent dénudées ; mince placage de dépôts meubles quaternaires ne dépassant pas 1 m.
Référence
Richard, S H, 1982 – Surficial geology, Ottawa, Ontario-Québec / Géologie de surface, Ottawa, Ontario-Québec. Commission géologique du Canada, Cartes série «A» 1506A, 1 feuille. [1/50 000]
Disponible en ligne.



J'essaie de faire avancer un projet qui concerne l’Île-de-Hull. Au cours des derniers jours, ma vieille exaspération à l’égard de la carte des matériaux meubles de la région d’Ottawa-Hull n’a fait que croître (Richard, carte 1506 A, 1982 ; voir mon billet du 7 sept. 2013, « Pas de «A» pour la 1506A ».)

Il me manque des renseignements que je ne trouve pas ailleurs et que cette carte devrait donner. La 1506A, publiée par la Commission géologique du Canada, est quand même la carte que tout le monde pense à consulter quand il s’agit de la répartition des dépôts du Quaternaire dans la région. 

À croire la 1506A - mais justement il ne faut pas la croire - la surface entière de l’Île-de-Hull aurait été libérée des sédiments accumulés durant le Quaternaire. Till glaciaire, argile marine, alluvions du proto-Outaouais ou récents : tout a été balayé (par le proto-Outaouais, justement ; voir billet du 8 févr. 2014). À l'exception d'une couche discontinue ne dépassant pas 1 mètre, c'est le roc nu presque partout (voir détail de la carte au début du billet). Or, sur le terrain, l’évidence crie le contraire. D’autres cartes, d’autres travaux clament la même évidence. 

Mais il y a d’autres travaux, ai-je dit. Pourquoi ne pas les consulter et oublier la 1506A ? Certains des ces travaux sont partiels, qu'ils ont été rédigés par des ingénieurs et que leur interprétation géologique est délicate. Il peut être hasardeux d'établir des corrélations entre des publications aux méthodologies différentes. La seule carte qui pourrait (qui devrait !) répondre à mes questions est la 1506A.

Il aurait été plus honnête de sa part de laisser l’Île-de-Hull en blanc : au moins il n’y aurait eu aucun risque d’équivoque. C'est ce à quoi s'est résolue la carte 1662 (1915 ; voir détail plus bas) qui ignore les zones urbanisées de l'Île. Avec ce genre de configuration, on sait à quoi s'en tenir.

J'attends toujours la synthèse qui répondra à mes questions...

Quelques travaux sur les sédiments du Quaternaire dans l'Île-de-Hull

1915 : carte 1662 de Johnston (détail). L'Île-de-Hull est laissée en blanc.
La carte laisse l’Île-de-Hull en blanc, sauf la rive du ruisseau de la Brasserie au nord de Montcam. Affleurent le socle rocheux (en rose) et des graviers (en vert).
Légende (adaptée)
Dépôts récents. S10 (violet) : Alluvial sand and silt (flood plain deposit of present stream) ; soil : fine sand.
Dépôts post-Champlain. S9 (vert) : River gravel ; soil : stony sand.
Dépôts glaciaires. S3 (gris) : Glacial till and boulder clay ; soil : stony loam.
Roche en place (calcaire Paléozoïque). (Rose) : Bedrock outcrop ; little or no soil covering.
Référence
W.A. Johnston, 1915 – Ottawa, Carleton and Ottawa Counties, Ontario and Quebec. Commission géologique du Canada, Carte géologique polychrome 1662, 1 feuille (1/63 360).
Disponible en ligne.

1962 : coupe de Beauchemin-Beaton-Lapointe inc. 
Photo prise à main levée avec inévitables distorsions. Coupe ouest-est (gauche-droite) de l’Outaouais à l’endroit du futur pont Cartier-Macdonald. Sur la rive hulloise, env. 19 m de sédiments quaternaires recouvrent le socle calcaire, dont env. 9 d’argile marine (« Glaise limoneuse ») recouverte d'un « Remblai granulé ». On est loin des dépôts meubles ne dépassant pas 1 m de la 1506A...
Référence
Beauchemin-Beaton-Lapointe inc., 1962  – Pont MacDonald-Cartier : rapport sur les études techniques préliminaires. Conseil de Liaison, 144 p.




1965 : L'Atelier de l'Urbanisme (1 de 2). Coupe de l'Île-de-Hull (modifiée).
Photo prise à main levée avec inévitables distorsions. 
Coupe N-S de l’Île passant par le parc Fontaine : un tapis de sédiments quaternaires épais de 10 m recouvre le socle calcaire au nord du parc Fontaine.
L'échelle verticale est 20 fois exagérée (d'après mes calculs). La photocopie du rapport 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 ; le till glaciaire qui devrait se trouver entre le socle calcaire et l'argile n'apparaît pas. 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 »). (La page définissant la terre noire manque au rapport : ailleurs, on précise que les terres noires du SW du Québec se sont développées sur le site d'anciens lacs peux profonds qui ont succédé à la mer de Champlain (ou au proto-Outaouais, dans notre cas) par accumulation de résidus végétaux année après année. Les terres noires sont riches en matières organiques.) Voir la carte (figure suivante).
Référence
L'Atelier de l'Urbanisme Georges Robert, 1965 – Reconnaissance et appréciation des conditions urbaines, Hull, 1965 : Rapport numéro 1. Trois-Rivières, 27 pages + plans.

1965 : L'Atelier de l'Urbanisme (2 de 2). Carte des sols de l'Île-de-Hull (modifiée).

Cliquer sur l'image pour la voir à sa pleine grandeur. 
J'ai orienté la carte nord vers le haut pour une meilleure comparaison avec les autres et j''ai repris la légende dans le bon sens, en bas à gauche. La coupe ci-haut passe par le parc Fontaine. Ce dernier est dans la structure horizontale allongée, au sud, à l'intérieur de la zone délimitée par la ligne tiretée grasse. Autre repère : l'Imprimerie nationale, en haut, à gauche, hors des limites de la ligne tiretée. 
Je ne suis pas sûr que les unités de la légende soient classées dans l'ordre chronologique. Je corrige (?) ici la chose (en m'aidant de la coupe ci-haut) :
Légende (adaptée)
MO/R. - Matières organiques, tourbières, résidus. (Sols récents.)
SG. - Sable et gravier. (Alluvions post-Champlain ?)
TN. - Terre noire. 
AS. - Argile silteuse. (Argile de la mer de Champlain ?)
RBG. - Roche-mère, boulders et graviers.
(socle calcaire recouvert de till ?)
Référence.
Voir ci-haut.



1970 : Buckley. L'Île-de-Hull laissée en blanc (pas d'image).
Le document ne cartographie que la pointe NW de l’Île-de-Hull, rive du ruisseau de la Brasserie. Il donne des marécages pour cet endroit.
Référence
Buckley, J.T., 1970  – Surficial deposit and landform map of the Gatineau Park and vicinity. Commission géologique du Canada, Dossier public 36, 1 feuille.
Disponible en ligne.




1980 : carte de Bélanger et Harrison : Fig. 4. Drift Thickness Trend, Ottawa-Hull, Ontario and Québec (détail).
Un épais manteau pour l’Île-de-Hull.
L'Île-de-Hull est recouverte de sédiments non différenciés du Quaternaire de plus de 3 m d'épaisseur (10 pieds), à l’est de St-Rédempteur et au nord de Papineau. L’épaisseur maximale (15 m, ou 50 pi) est atteinte au NE de l’Île.
Intervalle des courbes de niveau : 10 pieds (3 m).
Référence
Bélanger, J. R.; Harrison, J. E., 1980 – Regional Geoscience Information : Ottawa-Hull. Commission géologique du Canada, étude 77-11, 18 p., avec 8 cartes [dont Fig. 4. Drift Thickness Trend, Ottawa-Hull, Ontario and Québec. 1 : 50 000].
Disponible en ligne.




1986 : Théberge (détail) : Carte 1. Géomorphologie, géologie et épaisseur des dépôts meubles. Gatineau-Hull-Aylmer.) On voit très mal mais ça semble très intéressant. 
** Version plus lisible à venir. ** C'est fait, voir billet du 1er juin 2018 : https://geo-outaouais.blogspot.com/2018/06/depots-meubles-de-lile-de-hull-suite.html.
Roche en place (calcaire), till, sédiments marins (argile de la mer de Champlain), alluvions du proto-Outaouais et alluvions récents : il y a de tout dans l’Île-de-Hull !
Légende (adaptée)
(Nous avouons que cette carte n'est pas très lisible. C'est la version disponible en ligne. Si quelqu'un a quelque chose de mieux...)
Récent. – 10 : dépôts organiques ; 9 : dépôts fluviatiles ; gravier, sable, silt, matière organique
Dépôts du proto-Outaouais. – 8-7 : dépôts de chenaux abandonnés ; silt, sable.
Dépôts de la mer de Champlain. – 3 : faciès d'eau profonde ; argile, argile silteuse, silt, lentilles de sable. Dépôts glaciaires. – 1 : till de fond.
Paléozoïque. – R : roche en place ; calcaire et shale.
Les nombres sur des courbes de niveau (10, 20) indiquent la profondeur en m des dépôts quaternaires.
Référence
Théberge, J., 1986 – Cartographie géotechnique dans la région de Gatineau-Aylmer-Hull. Ministère de l’énergie et des ressources du Québec, MB 86-43. [Avec cartes au 1/20 000.]

Détail du MB 2015-02 (Daigneault et al., 2015) : retour à la 1506A ?
Légende (adaptée)
Postglaciaire
Sédiments organiques. - O (gris) : sédiments organiques non différenciés.
Sédiments alluviaux (incluent alluvions des chenaux du proto-Outaouais). - Ax (jaune) : alluvions des terrasses anciennes ; silt sableux, sable et gravier. Matière organique.
Sédiments glaciomarins (mer de Champlain). - MGa (bleu) : Sédiments fins d'eau profonde. Silt argileux et argile silteuse.
Pré-Quaternaire
Substrat rocheux. - Rs (rouge) : roches sédimentaires paléozoïques, calcaires, shales et dolomies.
Référence
Daigneault, R A, Roy, M, et al., 2015 - Rapport sur les travaux de cartographie des formations superficielles réalisés dans la portion est du territoire municipalisé de l'Outaouais en 2011-2012. MERN, MB 2015-02, 55 p. (8 cartes au 1/50 000).
Disponible en ligne.

Pour terminer, un témoignage au raz du sol de l'Île-de-Hull datant de 1952.
« Stony sandy soil formed on Pleistocene river gravel at the corner of Carillon and St. [sic] Streets about a quarter mile east of Brewery Creek in Ward 2. » Tirée de Brown (1952, p. 7, fig. 10). La seule rue St-... qu'aurait pu croiser la rue de Carillon à l'époque est l'ancienne rue Saint-Laurent, actuel boul. des Allumettières : l'affleurement est donc détruit.
Référence
Brown, Roger J. E., 1952 – An Urban Geographic Study of the City of Hull. A thesis presented in accordance with the accordance with the requirements of the degree bachelor of arts in the University of Toronto, 1952, 88 p..

Néotectonisme au ruisseau de la Brasserie ? (Correction)

Point CE sur la carte plus bas : chute du ruisseau de la Brasserie, à l'arrière de l'ancien château d'eau de la ville de Hull, actuels Brasseurs-du-Temps (Gatineau, QC) ; photo août 2011, visée vers le SW. Le château, et la station hydro-électrique qui lui était couplée, ne sont plus en fonction depuis 1968.



Île-de-Hull (Vieux-Hull)
Annotations © Henri Lessard, 2017, fond de provenance inconnue.
CC : chutes de la Grande Chaudière ; CE : château d'eau et chute ; F : failles (Wilson, 1938) ; FA : faille des Allumettières (ce blogue, 29 nov. 2009) ; FM : «faille Montcalm» (Wilson, 1938) ; MA : marmite des allumettières (ce blogue, 7 nov. 2009) ; 1, 2 et 3 : affleurements de la FM (voir les photos).


Les évidences les plus évidentes sont celles qui passent le plus facilement inaperçues. Ainsi la chute du ruisseau de la Brasserie dans l'Île-de-Hull. En 1902, on y a inauguré un château d'eau couplé à une centrale électrique. L'un et l'autre ne sont plus en fonction depuis 1968 et les installations sont aujourd'hui occupées par les Brasseurs-du-Temps - retour à la vocation première des lieux qui avaient d'abord accueilli au début du XIXe s. une distillerie, construite par Philemon Wright, remplacée par le même en 1820 par la brasserie éponyme (Lieux patrimoniaux du Canada).

La chute, haute d'envrion 5 m (Vézina, 1976)*, regarde vers le nord. J'ai déjà écrit que l'Île-de-Hull constitue une anomalie, le relief s'abaissant du sud vers le nord, forçant l'Outaouais (et le ruisseau qui n'en est qu'un bras) à faire un coude vers le nord avant de reprendre sa course vers l'est (billet du 5février 2016, «Qui a façonné l'Île-de-Hull ?») La rupture topographique brutale que représente la chute dans le lit du ruisseau coïncide avec le tracé d'une faille qui traverse le territoire du NW au SE (carte). Cette faille a été cartographié par Alice E. Wilson dès 1938. Celle-ci n'a pas jugé nécessaire de la baptiser ; dans mes textes, par commodité, je la désigne sous le nom de «faille Montcalm» puisque son tracé se confond avec la section nord de cette rue.

* Rectification (21 mars 2017)

Plus précisément, selon Vézina (1976), la dénivellation au château d'eau est de 5 m, la chute elle-même étant de 2,75 m. Les différentes données que j'ai pu amasser ne coïncident pas toujours exactement.

Aparté géologique

Le socle rocheux de l'Île-de-Hull est constitué de calcaire ordovicien (env. 460 millions d'années) déposé en strates horizontales. Elles conservent partout cette attitude, sauf à la proximité des failles où des compartiments sont plissés ou inclinés.

La faille Montcalm

La faille Montcalm ne se fait pas remarquer outre mesure. Elle traverse indifféremment les hauts et les bas de la topographie et on peut habiter Hull depuis des années sans avoir eu le moindre soupçon de son existence. Autrement dit, elle n'est plus active depuis longtemps et elle n'a exercé aucune influence sur le façonnement du relief, excepté dans la petite péninsule rocheuse située à l'angle SE de l'Île-de-Hull (point 2 sur la carte ; voir photo plus bas).

Et excepté la chute du Ruisseau, of course.

La chute, je l'ai dit, fait face au nord. Ce simple constat est tout à fait surprenant - le plus surprenant est que personne ne s'en soit jamais ému. Difficile d'imaginer en effet qu'un obstacle aussi modeste ait pu survivre aux glaciations du Quaternaire. Les glaces, venant du nord, auraient dû venir à bout de ce modeste seuil, et le raboter totalement.

La chute du ruisseau de la Brasserie est de toute évidence un accident topographique récent, survenu après la dernière glaciation, et a été tout probablement causé par un rejeu de la faille Montcalm. Le mouvement relatif a rehaussé le compartiment du socle au sud de la faille et a abaissé celui au nord. Et puisqu'il s'agirait d'un mouvement tectonique post glaciation, nous sommes autorisés à utiliser le mot néotectonisme pour qualifier le mouvement et son résultat, la chute.

Les glaces ayant quitté le secteur il y a environ 12 000 ans, on peut déduire de ce qui précède que la chute a, au maximum, 12 000 ans d'âge. Comme elle existait déjà au début du XIXe s, elle a au moins deux cents ans.

Nous voilà donc tiré d'embarras. Pas tout à fait. Pourquoi cette faille aurait-elle joué à cet endroit précis et à cet endroit seulement, mais pas ailleurs ? D'autant qu'il existe des tas de failles dans la région qui, elles, sont toutes, pour autant que l'on sache, inactives. Voir par exemple le billet du 29 nov. 2009 sur la faille des Allumettières.

Les chutes du ruisseau de la Brasserie, évidence de néotectonisme ou pas ?

Faudrait-il lier la formation de la chute du ruisseau aux forts séismes qui ont secoué autrefois la région et qui auraient provoqué d'énormes glissements de terrain dans les talus argileux le long de l'Outaouais ? Il s'en serait produit au moins trois, le plus récent il y a 1000 ans, les deux autres il y a 4550 et 7060 ans. Voir le billet du 18 sept. 2013, «Séismes et argile en Outaouais».

Tout cela, me direz-vous, est très théorique. À la manière des Dupondt, je pourrais vous répondre, «je dirais-même plus, c'est très théorique !» Mais je crois ma théorie plausible et bien étayée, en tout cas digne d'être discutée. Si quelqu'un en a une meilleure, j'attends ses arguments...

Suite ici.

Ajout (28 déc. 2023)

Raymond (1913) décrit une faille traversant le calcaire Trenton de Hull à la Axe Factory quarry. 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, mais le 4,5 m est proche de la dénivellation au château d'au de 5 m donnée par Vézina (1976). 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 légitimement supposer qu'il existe un lien entre la faille de la Axe Factory, la chute du ruisseau et la faille Montcalm.

Point 3 sur la carte : faille Montcalm, rue Montcalm. Les strates s'inclinent vers l'ouest (visée vers le SE). Photo août 2015, tirée de cet ancien billet.



Point 1 sur la carte : faille Montcalm, rue Eddy. Les compartiments rompus s'abaissent vers l'ouest (visée vers le SE) ; mieux visibles dans le rectangle accentué, avec ligne brisée blanche soulignant l'inclinaison des strates. Photo avril 2014, tirée de cet ancien billet.



Point 2 sur la carte : faille Montcalm, péninsule au SE de l'Île-de-Hull. Les strates s'abaissent vers le sud (visée vers le NW). Photo janv. 2012, tirée de cet ancien billet.

AJOUT (5 juin 2017)

Les chutes du ruisseau de la Brasserie (Falls) sur la carte de Snow and Son (1887). Photo prise à main levée, distorsions possibles.

Références

• 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.
• 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).
• John A. Snow and Son, Map of the City of Ottawa, P. Ontario, and the City of Hull, P. Quebec, and Their Adjacent Suburbs. Compiled by John A. Snow and Son, Provincial Land Surveyors and C.E.ng's from Personal Surveys and Official Records. Scale 660 Feet to One Inch (1887).
• Vézina, Fortier et Associés, Aménagement du ruisseau de la Brasserie, Citée de Hull, 1976.