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Carrière de Saint-Côme dans des sédiments fluvioglaciaires.

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1 Carrière de Saint-Côme dans des sédiments fluvioglaciaires

2 Le Wisconsinien Le Wisconsinien (du nom de létat américain) est une division de léchelle des temps géologiques qui sétend de ans (-80ka) à -10 ka et qui correspond à la présence de linlandsis laurentidien sur le Québec et dautres parties du Canada. Dans sa dernière avancée, cet inlandsis a atteint à -18 ka la limite sud montrée sur limage de droite. Cette limite est marquée sur le terrain par une moraine terminale. Source : Information touristique du Rhode Island :

3 Linlandsis laurentidien Dans la région de Toronto Il y a ans dans la région de Calgary Images du site Géopanorama du Canada de Ressources naturelles Canada

4 Le réchauffement de lhémisphère nord a provoqué la fonte de linlandsis laurentidien entre -18 ka et -7ka. Cest lhistoire de cette déglaciation et des traces quelle a laissées que nous étudions aujourdhui. On peut suivre lhistoire du recul de la glace grâce à des moraines frontales mises en place lorsque le glacier a marqué des pauses. Ce sont la glace et leau de fonte du glacier qui déposaient ces sédiments au front glaciaire. Comme elles marquent les positions successives dun inlandsis en récession, on les appelle aussi moraines de récession. La carte suivante montre, par la position des moraines de récession, le recul de la glace dans le sud-est du Québec et le nord de la Nouvelle-Angleterre. Les dates sont en milliers dannées (-ka) avant aujourdhui. Malheureusement, il sagit dannées «carbone 14» et non dannées habituelles. Moraines de récession

5 La carte est de Serge Occhietti et Pierre Richard: Géographie physique et Quaternaire, 2003, vol. 57, nos 2-3, p

6 Moraines de récession du glacier Athabasca (à droite, à lextérieur de la photographie) dans les Rocheuses. Ce glacier a reculé de plus de 1 km au XXe siècle.

7 Question Cap Cod, au sud de Boston, est une bande de sable et de gravier sur le bord de lAtlantique. Quel est son lien avec linlandsis laurentidien ? Image de la NASA, Visible Earth : Réponse : Cest une partie de la moraine terminale de linlandsis, qui sétend le long de la côte des États-Unis de New York jusquà Cape Cod. Cest une partie de la moraine Harbor Hill de la prochaine diapositive.

8 On trouve deux moraines terminales (le glacier a avancé deux fois) à Long Island (à côté de la ville de New York). La photo montre le sable et le gravier dun delta associé à la moraine terminale Harbor Hill.

9 Les lacs proglaciaires Il y a souvent des lacs éphémères au front dun glacier en récession. On les appelle lacs proglaciaires ou simplement lacs glaciaires. Le préfixe pro signifie en avant de. Leur eau provient de la fonte du glacier ou dun bassin hydrologique qui se draine en direction du glacier, le glacier jouant alors le rôle de barrage. Il y a eu plusieurs de ces lacs lors de la déglaciation du Québec. Puisque les lacs occupent les creux du terrain, certains lacs actuels occupent toujours des parties de lacs glaciaires disparus. Nous reparlerons des sédiments déposés dans ces lacs, les sédiments glaciolacustres.

10 Les limites du lac proglaciaire Memphrémagog il y a 12,2 ka au moment où le glacier construisait la moraine du mont Ham. Notez que le lac est créé par le barrage de la rivière Saint- François et quune partie de la moraine est mise en place au contact de leau du lac. Daprès une carte de Parent et Occhietti : revue/gpq/1999/v53/n1/ ar.html

11 Exemples de lacs glaciaires. Glacier Athabasca Mont Edith Cavell

12 La vallée de la rivière Takhini, au Yukon, est plate parce que cest le fond de lancien lac glaciaire Champagne. Les cours deau y ont déposé dépaisses couches de silt beige que la rivière entaille maintenant. silt rivière

13 Les anciens rivages Lancien rivage dun lac ou dune mer laisse des traces dans le paysage : plages, deltas et falaises taillées par les vagues. Lors de la formation dun rivage, à la fin de la dernière glaciation, celui-ci était horizontal et, dans le cas dun rivage marin, son altitude par rapport au niveau de la mer était de 0. On constate aujourdhui que ces anciens rivages sont déformés, certains points étant plus hauts que dautres, et que, dans le cas des rivages marins, leur altitude peut être supérieure ou inférieure au niveau actuel de la mer. Cela résulte de deux choses : le poids énorme dun inlandsis déforme la croûte (enfoncement sous la glace et soulèvement autour) ; limmense volume deau prisonnier dans la glace abaisse le niveau des océans. Par exemple, on estime que la fonte de linlandsis de lAntarctique ferait monter le niveau des mers dune soixantaine de mètres.

14 Exemple dancien rivage : un delta formé autrefois dans le lac glaciaire Champagne (Yukon). Le lac Kusawa occupe aujourdhui une partie de ce lac éphémère. Lac Kusawa d e l t a

15 Pour étudier la façon dont la croûte sajuste à la fonte dun inlandsis, on utilise lancien rivage dun lac glaciaire ou dun océan pour tracer sur une carte des isobases. Une isobase réunit tous les points de cet ancien rivage qui sont aujourdhui à la même altitude par rapport au niveau actuel de la mer. ancien niveau marin niveau marin actuel +5m -10m ancien rivage La croûte sajuste isobases inlandsis

16 Question Voici la carte, daprès Parent et Occhietti, des isobases pour le rivage du lac proglaciaire Memphrémagog tel quil existait il y a 12,2 ka. Quest-ce que les isobases vous permettent de dire sur la position du centre de linlandsis ? Réponse : On constate que la partie NO de lancien rivage est maintenant plus haute de 30 m que la partie SE. Le NO du lac était donc plus enfoncé il y a 12,2 ka. Cela nous dit que le centre de linlandsis était du côté NO du lac.

17 Les mers postglaciaires Quand linlandsis laurentidien a commencé à fondre le niveau des océans a monté aussitôt, mais la lithosphère du Québec, elle, a amorcé un relèvement si lent quil nest pas fini aujourdhui. Cela a permis à lAtlantique dinonder certaines régions basses du Québec. Quand leau de mer envahit une région, on parle dune transgression marine. Quand cela arrive à la suite dune période glaciaire, cest une transgression marine postglaciaire (le préfixe post signifie après). La région inondée devient, elle, une mer postglaciaire. Les mers postglaciaires ne durent guère parce que le relèvement du continent chasse progressivement les eaux marines. On appelle ce retrait une régression marine.

18 Les choses se passent ainsi. Dès que la glace libère une région suffisamment basse et enfoncée, en contact avec locéan, leau lenvahit. Sitôt envahie, la région commence à émerger parce quelle se soulève. La transgression représente donc une très courte partie de la vie dune mer postglaciaire, qui passe le plus gros de son existence en régression. Pendant quune mer occupe la plate-forme du Saint- Laurent (de -12 ka à -9,5 ka), le nord du Québec est toujours sous la glace. Quand, il y a 7 ou 8 ka, leau finit par envahir les régions côtières du nord, lAtlantique a déjà quitté depuis longtemps les régions de Montréal et de Québec. La carte suivante présente les principales mers postglaciaires du Québec. Il faut se rappeler que cest un processus dynamique. Aucune de ces mers na occupé tout son territoire pendant toute la durée indiquée !

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20 Évolution de la mer de Champlain et des lacs ayant occupé la même région. Dessins daprès des figures de Pierre-André Bourque :

21 Le mécanisme à lorigine des mers postglaciaires est lisostasie (iso-stasie = égale-stabilité). Cest la tendance de la lithosphère à ajuster la hauteur où elle « flotte » sur lasthénosphère en fonction de la charge quelle supporte. Bien que la lithosphère « flotte » sur de la roche, cette tendance résulte des mêmes lois de la mécanique qui font que lenfoncement dun cargo varie en fonction de la charge quil transporte. On qualifie disostatique tout ce qui touche à lisostasie. Lenlèvement de la glace qui provoque le relèvement dun continent est donc appelé décharge glacio-isostatique. Il existe encore une mer postglaciaire. Cest la baie dHudson dont la profondeur maximale nest que de 200 m environ. À cause de la décharge glacio-isostatique, cette région se soulève encore dà peu près 1 cm par an et la mer régresse sans cesse. Lisostasie

22 Question Cette photo aérienne exceptionnelle montre le bord de la baie dHudson éclairé par le soleil bas du milieu de lhiver. Voyez-vous des signes de retrait de la mer ? Image de la NASA, Geomorphology from Space : hology/GEO_COMPLETE_TOC.html Réponse : On voit une cinquantaine de plages abandonnées qui marquent son retrait. Ces plages ont de 100 à 200 métres de largeur.

23 Sédimentation marine Les mers postglaciaires ont donné lieu à tous les phénomènes de sédimentation habituels : deltas là où les cours deau se jetaient dans la mer, plages de sable, cordons de gravier, dépôts fins deau profonde de type argiles, etc. Ce qui complique laffaire, cest que lors de la régression le bord de mer change sans cesse de place. Les deltas se déplacent, les cours deau creusent leur lit dans les argiles déposées peu avant dans le fond de la mer, le vent déplace le sable des plages abandonnées et forme des dunes, etc. Cela crée notamment beaucoup de talus dérosion et de terrasses dorigine marine ou fluviale. Les vagues ou les courants taillent une surface plane, la terrasse, qui se termine par une falaise ou un ressaut, le talus.

24 Talus et terrasse Terrasse taillée quand la mer était plus haute ou la côte plus basse Terrasse que la vague taille actuellement Falaise ou talus

25 Terrasse marine de la Gaspésie (ci-dessus). À Mirabel (ci-dessous), les talus bordant les chenaux creusés dans les sédiments de la mer de Champlain par lancienne rivière des Outaouais (comme la Takhini). Talus ancien chenal Terrasse

26 Ancien delta On exploite dans Lanaudière le sable des anciens deltas, dans la mer de Champlain, des rivières Ouareau et lAssomption. Extrait dune carte de Bonnay et Prichonnet, p/revue/pdf/n38.pdf

27 Les coulées dargile Les argiles déposées autrefois dans le fond des mers postglaciaires, donc en eau salée, se modifient quand leau douce souterraine y circule (nous en reparlerons). Quand un cours deau entaille profondément un dépôt épais de ces argiles modifiées, la rive peut céder soudainement, ce qui déstabilise la tranche suivante de terrain qui cède à son tour. Toute la masse dargile peut alors sécouler comme un liquide dans le cours deau. Ces coulées dargile sont un phénomène courant en Outaouais, le long du Saint-Laurent, au Saguenay, etc. Elles ont donné la catastrophe de Saint-Jean-Vianney (un village proche de Chicoutimi) en 1971 : 30 maisons détruites et 31 morts.

28 Le dépôt dargiles de la mer de Champlain, sur lequel était construit le village de Lemieux (pas loin de lautoroute Montréal - Ottawa), évacué peu avant, a coulé dans la rivière Nation Sud en juin Photo de Greg Brooks, Commission géologique du Canada, Ressources naturelles Canada : Barrage de débris inondation

29 Le « cratère » de Lemieux reste impressionnant même en 2006.

30 Partie de la cicatrice danciennes coulées près de Saint-Alban (à gauche) et à Nicolet (à droite).


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