CAMBRIEN MOYEN
Noms des formations.
Le Cambrien moyen a été subdivisé, surtout au point de vue paléontologique, en trois formations: Cathedral, Stephen, et Eldon,^ et chacune de ces formations est bien développée dans la montagne du même nom. Autrefois McConnell insérait ces formations dans le groupe de la montagne Castle.^
On peut facilement les distinguer les unes des autres par leur caractère lithologiques, et par la topographie spéciale qu'elles engendrent. Par exemple les bandes de calcaire massif et arénacé de la formation Eldon donnent naissance à des rochers altiers qui prennent la forme de châteaux sous l'action des agents atmosphériques; au contraire, la formation Stephen sousjacente, formée de bancs minces de calcaire, est moins résistante à l'action des agents d'érosion, et forme des pentes douces. À la base la formation Cathedral est une autre formation massive et forme des rochers escarpés. En outre de la forme extérieure d'altération comme moyen de distinction entre ces formations, et il y a la couleur de la surface altérée qui est un facteur important.
Distribution et épaisseur.
Le Cambrien moyen est bien développé dans la partie
1 Walcott, C. D., Coll. div. Smith, Vol. 53, n° 1, 1908, p. 3. ' Rapp. ann. Com. géol. Canada, 1886, p. 15D.
supérieure de la chaîne Bow, au-dessus des couches quartzitiques du Cambrien inférieur, ainsi que dans plusieurs montagnes au sud-ouest. Les trois formations ont un développement caractéristique au mont Biddle (planche IV, B), à la montagne Parle, au mont Odaray, au mont Stephen et à la montagne Cathedral, et au nord de la vallée Kicking Horse, au mont Field et au mont Bosworth. Walcott fut le premier à étudier cette section au mont Bosworth, où il trouva une épaisseur de 4963 pieds de Cambrien moyen, recouverte par des couches ressemblant à la formation Bosworth du Cambrien supérieur.
La limite sud-ouest de ces couches du Cambrien moyen est définie par une faille appelée "la faille Stephen-Dennis" parce qu'elle traverse la crête qui relie ces deux montagnes. Au sud de cette cassure les strates sont très métamorphisées, comme nous le verrons plus loin. Cette cassure se suit sur une distance de 15 milles au sud-est de la vallée Kicking Horse, mais au nord de la vallée on ne peut pas la suivre.
Caractère.
La formation est surtout calcaire et dolomitique. La formation Cathedral est essentiellement formée de calcaires minces, arénacés et dolomitiques, qui s'altèrent en prenant une couleur gris claire, gris foncée, et chamois. Certains bancs se décomposent en plaquettes minces trouées à la surface, donnant à la roche une apparence de lave rugueuse.
Au mont Odaray il y a une bande de marbre blanc, s'altérant à la surface en gris jaunâtre, ayant une épaisseur d'environ 200 pieds. On trouve une bande semblable à la montagne Cathedral à peu près à la même hauteur, et aussi au mont Field. Cette bande de marbre afïleure au fond de la vallée Yoho environ 2 milles de son embouchure. Elle est très dolomitique et elle varie en couleur depuis le blanc jusqu'au gris, et elles est quelquefois zonée. En certains endroits on a piqueté des claims pour l'exploitation en carrière, et il se pourrait que dans un avenir prochain cette roche ait une valeur économique.
La section suivante a été mesurés dans cette bande de marbre, à l'endroit où elle afïleure aux lacets sur le chemin de
voiture Yoho, depuis le sommet des roches où elle est recouverte jusqu'à la rivière: —
25 pieds de marbre dolomi tique blanc et gris (massif).
35 pieds de marbre dolomitique blanc et gris (broyé).
55 pieds de marbre dolomitique blanc de la meilleure qualité.
100 pieds de marbre blanc contenant un grand nombre de taches grises et des cavités qui sont le résultat de la dolomitisation.
40 pieds de marbre dolomitique grossièrement cristallin gris et blanc.
15 pieds de marbre gris pommelé avec des bandes blanches.
6 pieds de marbre blanc pommelé avec des bandes gris foncé. 20 pieds gris foncé très broyé.
15 pieds gris foncé avec des filonnets blancs.
4 pieds gris foncé, grossier.
5 pieds de gris clair ou blanc.
7 pieds de calcaire siliceux bleuâtre.
13 pieds de dolomie blanche zonée et pommelée. 10 pieds de calcaire arénacé contenant des cristaux de pyrite.
350 pieds = Épaisseur totale mesurée.
C'est dans cette formation qu'est localisé le massif de minéral exploité à la mine Monarch au mont Stephen, ainsi que le prospect Black Prince sur le coté opposé de la vallée, sur le versant du mont Field.^
Sur les deux cotés de la vallée Yoho à plus de 500 pieds audessus du fond et près de son embouchure il s'est formé des grottes par dissolution le long de certaines fractures dans cette formation. Les eaux qui circulent à travers le roc sont fortement chargées de carbonate en dissolution, et elles ont formé un tuf calcaire dur sur le fond de ces grottes. Une de ces grottes a environ 100 pieds de profondeur. Sur le versant nord du mont Stephen, au-dessus du chemin de fer, il y a une grotte dans
^ Ce massif de minerai a été décrit par l'auteur, avec analyses dans le Rapport sommaire, Com. géol. Canada, 1911, p. 182.
la même formation. Elles est connue sous le nom de "Grotte Crystal," parce qu'on y trouve le long d'une fracture de nombreux cristaux de quartz bien formés.
La formation Stephen est beaucoup plus mince que la formation Cathedral; au mont Bosworth elle a 640 pieds d'épaisseur, et au mont Stephen elle a 562 pieds dans la section donnée par le Dr. Walcott. Elle est formée de calcaire en bancs minces, de couleur gris foncé ou bleuâtre, interstratifié de schistes siliceux. Cette formation est surtout importante parce qu'au mont Stephen elle contient une lentille de schiste argileux, ayant environ 150 pieds d'épaisseur connu sous le nom de schiste à Ogygopsis^ dans lequel on trouve le fameux "lit fossilifère" du mont Stephen. Dans ce lit Walcott a déterminé 32 espèces de fossiles, dont plusieurs sont des trilobites.
Cette formation contient une autre lentille appelée par Walcott "schiste de Burgess," qui est bien développée sur le côté opposé de la vallée à la passe Burgess. Ce schiste correspond au schiste à Ogygopsis du Mont Stephen. C'est dans cette bande de schiste que le Dr. Walcott, durant l'été 1910, fit la découverte d'une nouvelle couche fossilifère très riche en faune cambrienne. Il augmenta sa collection durant l'été de 1911. Le Dr. Walott n'a pas créé de nouvelle familles, de nouveaux genres, et de nouvelles espèces, mais il a fait de merveilleuses découvertes sur les relations des parties dures et molles de ces animeaux grâce au remarquable état de conservation des structures des parties molles. Ces découvertes ont changé, jusqu'à un certain point, quelques-unes des idées anciennes sur ce qui regarde la variété ■, de la vie dans la faune cambrienne. Les descriptions détaillées [ de ces fossiles trouvés dans cette couches ont fait le sujet de quatre publications^, qui sont accompagnées de nombreuses planches qui donnent des détails de la structure interne. Dans l'étude préliminaire de la faune de Dr. Walcott a distingué
1 Walcott C. D., Coll. div. Smith, Vol. 53, n° 53, 1908, p. 210.
Walcott, C. D., "roches et fossiles du mont Stephen." Journal Alpin Canadien, Vol. 1, n» 2, p. 292, 1908.
*Walcott, C. D., "Cambrien moyen; Mérostomata; Holothuriens et Méduses; Annélides; Branchiopodes, Malacostracés, Trilobites, et Mérostomata." Coll. div. Smith, Vol. 57 n°' 2, 3 ,5, 1911, et n° 6, 1912.
"56 genres réunis sur un bloc de schiste n'ayant pas plus de 6 pieds par 40 pieds en superficie et 7 pieds d'épaisseur." Dans la dernière de ces publications il y a une description du caractère du schiste Burgess, que Mr. E. S. Larsen, Jr., de la Commission géologique des États-Unis a soumis à un examen microscopique.
À l'œil nu, le schiste Burgess est un schiste calcaire compact de couleur gris foncé qui se débite en lits de ^ de pouce ou moins d'épaisseur. La surface de ces lits est recoupée par de nombreuse petites veinules ayant moins de 1 millimètre de largeur; ces veinules seront décrites plus loin. Voici la description des caractères de ce schiste si important telle qu'elle a été faite par Mr. Larsen.
"L'examen microscopique d'une plaque mince de la roche montre qu'elle a une texture très fine, si fine que la plupart des minéraux présente la polarisation agrégée."
Cette roche est surtout formée de mica blanc, qui se présente en petites écailles arrangées parallèlement au clivage de la roche. La kaolinite est très abondante, et on ne peut reconnaître qu'un très petit nombre de grains de quartz, de petits prismes d'apatite, et quelques cristaux de pyrite. De nombreuses bandes brun foncées ou noires arrangées parallèlement au clivage représentent la matière carbonacée. Il y a un système de veinules parallèles ayant moins d'un millimètre de largeur, qui sont normales au clivage du schiste; certaines fractures au centre de ces veines contiennent des petits grains de calcite et des agrégats de pyrite de cuivre. Les surfaces d'un système de fractures plus ancien sont irrégulières et sont tapissées de carbonates. Des coupes minces des veinules que nous venons de mentionner sont formées en grande partie d'un minéral isotropique qui est presque incolore en coupe mince. A l'oeil nu ce minéral est vert pâle. Il a un indice de réfraction d'environ 1-62 et l'analyse chimique préliminaire indique qu'il se rapproche des chlorites par sa composition. Nous sommes à faire en ce moment une étude plus approfondie de ce minéral. Au centre des veinules il y a des cristaux irréguliers de calcite et un peu de pyrite.
Mr. George Steger a fait une analyse chimique de l'ardoise au laboratoire de la Commission géologique des États-Unis et ses résultats sont donnés dans la colonne n° 1 du tableau
suivant. Le tableau comprend aussi des analyses de roches quelque peu semblables et d'une roche à séricite.
SiO
FeiO,
FeO
MgO
CaO
NajO
TiO,
CO
P,Oi
BaO
Moins 0
1 . Schiste argileux Cambrien moyen de la Colombie britannique.
2. Séricite. Durrberg. Citée par Dana, Système de Minéralogie, 6e édition, p. 618, analyses 41.
3. Schiste argileux de Mansfield (Huronien inférieur). District de Crystal Falls, Michigan. Com. géol. É.U. Monographie 36, p. 59.
4. Gneiss Kata-biotite-orthose. Roche à corindon. VValdheim, Saxe, Cité par Grubemnan, "Die Kristallinem Schiefer." 2e édition, 1910, p. 158.
5. Échelle de composition de l'ardoise commerciale d'origine sédimentaire aqueuse d'après Dale, Com. géol. É.U. Bulletin 275, p. 36.
L'analyse montre une remarquable similarité avec l'analyse 2, qui est celle du minéral séricite de Durrberg; après avoir déduit la calcite et la pyrite de l'analyse de l'ardoise la res-
semblance est encore plus frappante. L'analyse 3, qui représente celle de l'ardoise Mansfield du Huronien inférieur du district de Crystal Falls, Michigan, contient un peu plus de silice et un peu moins d'alumine, mais autrement elle est très semblable. L'analyse 4 représente un gneiss Kata-biotite-orthose, à corindon, provenant de la Saxe; elle diffère de l'analyse 1 surtout par sa teneur inférieure en eau et dans la relation entre la soude et la potasse. La cinquième colonne donne la variation de composition de l'ardoise commerciale d'origine sédimentaire aqueuse, telle que donnée par Dale. L'ardoise de la Colombie britannique n'entre pas dans ces limites sous plusieurs rapports; il y a moins de silice, l'alumine est élevée, la soude est basse, et la potasse est élevée. En général cette roche, en la comparant aux autres ardoises, phyllites, et schistes associés, est remarquable par sa basse teneur en silice, son fort pourcentage en alumine et potasse, et sa pauvreté des autres oxydes sauf l'eau. L'excès de la potasse sur la soude est surtout remarquable.
"La composition de l'ardoise et sa texture microscopique montrent qu'elle dérive d'un sédiment à grains fins et très alumineux, dont la matière première a dû être formée de poudre très fine en suspension, qui s'est débarrassé du fer, de la magnésie, de la chaux, etc., par le lessivage, et qui consistait surtout de kaolin et de quartz."
À la passe Biddle le Cambrien moyen est faille contre les quartzites du Cambrien inférieur. En ce point sur le côté est de la montagne Park, il y a un calcaire noir en bancs minces qui a environ 150 pieds d'épaisseur, qui s'altère par les agents atmosphériques en petits fragments en forme de lentilles, et qui contient les deux fossiles: —
Linguleïla mcconneïli Walcott.
Noelenus serratus (Rominger).
Ces fossiles appartiennent à la formation Stephen. Nous avons trouvé d'autres fossiles sur le versant ouest de la montagne Park au fond du premier petit ruisseau qui se jette dans le ruisseau McArthur sur le côté sud de la passe. Les couches qui sont presque horizontales dans la montagne Park plongent fortement dans ce ruisseau, mais elles ne sont pas brisées. Sur un des côtés du ruisseau il y a un calcaire gris et dolomitique
en bancs massifs et très broyé, appartenant à la formation Cathedral tandis que de l'autre côté il y a un schiste siliceux avec des interstratifîcations de couches oolithiques, ayant 3 à 3 pouces d'épaisseur, appartenant à la formation Stephen. Ce schiste s'altère en brun et contient un grand nombre de fossiles. Walcott a déterminé les espèces suivantes: —
Micromitra (Iphidella) pannula (White).
Micromitra (Paterina) esp. ind.
Orthotheca major, Walcott.
Nisusia alberta, Walcott.
Noelenus serratus (Rominger).
Ptychoparia cordillaera Rominger.
La formation Eldon a son développement maximum au mont Bosworth où Walcott a mesuré une épaisseur de 2628 pieds. Elle est formée surtout de calcaire massif et arénacé de couleur jaunâtre crème sur les surfaces exposées aux agents atmosphériques; au-dessus il y a des bancs de calcaire massif siliceux et dolomitique.
La formation Eldon est caractérisée par des rochers escarpés, qui forment des espèces de châteaux sous l'action des agents d'érosion, comme on en voit dans l'amphithéâtre du mont Stephen. Ce fait est très reconnaissable à de grandes distances. La formation Eldon est bien exposée dans l'amphithéâtre entre les montagnes Cathedral, Odaray et Stephen, où elle est presque horizontale avec un léger pendage vers le sud-ouest. Le calcaire est recoupé de deux séries de fissures à angle droit l'une sur l'autre. Les eaux de surface se sont creusé des chenaux par dissolution le long de ces plans de fracture, et on entend souvent le bruit du roulement des eaux souterraines qui coulent bien au-dessous de la surface actuelle.
