5.3 - La Plate-forme du St-Laurent et les Appalaches : le Paléozoïque

On peut dire que l'histoire paléozoïque au Québec se résume à l'histoire d'un couple, la Plate-forme du St-Laurent et les Appalaches.

Cliquez pour voir la position de la Plate-forme du St-Laurent et des Appalaches sur la carte géologique du Québec

La géologie de la Plate-forme du St-Laurent - Appalaches

La carte et les coupes géologiques qui suivent présentent les relations spatio-temporelles entre ces deux provinces géologiques du sud-est du Québec, à la marge du Bouclier précambrien.

La carte géologique qui suit est une simplification de celle présentée par Brisebois, D. et Brun, J., fig. 33, in Hocq, M. (coordonnateur) et Dubé, C. (éditeur), 1994, Géologie du Québec. Les Publications du Québec, Québec, 154 p. Pour une carte plus détaillée, voir Tremblay, P. et Bourque, P.-A., 1991, Carte géotouristique du Sud du Québec, Bas-Saint-Laurent et Gaspésie. Les Publications du Québec.

Au sud du Bouclier canadien (province géologique de Grenville, soit les Laurentides), la province géologique des Appalaches est constituée de roches déformées datant du Cambrien au Carbonifère (et même Permien aux Iles-de-la-Madeleine). Entre le Bouclier et les Appalaches, la province géologique de la Plate-forme du St-Laurent se divise en deux secteurs: les Basses-Terres du St-Laurent (région de Montréal et Québec) et Mingan-Anticosti. Elle est constituée de roches pratiquement non déformées datant, dans l'ensemble, du Cambrien au Dévonien : le triangle entre Québec et les frontières ontarienne et américaine expose des roches principalement du Cambrien et de l'Ordovicien, mais on a trouvé, dans la région de Montréal, des évidences qu'il y a déjà eu des roches dévoniennes. Anticosti est formée de roches ordoviciennes et siluriennes, tandis que les îles Mingan sont formées de roches ordoviciennes. Entre Mingan et Québec, on retrouve ici et là, sur la rive nord du Saint-Laurent et au Saguenay-Lac Saint-Jean, des lambeaux de roches ordoviciennes. On peut donc considérer que les roches cambriennes à dévoniennes de la Plate-forme du St-Laurent couvraient, avant leur érosion, une aire importante entre le Bouclier canadien et les Appalaches, recouvrant toute la portion sud-est de la province de Grenville.

Par rapport aux Appalaches dont les ensembles géologiques cambro-ordoviciens sont allochtones (voir à la rubrique précédente 5.2 pour une définition des termes autochtone, parautochtone et allochtone), les ensembles de la Plate-forme du St-Laurent constituent l'autochtone. Entre l'autochtone et l'allochtone, il y a une zone parautochtone bien représentée au front des Appalaches dans la plaine de Montréal; on en retrouve un petit bout dans le nord de la Gaspésie.

Les Appalaches comportent trois ensembles séparés par des discordances angulaires (voir les deux coupes ci-dessous): le Cambro-Ordovicien, très déformé, qui, entre autres, est bien exposé le long de la rive sud du Saint-Laurent, de Québec à Cap-des-Rosiers en Gaspésie, le Siluro-Dévonien, moins déformé, qui constitue le coeur de la Péninsule gaspésienne et une bonne partie des Cantons de l'Est, et le Carbonifère, à peu près pas déformé, qui forme les couches rouges de la région de Percé et de la Baie des Chaleurs.

Ces deux coupes simplifiées présentent les grands ensembles du couple Plate-forme du Saint-Laurent - Appalaches au Québec. Les couches non déformées de la province géologique de la Plate-forme du St-Laurent (bleu pâle) reposent en discordance sur les roches métamorphiques vieilles d'un milliard d'années (1 Ga) de la province de Grenville (rose) du Bouclier précambrien. C'est l'autochtone. A la hauteur d'une coupe Montréal-Cantons de l'Est, les roches de la Plate-forme sont d'âge Cambrien et Ordovicien (mais on a trouvé des évidences qu'il y a déjà eu du Dévonien). A la hauteur d'une coupe Mingan-Anticosti-Gaspésie, elles vont de l'Ordovicien au Silurien (et possiblement Dévonien, sous l'eau dans le Golfe).

L'ensemble des roches très déformées (plis et failles) de la province des Appalaches chevauchent les couches de la Plate-forme du St-Laurent et le Grenville, à la faveur d'une grande faille à faible inclinaison, la faille Logan. Trois ensembles de roches composent les Appalaches (voir aussi la carte).

Un premier ensemble (brun) formé de roches sédimentaires et volcaniques, datant du Cambrien et de l'Ordovicien, très plissées et faillées, représentant d'anciens dépôts dans un bassin océanique, constitue ce qu'on peut appeler la première phase de la formation des Appalaches (orogenèse taconienne); c'est l'allochtone.

Un second ensemble (vert), repose en discordance angulaire sur l'ensemble précédent. Il est constitué de roches sédimentaires et volcaniques d'âge Silurien et Dévonien, moins déformées que les précédentes, et qui se sont formées dans un bassin marin de plus faible profondeur. Elles correspondent à la seconde phase de la formation des Appalaches (orogenèse acadienne). On ne peut parler ici d'allochtone puisque l'ensemble siluro-dévonien n'a pas été transporté tectoniquement de façon significative, mais s'est développé directement sur l'allochtone taconien.

Finalement, un ensemble (rouge brique) qui n'est observable que dans le sud et le sud-est de la péninsule gaspésienne (coupe du bas) est formé de roches sédimentaires très peu déformées, d'âge Carbonifère, déposées en milieu terrestre, et reposant en discordance angulaire sur les deux ensembles précédents. Ces couches représentent les dépôts issus de l'érosion de la chaîne de montagnes.

Entre l'autochtone (Plate-forme du St-Laurent) et l'allochtone (Appalaches), se trouve un mince biseau (bleu foncé) qui constitue le parautochtone. Puisque les roches de ce dernier ont une composition semblable à celles de la Plate-forme du St-Laurent, les géologues québécois incluent le parautochtone dans cette dernière province.

Cette brève présentation de la géologie de la Plate-forme du St-Laurent et des Appalaches aidera à mieux comprendre l'histoire géologique de ces deux provinces.

L'histoire du couple Plate-forme du St-Laurent - Appalaches

Nous avons déjà relaté cette histoire dans la section 4 de ce cours, au chapitre 4.2 - L'histoire des continents et des océans. Nous avons d'abord présenté le mouvement des plaques tectoniques à l'échelle planétaire durant l'intervalle de temps entre le Cambrien et le Permien (rubrique 4.2.2 - Du Cambrien à la Pangée), puis plus spécifiquement, en complément d'info, une page résumant l'histoire des Appalaches, incluant celle de sa voisine la Plate-forme du St-Laurent (Sommaire de la formation des Appalaches).

On trouvera une histoire des Appalaches plus détaillée dans Hocq, M. (coordonnateur) et Dubé, C. (éditeur), 1994, Géologie du Québec. Les Publications du Québec, Québec, 154 p.

On peut dire, qu'au Québec, l'histoire des Appalaches s'arrête avec l'orogenèse acadienne. L'érosion de cette chaîne après son érection (milieu du Dévonien) a produit d'épaisses séquences de grès, conglomérats et mudstones rouges observables, par exemple, dans la région de Percé, le long de la côte de la Baie des Chaleurs, aux Iles de la Madeleine. Signalons que plus au sud, aux U.S.A., les Appalaches ont connu une autre phase tectonique qui a eu très peu d'effet dans les Appalaches du Québec, l'orogenèse alléghanienne (Permien).

Peu d'événements géologiques ont marqué l'histoire mésozoïque du Québec, si ce n'est la mise en place des collines montérégiennes (voir rubrique suivante).

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