INTRODUCTION Le présent guide accompagne une excursion géologique à pied sur le sentier du lac Frame en décrivant les roches et les entités géologiques rencontrés en chemin. L’excursion débute au Centre des visiteurs et contourne le lac Frame dans le sens horaire. La carte géologique jointe à ce guide constitue un outil utile pour suivre le sentier et repérer les types de roches exposées de part et d’autre. Tel qu’indiqué sur la carte, le sentier du lac Frame forme une boucle d’une longueur de 7 kilomètres qu’un bon marcheur peut parcourir en une heure et demie. Prévoyez cependant y consacrer davantage de temps pour apprécier à leur juste valeur les entités géologiques rencontrées. Des roches similaires se présentent tout au long du sentier, de sorte que les mêmes types de roches peuvent être observés le long du trajet et discutés en d’autres arrêts. Le sentier est revêtu depuis l’édifice de la GRC du côté de la ville par rapport à l’hôpital Stanton sur la rive sud du lac Frame, mais sur la plus grande partie du parcours il escalade quantités de roches, emprunte des ponts de bois sur des 1 La flore et la faune sont en équilibre délicat dans ce milieu sub-arctique – veuillez les respecter en restant sur le sentier et en ne cueillant pas de fleurs ou de plantes. Le sentier offre plusieurs belvédères panoramiques munis de bancs et des affiches le long du parcours décrivent les animaux et les plantes que vous pourriez rencontrer : l’épilobe à feuilles étroites, l’orge agréable, des buissons de rosiers sauvages, le genévrier horizontal, le bouleau à papier, le pin gris et l’épinette noire ainsi que toute une gamme d’autres arbres, fleurs, buissons et plantes peuvent être observés en divers points du sentier. Prenez votre temps et appréciez la nature. 2 Les roches sur lesquelles vous marchez CARTE GÉOLOGIQUE étendues basses marécageuses ou court sur des segments gravelés. Recherchez les pieux de métal gris coiffés d’un capuchon orange fichés dans les roches et les symboles de prospecteurs peints en blanc aux endroits où le chemin à suivre n’est pas évident. Il est recommandé d’avoir de robustes chaussures et de se munir d’insectifuge. Ne pas oublier d’apporter un sac à ordures. datent de plus de 2,6 milliards d’années et sont d’un grand nombre de types différents, souvent composées d’un certain nombre de grains (minéraux) différents. Ces divers minéraux qui paraissent amassés ensemble sont reliés à la manière dont les roches se sont formées et fournissent aux géologues des indices qui les aident à déterminer quels processus ont formé les roches et à mieux comprendre la Terre. Les roches sont séparées en trois grands groupes selon leur origine, les roches ignées, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Le sentier du lac Frame court sur des roches ignées volcaniques et plutoniques. Les roches volcaniques se sont formées il y a environ 2700 millions d’années à une époque appelée l’éon archéen. Les roches volcaniques dans la région de Yellowknife sont dites de la Formation de Kam et c’est dans celles-ci que se trouvaient les anciennes mines d’or 3 Con et Giant. Les roches plutoniques datent également de l’Archéen et se sont formées environ 100 millions d’années après les roches volcaniques. Le contact entre la Formation de Kam et la Granodiorite de Western (un type de granite) est l’entité géologique la plus évidente le long du sentier. D’autres symboles indiquant l’emplacement des failles, des zones de cisaillement, des filons intrusifs de gabbro ou de diabase, des lacs et des zones recouvertes de sable ou de gravier (morts-terrains) GUIDE DES STATIONS LE LONG DU SENTIER DU LAC FRAME En se référant fréquemment à la carte géologique tout en cheminant le long du sentier on pourra éventuellement commencer à reconnaître des types de roches familiers. Certaines des entités géologiques intéressantes sont soulignées dans le présent guide. Station 1 La foreuse au diamant en montre est l’une des premières qui ont été utilisées pour l’exploration à la mine Giant – des foreuses similaires sont encore utilisées aujourd’hui. Cette foreuse remonte du sous-sol une carotte cylindrique de roche que le géologue examine et analyse pour en déterminer la teneur en minéraux dont l’or. sont également représentés sur la carte. Ces symboles sont expliqués dans la légende de la carte. Cette carte géologique est simplifiée de manière à ne représenter que les entités les plus grandes et les plus faciles à reconnaître. 4 Station 2 Derrière le matériel de terrain de jeu au parc Somba K’e, anciennement le parc Petitot, des cicatrices d’affouillement glaciaire (marques de raclage) et des stries (rainures entaillées) sont préservées dans les roches volcaniques. Ces entités sont utilisées par les géologues pour déterminer la direction de progression des glaciers. Ici la glace du glacier se déplaçait approximativement en direction du sud-ouest. 5 Pendant le recul des glaciers, ceux-ci arrondissaient, lissaient et parfois même polissaient les roches sur lesquelles leurs mouvements de va-et-vient les déplaçaient. Ces deux effets des glaciers peuvent être observés le long du sentier. Station 3 En furetant sur la droite du sentier sur la pointe qui s’avance dans le lac Frame, on peut observer une veine de quartz blanc sur l’île dans le lac. Celle-ci suggère que du quartz fluide s’est infiltré dans la roche lors de l’ouverture d’une fissure. Station 4 Plage McNiven. La dépression formant cette plage existe en raison de la présence de la faille de Pud sous la région. Cette faille a déplacé de plus de 400 mètres les roches situées d’un côté par rapport à celles de l’autre côté. En examinant la carte géologique on constatera que les roches de part et d’autre de la faille ne correspondent pas. 6 Après le retrait des glaciers, la plus grande partie des Territoires du Nord-Ouest était recouverte par un immense lac nommé Lac glaciaire McConnel. Lorsque les eaux de ce lac se sont retirées elles ont laissé dans les zones basses du sable fin comme à la plage McNiven et dans les sablières près de l’aéroport. En atteignant la piscine commémorative Ruth Inch, sur la gauche audelà du terrain de jeu et du golf-miniature, regarder à droite au-delà du lac Frame vers les collines roses près de l’hôpital. Remarquer que la roche à la base de la colline est de couleur vert foncé alors qu’au sommet les roches sont nettement de couleur rose. Il s’agit d’un contact géologique (la surface entre deux types de roche différents). Station 5 Après la petite passerelle en bois pour piétons, le sentier remonte un petit plan incliné. Au haut de la côte, observer les veines de granite rose recoupant les roches volcaniques foncées de part et d’autre du sentier. Tenter de suivre ces dernières en imaginant que du magma s’infiltre dans ces fissures. 7 La prochaine passerelle en bois permet de franchir une dépression que les géologues nomment faille de Kam. Cette faille s’étire vers le sud le long de la rive est du lac Kam (juste hors du centre-ville). Comparable à la célèbre faille de Sans Andreas en Californie, la faille de Kam n’est plus active. Station 6 Au sommet de la prochaine côte, on observe un lampadaire sur la gauche et un repère de sentier avec capuchon orange dans les roches sur la droite. Le sentier chemine alors en grande partie sur les roches et il faut donc se laisser guider par les repères de sentier et les symboles de prospecteur. Faire l’ascension des roches jusqu’au banc installé au belvédère près de l’hôpital. Remarquer le granite rose, les filons intrusifs de granite, les veines de quartz, les pegmatites (roches à grains grossiers) et les zones de cisaillement (similaires à des failles mais présentant une zone de déplacement et de déformation plus large). Juste devant le banc on peut constater que la pegmatite se compose de grains de quartz et de feldspath rose très grossiers. 8 Le grand «X» blanc peint sur la roche marque le repère cimenté au centre de celle-ci, un repère d’arpentage des terres du Canada. Les arpenteurs relient entre eux des repères comme celui-ci qui servent pour la cartographie topographique et d’autres activités d’arpentage. Marcher jusqu’à la rive et chevaucher ce contact en plaçant un pied sur la granodiorite rose et l’autre sur la roche volcanique gris foncé : vous chevauchez alors 100 millions d’années d’histoire géologique. On peut s’imaginer le magma granodioritique chaud pénétrant les roches volcaniques plus froides. Station 7 En continuant sur les collines de granite rose, la roche devient progressivement plus blanche ou plus grise. Le granite blanc renferme davantage de feldspath blanc et le granite rose davantage de feldspath rose. Rechercher les filons intrusifs blancs à grains fins et les taches d’aspect rouillé résultant de la présence de fer dans la roche. Remarquer que la transition entre les granites rose et blanc est progressive plutôt que brusque. 9 Station 8 recoupement entre les différents types de roches peuvent servir à déterminer lesquelles se sont formées en premier. Ici, le gabbro s’est formé en premier, avant les intrusions granitiques, elles-mêmes apparues avant l’intrusion par les veines de quarts qui recoupent et le granite et le gabbro. Au plus près d’Old Airport Road, les collines de granite se trouvent à droite en direction du lac. Le granite est rose et composé de grains très grossiers, ce qui permet d’en observer les minéraux constituants, le quartz gris-blanc, le feldspath rose et l’amphibolite (foncée). Station 10 Il ne faut pas se laisser abuser par les lichens recouvrant la plupart des roches dans ce secteur. Des lichens de divers types, constitués d’une combinaison de champignons et d’algues, sont présents à cet endroit : un lichen plat, lisse et noir, un lichen plat, lisse et gris, un lichen feuillu noir et un lichen feuillu vert pâle. Bien que les lichens puissent parfois rendre l’identification des roches difficile, ils constituent un maillon essentiel de la chaîne alimentaire. Station 9 En atteignant ce repère (près de la passerelle en bois), on peut observer plusieurs filons intrusifs de granite rose et veines de quartz blanc dans le gabbro (une roche plutonique à grains grossiers d’un gris verdâtre). Les relations de 10 Avant de prendre pied sur la passerelle, observer les roches attentivement. Cette roche est appelée brèche (une roche composée de fragments d’un ou de plusieurs types de roche plus anciens). À cet endroit la brèche se compose de nombreux fragments vert pâle entourés d’un matériau à grains fins vert plus foncé (la matrice). Elle doit sa formation à une activité volcanique de nature explosive. Dans ce cas, les fragments vert pâle sont d’une roche volcanique appelée dacite (quartz et feldspath à grains fins) et cette roche est ainsi appelée brèche dacitique. Juste avant la prochaine petite passerelle en bois, on observe quelques bandes de quartz. Elles sont appelées fissures d’extension et se sont formées 11 lors d’une fracturation de la dacite qui a permis au fluide quartzeux de combler les fissures. Station 11 En regardant autour des repères de sentier et des bancs on peut identifier la dacite de couleur chamois pâle. Ici la dacite n’est pas fracturée ou bréchifiée, mais forme des coussins présentant de grandes bulles de gaz qui ont été comblées par du quartz et de la calcite blancs. Les tâches vertes de forme arrondie et d’un diamètre pouvant atteindre jusqu’à 30 cm se composent d’épidote, un minéral de couleur pistache fréquemment présent dans les roches faiblement métamorphisées. La dacite est recoupée par un filon intrusif de gabbro noir d’une largeur d’environ 1 mètre qui court parallèlement au sentier. En poursuivant parallèlement au filon intrusif, on peut constater un changement du type de roche. Un filon-couche de gabbro tacheté d’un grain très grossier fait place à la dacite à l’emplacement d’un contact que traverse le sentier. Le filon intrusif de gabbro recoupe le filon-couche de gabbro tacheté ainsi que la dacite, ce qui indique que le gabbro de ce filon est le plus récent (le plus jeune) de ces trois types Station 12 Au sommet de la colline, entre deux repères et avant d’atteindre l’escalier, rechercher de grands phénocristaux (grands cristaux) de feldspath de couleur chamois d’une longueur pouvant atteindre jusqu’à 3 cm dans un filon intrusif de gabbro. Station 13 Quels types de roche paraissent ne pas provenir d’un lieu à proximité? On observera des blocs plats de grès rouge ainsi que du granite, des roches sédimentaires et des roches volcaniques de différentes couleurs. Le grès n’est pas un type de roche local. Tous ces blocs ont été transportés jusqu’ici par les glaciers. L’arrondissement d’un bloc peut parfois aider à déterminer sur quelle distance il a été déplacé. Les blocs plus arrondis sont ceux qui ont été transportés le plus loin. de roche. 12 13 Station 14 Sous le grand écriteau explicatif intitulé «Waterlords» rechercher des roches volcaniques basaltiques en forme de coussins. Il s’agit de pâtés arrondis aux bords plus pâles qui ont été jadis les bords extérieurs de conduits de lave rapidement refroidis dans l’eau de mer, ce qui a formé une croûte autour d’un centre de lave en fusion ayant cristallisé et refroidi pour produire ces formes de coussins arrondis. On peut observer de petites taches blanches et rondes dans les coussins; ce sont des bulles de gaz conservées appelées vacuoles qui ont par la suite été comblées de quartz et de calcite. Station 15 Cet affleurement se trouve sur la gauche entre l’édifice de l’Assemblée législative et la place des nations («Place of the People»), une structure élevée en forme de pyramide. Une veine de quartz d’une largeur de 5 cm recoupe la dacite grise environnante. Remarquer que cette veine est 14 segmentée par de petites fissures ou failles séparant la même veine en parties distinctes. Les géologues utilisent des entités de ce genre pour déterminer la direction du déplacement le long d’une faille et son ampleur. Station 16 Observer attentivement les roches qui ont servi à la construction de l’allée de promenade donnant accès la place des nations. Ces fragments de grès et de mudstone sont des roches sédimentaires transportées ici depuis le bras oriental du Grand lac des Esclaves. Rechercher des rides de clapotis conservées sur certaines de ces roches. L’action des vagues a formé ces rides de la même manière que sur les plages de sable contemporaines. Cette caractéristique nous indique que ces roches se sont formées sous l’eau. La couleur rouge de la roche est attribuable au fait qu’elle renferme de l’hématite, un minéral composé de fer oxydé. Station 17 Notre excursion se termine au Monument au mineur. Il est dédié à tous les travailleurs décédés dans les mines des Territoires du Nord-Ouest. L’industrie de l’extraction minière de l’or s’est implantée 15 à Yellowknife vers la fin des années 30 et jusqu’à maintenant près de 15 000 000 d’onces d’or ont été tirés des mines d’or de la région. Bien que les mines Con et Giant de Yellowknife soient maintenant fermées, elles ont joué un rôle considérable dans l’histoire de la communauté. Et qui sait … peut-être y a-t-il encore de l’or à découvrir près de notre ville! GLOSSAIRE DE TERMES CHOISIS Basalte : Roche volcanique formée à partir d’une lave riche en magnésium et en fer. La plupart des roches le long du sentier du lac Frame sont du basalte et on les appelle souvent roches vertes parce que leur surface altérée tend à présenter une teinte verdâtre. Batholite : Grande masse de roche plutonique exposée en surface sur une superficie de plus de 100 kilomètres carrés. Une partie de la région que traverse le sentier est formée d’un batholite de granodiorite. Brèche : Terme décrivant la texture des roches renfermant des fragments anguleux de plus d’un type de roche. Contact : Lieu ou surface où deux des roches de deux types ou âges différents se rencontrent. Dacite : Roche volcanique composée de quartz et de feldspath à grains fins dont la composition est similaire à celle du granite. Diabase : Roche ignée basique commune formant habituellement des filons intrusifs ou des filons-couches. Faille : Fissure ou fracture de la croûte terrestre le long de laquelle il y a eu déplacement. Filon-couche : Couche de roche ignée parallèle à des couches de roches sédimentaires ou volcaniques plus anciennes et intercalée entre celles-ci (similaire à un filon intrusif mais beaucoup plus grosse). 16 17 Filon intrusif : Masse de roche ignée allongée et relativement mince ayant recoupé à l’état fondu les couches de roche qu’elle pénètre. Gabbro : Roche plutonique d’un gris verdâtre foncé et d’un grain plus grossier parce qu’elle s’est refroidie lentement sous la surface de la Terre. Géologie : Science de l’étude des processus intervenant sur la Terre et des roches et minéraux composant notre planète. Granite : Roche (intrusive) ignée (plutonique) à grains grossiers composée de quartz, de feldspath et de mica. Le long du sentier du lac Frame on observe beaucoup de granite rose et blanc. Granodiorite : Type de granite renfermant davantage de feldspath riche en sodium ou en calcium que de feldspath potassique. Dans la région du lac Frame la granodiorite est de couleur blanche à rose et principalement à grains grossiers. Pegmatite : Roche ignée à grains grossiers (la plupart des grains mesurant plus de 1 cm) présentant habituellement une texture irrégulière et une composition similaire à celle du granite; on la trouve habituellement sous forme de filons intrusifs ou de veines. On observe un grand nombre de pegmatites le long du sentier Ingraham, surtout dans le quartier Frame Lake South près de l’hôpital. Phénocristaux : Grands cristaux remarquables habituellement bien formés et observables dans une roche volcanique ou un filon intrusif. 18 Roche ignée : Roche s’étant solidifiée à partir d’un matériau fondu (magma) provenant d’une grande profondeur sous la surface de la Terre où la température et la pression sont élevées. Si le magma peut cheminer jusqu’en surface, il s’épanche, se refroidit rapidement et forme une roche volcanique à grains fins; cela se compare à l’activité observée de nos jours à Hawaï ou en Islande. Si le magma n’atteint pas la surface, il se refroidit lentement et cristallise en profondeur pour former une roche plutonique à grains grossiers qui peut plus tard être mise à nu par l’érosion. La région du lac Frame repose principalement dans des roches ignées volcaniques (en vert sur la carte) et plutoniques (en rose sur la carte). Roches Roches ayant subi un changement de texture ou de métamorphiques : composition sous l’effet de la chaleur et/ou de la pression. La plupart des roches ignées de la région ont été métamorphisées (changées). Roches Roches dont la formation résulte de l’érosion d’autres sédimentaires : roches et du dépôt des matériaux érodés par des processus agissant en surface comme par le vent, l’eau (lacs, cours d’eau, océans) et les glaciers. Les roches sédimentaires se forment lorsque les sédiments (particules érodées) s’accumulent – comme le sable au fond des lacs, le long des rivages et même dans les déserts (dunes). À mesure que les sédiments s’accumulent, ils sont soumis à des pressions croissantes, se compactent et se 19 consolident pour former une roche sédimentaire comme le grès. Le mudstone, le sel, le charbon et le calcaire (formé à partir de récifs coralliens) sont d’autres roches sédimentaires. Tuf : Roche composée de fine cendre volcanique. Veine : Masse laminaire habituellement mince comblant une crevasse ou une fissure dans la roche. Une veine peut renfermer un ou plusieurs types de minéraux. Les veines de quartz sont abondantes le long du sentier du lac Frame. Vacuoles : Bulles de gaz de forme arrondie conservées dans le magma ou la lave solidifiés. Nous espérons que vous avez apprécié votre randonnée sur le sentier du lac Frame et vos commentaires sont les bienvenus. Pour tout renseignement concernant les sentiers, installations ou les déplacements en général, veuillez communiquer avec : Le Centre des visiteurs (The Northern Frontiers Visitors Centre) No 4, 4807 40e Rue Yellowknife, (TN-O), Canada X1A 3T5 Téléphone : (867) 873-4262 Télécopieur : (867) 873-3654 Sans frais en Amérique du Nord 1-877-881-4262 Site Web : www.northernfrontier.com Pour d’autres renseignements sur la géologie dans les T. N.-O., veuillez communiquer avec le Bureau géoscientifique des Territoires du Nord-Ouest B.P. 1500, 4601-B 52e Avenue Yellowknife, (TN-O), X1A 2R3 Canada Téléphone : (867) 669-2636 Télécopieur : (867) 669-2725 Courriel : [email protected] Site Web : www.nwtgeoscience.ca Minerals Development Directorate Édifice Bellanca, 6e étage 4914 50e Rue Yellowknife, (TN-O), X1A 3G5 Téléphone : (867) 669-2571 Télécopieur : (867) 669-2705 Courriel : [email protected] Site Web : http://tno.ainc.gc.ca Photos: Andrea Mills, Bureau géoscientifique des Territoires du Nord-Ouest 20 Liz Gilbert, MAINC 21