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constituants solubles du till est dur partiellement à la grande quantité de calcaire trituré qu'il contient et en général à son mode de dérivation; car le glacier a enlevé aux roches non altérées par l'action atmosphérique une partie des matériaux qu'il a transportés et peu d'opportunité a été offerte à l'altération, soit durant la période du transpc.t, soit après la sédimentation. La composition mécanique ou la texture des matériaux de moins de 2 millimètres de diamètre, qui forment le till, est indiquée par le tableau suivant, dans lequel les chiffres représentent les proportions.

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Le fort pourcentage des matériaux de la finesse de l'argile, dans le till, résultant principalement d'actions mécaniques, est exceptionnel et paraît être dû au fait qu’une grande partie des matériaux provient des schistes argileux crétacés qui affleurent dans le Manitoba. L'altération a réduit la quantité de l'argile et, dans une moindre mesure, le limon, ce qui a eu pour effet d'accroître les proportions des sables. Un examen des sables décèle la présence d’une forte proportion de minéraux autres que le quartz Dans la partie altérée, le quartz existe en moindre quantité que dans celle qui ne l'est pas. La couleur claire, généralement quelque nuance de jaune, du till altéré, indique que le fer du till non altéré est à l'état ferreux et en faible quantité. Le limon est en grande partie composé de poussière de roche, c’est-à-dire qu'elle est le résultat de la désagrégation plutôt que la décomposition chi.nique.

Les cailloux du till adoptent de préférence la forme anguleuse ou subanguleuse, et offrent souvent des facettes bien polies et striées. On observe de semblables surfaces à facettes et polies sur une proportion moindre des fragments plus petits des roches. Les roches cristallines sont probablement les plus nombreuses, mais les cailloux de calcaire se montrent aussi en abondance. Dans quelques cas, on a remarqué des masses de calcaire de couleur crème et stratifiées, de 8 pieds carrés et d'une épaisseur de 3 à 4 pieds.

Une des plus remarquables particularités du till calcarifère consiste en ce qu'il ne reflète pas apparemment dans une grande mesure la nature

des roches sous-jacentes. Il se peut que de petits lambeaux isolés de calcaire ou d'argile schisteuse existent comme assises de roches dans la région, mais il est au moins certain que les roches précambriennes sont sous-jacentes à la majeure partie du district, ainsi que l'indiquent leurs nombreux affleurements dans la partie sud-ouest de ce district. Les affleurements se présentent à divers endroits autour de l'extrémité méridionale du lac des Bois et sur le côté sud-ouest, près de la frontière du Manitoba. Ilest pourtant évident que la glace s'est avancée de plus, de 100 milles, dans une région reposant Surtout sur des roches cristallines et cependant, la plus grande partie des matériaux, ceux spécialement d'une finesse particulière, proviennent des roches sédimentaires. Une explication probable de cette circonstance paraîtrait être que les roches stdimentaires, dans le Manitoba, par suite de leur faible résistance à l'érosion, ont fourni une grande abondance de ces matériaux au glacier ; dans le district de Rainy River, les roches cristallines offraient une résistance plus grande et le glacier déposait plutôt qu'il n'érodait.

Le till calcarifère se rencontre à travers la plus grande partie du district de Rainy River, et n'en couvre la surface, sur une étendue d'au moins 1 cilles carrés, que d’un léger manteau d’une épaisseur de quelques 01 de sable et de limons lacustres. Il offre, par endroits, un maximum d'épaisseur de 100 pieds, comme l'indiquent des forages de puits, mais son épaisseur moyenne est de beaucoup moindre. Les coupes montrant plus de 10 pieds du till se voient rarement dans le district. On rencontre, le long de la Rainy, surtout sur SON COUrS inférieur en aval de la ville de Rainy River, des coupes nombreuses qui découvrent à la vue 10 à 12 pieds de till. Des tranchées récemment pratiquées au cours de la construction de chemins publics ont aussi procuré des coupes. L'une de ces tranchées, située à 1 mille 3 à l'est de la ville de Rainy River, découvre 10 pieds d'un till jaune altéré par influence atmosphérique, sousjacent à une épaisseur de 4 pieds d'argile glaciolacustre et lacustre. Une semblable coupe de chemin récemment faite à un quart de mille du village d'Emo, met à découvert 8 pieds d’un till gris bleuâtre non altéré, recouvert d'une épaisseur de 3 à 8 pieds d'un till jaune et d'une argile glacio-lacustre d'un gris bleuâtre. On a aussi observé le till calcarifère bien à découvert dans une coupe qu'offre un puits de gravier, 1 mille 4 à l'ouest de Fort Frances, où une épaisseur de 6 pieds de till reposant sur un sable et une argile stratifiés, se présente à la surface (planche VI). On a constaté que le sable stratifié a été, par endroits, finement plissé et charrié par la nappe glaciaire (planche VIH) et que des masses de l'argile laminée sousjacente ont été labourées et incorporécs au till. Cette particularité qu'offre le till se présente près de la limite orientale de son extension dans le district. On n’a pas

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observé la présence de till à l'est de Fort Frances ou dans la partie septentrionale du district.

Moraïnes terminales. La olus forte partie du till calcarifère du district a été déposée sous la 10.me d'une moraine profonde. On tend à croire que le till était, pour une grande part, composé de matériaux renfermés dans le glacier, de ce qu'une forte proportion en a été transportée sur une distance considérable, et qu'il ne se confine pas à une seule localité. Le till de la moraine profonde montre très peu d'irrégularité en épaisseur, si ce n'est en général pour masquer la surface inégale des roches sous-jacentes. En certains endroits les roches sousjacentes forment des erêtes en partie dissimulées sous une mince couche de till.

Près de l'extrémité est de la surface du till calcarifère, toutefois, paraît une large arête offrant de faibles ondulations qui ne peuvent être attribuées aux irrégularités de la surface des roches sous-jacentes. Cette crête ou cette série de monticules ne s'élevant pas à plus de 10 à 20 pieds au-dessus du terrain adjacent, s'étend dans une direction nordouest, à partir d'un point situé à quelques milles à l'ouest de Fort Frances, et forme la ligne de partage entre les eaux qui s'écoulent vers le nord-est et celles qui se dirigent vers le sud-ouest. En quelques endroits, la limite de l'extension du till est définie avec assez de précision par la crête et on peut considérer ce till comme étant une moraine terminale du lobe du glacier keewatinien, qui a apporté le till calcarifère dans le district. On n'a rien de précis au sujet de l'existence des moraines qui se seraient formées plus tard, lors du mouvement de recul de la glace.

Les reliefs très peu accusés qu'offrent les superficies du till sont attribuables sans doute partiellement au fait qu'un lac en bordure de la glace a éeé formé par la nappe glaciaire et qu'une partie des matériaux a été déposée par l'intervention de la glace flottante; il en sera ainsi probablement résulté une distribution plus uniforme des matériaux que ne l'auraient fait des nappes glaciaires opérant sur une terre terme. Unc grande quantité des matériaux était aussi probablement renfermé dans le glacier et a été abandonnée par la fusion de la glace, sans avoir été concentrée sur des étendues restreintes. L'action de la vague également a produit ses effets durant la période de l'existence des lacs marginaux-glaciaires, en applanissant, en quelque mesure, et en réduisant le relief.

Période d'action glaciaire. Le till rouge et ie till calcarifère susjacent se rapportent tous deux à la phase de l’action glaciaire wisconsinienne (possihlement du Wisconsin primaire), car on a généralement reconnu que la nappe glaciaire wisconsinienne s'étendait à grande distance au sud du district de Kainy River. On n’a pas relevé d'indices d'érosion ou d'altération du till, qui auraient eu lieu avant la sédimentation du till calcarifère, et l'intervalle de temps entre la sédimenta-

tion des deux manteaux du till n'a probablement pas été de longue durée. Il existe cependant quelque preuve d'altération à l'air et d'érosion par l'action des cours d'eau, postérieurement à la sédimentation du till calcarifère et des argiles limoneuses glacio-lacustres du lac Agassiz primaire qui lui sont associées, et avant la sédimentation des dépôts lacustres du lac Agassiz. L'altération du till calcarifère atteint à une profondeur de 6 à 8 pieds, dans des endroits où il a paru évicent, à cause de l'épaisseur et de l'imperméabilité des couches susjacentes, que cette altération a dû se produire avant la sédimentation des argiles lacustres susjacentes du lac Agassiz, mais la lixiviation n'a pas été considérable et il est possible que la durée de toute cette phase n'ait pas été très longue. Tyrrell a démontré (16), comme on l'a déjà mentionné, que le dernier mouvement de progression du glacier s'est effectué à partir du nord-est et que le glacier keewatinien a reculé jusqu’à bien près de sa source, avant que cette altération n'ait eu lieu. Le mouvement de progression à partir du nord-est s'est aussi rencontré avec une faible nouvelle avance du glacier keewatinien. Il est toutefois possible que ces deux mouvements, qui ont déterminé la formation du lac Agassiz proglaciaire, n'aient fait que marquer la clôture de la période de l'action glaciaire wisconsinienne et précéder la disparition définitive des nappes glaciaires.

Dépôts du lac Agassiz primitif pro-glaciaire.

Argiles glacio-lacustres. Ces argiles ont pour trait caractéristique d'être bien laminées. Les lamelles consistent en bandes alternatives de diverses nature et forme. L'une de ces bandes est d'une couleur d'un blanc grisâtre et consiste principalement en limon ou poussière de roche, tandis qu'une autre est d'une couleur gris bleuâtre et consiste surtout en matériaux aussi fins que l'argile. Les bandes d'argile sont généralement d'une plus grande épaisseur que les bandes de limon et les deux variétés diffèrent en épaisseur dans diverses parties d'une coupe. Un pied de la coupe contient en moyenne environ 50 de ces bandes de couleur blanc-grisâtre et le même nombre de bandes de couleur gris bleuâtre. Les bandes sont généralement de beaucoup plus minces dans la partie supérieure dé la coupe que dans la partie inférieure. Des galets et moins fréquemment des cailloux se rencontrent dispersés dans les argiles, plus spécialement dans cette partie inférieure. Le tableau suivant montre la composition mécanique des échantillons des deux bandes de l'argile, par proportions :

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Les argiles sont généralement très calcarifères et font librement effervescence dans l'acide. On a constaté la présence, dans quelques cas, de matériaux solubles en égales proportions dans la bande d'argile et dans la bande de limon. La partie supérieure des lits contient souvent des nodules concrétionnaires, principalement composées de carbonate

de c! ux. Les ccurétions ont une forme * .“gulière, mais, en règle généruie, elles imitent grossièrement celle de am: ‘+, avec leurs grands axes parallèles aux plans de la stratification. ! où elles paraissent,

les plans de division des couches limoneuses peuvert à peine être discernés et la stratification est ordinairement bouleversée et emmêlée autour des concrétions, ce qui apparemment doit être attribué à la force d'expansion que ces concrétions exercent en se faisant place.

On a quelquefois observé que les argiles glacio-lacustres tout à tour supportent et surmontent le till calcarifère. L'une des meilleures coupes se trouve dans un puits de gravier à 1 mille } à l'ouest de Fort Frances. Cette coupe expose un sable stratifié, aux couches entrecroistes et marquées de rides, qui, en remontant, passe graduellement à une argile laminée que recouvre au sommet un till calcarifère compact, d'une épaisseur de 6 à 8 pieds (planche VIT). Il est évident que la nappe glaciaire qui a apporté le till calcarifère s'est avancée dans un lac marginal glaciaire, a chevauché les argiles glacio-lacustres qui y étaient déposées et les a recouvertes du till. Les argiles ont été, par endroits, bouleversées et labourées par la glace et repoussées dans le till susjacent. Ailleurs, dans cette coupe, on ne rencontre pas d'argile et le till repose sur un sable stratifié qui, parfois, est finement plissé et charrié par la nappe glaciaire chevauchante (planche VII).

Les argiles glacio-lacustres laminées se présentent aussi comme susjacentes au till calcarifère et occupent une étendue superficielle de plus de 100 milles carrés dans le district, mais elles n’ont généralement qu’une épaisseur de quelques pieds. On observe dans un grand nombre de coupes une transition graduelle du till calcarifère en argile, qui s'opère en remontant, c'est-à-dire que, dans la partie supérieure du till, il existe des bandes d'argile que séparent des matériaux de même nature en général

que le till sousjacent, si ce n’est que les particules fines y paraissent en moindre quantité. Les bandes d'argile de la base sont quelquefois distantes les unes des autres de près de 3 pieds, séparées qu'elles sont par des matériaux non stratifiés, et elles ressemblent au till. En remontant, les bandes d'argile se rapprochent et les matériaux rappelant le till disparaissent ordinairement dans un intervalle vertical de 8 à 10 pieds, pour céder place à la bande de limon. Les matériaux rappelant le till sont considérés comme ayant été déposés en s'échappant de la glace flottante, car les bandes d'argile ne sont pas dérangées et n'ont évidemment pas été chevauchées par la glace. Les argiles ont été déposées sur une surface quelque peu irrégulière du till et, dans leur partie inférieure, elles ébauchent grossièrement les irrégularités de la surface sousjacente, plongeant dans les cavités et s’arquant au-dessus des protubérances, mais l'inégalité de la stratification tend bientôt à disparaître et les couches se font presque horizontales dans l'espace de quelques pieds. L'épaisseur de ces argiles ne dépasse pas 15 pieds, dans aucune des coupes qui ont été examinées.

Il est manifeste que les argiles limoneuses laminées qui ont été déposées étaient en suspension dans une étendue d’eau stagnante et que cette eau était assez profonde pour empêcher tout dérangement du fond par l'action de la vague. Plusieurs géologues supposent que les argiles laminées de cette nature représentent des dépôts saisonniers, une couche de couleur foncée formant la somme des sédiments pendant une année entière. Quelques géologues sont aussi d'avis que la couche limoneuse est un dépôt d'été et d'autres qu'elle est un dépôt d'hiver. Dans les coupes observées dans la région de Raïiny River, les dépôts d'iceberg, qui paraissent être représentés par les couches limoneuses se sont interposées entre les couches argileuses, et on suppose que la grande partie des matériaux a été déposée par la glace, durant l'été ou les chaudes saisons. Il est possible qu'une petite quantité de matériaux provienne de la fusion à la base du glacier durant l'hiver; mais comme il existait en face du glacier, un volume considérable d'eau, il semble probable que les courants de l'écoulement de la base du glacier auront été grandement paralysés. Si les matériaux ont été dérivés pour la grande partie durant la chaude saison, comme il paraît probable, alors il est possible que le limon puisse être regardé comme le principal dépôt d'été et l'argile comme le principal dépôt d'hiver. Ainsi qu'on l'a établi par des analyses mécaniques, la couche blanc grisâtre est largement composée du limon qui ne pouvait demeurer en suspension que peu de temps et la couche gris bleuâtre est très largement composée de matériaux aussi fins que l'argile, dont la

plus grande proportion, une fois complètement désagrégée, peut demeurer en suspension dans une colonne d'eau de 8 pouces de hauteur, durant 24 heures ou plus. Il faudrait en conséquence à l'argile probablement plusieurs

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mois pour se déposer. La présence du bicarbonate de chaux dans l'eau ferait que les particules de l'argile se désagrégeraient et se déposeraient plus rapidement, et d'autres agents de perturbation pourraient entrer en opération. Il est possible que les matériaux étant fournis par intervalles, plusieurs bandes de limon alternant avec des bandes d'argile comparativement minces puissent être déposées au cours d’une seule saison, dès qu’une grande proportion du limon, en suspension dans une profondeur de 100 pieds d'une eau dormante, peut reposer en grande partie dans le cours de quelques jours et presque entièrement dans l’espace de quelques semaines. Les bandes de l'argile, cependant, sont presque toujours plus épaisses que celles du limon. On ignore dans quelle profondeur d’eau les argiles ont été déposées, mais elles ont dû l'être au-dessous de la base de la vague, car les couches n'en sont ni marquées de rides ni dérangées. Que les matériaux dérivent en grande partie du glacier, cela est démontré par les galets et cailloux que l’on rencontre de temps à autre dans le dépôt et par le fait que, dans quelques cas, des lambeaux du sol ont été transportés à grande distance, à partir de certains endroits où les argiles étaient déposées. Ces matériaux sont semblables à ceux qui dériveraient du till calcarifère et les argiles se confinent, presque exclusivement, à la région que couvre ce till. Les argiles sont aussi dépourvues de l'élément sableux que les argiles lacustres doivent à l’action de l'érosion.

L'uniformité de la lamination suggère l'idée que les matériaux ont été fournis régulièrement et il y a bonne raison de supposer que les dépôts sont saisonniers.

Dépôts de cailloux. Les dépôts de cailloux mêlés de sable et de gravier existent en plusieurs endroits dans le district. Ces cailloux montrent ordinairement peu de signes d'usure glaciaire et ils sont plus usés par l'eau que ceux que l'on rencontre dans le vrai till. Les dépôts sont en général composés de matériaux trop grossiers pour offrir une stratification. Ils contiennent souvent des cailloux d’un diamètre de 3 à 4 pieds, les matériaux plus fins consistant surtout en sable et en gravier, avec très peu de limon ou d'argile.

Dans la coupe située le long du chemin de fer Canadian Northern, près de la rive ouest du Rainy Lake, le till du drift rouge supporte de 1 à 3 pieds d'argile laminée glacio-lacustre, contenant des cailloux de calcaire, et elle-même recouverte de 2 à 4 pieds de sable, de gravier et de cailloux qui forment la crête de l'arête. De semblables dépôts de satle et cailloux surmontant l'argile laminée ont été remarqués dans les coupes des carrières de gravier, le long du chemin de fer Canadian Northern, à des distances de 2 milles à à l'est de Farrington et de 3 milles à à l'est de Mine Centre. Ces localités sont situées l’une à 31 et l’autre à 41 milles à l'est de Fort Frances. Les deux coupes offrent quelque

similitude. Une faible épaisseur d’argile laminée et de sable repose par discordance sur les sables et graviers fluvio-glaciaires stratifiés du drift rouge, et est à son tour couverte par un dépôt de sable et de cailloux d'une épaisseur de 1 à 3 pieds. On n’a cependant observé ni galets ni cailloux de calcaire dans aucun des dépôts à l’est du Rainy Lake; mais les argiles laminées sont semblables à celles qui existent à proximité de Fort Frances, et le dépôt de cailloux qui les couvre est aussi semblable au dépôt correspondant situé près de Fort Frances, sauf qu’il ne contient aucun caillou. La stratification des argiles n’a pas été dérangée et il parait évident que ces argiles n'ont pas été chevauchées par la nappe glaciaire. C'est pour cela que les dépôts de cailloux sont considérés comme étant l’œuvre de la glace flottante.

On remarque aussi dans la partie occidentale de la région un dépôt considérable de cailloux, bien à découvert, le long des rives du lac des Bois et sur les îles situées à proximité du centre de ce lac. Près de l'extrémité sud-est de l'ile Bigsby, on a observé que le dépôt de cailloux supporte une argile lacustre épaisse de plusieurs pieds; mais dans les parties plus septentrionales du lac, il ne porte qu'un mince manteau de sable ou de gravier. Des cailloux se montrent également dispersés sur la surface de quelques parties des dépôts lacustres, mais rarement à l'intérieur de ces dépôts. On n’a pas observé que des dépôts considérables de cailloux ou que le till surmontent letillcalcarifère dans le district. Les dépôts de cailloux existent en très grande abondance précisément au delà de la limite du till calcarifère, et, à proximité de cette borne, ils contiennent parfois des fragments de calcaire semblables à ceux qu'on trouve dans le till calcarifère. On n’a pas généralement remaraué de calcaire parmi les cailloux, à une distance de plus d’un mille de la limite du tillcalcarifère. Dans la partie septentrionale du lac des Bois, la masse du sable et des cailloux a souvent une épaisseur de 10 à 20 pieds et forme à plusieurs endroits, en bordure du rivage, ure terrace informe qui s'élève à une hauteur de 15 à 20 pieds au-dessus du lac. La plus grande partie du dépôt consiste en cailloux d’un diamètre d’un pied ou plus en moyenne. Plusieurs des cailloux montrent des signes d'usure par la glace; mais, plus ordinairement, ils sont usés dans une certaine mesure, par l’action de l'eau, et n'offrent pas les surfaces distinctement polies et striées que l'on remarque sur les cailloux empâtés dans le till. Les matériaux du dépôt sont généralement trop grossiers pour offrir une stratification bien apparente. Le dépôt diffère aussi du véritable till en ce que la pâte ne contient que très peu de till et d'argile.

Il est possible que les dépôts de cailloux précités appartiennent au drift rouge et qu'ils aient été entraînés par un mouvement en avant d'un lobe de glace, postérieurement à la sédimentation du till calcarifère. I! paraît toutefois plus probable qu'ils soient, pour une part au moins,

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des dépôts d'iceberg associés au lobe de glace qui s'est avancé du nordouest et a apporté le till calcarifère dans le district; car il est reconnu qu'un lac marginal glaciaire, antérieur au lac Agassiz, a été formé par ce glacier. C'est dans ce lac que les argiles glacio-lacustres du district ont été déposées.

La présence, de temps à autre, de cailloux sur la surface des dépôts lacustres du lac Agass:z, qui a été plus tard formé par un mouvement de progression de la glace du nord-est déterminant une accumulation et une élévation des eaux, semble impliquer la présence de la glace flottante dans le lac. Les cailloux paraissent plus généralement à de hauts niveaux, correspondant aux périodes des hautes eaux du lac. À des niveaux inférieurs, les dépôts lacustres sont généralement libres de cailloux soit dans leur masse, soit à leur surface. Il paraît dès lors probable que le drift d’iceberg a été déposé durant les périodes des hautes eaux du lac, et que les dépôts de cailloux sont partiellement de date plus récente que le drift calcarifère. L'absence de tout till rouge surmontant le till calcarifère montre que ie dernier mouvement d'approche de la gl-ce ne s'est pas prolongé jusqu’au district Rainy River.

Lac Agassiz primitif pro-glaciaire. Les argiles glacio-lacustres ont été déposées dans un lac pro-glaciaire, qui peut être appelé lac Agassiz primitif. Les eaux de ce lac se sont évanouies en partie du moins, sinon entièrement, avant que le lac Agassiz, le dernier lac pro-giaciaire de la région, n’entrât en existence. Ceci est démontré par l'altération à l'air et l'érosion de ces argiles, qui se sont effectuées antérieurement à la sédimentation des argiles lacustres du lac Agassiz. La preuve sur laquelle cet avancé s'appuie est c=amentée dans un chapitre qui suit sur l'“Histoire géologique.” On ignore quelle a été la mesure de l'expansion du lac Agassiz primitif et on ne connaît aucune des lignes de ses rivages. On rencontre les argiles dans le district de Rainy River, jus: ‘”, une altitude d'au moins 1,250 pieds. Il est possible que dans la

‘tuée au sud, quelques-unes des plus hautes lignes de rivage, qui assignées au ‘lac Agassiz glaciaire’’ (14), marquent en réalité ‘tes méridionales du lac pro-glaciaire dans lequel les argiles glacio-

… ses ont été déposées.