synthèse sur la géologie et la géomorphologie du centre écologique
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SYNTHÈSE SUR LA GÉOLOGIE ET LA GÉOMORPHOLOGIE DU CENTRE ÉCOLOGIQUE DE PORT-AU-SAUMON Par le Bureau d’écologie appliquée Pour le Centre écologique de Port-au-Saumon Septembre 2012 Avant-propos L'histoire géologique de la région de Charlevoix a été particulièrement étudiée et présente plusieurs singularités. Les sentiers présents sur le territoire du CEPAS permettent de survoler, d'interpréter et de mieux comprendre la géomorphologie de la région. Le présent rapport a été rédigé afin de mettre à jour l'interprétation géologique et géomorphologique qui avait été effectuée dans les années 1970. Il s'insère dans le projet plus vaste de mise à jour des données biophysiques recueillies au fil du temps par le CEPAS. Équipe de travail Rédaction du rapport Marie-Claire Gervais, Technicienne en aménagement cynégétique et halieutique, B.Sc. Géographe Photographies Audrey Lachance, techn. aménag. faune, Bureau d’écologie appliquée Hélène Gilbert, M.Sc. Biologie et écologie, Bureau d’écologie appliquée Validation du rapport Hélène Gilbert Guy Larochelle, directeur du CEPAS David Bernard, Directeur-adjoint du CEPAS 2 Table des matières Avant-propos.................................................................................................................... 2 Équipe de travail ............................................................................................................. 2 Table des matières......................................................................................................... 3 1 CONTEXTE ................................................................................................................... 5 2 MÉTHODE .................................................................................................................... 6 3 DESCRIPTION DU MILIEU .................................................................................... 7 3.1 Contexte physique ............................................................................................................ 7 3.1.1 Astroblème de Charlevoix........................................................................................ 7 3.1.2 Zone de séismicité .................................................................................................... 8 3.1.3 Territoire du CEPAS................................................................................................. 9 3.2 Éléments géologiques..................................................................................................... 11 3.2.1 Gneiss granitique ..................................................................................................... 11 3.2.2 Paragneiss ................................................................................................................. 11 3.2.3 Gneiss à amphiboles................................................................................................ 12 3.2.4 Veine de quartz ....................................................................................................... 12 3.2.5 Diaclase ..................................................................................................................... 13 3.2.6 Dyke de diabase ...................................................................................................... 13 3.2.7 La pente des couches rocheuses ......................................................................... 15 3.3 Éléments géomorphologiques ....................................................................................... 15 3.3.1 Vallée suspendue...................................................................................................... 15 3.3.2 Terrasse marine ...................................................................................................... 17 3.3.3 Talus d'éboulis......................................................................................................... 17 3.3.4 Affleurements rocheux......................................................................................... 18 3.3.5 Faille de la rivière de Port-au-Saumon .............................................................. 19 3.3.6 Ancien delta de la rivière Port-au-Saumon....................................................... 20 3.3.7 Faille du ruisseau Marguerite .............................................................................. 21 3 3.4 Synthèse et localisation ............................................................................................... 23 6 CONCLUSION .......................................................................................................... 30 7 RÉFÉRENCES ............................................................................................................. 31 Liste des figures Figure 1 : Schéma de l'anticlinal de la baie de Port-au-Saumon........................ 15 Figure 2: Talus d'éboulis............................................................................................. 18 Figure 3 : Schéma des failles de la région du CEPAS ......................................... 20 Figure 4: Île Sabère et l'Île de la Camarine.......................................................... 21 Figure 5: Canyon du Ruisseau Marguerite.............................................................. 22 Liste des tableaux Tableau 1: Synthèse de la géologie et de la géomorphologie du CEPAS par sentier ............................................................................................................................ 24 Liste des cartes Carte 1: Carte simplifiée de la géomorphologie et de la géologie du territoire du CEPAS ....................................................................................................................... 25 Carte 2: Géomorphologie et géologie du sentier de l'Aigle doré ..................... 26 Carte 3: Géomorphologie et géologie des sentiers Calypso et Gaylussaccia . 27 Carte 4: Géomorphologie et géologie du sentier Habenaria.............................. 28 Carte 5: Éléments géologiques et géomorphologiques sur le territoire du CEPAS............................................................................................................................. 29 Comment citer ce document : Gervais, Marie-Claire, 2012. Synthèse sur la géologie et la géomorphologie du Centre écologique de Port-au-Saumon. Par le Bureau d’écologie appliquée. 32 pages. 4 1 CONTEXTE Le territoire du centre écologique de Port-au-Saumon est situé sur la rive nord du Fleuve Saint-Laurent dans la région de Charlevoix. Celle-ci est réputée pour ces vues splendides où s'entremêlent l'eau, la forêt et les montagnes. Ces paysages ont été façonnés par différents phénomènes géomorphologiques et sont riches d'histoire géologique. En effet, la région de Charlevoix est située dans une des plus vieilles provinces géologiques de la planète. En plus des diverses formations laissées par la dernière glaciation, l'impact d'une météorite géante a créé un immense cratère découvert par Jehan Rondot (1968). La région est traversée par plusieurs failles d'importance, dont la faille du Saint-Laurent, et la faille de charriage Logan. Aussi, la région de Charlevoix se trouve à cheval entre trois provinces géologiques soit la province géologique de Grenville, la plate-forme SaintLaurent et les Appalaches. Le territoire du CEPAS, par sa situation géographique à la marge nord-est du cratère de 56 km de diamètre et la présence de la faille du ruisseau Marguerite et de la faille de Port-auSaumon, a un potentiel particulièrement intéressant à des fins d'éducation. Plusieurs études scientifiques sur la séismicité, l'astroblème de Charlevoix ou encore sur le lien possible entre les deux, ont été publiées. Dans un premier temps, les différents dynamismes qui ont façonné les paysages de la région de Charlevoix dans son ensemble et plus précisément sur le territoire du CEPAS seront abordés. La géologie et la géomorphologie du territoire seront essentiellement décrites sur d'interprétation. 5 le parcours des sentiers 2 MÉTHODE L'information extraite des six guides de terrain (CEPAS, 1972 à 1992) a servi d'assise aux mises à jour effectuées pour ce rapport. Les différents documents de référence mentionnés dans le présent document ainsi que les cartes ont permis de bonifier et de modifier, dans le cas échéant, les informations géologiques et géomorphologiques concernant le territoire du CEPAS. La cartographie a été effectuée à l'aide des cartes, des schémas et des textes disponibles dans les guides de sentier produits par le CEPAS. Les cartes de géologie, les cartes écoforestières, l'orthophotographie du territoire et la littérature scientifique mentionnée en référence à la fin de ce document ont également été consultées. Finalement, la collecte de données effectuée sur le terrain par Hélène Gilbert et Audrey Lachance à l'été 2011 a permis d'y ajouter quelques précisions. 6 3 DESCRIPTION DU MILIEU 3.1 Contexte physique 3.1.1 Astroblème de Charlevoix L'astroblème de Charlevoix est l'un des plus importants impacts météoritiques de la planète. C'est suite à la découverte de cône de percussion (shatter cones) sur le territoire par Jehan Rondot, en 1968, que l'existence de l'impact météoritique a été confirmée. Par la suite, plusieurs recherches ont été entreprises afin de mieux comprendre ce type d'astroblème et ses répercussions sur le paysage. Ainsi, la collision avec la terre daterait de 342 ± 15 Ma (Dence 2004). L'impact créa un cratère de 56 km de diamètre (Rondot, 2007). Le territoire du CEPAS se trouve à la marge nord-est de cet impact alors que le pic central, le mont des Éboulements, se situe au centre du cratère. Celui-ci a une altitude de 768 m et implique qu’il y a eu une remontée progressive de la croûte terrestre de plus de 5 km de même qu’un abaissement allant jusqu'à 500 m sous le niveau du sol initial (Rondot, 1994). Outre la remontée, la force de l'impact a créé ce rabaissement annulaire. C'est d'ailleurs dans cette vallée que se retrouvent les villes de La Malbaie et de Baie-Saint-Paul. L'astroblème a eu lieu plus de 100 millions d'années après la création de la faille du Saint-Laurent qui date de l'Ordovicien supérieur. Il a d'ailleurs, provoqué sa dislocation à différents endroits (Rondot, 2007). Certains auteurs avancent que les tremblements de terre propres à la région seraient la conséquence directe de l'impact du cratère alors que d'autres croient plutôt que l'impact aurait fragilisé la croute ou encore, réactivé certaines 7 failles présentes sur le territoire sans toutefois être la cause première des tremblements de terre. 3.1.2 Zone de séismicité Comme mentionné auparavant, la région de Charlevoix est sujette aux tremblements de terre. On la nomme d'ailleurs la Zone sismique de Charlevoix (ZSC). Elle est la zone sismique la plus active de l'Est du Canada. Selon le site internet de Ressources Naturelles Canada, cinq séismes de magnitude égale ou supérieure à 6 se sont produits en 1663, 1791, 1869, 1870 et en 1925. Les données ont été enregistrées par séismographe seulement depuis 1925. La magnitude des séismes antérieurs a été évaluée surtout à l'aide des isoséistes, c'est-à-dire à l'aide de courbes d'égale intensité sismique. Ces courbes sont la transposition géographique des données obtenues à l'aide d'indices comme les dégâts observés et les témoignages recueillis. La séismicité cyclique de cette zone n'est pas encore totalement expliquée par les chercheurs. Plusieurs théories existent sur ce sujet et la littérature scientifique s'y rattachant est d'ailleurs très riche. Les principaux phénomènes qui pourraient influencer la fréquence et l'intensité des séismes seraient le relèvement isostatique suite au retrait du glacier laurentien, la présence de la faille du Saint-Laurent et l'astroblème. Selon Rondot (1989), la faille du Saint-Laurent ainsi que les failles semblables ne sont pas responsables des tremblements de terre. D'autre part, les chercheurs Patrick Wu et Paul Johnson (2000) ont proposé un modèle selon lequel le relèvement isostatique causé par le retrait de glaces combiné à la présence d'anciennes failles pourrait être la cause de la séismicité de la région. Les failles causées par une activité tectonique 8 ancienne seraient donc des zones de faiblesses de la croûte terrestre et pourraient être réactivées par le stress induit par le relèvement isostatique. D'autres recherches suggèrent que plusieurs facteurs ajoutés à la présence de la faille du Saint-Laurent seraient la cause de la fréquence et de la force des tremblements de terre de la région de Charlevoix. Tuttle et coll. (2010) suggèrent que l'impact météoritique ayant altéré la croûte terrestre, associée à la faille du Saint-Laurent serait le facteur initiateur des tremblements de terre. Somme toute, la plupart des auteurs reconnaissent que la séismicité de Charlevoix est causée par plus d'un facteur. Plusieurs questions restent sans réponse et plusieurs hypothèses sont à confirmer. 3.1.3 Territoire du CEPAS Le CEPAS se retrouve dans un contexte physique singulier résultant de différentes étapes et transformations géologiques. Tout d'abord, plusieurs affleurements rocheux permettent d'observer des roches de la province de Grenville. Cette province géologique est le résultat de l'érosion d'une ancienne chaîne de montagnes qui aurait eu la taille de la chaîne de montagnes actuelle de l'Himalaya pendant le Mésoprotérozoïque, il y a 1,5 à 1,0 milliard d'années. Elle s'étend sur 2000 km et a une largeur de 300 à 600 km. Elle débute au Labrador et continue jusqu'au sud des Grands Lacs. La région de Charlevoix est située dans la partie allochtone de l'orogénèse grenvillienne et est caractérisée par ces grands massifs de roches intrusives et des roches métamorphiques qui se retrouvaient à la racine des montagnes. Cette orogénèse est le produit de la collision des deux grands blocs continentaux américains. Le dyke de diabase présent sur le territoire du 9 CEPAS témoigne du début de l'ouverture de l'Océan Iapétus à la toute fin du Précambrien. Il fait partie des quelques traces laissées de la période Néoprotérozoïque au Québec. La faille du ruisseau Marguerite, comme nous le verrons plus loin, a aussi été formée lors de l'ouverture de l'océan Iapétus. Peu d'événements géologiques ont marqué l'histoire mésozoïque du Québec. L'impact du météorite a été daté à environ 350 millions d'années. Par la suite, le grand âge glaciaire a façonné, érodé et construit de nouveaux paysages. Les formes et les dépôts caractéristiques de cette période ayant débuté il y a 2 millions d'années et s'étant terminé il y a 6000 ans sont visibles un peu partout sur le territoire. La suite de ce document portera donc sur les divers éléments témoignant de ces étapes de l'histoire géologique de la région. 10 3.2 Éléments géologiques La présente section consiste en un résumé explicatif des différents éléments géologiques se retrouvant principalement sur les sentiers du CEPAS. 3.2.1 Gneiss granitique Le gneiss granitique est une roche métamorphique de l'ère précambrienne. Elle est une des plus vieilles roches du monde. La roche ignée en place a été jadis soumise à d'énormes changements de température et de pression, le processus du métamorphisme. C'est au cours de cette transformation que les minéraux constituants du granite (mica, feldspath et quartz) se sont regroupés en strates pour former le rubanement caractéristique du gneiss. Ce rubanement, ou litage, résulte de la variation de la composition minéralogique et est appelé la gneissosité. Le gneiss granitique affleure à divers endroits sur le territoire, mais il est bien visible d'abord au 30e mètre du sentier de l'Aigle doré, où il est entrecoupé de lits d'amphibolite. L'amphibolite est essentiellement formée d'amphibole verdâtre et, le plus souvent, d'un feldspath plagioclase blanc ou gris, disposés ou non en lits alternants. D'autres minéraux foncés s'y ajoutent parfois. La teinte d'ensemble varie du vert pâle au vert noisette. 3.2.2 Paragneiss À 301 m du début du sentier Habenaria existe un bel exemple d'un phénomène d'altération de la roche en place. La roche couleur de rouille est un paragneiss, formé à partir d'une roche sédimentaire qui avait une forte concentration en fer. Ce dernier s'est oxydé au contact de l'air et de l'eau pour donner une limonite. En conséquence, la roche s'effrite pour donner un 11 sable ferrugineux à grains grossiers de quartz et de feldspath. Le feldspath est un minéral qui est caractérisé par son éclat vitreux à translucide composé de silicate, d'aluminium, de potassium, de sodium ou de calcium. 3.2.3 Gneiss à amphiboles La richesse relative de l'écosystème présenté au panneau 4 du sentier Gaylussaccia est principalement due à la présence de la roche-mère qui est un gneiss à amphiboles. En effet, celui-ci se désagrège facilement et libère les minéraux qui favorisent la croissance des végétaux. Les amphiboles sont une famille de minéraux comprenant les silicates de fer, de calcium et de magnésium. 3.2.4 Veine de quartz Des veines de quartz sont apparentes à plusieurs endroits sur le territoire. Il est aisé d'en observer à deux endroits sur le sentier Gaylussaccia et également à trois endroits différents sur le parcours du sentier Habenaria. Le symbole chimique du quartz est SiO2. Sa dureté est plus grande que celle de l'acier; ce minéral incolore ou de teinte pâle (agates) ne possède pas de plan de clivage. Ce minéral est donc très dur et difficile à éroder. Il a tendance à ressortir davantage d'une surface exposée. C'est une des raisons qui explique pourquoi des veines de quartz affleurent un peu partout sur le territoire. D'autre part, le terme « veine » suggère qu'il s'agit d'un tube de quartz, mais il s'agit la plupart du temps de feuilles ou couches de quartz. Elles se forment selon diverses conditions, mais il s'agit la plupart du temps de la cristallisation de minéraux transportés dans une solution aqueuse dans une fissure de la roche. 12 3.2.4 Plage de pegmatite Une plage de pegmatite est visible sur le sentier Habenaria à environ 293 m sur le bord de la baie. La pegmatite est une roche ignée, intrusive. Dans ce cas-ci, elle est de composition granitique. Elle se distingue du granit par la taille des cristaux, de l'ordre du cm. Sa formation remonte à 900 millions d'années. Certaines pegmatites de la région (à Saint-Siméon) contiennent des minéraux radioactifs, mais elles ne sont pas encore exploitables de façon rentable. 3.2.5 Diaclase Il est possible d'observer des systèmes de diaclases à deux endroits sur le parcours du sentier Habenania. On observera, sur la roche dénudée, un réseau de cassures apparemment désordonnées. Ces fractures, appelées diaclases, sont cependant disposées parallèlement et en groupes, les groupes se croisant avec un angle de 60⁰. Elles ne présentent pas de rejet (déplacement entre les parties fracturées). Ce sont des joints de compression résultant des tensions qui se sont produites lors du plissement de la roche qui a formé l'anticlinal. L'eau d'infiltration, en gelant, a élargi les fissures déjà présentes dans la roche et c'est pourquoi on voit de gros blocs se détacher du socle. 3.2.6 Dyke de diabase Une petite boucle dans le sentier Habenaria permet l'observation d'un phénomène géologique intéressant. En effet, en bordure du sentier et parallèlement au ruisseau Marguerite, un dyke de diabase datant de quelque 700 millions d'années est observable. À la faveur d'une cassure ou d'une faiblesse dans la roche en place, le magma (matière en fusion provenant du 13 centre de la Terre) s'infiltra et jaillit à la manière d'un mur de lave. Issue de ce phénomène appelé dyke, la roche gris-noir, diabase basique, diffère par sa composition de la roche encaissante constituée de gneiss granitique. La matière en fusion est montée très irrégulièrement, puis elle a été plus ou moins ébréchée par l'érosion différentielle après refroidissement. L'aspect du dyke est donc plutôt irrégulier. Il est facile de constater une différence de texture entre le gneiss et la diabase. Le dyke de diabase basique présente de la calcite dans ses zones fracturées. Celle-ci est apportée par des infiltrations d’eau riche en calcium. 14 3.2.7 La pente des couches rocheuses L'existence de la pointe de la baie est la conséquence de l'érosion de la partie supérieure d'un anticlinal. Un anticlinal est une partie bombée d'un pli de la surface terrestre. Le pendage n'est pas la pente du relief, mais bien la pente des couches rocheuses. Sur la pointe de la baie, la pente des couches rocheuses est inclinée vers l'est (voir fig. 1). Source: guide des sentiers CEPAS Figure 1 : Schéma de l'anticlinal de la baie de Port-au-Saumon 3.3 Éléments géomorphologiques Cette section aborde la géomorphologie du paysage. Les éléments géomorphologiques du territoire sont décrits et expliqués brièvement. 3.3.1 Vallée suspendue Le départ du sentier de l'Aigle doré se trouve dans une vallée suspendue. C'est une vallée glaciaire qui débouche au-dessus de la vallée principale. La vallée suspendue est habituellement moins creusée que la vallée principale. Dans cette vallée, qui descend droit au fleuve, les dépôts meubles sont 15 profonds. Il s'agit principalement de graviers stratifiés alternant avec des lits sableux, reposant sur une argile à blocaux. L'origine probable est une terrasse marine à une époque de stabilité de la mer de Goldthwait. Elle est à une altitude d'environ 50 mètres au-dessus du niveau de la mer et a été entièrement cultivée au siècle dernier. Le terme « mer de Champlain » était autrefois utilisé par divers auteurs pour nommer la grande invasion marine ayant eu lieu après la fonte des glaciers dans le sud-est du Québec ainsi que dans l'estuaire et dans le golfe du SaintLaurent. L'acquisition de données plus précises, grâce à des datations et à la cartographie des dépôts meubles, a permis de délimiter cette zone à une région bien précise. Elle correspond à la région qui a été submergée en amont de Québec et représente un événement d'une durée relativement courte. Les eaux marines ont pénétré le territoire suite au recul du front du glacier et ces eaux se sont mêlées aux eaux des lacs subsistant dans la vallée du SaintLaurent pour former la mer de Champlain. Par ailleurs, l'étendue se situant en aval de Québec correspond à la mer de Goldthwait. C'est l'étendue d'eau qui s'est formée lors du retrait de la calotte glaciaire Labrador dans l'Estdu-Québec et dans les Maritimes (secteur du golfe). C'est donc la submersion et postglaciaire dans l'estuaire et le Golfe du Saint-Laurent à l'est de Québec. Elle n'a recouvert qu'une étroite bande de côte et pénétré le territoire là où les grandes vallées le permettaient comme dans ce cas-ci. La submersion goldthwaitienne a débuté il y a environ 14 000 ans et n'est pas terminée. En effet, comme le mentionne Jean-Claude Dionne dans son article « La mer de Goldthwaith au Québec » publié en 1977, le relèvement isostatique n'est pas terminé et des terres émergent encore de la mer. 16 3.3.2 Terrasse marine Plusieurs terrasses marines ou anciennes plages marines sont présentes sur le territoire du CEPAS. Tout d'abord, la tremblaie située au panneau 3 du sentier Calypso à approximativement 1500 m du début du sentier croît sur les dépôts d'une ancienne plage marine. Ensuite, il est possible d'observer ce phénomène à quatre endroits différents sur le sentier Habenaria. Ce sont des miniplaines presque horizontales composées de sédiments sableux parsemés d'un peu d'argile. Il est également intéressant de mentionner la présence de vestiges d'un ancien isthme dans la baie de Port-au-Saumon. Il est observable à partir du point de vue situé au mètre 915 du sentier de l'Aigle doré. Il s'agit du terrain plat où se trouve un chalet qui se situe au bout d'une bande mince et bien découpée qui s'avance vers le fleuve, vestige d'un ancien isthme. Les gens du pays appellent ce type de découpage un « dos-d'âne ». 3.3.3 Talus d'éboulis Sur le sentier de l'Aigle doré, à 200 mètres du début se trouve un ancien talus d'éboulis. Il est le résultat de l'action du gel. L'eau s'infiltrant dans les fissures prend de l'expansion (augmentation de 10 % en volume) et exerce une très forte pression (jusqu'à 150kg/cm2). Au fil des années, par cette action répétée associée à celle de l'érosion par les facteurs physiques et les racines, des blocs anguleux se détachent, les plus gros se rendant le plus loin. Les roches qui sont tombées au pied de l'escarpement forment un talus. On dit qu'il est ancien puisque beaucoup de terre s'est infiltrée entre les roches, solidifiant quelque peu l'ensemble qui accueille maintenant une végétation abondante (bleuet, lichen, etc.). Une caractéristique facilement 17 observable des blocs tombés est leur forme anguleuse. Les surfaces planes des plans de cassure se terminent par des arêtes vives. Un autre talus d'éboulis peut être observé au panneau 2 du sentier de Gaylussacia. L'inclinaison de ce talus d'éboulis est à peu près stable et voisine les 40⁰. Même si le pierrier semble constitué de blocs de même dimension, il s'y effectue un certain triage amenant les plus gros blocs vers le bas de la pente. À certains endroits, cet entassement de matériaux grossiers crée divers abris naturels pour les animaux. Les roches sont des gneiss issus de granites ayant subi un métamorphisme dynamothermique. Ils sont constitués de feldspath, roche rosée comprenant de l'orthose (≈ 30 %), du quartz (roche blanche, ≈30 %) et du mica (roche gris-noir) et autres minéraux tels la biotite et les amphiboles (≈ 10 %). Figure 2: Talus d'éboulis 3.3.4 Affleurements rocheux Un affleurement rocheux est un segment visible de la roche mère. Les affleurements rocheux présents à différents endroits sur le territoire de la CEPAS sont composés soit de quartz (sentier Aigle doré) ou de gneiss 18 granitique (sentier Gaylusaccia). Le quartz étant un minéral très dur et difficile à éroder, il ressort davantage sur une surface exposée. On retrouve également d’importants affleurements rocheux dans la zone intertidale jusqu’à la ligne des hautes eaux saisonnières. C’est à ces endroits que sont le plus visibles les stries ou cannelures laissées par le passage des glaciers. 3.3.5 Faille de la rivière de Port-au-Saumon Une faille est une cassure plus ou moins plane accompagnée d'un déplacement relatif des deux compartiments qu'elle détermine, et qui se forme lors des périodes de grandes tensions, comme c'est le cas lors des orogénèses. Elle peut s'étendre sur de grandes distances, comme la faille Logan qui suit le fleuve Saint-Laurent sur quelques centaines de kilomètres avant de déboucher dans le lac Champlain. Il est possible d'observer la faille de la rivière Port-au-Saumon à partir de l'observatoire situé à 339 m du début du sentier de l'aigle doré. C'est un phénomène géologique remarquable. On aperçoit nettement la coulée abrupte dans la montagne, qui se trouve de l'autre côté de la vallée, sur la gauche. Cette intéressante formation géologique remonte approximativement à 450 millions d'années. À cette époque est survenue l'orogénèse de Taconique. À peu près en même temps que la faille Logan (faille inverse) apparurent alors sur la rive nord des failles normales, et formant un réseau qui s'étend jusqu'à Montréal, la faille normale du Saint-Laurent. Les failles de la rivière Port-au-Saumon et du ruisseau Marguerite sont des segments visibles de ce réseau. 19 La faille de la rivière Port-au-Saumon est assez large et ses parois ont été adoucies surtout par l'érosion glaciaire. Elle n'a qu'un kilomètre de longueur, après quoi elle débouche sur une vallée glaciaire où la rivière parcourt de nombreux méandres. Notons que la roche dans laquelle les deux failles de Port-au-Saumon sont survenues est un gneiss granitique qui a été mis en place il y a environ 950 millions d'années, lors de l'orogénèse Grenvillienne. Ligne de Logan Figure 3 : Schéma des failles de la région du CEPAS 3.3.6 Ancien delta de la rivière Port-au-Saumon Au pied de la montagne se dessine l'ancien delta de la rivière. Il est de forme conique et très étendu. Aujourd'hui, la rivière contourne ses anciens dépôts alluvionnaires du côté ouest et se jette un peu plus loin dans la baie de Port-au-Saumon. Sur le sentier de l'Aigle doré à 915 m du début du sentier, il est possible d'observer un delta actuel. En effet, trois cours d'eau se jettent dans la baie, d'où son eau saumâtre: le ruisseau Marguerite, le ruisseau du Port-au-Persil (ruisseau Mailloux) et la rivière du Port-auSaumon, et c'est cette dernière qui forme un delta à son embouchure. Les 20 matériaux transportés par l'eau s'accumulent à cet endroit et se classent d'amont en aval, des plus grossiers aux plus fins. Un magnifique panorama s'y offre à nous. Les trois faciès caractéristiques de Charlevoix se détachent nettement : montagnes couvertes de forêts, caps rocheux et fleuve. À Portau-Saumon, le Saint-Laurent forme une grande baie. À marée basse, l'eau se retire complètement et découvre une large batture s'étendant jusqu'à l'île Sabère et l'île Camarine. Figure 4: Île Sabère et l'Île de la Camarine 3.3.7 Faille du ruisseau Marguerite La faille du ruisseau Marguerite fait également partie des segments visibles de la faille du Saint-Laurent et donc d'un ensemble de failles normales formé pendant l'ouverture de l'océan Iapetus. Cet ensemble comprend la faille du Gouffre, la faille du Saint-Laurent parallèle au fleuve ainsi que la faille de Charlevoix sous le fleuve et la faille de la Rive Sud. La formation de la faille du ruisseau Marguerite est une cassure de la roche en place. 21 Figure 5: Canyon du Ruisseau Marguerite Cette action se produit lorsque la nature et les conditions de la roche en place ne permettent pas un plissement de celle-ci en réponse aux forces de l'intérieur de la terre. C'est en empruntant le sentier Habenaria qu'il est possible d'observer ce canyon qui se prolonge jusqu'à Port-au-Persil. Le canyon s'approfondit d'année en année, le ruisseau creusant tranquillement son lit. Les fragments de roches observables dans le fond du ruisseau sont transportés par le courant et expulsés dans le fleuve. La formation du canyon est causée par l'érosion de la roche en place. Le fond de la faille est composé d'une roche typique des zones de cisaillement et de failles, c'est-à-dire des zones de faiblesse de l'écorce terrestre. La faille, ici, est très mineure. Son rejet, soit la différence de niveau de part et d'autre de celle-ci, est très faible. La roche dans laquelle 22 cette faille s'est produite est un gneiss composé d'éléments anguleux. Au fond du ruisseau, de gros blocs erratiques arrondis et abandonnés par les glaciers sont bien visibles. Il existe une brèche de faille qui est visible dans la faille et par morceaux, sur la plage de pegmatite mentionnée précédemment. Elle se situe entre l’escalier d’accès à la faille du ruisseau Marguerite et le bloc erratique, sur le côté nord de la faille. Si l'on regarde de l'autre côté de la baie de Port-au-Saumon, on remarque un changement dans la physiographie. De l'autre côté, ce sont des dépôts marins qui formaient d'anciennes terrasses marines. À l'embouchure de la rivière de Port-au-Saumon, les dépôts consistent en un till fluvio-glaciaire (roches mises en place lors de la dernière glaciation), dont les plus petits éléments ont été lavés par la rivière. 3.4 Synthèse et localisation Cette section présente à l'aide d'un tableau synthèse et de cartes la localisation des éléments présentés précédemment pour chacun des sentiers. 23 Tableau 1: Synthèse de la géologie et de la géomorphologie du CEPAS par sentier Éléments géologiques et géomorphologique sur le territoire du CEPAS Point d'intérêts sur le No. sentier ou observable à Distance à partir Datation Brève description du début du sentier (m) partir du sentier Sentier Aigle doré 1 Vallée suspendue Dernière glaciation ≈ 14 000 ans Dépôts meubles profonds : gravier stratifié alternant avec lits sableux, sur une argile à blocaux provenant probablement d'une ancienne terrasse 0 marine. Ère précambrienne 2 Gneiss granitique (≈ 4600 < 542 Ma Ce gneiss est coupé de lits d'amphibolite. 30 d'années) Elle est composée de gneiss granitique. 3 Petite falaise rocheuse 4 Ancien talus d'éboulis Résultat de la fissuration des roches de la falaise par le gel 5 Affleurement rocheux Composé principalement de quartz 6 Faille de la rivière de Portau-Saumon 7a Batture 7b Ancien isthme 7c Ancien delta 8 Delta Pendange faible puisque localisation près du sommet de l'anticlinal situé 80 240 247-300 Coulée abrupte. Cette faille remonte approximativement à 650 millions ≈ 450 Ma d'années d'années, elle a donc été formée pendant l'orogénèse taconienne dans le 339 gneiss granitique datant lui de du cycle orogénique grenvillien. Période actuelle À marée basse, on aperçoit la large batture s'étendant jusqu'à Île de Sabère et l'île Camarine ≈ 12 900 ans (retrait Bande mince et bien découpée qui s'avance vers le fleuve, vestige d'un du front glaciaire) ancien isthme. ≈ 12 900 ans (retrait Au pied de la montagne e dessine l'ancien delta de la rivière. Il est de forme du front glaciaire) coniique et très étendu. Période actuelle 915 Une accumulation de sédiments forme un delta à l'embouchure de la rivière de Port-au-Saumon Sentier Calypso 9 10 Ancienne terrasse marine ≈ 12 900 ans (retrait du front glaciaire) La tremblaie est située sur des dépôts d'une ancienne plage marine Elles sont disposées soit parallèlement ou en groupe se croisant avec un Diaclases angle de 60° m (joints de compression) 1492 3284 Sentier Gaylussaccia 11 Pierrier 12 Dyke 13 Talus d'éboulis Ces blocs de gneiss aux bords anguleux se sont détachés de la falaise ≈ 700 Ma d'années Gneiss à amphibole (≈ 4600 < 542 Ma d'années) 15 Affleurements rocheux 16 Veine de quartz d'approximativement 900 millions d'années Il a une inclinaison voisinant 40⁰. Les plus gros blocs se situent vers le bas de la pente Ère précambrienne 14 Intrusion de diabase basique à l'intérieur du gneiss granitique datant Roche-mère qui se désagrège facilement et ce qui rend les minéraux disponibles aux plantes et favorise une plus grande diversité Sommet de montagne caractérisé par de nombreux affleurements rocheux de gneiss granitique Elle a une épaisseur de 5 cm et s'étend sur environ 4 m de longueur 196 360 553 777 1233 1481 et 1752 Sentier Habenaria 17 18 Ancienne terrasse marine ≈ 12 900 ans (Retrait Miniplaine presque horizontale formée par une ancienne terrasse marine du front glaciaire) composée de sédiments sableux mêlés avec un peu d'argile Faille du Ruisseau Il est possible d'apercevoir la roche composée de fragments cimentés. C'est Marguerite une des caractéristiques des zones de cisaillement Cette brèche de faille se situe entre l’escalier d’accès à la faille et le bloc Brèche de faille erratique du côté nord du ruisseau marguerite. Elle est visible par 184 184-300 morceaux, sur la plage de pegmatite Gros blocs erratiques Dernière glaciation ≈ 14 000 ans Blocs arrondis et abandonnés par les glaciers visibles au fond du ruisseau Veine de quartz Anciennes terrasses marines 19 Plage de pegmatites 282 ≈ 12 900 ans (Retrait Du côté est de la baie de Port-au-Saumon, les dépôts marins ont formé ces du front glaciaire) anciennes terrasses marines. ≈ 900 Ma d'années Paragneiss Till fluvio-glaciaire Dernière glaciation ≈ 14 000 ans Intersection du sentier qui mène au dyke de diabase. Veines de feldspath et de 305 à grains grossiers de quartz et de feldspath. À l'embouchure de la rivière de Port-au-Saumon, on aperçoit ces roches mises en place lors de la dernière glaciation. Il est possible de les observer au sol. quartz Dyke de diabase 293 Cassures grossièrement parallèles et sans rejet qui fissure la roche. Système de diaclases 20 l'ordre des centimètres. Roche couleur de rouille formée à partir d'une roche sédimentaire qui contenait une forte concentration de fer. L'altération de la roche en place, le paragneiss, a donné un sable ferrugineux Sable ferrugineux 19a Roche ignée, intrusive de composition granitique. Les cristaux sont de 300 ≈ 700 Ma d'années Affleurement rocheux La diabase de couleur gris noir contraste avec le gneiss par sa couleur et sa - texture Il est composé de paragneiss. Sentier Habenaria (suite) 21 22 Résultat du travail lent et acharné de l'eau. Érosion Anticlinal partie supérieure d'un anticlinal. Ancienne plage marine 24 Cône d'éboulis 771 Cassures grossièrement parallèles et sans rejet qui fissure la roche. Système de diaclases 23 474 Le pendage est incliné vers l'est, ainsi la pointe de la baie est l'érosion de la ≈ 12 900 ans (Retrait Le sol est composé d'un sable grossier provenant d'une plage marine datant du front glaciaire) de l'époque de la mer de Goldwait. C'est un petit cône d'éboulis composé de blocs anguleux. ≈1197 1332 Sentier Habenaria (Anse aux Indiens) Elles sont composées de mica-biotite et de gneiss Visibles en bas de ce point dans la zone battue par les hautes marées sur la Roches stratifiées 25 Stries glaciaires ≈ 1400 roche en place dénudée. ≈ 12 900 ans (Retrait 26 Ancienne terrasse marine du front glaciaire) Sable et gravier fin reposent sur une couche profonde d'argiles 1531 Sentiers d'écologie marine Rocher percé Trou formé dans le rocher par l'érosion de l'amphibolite qui est une roche moins dure que le gneiss qui compose le reste du rocher 24 - Carte 1: Carte simplifiée de la géomorphologie et de la géologie du territoire du CEPAS 25 Carte 2: Géomorphologie et géologie du sentier de l'Aigle doré 26 Carte 3: Géomorphologie et géologie des sentiers Calypso et Gaylussaccia 27 Carte 4: Géomorphologie et géologie du sentier Habenaria 28 Carte 5: Éléments géologiques et géomorphologiques sur le territoire du CEPAS 29 6 CONCLUSION Les vues panoramiques et les divers points d'observation se trouvant le long des sentiers sur le territoire du CEPAS permettent de survoler l'histoire géologique à différentes échelles. Vu la richesse des informations disponibles sur le territoire, il est possible d'interpréter les rapports existants entre la géologie, la géomorphologie locale, la végétation et la faune et de bien dégager le concept d'écosystème à des fins d'éducation. Ce rapport a été rédigé à partir de données déjà inventoriées. Il présente peu de nouveautés, mais quelques changements et mises à jour ont été apportés au contenu des textes accompagnant l'interprétation des sentiers. La carte de géologie générale telle que présentée a été schématisée. Cependant, des données numériques du territoire devraient être publiées sous peu par le gouvernement du Québec et une nouvelle carte pourrait alors être reconstruite de façon beaucoup plus précise. 30 7 RÉFÉRENCES BAIRD, A.F. MCKINNON, S.D. ET GODIN, L., 2009. Stress channelling and partitioning of seismicity in the Charlevoix seismic zone, Québec, Canada. 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Guide du sentier Calypso. Travail collectif réalisé sous la direction de Pierre Dansereau et Louis Genest. Rédigé par Lucette Durand, Rosaire Jean et Richard Lauzier. St-Fidèle, Charlevoix, Québec. 90 pages. CEPAS, 1992b. Guide du sentier Gaylussaccia. Travail collectif réalisé sous la direction de Pierre Dansereau et Louis Genest. Rédigé par Lucette Durand, Rosaire Jean et Richard Lauzier. St-Fidèle, Charlevoix, Québec. 83 pages. DIONNE, J.-C., 1977. La dénomination des mers du postglaciaire au Québec, Cahiers de géographie du Québec, vol. 16, n° 39, p. 483-487. DIONNE, J.-C., 1977. La mer de Goldthwait au Québec. Géographie physique et Quaternaire, vol. 31, n° 1-2, 1977, p. 61-80. 31 LAMOTHE, P., SANTERRE, R., COCARD, M. et MAZOTTI, S., 2010. A crustal deformation study of the Charlevoix seismic zone in Quebec. Geomatica, v 64, n 3, p 337-346. LAMONTAGNE, M. et RANALLI, G., 2010. Faults and spatial clustering of earthquakes near La Malbaie, Charlevoix seismic zone, Canada. 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