LA PLAINE CONTINENTALE INTERIEURE

GÉOLOGIE

La plaine Continentale Intérieure est constituée par une vaste région ondulée et relativement unie qui s'étend entre la région du plateau Laurentien à l'est et le système montagneux des Cordillères à l'ouest. Au niveau du 49° parallèle qui forme à cet endroit la frontière méridionale du Canada, la plaine a une largeur d'environ 800 milles; au niveau du 56° parallèle cette largeur descend au-dessous de 400 milles, et on peut dire que la plaine s'arrête sur les rives du grand lac à l'Ours au niveau du 05e parallèle.

C'est dans la partie méridionale de cette région que se trouve l'immense "prairie" canadienne de l'ouest, qui dans l'Alberta s'étend à partir de la frontière des Etats-Unis sur près de 400 milles du sud au nord et qui embrasse une superficie de plus de 150,000 milles carrés de terres couvertes d'herbes. Cette prairie se termine au nord par une bande de terres où se rencontrent à la fois des prairies et des bois ; plus au nord le pays se boise presque entièrement, plus au nord encore, les forêts s'éclaircissent.

A l'exception d'une très mince bande de territoires d'environ 12,000 milles carrés dans le sud de PAlberta et de la Saskatchewan, toute la plaine Intérieure envoie ses eaux au nord dans l'océan glacial Arctique ou à l'est dans la baie d'Hudson; sa pente générale est en effet dirigée à l'est et au nord à partir des montagnes Rocheuses jusqu'à la lisière du plateau Laurentien. Le long crime ligne partant de la base des montagnes Rocheuses près du 49e parallèle et aboutissant au lac Winnipeg, la pente moyenne dépasse 5 pieds au mille; c'est» là une pente expliquant parfaitement la course rapide des rivières de la région et le profil souvent assez accentué des vallées.

Au-dessous du 54e parallèle, se trouvent deux lignes d'escarpement ou de talus plus abrupts qui divisent cette partie méridionale de la plaine en trois parties. La première, qui constitue le niveau inférieur de la prairie, comprend la vallée de la Rivière

Rouge et le système des lacs Winnipeg; son altitude moyenne au-dessus de la mer est d'environ 800 pieds. Au sud du lac Winnipeg, elle esi tonnée d'environ 7,000 milles carrés de prairies qui aux yeux apparaissent d'abord entièrement plates, mais qui en réalité s'élèvent uniformément à l'est et à l'ouest. Cette plaine est limitée à l'ouest par l'escarpement du Manitoba qui forme une succession remarquable de hautes terres s'étendant sur plus de 300 milles dans la direction du nord-ouest à partir de la frontière des Etats-Unis. Les points les plus élevées de ces hautes terres, recoupées souvent par de larges vallées où coulent les rivières se dirigeant vers l'est, s'élèvent de 500 à 1,000 pieds, quelquefois davantage, au-dessus de la plaine de l'est qui formait autrefois le fond du lac Agassi/.

Le deuxième niveau de la prairie s'étend de l'est à l'ouest sur 250 milles entre l'escarpement du Manitoba et les coteaux du Missouri qui forment parallèlement au premier une deuxième ligne d'escarpements dirigés du sud-est au nord-ouest. Ce deuxième niveau présente une altitude moyenne de 1,600 pieds; sa surface est agrémentée de légères ondulations et de collines basses qui s'élèvent de quelques centaines de pieds au-dessus du niveau général, et est recoupée de vallées souvent profondes et larges.

Le troisième niveau de la prairie s'étend entre le coteau de Missouri à l'est, hauteurs brusques de 200 à 500 pieds, et le pied des montagnes Rocheuses. Il présente une altitude de 2,000 à 2,500 pieds vers sa bordure est, mais vers l'ouest il s'élève à plus de 4,000 pieds en bordure des montagnes. Sa surface est beaucoup plus mouvementée que celle du niveau précédent; elle renferme des sortes de massifs tabulaires comme les Cypress hills et les Wood mountains qui s'élèvent de 1,000 à 2,000 pieds audessus du niveau général du pays et qui sont les vestiges d'une ancienne plaine plus élevée que la plaine actuelle, depuisHors détruite en grande partie par l'érosion.

Cette plaine Continentale Intérieure a eu depuis les premiers temps géologiques, une histoire relativement tranquille, les phénomènes orogéniques, les invasions éruptives ne la troublèrent presque pas, et elle fut seulement affectée par des mouvements continentaux. Le pays est presque entièrement recouvert d'un manteau de terre végétale qui dérobe à nos yeux sur de grands espaces des couches sédimentaires peu inclinées ou plissées seule-

ment sous de très larges angles. Ces couches reposent sans doute à leur tour sur un prolongement occidental des terrains du plateau Laurentien.

A la frontière orientale de la plaine ce sont des couches paléozoïques qui apparaissent reposant directement sur les formations précambriennes. Sur les rives ouest et sud du lac Winnipeg ce sont des assises ordoviciennes qui affleurent; plus à l'ouest ces assises sont surmontées de couches siluriennes recouvertes à leur tour par des couches dévoniennes qui forment le pied de l'escarpement du Manitoba. A partir de cet escarpement jusqu'aux montagnes Rocheuses à l'ouest, les séries paléozoïques disparaissent sous des sédiments plus récents de la période crétacée. Le Crétacé est à son tour recouvert de couches tertiaires dans le voisinage de la frontière des Etats-Unis et dans un très grand district qui s'étend dans l'Albert a au sud du 56e degré de latitude.

L'Ordovicien est représenté vers le lac Winnipeg par des grès surmontés de calcaires magnésiens puis tout à fait au sommet par des couches de schistes et calcaires; il semble qu'il faille rattacher d'une façon précise ces roches à L'Ordovicien moyen et à l'Ordovicien supérieur. Elles forment une bande d'épaisseur variable se dirigeant d'abord dans la direction du nord (de la frontière des Etats-Unis au lac Winnipeg), puis s'infléchissant au nord-ouest pendant plusieurs centaines de milles. Elles reposent à l'est sur le précambrien et se terminent à l'ouest sous le Silurien en concordance ou sous le Dévonien et le Crétacé aux points de lacune dans la sédimentation.

Le Silurien se compose surtout de calcaires magnésiens horizontaux et de dolomies contenant des fossiles d'âge Niagara ou Guelph. Pour la plupart ces couches supportent en concordance des couches dévoniennes formées principalement de calcaires et de schistes. Il n'est pas certain cependant que le Dévonien ait ses termes extrêmes complets. Les assises de ce système apparaissent sous les assises crétacées de l'escarpement du Niagara sauf cependant, aux points où les assises crétacées reposent directement sur le Silurien. Plus loin, vers le nord-ouest, les couches dévoniennes apparaissent de nouveau reposant sur le bord occidental du plateau précambrien. Au nord du 58e parallèle (qui correspond au lac Athabaska) elles s'étendent sur un immense district qui atteint au nord le grand lac à l'Ours et qui descend la vallée de la rivière McKenzie. Dans ce grand bassin dévonien les sédiments

ne présentent que de légères ondulations et sont représentés par près de 2,000 pieds de calcaires et dolomies accompagnés de quartzites et à la partie supérieure par quelque centaines de pieds de schistes et de calcaires marneux. Il est possible que les termes inférieurs soient siluriens; les termes supérieurs correspondent à l'Hamilton et forment peut-être le Dévonienle plus récent que Ton connaisse.

Les assises paléozoïques horizontales qui apparaissent sous le Crétacé, à l'est du bassin crétacé, s'étendent sans doute d'une façon continue sous les terrains plus récents de la plaine; on les voit en effet réapparaître à l'ouest au milieu des couches disloquées et plissées des montagnes Rocheuses. La surrection de la c haine des Rocheuses ne date que de l'ère Tertiaire; aussi durant les périodes prétertiaires on peut dire qu'au moins les territoires qui se trouvent à l'est des Rocheuses furent submergées sous la grande mer intérieure qui recouvrait alors la région centrale du continent et qui vit se déposer les sédiments paléozoïques du Manitoba. A l'ouest, les invasions marines paléozoïques semblent avoir débuté plus tôt que dans l'est, et s'être retirées plus tard car dans les montagnes Rocheuses il existe une série continue de sédiments s' étendant de la fin du Précambrien jusqu'aux termes supérieurs du Carbonifère. On voit donc qu'il y a des relations si étroites entre l'histoire géologique des couches qui forment les Rocheuses et les assises de la plaine intérieure qu'on ne peut séparer la géologie de la chaîne des Rocheuses de la géologie de la plaine.

Dans les montagnes du sud de la Colombie-Anglaise et dans les parties voisines de l'Alberta on rencontre un groupe sédimentaire dont la puissance dépasse 20,000 pieds et qui est composé principalement de quartzites et d'argilites. Ces assises sont précambriennes et semblent avoir été formées au sein d'une mer extrêmement ancienne qui se continua pendant toute l'ère paléozoïque. Au nord de la grande ligne du chemin de fer Canadien du Pacifique, au milieu des montagnes Rocheuses, existe une série de couches entièrement concordantes et remplies de fossiles, qui atteint plus de 13,000 pieds d'épaisseur. Ces couches formées surtout de calcaires et de schistes représentent presque entièrement le système cambrien; elles supportent directement les séries ordoviciennes. Les séries ordoviciennes sont elles-mêmes surmontées vers la passe de la Bow River par plus de 1;000 pieds de quartzites et de calcaires siluriens. Au-dessus viennent plusieurs milliers de

pieds d'assises . dévoniennes formées surtout de calcaires et de schistes puis enfin les séries carbonifères épaisses de 5,000 à 7,000 pieds qu'on peut diviser en quatre groupes; le groupe des calcaires de base, un groupe de schistes, un groupe de calcaires, le groupe des grès et schistes du sommet.

Ces longues séries d'assises paléozoïques dont l'épaisseur tôt rie atteint 25,000 pieds environ jointes ax puissantes accumulations sédimentaires précambriennes, semblent se continuer dans toute la longueur de la chaine des Rocheuses, mais avec des caractères lithologiques et des puissances variables. Leur épaisseur totale est certainement beaucoup plus grande que celle des séries qui leur correspondent à l'est dans le Manitoba; bien plus, les termes supérieurs et inférieurs qui manquaient à l'est se retrouvent à l'ouest.

A la fin de l'ère Paléozoïque la plus grande partie de la plaine intérieure émergea des eaux et resta ainsi exondée jusqu'à la fin du Crétacé. Par contre certains districts, notamment ceux en bordure occidentale de la plaine actuelle et ceux qui correspondent à l'emplacement actuel de la chaine des Rocheuses du Sud, furent le théâtre de trois sédimentations successives, d'abord au Trias; puis à la période Jurassique où se déposèrent les schistes de Fernie, enfin au début du Crétacé où se forma le groupe houiller productif de Kootanie avec ses schistes, ses grès et ses conglomérats d'une épaisseur atteignant 5,000 pieds par endroits. Il ne semble pas que les groupes de Fernie ou de Kootanie s'étendent très loin à l'est et surmontent les assises de recouvrement crétacées, car lorsqu'on les suit de l'ouest à l'est jusqu'à leurs derniers affleurements, on les voit décroître d'épaisseur d'une façon continue et rapide.

Il semble donc tout à fait probable que la plaine intérieure fut exondée avant la fin de l'ère paléozoïque. Le pays fut sans doute soumis alors à une érosion qui balaya des quantités considérables de sédiments mais qui semble n'avoir pas détruit l'horizontalité primitive de la surface de sédimentation. Au Crétacé supérieur, lorsque des sédiments détritiques se déposèrent à nouveau dans la région, ils s'accumulèrent sur une surface presque horizontale de telle sorte qu'il n'existe actuellement aucune discordance dans la position relative des séries crétacées et des séries sous jacentes. Il existe du Crétacé inférieur dans l'ouest; dans l'est le terme le plus ancien du système appartient au Crétacé supérieur et est représenté par les grès Dakota qui affleurent le long de l'escarpement

du Manitoba avec des épaisseurs variant de quelques pieds à quelques centaines de pieds. Plus au nord, dans l'Alberta notamment, ces formations sont représentées par des sables bitumineux, ou plutôt par des sables homogènes cimentés par une matière bitumineuse. Des couches analogues se retrouvent dans les montagnes Rocheuses, niais sous des épaisseurs plus grandes et formées de matériaux plus grossiers. Les grès Dakota semblent en grande paitie sinon entièrement avoir été déposés en eau douce et plus particulièrement sans doute par l'intermédiaire d'eaux courantes. On ne les voit affleurer que sur les bords du grand bassin Crétacé, mais ils s'étendent probablement d'une façon continue sous les sédiments plus récents qui recouvrent la plaine.

Durant l'époque suivante, l'époque Colorado, la région des plaines fut envahie par une mer qui s'étendit de l'océan Arctique au nord, jusqu'au golfe du Mexique au sud. Dans cette mer se déposèrent successivement des schistes noirs, des schistes calcarifères et des calcaires marneux qui apparaissent actuellement le long de l'escarpement du Manitoba avec une épaisseur croissante du sud au nord; l'épaisseur la plus grande qu'on ait reconnu atteint 700 pieds. Dans le nord de l'Albert a on croit retrouver un équivalent de ces assises dans quelques milliers de pieds de grès et de schistes qui, à mesure qu'on s'avance vers les montagnes Rocheuses, deviennent de plus en plus grossiers et de plus en plus voisins des sables, indiquant ainsi la situation des rives de l'ancienne mer. Au sud, près de la frontière des Etats-Unis, ces mêmes assises sont représentées par des tuffs et des brèches volcaniques.

Le faciès marin du groupe Colorado se retrouve en partie dans le groupe suivant, le groupe Montana; par endroits ce faciès se continue même dans toute l'étendue du groupe. A l'est les sédiments Montana sont représentés par des schistes surmontés de grès déposés dans une mer peu profonde. Des sédiments marins analogues existent peut-être dans l'extrême nord, mais sur un immense bassin commençant à peu près à la latitude d'Edmonton et s' étendant au delà de la frontière des Etats-Unis, ce fut un état incertain et changeant qui prévalut durant toute l'époque Colorado, si bien qu'il se forma successivement des sédiments lagunaires et lacustres avec des couches de lignite et finalement des sédiments nettement marins. Les sédiments non marins qui consti-

tuent le groupe de Belly-River ont été ramenés au jour par un large plissement anticlinal; ils apparaissent sous forme d'une immense lentille s' amincissant à l'est et à l'ouest composée surtout d'argiles et de grès. Ils sont surmontés de schistes marins et de grès et reposent eux-mêmes sur des couches analogues qui passent à leur partie supérieure à des formes plus sableuses.

L'existence de mers peu profondes à la fin de l'époque Montana semble avoir été le prélude d'une régression générale des eaux marines et du retour des conditions lacustres sur une grande partie de la région des plaines. Aussi l'époque suivante, l'époque Laramie fut-elle témoin de la formation de sédiments d'eaux douces qui recouvrent actuellement un vaste territoire dans l'Alberta au sud du Petit Lac des Esclaves et qui se continuaient autrefois vers l'est jusque dans le Manitoba ainsi que le montrent les lambeaux épargnés par l'érosion. Au Canada, les couches Laramie se succèdent en concordance; il faut voir là la preuve d'une sédimentation ininterrompue pendant les derniers temps du Crétacé et les premiers temps du Tertiaire; la lacune qui existe ailleurs entre les deux systèmes est ainsi comblée. Le groupe Laramie se présente avec une épaisseur très variable et peut se diviser en deux termes: un terme inférieur, l'Edmonton, un terme supérieur, le Paskapoo. L'Edmonton se compose surtout de séries argileuses et renferme des couches de houille. Le Paskapoo est beaucoup plus sablonneux d'aspect; son épaisseur dépasse 3,000 pieds. On le considère comme étant du début de l'Eocène.

A la fin du Laramie, dans les premiers temps de l'ère Tertiaire la lisière occidentale de la grande plaine intérieure fut le théâtre de gigantesques mouvements du sol qui donnèrent naissance* aux montagnes Rocheuses. Les terrains brisés et disloqués furent soulevées et poussés vers l'est les uns sur les autres sur des distances atteignant parfois plusieurs milles. A mesure qu'on s'éloigne de la chaine principale vers l'est les effets de ces forces orogéniques s'atténuent graduellement et l'on voit apparaître des collines ondulées de plus en plus basses. L'effet de ces bouleversements dut se faire sentir très loin vers l'est, et durant cette période la plaine intérieure fut soumise à l'érosion.

Après cette période d'activité orogénique de l'ère Tertiaire la plaine intérieure entra dans une nouvelle période de sédimentation. C'est ainsi que les Cypress hills et les Wood mountains sont for-

mées de couches argileuses et gréseuses surmontées de couches de cailloux roulés et de lentilles de sables. Ces terrains formés pendant l'Oligocène proviennent sans doute du dépôt d'alluvions grossières entraînées par des rivières coulant vers l'est. 11 est probable que ces terrains ne sont que les vestiges de dépôts analogues qui existaient autrefois avec une grande extensionet qui disparurent par l'érosion qui n'a pas cessé de se produire depuis le Tertiaire jusqu'à nos jours.

RESSOURCES MINERALES.

Les immenses terrains de culture et d'élevage qui forment la plaine intérieure sont nettement pauvres en ressources minérales; il n'en peut guère être autrement dans un pays recouvert d'un épais manteau de sédiments crétacés et tertiaires qu'aucun accident sérieux ne vint troubler. On drague de l'or dans les sables et les graviers de la Saskatchewan septentrionale en aval d'Edmonton; on exploite du gypse dans le Dévonien du Manitoba; on trouve du sel dans le Manitoba et l'Athabaska inférieure, mais à l'exception de ces substances et des matériaux employés dans l'industrie du ciment, de la poterie et de la construction, la production minière est entièrement restreinte à celle des combustibles; il faut dire par contre que cette production est très importante.

CHARBON

Il existe dans les séries légèrement ondulées, Crétacées et Tertiaires, de la plaine, deux horizons renfermant des lignites: l'horizon de Belly River appartenant au Crétacé supérieur et l'horizon d'Edmonton appartenant au Tertiaire. Ces horizons se retrouvent sous presque toute la province de l'Alberta au Sud de la latitude de 55° et se prolongent à l'ouest sur une certaine distance dans la Saskatchewan. Ce sont des assises tertiaires productives de lignite qui forment les plateaux élevés des Cypress hills et des Wood mountains du sud de la Saskatchewan et laTurtle mountain dans le Manitoba.

La formation de Belly River affleure le long d'une grande zone courbe qui part de la frontière des Etats-Unis, où elle a une largeur de 125 milles et qui remonte au nord sur 300 milles, en partie dans l'Alberta, en partie dans la Saskatchewan. Au nord de la Red Deer River, affluent de la Saskatchewan méridionale, on n'a retrouvé les couches de lignite que d'une façon sporadique; au sud au contraire elles affleurent très souvent le long de la Saskatchewan, certaines d'entre elles atteignent 18 pieds d'épaisseur; à Lethbridge et à

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Taber on produit annuellement environ 350,000 tonnes d'un lignite de bonne qualité provenant de couches des séries de Belly Hiver. Les couches exploitées sont d'environ 5 pieds d'épaisseur.

La formation productive de houille d'Edmonton et la formation de Paskapoo qui la surmonte (formation tertiaires) occupent un immense bassin qui part de la frontière et remonte en s' élargissant vers le nord presque jusqu'au Petit Lac des Esclaves. Des couches de houille affleurent dans l'Edmonton de chaque côté du bassin que forment au milieu des assises tertiaires les couches plus récentes du Paskapoo. On a trouvé des lignites en affleurement

Planche LVI.

Puits de gaz naturel, Alta.

à la hauteur d'Edmonton qui constitue d'ailleurs le plus gros centre minier de cet horizon carbonifère. Ce district produisait en 1907 plus de 100,000 tonnes de lignites provenant presque entièrement d'une seule couche dont l'épaisseur variait de 5 à 15 pieds et qui tantôt affleurait à la surface, tantôt apparaissait à des profondeurs de 100 à 200 pieds.

Dans la Saskatchewan des couches de lignites apparaissent sur les bords de bassins tertiaires qui forment là des sortes de plateaux

qui sont probablement les restes d'un manteau autrefois continué et actuellement détruit par l'érosion. On a rattaché ces horizons tertiaires à lignites aux formations d'Edmonton de l'Ouest. Ces bassins sont tous situés au sud, vers la frontière des Etats-Unis; dans l'un d'eux appartenant aux Cypress hills, on a exploité une couche de 4 pieds d'épaisseur. Plus à l'est à Wood mountain on a signalé deux couches de 6 à 8 pieds. Dans le Manitoba, l'aire Tertiaire de la Turtle mountain passe pour renfermer aussi du charbon.