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La province de Québec se trouve presque tout entière dans le bassin oriental, Cependant elle renferme quelques autres terrains, vu que la ligne qui sépare ces deux bassins part du Lac Champlain ns be sur le fleuve St-Laurent entre St-Nicolas et St- An-
toine, passe au nord de la citadelle, longe le côté nord de l’Ile d'Orléans et se prolonge sous le fleuve jusqu'au Cap des Rosiers, dans la Gaspésie. Les terrains placés à l'ouest et au nord de cette ligne appartiennent au bassin occidental. Voilà pourquoi nous avons ajouté une liste spéciale contenant les formations de la province de Québec.
Le bassin oriental est, à bien dire, le seul que nous étudierons.
Sur les grès de Potsdam, que l’on trouve à différents endroits de la côte sud du fleuve, depuis Québec jusque dans la Gaspésie, et sur les dolomies de la formation calcifère, repose, en stratification concordante, dans l'Etat de New-York, le calcaire de Chazy. Cependant, après de longues études stratigraphiques et naléontologiques, on est arrivé à la conclusion qu’il y a eu, entre le dépôt de ces deux formations, un intervalle assez prolongé pour permettre l'accumulation, dans les mers voisines, d'une série de sédiments d’au moins 10,000 pieds, qu'on a appelée (rroupe de Québec.
Groupe de Québec.—Lans la région apalachienne du Canada, le (iroupe de Québec atteint une épaisseur de 10,000 pieds Il forme les monts Notre-Dame et les Montagnes Vertes du Vermont, On le retrouve sur toute la longueur des Apalaches.
Sir W, Logan partage ce groupe en trois divisions. La plus ancienne, celle de Zévis, dépasse 5,900 pieds d'épaisseur, elle se compose de calcaires, de dolomies, avec grès quartzeux et schistes d'un noir verdâtre. Les fossiles y abondent. Après la formation de Lévis vient celle de Zau:on, remarquable en ce qu’elle est limitée par deux bandes magnésiennes métallifères,
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caractérisées surtout par des-schistes cuprifères, C’est la formation minière bas-canadirnne par excellence ; celle qui renferme les mines de cuivre si nombreuses des Cantons de l'Est. Enfin au-dessus vient se placer la formation de Sillery, composée en grande partie de grès quartzeux et feldspathiques, verdâtres, accompagnés vers la base de schistes rouges et verts. Dans les régions métamorphiques, les sédiments de cette formation apparaissent sous la forme de gneiss, souvent granitoïdes, passant au schiste micacé. *
La formation de Cha:y est particulièrement développée aux environs de Montréal et dans l’ouest de la Province. On retrouve ce terrain à St-Vincent de Paul, à l’ouest de Terrebonne, près de Ste-Thérèse, à St-Lin. On le voit aussi aux iles Mirgan.
La formation de Trenton est assez importante dans la province de Québec. C’est elle qui constitue les calcaires de la rive nord, depuis le cap Tourmenie
jusqu’à Montréal. Elle est remplie de fossiles e‘ même
lorsque le métamorphisme la rendu cristalline, comme à Deschambault, on distingue encore les coquillayes qui la constituent presque complètement.
Pour compléter la série des formations de Québec, mentionnons celles d’Utica et de la Rivière Hudson. Elles sont généralement constituées par des argilites assez friables, interstratifiées de lits de grès, souvent exploités comme pierre à bâtir, On les trouve à l'ile
* Dans le rapport de la Commission géologique pour l’année 1877-78, M. Selwyn, directeur de la Commission, propose de remplacer ces divisions du (troupe de Québec, par trois antres étages qu’il croit devoir placer l’un dans le silurien, l’autre dans le cambrien et le troisième dans la formation huronienne.
d’Anticosti, à Montmorency, et en plusieurs endroits de la partie occidentale de notre province. Elles constituent les falaises abruptes entre lesquelles coule le St-Laurent, depuis St-Augustin jusqu'à Lotbinière. BRévolutions à la fin du silurien inférieur.—C'est surtout à la fin de cette époque que s'opère définitivement la séparation entre le bassin oriental et le bassin occidental du Canada. Sous l'influence d'une pression latérale venant de l'Atlantique, les couches siluriennes ont été pliées et cassées. Ce phénomène s'est produit tout spécialement le long d’une grande ligne de rupture qu’on peut suivre, comme nous l’avons dit plus haut, depuis le Cap Rosiers jusqu’au Cap Tourmente, et de là, en passant par St-Augustin, jusqu'au lac Champlain et même jusque dans les Etats du Sud de la République américaine. Cette faille a eu pour etftet d'amener à la surface les roches du Groupe de {Juébec et de Les faire reposer apparemment sur les lits plus récent d'Utica et de la rivière Hudson. Dans la figure 135, qui est une section faite à la chute Mont-
Fig, 155.
morency, Test le calcaire de Trenton, U est l'Utica, { est le Groupe de Québec, L est le Laurentien, f est la ligne de rupture. Cette section court depuis les hauteurs de Beauport, jusque sur le coté sud de l'He d'Orléans, La figure 136 est une autre coupe qui part de Lévis en L, rencontre le rocher de Québec Q,
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st sut'aitivebassin ession iennes roduit le rupit plus mente, au lac Sud de u pour upe de les lits Dans à Mont-
traverse la rivière St-Charles R, et finit sur les hauteurs de Charlesbourg C. On neut y voir la disposi-
Fig. 136.
tion générale des roches du Groupe de Québec et des traces de la grande rupture citée plus haut, entre la rivière St-Charles et Charlesbourg.
SILURIEN SUPÉRIEUR.—Ces terrains existent surtout dans le sud de la région apalachienne où ils reposent en stratification discordante sur le silurien inférieur. Dans la (raspésie, ils sont représentés par une épaisseur de calcaire de près de 2000 pieds. Ces calcaires sont recouverts en partie par une série de schistes dévoniens, d’une épaisseur de 7000 pieds, renfermant une flore fossile assez remarquable, étudiée par le Dr Dawson. Les calcaires cités plus haut paraissent être l'équivalent des formations Medina, Clinton, Niagara et G'uelf, du bassin paléozoïque occidental.
Nous donnons les principaux étages siluriens supérieurs du bassin occidental: le No. 1 correspond au vlus ancien.
6 Helderberg inférieur....Calcaire, 5 Onondagn............... .. Dolomie.
LOUE rie decnsode sors DOIOMIE, 3 Niagara … .....,....... Dolomio.
2 CN TO esse r00 ….……OCalcaire et schiste.
1 Medina... fat
GTS,
On croit que les calcaires fossilifères de l'Ile d'Anticosti correspondent à la formation de Guelf dans Ontario.
Vie silurienne.—Vie essentiellement marine, caractérisée surtout par un grand développement de mollusques, de trilobites, d'algues, etc.
ÉTAGE DÉVONIEN.—Les terrains dévoniens ne se rencontrent guère, dans notre Province, que dans la Craspésie, mais en revanche ils sont très développés dans Ontario. En voici les principaux étages, Le numéro 1 indique encore le plus ancien.
5 Chemung..........Schistes et grès.
4 Portage .…….......Schistes et grès.
3 Hamilton............Schistes et marnes.
2 Cornifère .. ........Calcaire.
1 Oriskany...........,.Grès,
Les terrains dévoniens du bassin occidental présentent un grand intérèét en ce qu'ils contiennent une assez grande quantité de pétrole. Il n’est pas impossible cependant que le pétrole se rencontre dans les formations inférieures aux terrains dévoniens, v. 4. dans les calcaires de Trenton. Certains puits à pétrole dans les îles Manitoulines et le Kentucky atteignent cet horizon.
Voici ce qu'on lit à ce sujet dans l’Æsquisse géologique «du Canada : “Les formations paléozoïques du grand bassin occidental sont remarquables par des dépôts Ge pétrole, qui paraissent, au moins dans le Canada, avoir leur origine dans les calcaires non magnésiens du groupe de Trenton ct de Ia formation Cornifère, On y trouve le pétrole remplissant des cavités dans des
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brachiopodes, des orthocères, des coraux et imprénant aussi certaines parties poreuses des calcaires. Ces parties oléifères sont souvent complètement entourées de calcaire compacte, humide et sans trace de pétrole, ce qui porterait à croire que, soit cette substance, soit sa matière première, occupe sa position actvelle depuis le dépôt du sédiment calcaire. On remarque les conditions précitées également dans les calcaires du dévonien et du silurien inferieur; mais ces derniers, quoique partout bitumineux, ne contiennent que peu de pétrols dans les parties orientales du bassin, Cependant, dans les iles Manitoulines, au lac Huron, où on trouve de petites sources naturelles de pétrole, on a foré des puits à travers les schistes d’une épaisseur de 100 à 140 pieds, qui recouvrent les calcaires du grorpe de Trenton! ‘Dans ces calcaires, on rencontre, à différentes profondeurs, des fissures ayant fourni, en certains cas, plusieurs mille litres de petrole. Ces puits sont, jusqu’à présent, moins productifs que ceux du terrain dévonien; mais des sources d'huile très abondantes ont été découvertes dans Île silurien inférieur du Kentucky.
“ Les puits forés pour la recherche de l'huile dans la région sud-ouest du Canada, l'ont été dans les dépots quaternaires y recouvrant, à des profondeurs de 50 à 150 picds, les affleurements de formations dévonienne : celles-ci sont tantôt le calcaire Cornifère et tantot les marnes et schistes du groupe de Hamilton. On y trouve souvent, à la base des argiles quaternaires, des couches de gravier saturées de pétrole; mais de telles sources, quoique assez productives, sont bientôt épuisées. Il en est rencontré de plus abondantes, à
différentes profondeurs, dans les couches dévoniennes où le pétrole parait s'être accumulé dans des fissures de dimensions très variables, Ces réservoirs se trouvent, le plus souvent, dans les schistes de Hamilton, qu'il est cependant quelquefois nécessaire de traverser pour pénètrer à une profondeur plus ou moins grande dans le calcaire Cornifère, avant de découvrir le pétrole. Il faut toutefois remarquer que les sources les plus abondantes se trouvent, soit dans les schistes, soit dans les calcaires encore recouverts des schistes, et que la quantité de pétrole est moins considérable dans les régions où ces dernières roches avaient été enlevées avant le dépôt des argiles. Les schistes offrant des fissures, ainsi que les graviers quaternaires, ont évidemment servi de réservoirs au pétrole provenant du calcaire oléifère, Ces fissures renferment souvent, à la fois, du pétrole, de l’eau et de l'hydrogène carburé (gaz des marais). L’élasticité de ce dernier explique la sortie impétueuse et spontanée du pétrole des puits récemm nt ouverts, d'où il jaillit quelquefois à des hauteurs de plusieurs pieds, et souvent en un volume prodigieux. Un cas notable s’est présenté dans le canton d’Enniskillen, où, pendant plusieurs mois, deux sources jaillissantes avaient fourni du pétrole à raison de quelques centaines de litres par jour. Dès qu'on eut foré dans leur voisinage un troisième puits, d’où s’est échappé un volume considérable de gaz, le jaillissement de l’huile a cessé. Depuis lors, le pétrole n’a pu être extrait de ces puits qu’au moyen de pompes, et c’est ce qui arrive tôt ou tard pour toutes les sources jaillissantes,
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“ Dans quelques cas, le rendement naturel d'un puits récent sera de 10,000 à 20,000 litres par jour, où même de beaucoup davantage, et cela sans mélange d’eau. Plus tard, le pétrole, retiré à l'aide de pompes, est accompagné de quantités d’eau considérables, qui augmentent graduellement jusqu’à ce qu'il devienne convenable d'abandonner le puits par suite de la rareté du pétrole, Il arrive, parfois, qu’un forage entrepris à quelques pieds seulement d’un puits stérile ou épuisé, produit une source abondante de pétrole.
“Tous les faits qu'on vient de signaler font voir que les sources abondantes de pétrole dépendent de son accumulation dans des réservoirs, qui ne peuvent ètre que des fissures à peu près verticales. Ces réservoirs devraient naturellement se trouver sur les lignes de soulèvement, et à l'appui de cette manière de voir, on à constaté que toutes les sources productives de pétrole, soit dans ie Canada, soit dans les états voisins, existent le long des ondulatiors et sur les axes anticlinaux,
“ La grande masse de calcaires existant à la base des grès dévoniens dans la Gaspésie est plus où moins imprégnée de pétrole, dont de nombreuses petites sources s’y rencontrent sur les aflleurements du calaire et du grès. On a foré plusieurs puits dans cette région qui, cependant, n'a fourni, jusqu’à présent, que peu de pétrole.”
Les pétroles de la Pensylvanie viennent des terrains dévoniens supérieurs, ceux de la Virginie occidentale et de l'Ohio sont extraits des terrains sous-carboni-
fères,
Quant à son origine, le pétrole, d'après les rapports de la Commission géologique, serait de formation contemporaine avec les calcaires qui le renferment, “ Les faits que nous venons d'exposer, dit le Dr TS. Hunt dans l’Æsquisse citée plus haut, font voir que les pétroles des terrains paléozoïques de l'Amérique du Nord ne doivent pas leur origine à l’action de la chaleur souterraine sur des couches de houille ou de pyroschiste, En effet, dans le cas des îles Manitoulines, les calcaires oléifères sont à la base même du terrain paléozoïque, et sont seulement séparés par quelques pieds de grès non fossilifères, des anciens dépôts cristallins du terrain huronien. Le pétrole est évidemment de formation contemporaine avec ces calcaires, et il dérive probablement d’une transformation particulière des matières d’origine végétale ou animale, qui se scrait opérée au fond des eaux où se déposaient ces sédiments calcuires. Des matières semblable: dans des eaux moins profondes, perdent une plu grande proportion de leur hydrogène et se transfor ment en houille ou en pyroschiste. On peut aus dire que le pétrole renferme à peu près les éléments de la houille réunis à ceux du gaz des marais,
‘“ Les relations que quelques-uns ont cru voir entre les pétroles et les matières salines ne sont qu’apparentes. Presque partout, dans les bassins paléozoïques, les sédiments ont été d’origine marine, et, dans les régions où ils n’ont pas été très soulevés, ils renferment encore les eaux de l’océan ancien, qui vient au jour avec les pétroles. Il se trouve en outre, des formations renfermant du sel-gemme, quelquefois avec gypse et soufre natif, résultats de l’évaporation des
cs rapports nation conment. ‘“ Les TS. Hunt que les pénérique du n de la chale ou de pyanitoulines, , du terrain ar quelques dépôts crisest évidemes calcaires, ation partiou animale, e déposaient semblable:
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bassins de mer; mais les trois formations salifères qui se rencontrent, à différentes hauteurs, dans la grande série paléozoïque de l'Amérique du Nord, sont à des horizons distincts des formations renfermant du petrole, et elles appartiennent à des périodes très difterentes. À part celle du silurien inférieur, il se rencontre deux formations salifères, à différents niveaux dans le terrain carbonifère des Etats-Unis.”
Vie dévonienne.—Caractérisée surtout par un grand développement des poissons de la famille des requins. Il y en avait aussi d'autres recouverts de larges plaques osseuses qu'on retrouve souvent dans les lits dévoniens. Ajoutons beaucoup de mollusques, de coraux, ue trilobites. Les plantes terrestres qui font alors leur apparition sont presque toutes eryptogames: fougères, lycopades, équisétacés.
ÉTAGE CARBONIFÈRE.—C'est l’âge durant lequel s’est formée la houille, Dans les terrains inférieurs, à ‘ause du développement restreint de la végétation, la houille n'existe pas. Mais les mines de houille peuvent se trouver dans les étages supérieurs, et de fuit, quelques-unes sont exploitées qui appartiennent aux époques mésozoiques ou même cénozoiques .
Durant l’époque carbonifère, la surface des continents était tantôt un peu au-dessus des océans, tantôt un peu au-dessous. De vastes marais d’eau douce recouvreient des surfaces très grandes. Là, une végétation des plus vives se développait incessamment, pendant qu'à l'ombre de ces forêts se multipliaient les scorpions, les araignées, les insectes et plusieurs reptiles. Les plantes, assez analogues aux plantes dévoniennes, appartenaient à la grande classe des
cryptogames. Le feuillage était donc très riche, mais il n'y avait pas de fleurs. Les fougères de cette époque atteignent 30 pieds de hauteur, les lycopodes, 50 ou 60 pieds et les équisétacés, plus de 20 pieds. Toutes ces plantes, sauf certaines fougères tropicales, ne dépassent pas maintenant deux ou trois pieds.
La formation ca bonifère n'est représentée dans la Province de Québec que par une étroite lisière, de sous-carbonifère, À Bonaventure, laquelle ne renferme pas de mine de houille. C’est dire qu'on ne découvrira pa; de mine de houille au Canada. Les quelques matières charbonneuses qui se découvrent souvent dans certaines parties du Groupe de Québec, sont loin de constituer des mines ue houille, pas plus que ces filons de neuf ou dix pouces d'épaisseur qu'on trouve ailleurs, et Gont le rendement ne couvrirait pas les frais d'exploitation. On dit avoir trouvé dernièrement, dans des argiles canadiennes regardées jusqu'ici comme quaternaires, des lits d'une suwstance lignitique, analogue à la houille ordinaire.
La formation houillière est très développée dans la Nouvelle-Ecosse, les Etats-Unis. le Territoire du Nord- Ouest, en Angleterre, en France, etc.
L'âge de la houille n'a pas été une âge de verdure perpétuelle, car les lits de houille, qui sont le résultat de la décomposition de: végétaux, ne constituent pas le cinquantième de l'épaisseur totale des terrains houilliers. Il s’y est donc produit des dépressions des surfaces continentales assez fortes pour permettre le &pôt de lits puissants de grès ou de caicaires qu'un mouvement ascendant reportait plus tard à la
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surface, de sorte qu'un autre lit de houille pouvait se former, et ainsi de suite.
Origine de la houille—I n'y a pas de doute que la houille ne résulte de tissus végétaux décomposés. En voici les principales preuves. On trouve en effet des troncs d'arbres ayant encore la structure du bois et cependant convertis en houille. Des lits de tourbes se changent insensiblement en une matière qui ressemble tout à fait à la houille. Des débris de plantes, feuilles, rameaux, tiges, abondent dans les lits houilliers. Enfin, l'anthracite, même la plus compacte, «à la structure organique.
Les matières végétales, enfoncecs dans l'eau et soumises à l’action d'une chaleur modérée, ne perdent qu'une petite partie de leur carbone, le reste demeure combiné avec une portion de l’hydrogène et de l'oxygene des tissus primitifs, et constitue la houille. Le bois, durant cette opération, perd les trois-cinquièmes ou les trois-quarts de son poids, et de plus, grâce à la pression, son volume est de beaucoup diminué, On croit qu'un pied de houille correspond à un lit végétal de 5 pieds d'épaisseur et un pied d’anthracite à un lit végétal de 8 pieds,
L'existence des lits de houilles, avec les mèmes plantes fossiles au pôle nord et à l'équateur, est une preuve que le climat de cette époque était à peu près uniforme sur toute la surface de la terre. L'atmosphère devuit renfermer beaucoup d'acide carbonique et de vapeur d'eau, agents qui fa: orisent grandement la croissance des végétaux
AGRANDISSEMENT DU CONiIN'T AMÉRICAIN DU NGRD PENDANT LE PALÉOZOÏQUE.— Nous avons vu qu'à la fin
de ‘époque archéenne, le continent américain était représenté par un noyau terrestre assez restreint, placé près de la baie d'Hudson. Les montagnes de cette première époque étaient les Laurentides, les Adirondacks et quelques autres sommets des Etats- Unis, Durant tout le paléozoïque, le continent americain s'agrandit; son rivage sud s'éloigne de plus en plus du noyau archéen. À la fin du silurien inférieur, les rivages océaniques touchent presque les limites sud de notre province. Les monts Notre-Dame et les Montagnes Vertes surgissent. Une légère bande de la Craspésie se formera durant le dévonien et à la fin du sous-carbonifère toute notre province contiendra les terrains qu’on y rencontre aujourd’hui. La ligne des rivages continue son mouvement vers le sud durant le carbonifère,
PERTURBATIONS À LA FIN DU PALÉOZOÏQUE,—Durant toute l'époque paléozoïque, sauf après le silurien in. férieur, les lits étaient restés dans un repos relatif. Mais à la fin de cette époque, les couches ont éte profondéments modifiées, dans leur position par des plissements, des ruptures, ete, dans leur composition et leur structure par le métamorphisme. (‘a été une époque de bouleversement par toute la surface de la terre, et, par contre coup, l'extinction de toutes les espèces animales paléozoiques s'en est suivie. Ces grands mouvements, comme dit M. Le Conte, ont éte comme la sentence de mort des êtres paléozoïques.
Les effets de ces bouleversements ont été de courber les lits en plis gigantesques, larges d'un mille et plus; de les rompre par des failles de 10,000 à 20,000
était À . pa , .. ;
| pieds, fig. 137, : Ailleurs les roches ont été durcies, per métamorphisé:s, la houille changée en aithracite. es de 8, les Etats- | ameélus en rieul'
imites si
et les | Fig. 157.
ade de , la fin iendria
Nous donnons ici deux coupes des coiches telles
que modifiées par ces révolutions, fig, 138,
, ligne le sud
Durant
jen in elatii FA : en : : se , > ; PS \ À ir des Le TRE Fo À dé k ÜF F: Ni À sition NAT EE é une RS PER LE de la Fe 188 ig. 158.
bS les 8 Ces Il semble que la force produisant ces mouvements nt ete soit venue de l’Atlantique. Dans tous les cas, les S. ettets ont été considérables, surtout sur la côte est de cour'- l'Amérique, et le résultat définitif a été la formation le et de Monts Apalaches. La figure 129 représente une ). 001
section faite transversalement à ces montagnes, On peut y voir les plissements, les ondulations, les rup-
tures qui ont modifié la position primitive des lits. On verra en même temps que le relief des plis primitifs, qui avaient jusqu’à 20,000 pieds de hauteur, a été
Fig. 139,
profondément modifié par l'érosion, et les Apalaches ne présentent nulle part des hauteurs qui approchent celles-là,
C'est à cette époque qu'on croit devoir placer la formation des monts Ourals, entre l'Europe et l’Asie,
