POST-TERTIAIRE ET RÉCENT

Les dépôts post-tertiaires et récents sont très répandus dans cette région particulièrement dans la partie sud-ouest où sur de grandes superficies elles masquent complètement les roches massives sous-jacentes.

'Dans une communication adressée à l'auteur.

L'argile à blocaux forme un vaste manteau qui s'étend vers l'intérieur depuis les rives de la baie d'Hudson en une surface ininterrompue d'environ 150 milles. Le long des rivières qui se déversent dans la baie, on peut voir de bonnes coupes à même les berges escarpées qui se dressent par endroits avec de véritables murailles de falaises à des hauteurs variant de 80 à 100 pieds au-dessus de la rivière. Dans l'intérieur ce manteau a été généralement enlevé par l'érosion, mais on en voit des restes ici et là dans les vallées de la Churchill et de la Saskatchewan ainsi qu'en d'autres endroits. Irrégulièrement disséminés sur la région sont d'autres dépôts d'origine glaciaire comprenant des accumulations morainiques et autres de cailloux et de galets.

Il y a dans la région de grandes superficies recouvertes d'argiles lacustres appartenant à l'époque de la fin des glaciers lorsque les grands lacs s'étendaient au sud du front de glace en rétrogradation, étant alimentés en grande partie par des cours d'eau découlant de la nappe glaciaire en liquéfaction. Ces eaux renfermaient de grandes quantités de sédiments suspendus qui se déposèrent dans leurs bassins et formèrent les puissants gisements d'argile qui sont aujourd'hui si répandus. L'aire la plus importante de ces argiles est à l'ouest de la rivière Nelson et au nord de la Saskatchewan; elle est décrite plus au long dans les paragraphes de ce rapport consacrés aux terres arables et à la rivière Burntwood.

Les argiles marines sont très répandues dans la partie nord de cette région. Elles se présentent dans de petites étendues isolées surmontant l'argile à blocaux de la rampe de la baie d'Hudson. Ce sont évidemment des vestiges d'une nappe autrefois continue qui recouvrait la région qui s'avance dans les terres depuis la baie jusqu'à des distances de 130 milles et plus.

Sur la rivière Churchill on a trouvé des fossiles marins jusqu'à une hauteur de 350 pieds au-dessus de la mer et il y a des argiles analogues qui, s'étendent plus loin en remontant la rivière bien que ne renfermant pas de fossiles autant qu'on a pu le constater. Sur la rivière Nelson ,des coquillages ont été trouvés à une altitude d'environ 200 pieds et les argiles se continuaient à des points beaucoup plus élevés. Les coquillages de fossiles sont très abondants dans la plupart des couches; dans celles de la rivière Churchill on a recueilli les suivants:

"A un endroit situé environ un mille en aval de ce rapide, du odté nord, on trouve un micaschiste gris grossier avec filaments et touffes de quartz blanc le long de la stratification; plongeant N. 15*^ £. sous un angle de 80*^. Il y a une bande de micaschiste massif à grain fin qui croise le pied du rapide et passe à un quartzite gris foncé rubané de filets de quartz blanc sans feldspath. Lc| plongement est N. 10*^ £. sous un angle de 80*^. On a remarqué aux côtés du rapide une diorite finement cristallisée faisant probablement partie d'un dyke. Le gneiss laurentien dans la coupe que nous avons indiquée présente une certaine variété en composition, en texture et en mode de stratification . . Le gneiss passe quelquefois à de la hornblende ou du micaschiste. En certains endroits ce dernier est parsemé de grenats et contient généralement des veines de granité à gros grain de couleur pâle."

Entre les lacs Split et GuU, la rivière est large et son courant est d'une vitesse moyenne, sauf immédiatement après le Split Lake où l'on rencontre un rapide facile à descendre d'environ deux milles de longueur, et à peu près à mi-chemin entre les lacs où il se présente deux rapides. Le terrain qui borde cette étendue de rivière est généralement plat bien que des croupes d'argile ici et là donnent à la surface un aspect légèrement onduleux. Une déclivité assez raide commence à se faire sentir en aval du Gull Lake et, sur les 40 milles qui suivent, la rivière est entrecoupée de nombreux rapides et chutes.

L'afHeurements de sédiments paléozoîques le plus à l'ouest qu'ait signalé le Dr. Bell se présente sur le côté nord-est de la rivière au pied du Broad rapid, où l'on aperçoit une dolomie gris bleuâtre clair finement arenacée. Celle-ci renferme des fossiles caractéristiques du calcaire de A^^nnipeg et se rattache par conséquent à l'Ordovicien.

Pendant deux ou trois milles en aval du premier affleurement de calcaire les gneiss se présentent en mamelons dans le lit de la rivière.

Sur les berges argileuses on aperçoit par ci par là des pointements de dolomie gisant à plat ou légèrement ondulés jusqu'au troisième rapide de calcaire où se présentent des couches horizontales de dolomie gris bleuâtre, fauve et chamois quelque peu arenacée. Au deuxième rapide, des couches de dolomie désagrégée grisâtre et chamois forment une falaise de douze pieds de hauteur. Ces couches sont horizontales mais deviennent légèrement onduleuses un mille plus bas. Au premier

rapide de calcaire, huit milles plus bas, on voit sur les deux berges de la rivière, 20 pieds de dolomie fossilifère couleur chamois. Le plus bas affleurement de calcaire en place apparaît à deux milles en amont de la rivière Pakwahagan, ou à 62 milles en ligne droite, de Beacon point. Entre le rapide de calcaire précité et le plus bas affleurement, on remarque ici et là des pointements, et, à six milles du plus inférieur, ceux-ci forment une falaise qui se dresse à 30 pieds au-dessus de l'eau.

i"A tous les endroits précités la roche est de couleur gris jaunâtre, plutôt finement grenue, tendre et généralement terreuse, bien que quelquesunes des couches semblent constituer une dolomie passablement pure. Elle est finement stratifiée sauf quelques bandes d'un pied ou plus d'épaisseur au dernier endroit. Le seul fossile que Ton ait vu est un pentamerus indistinct assez abondant dans l'une des couches, mais aucun des spécimens n'était assez bien conservé pour qu'on en détermine l'espèce."

Sur ses derniers 60 milles la rivière coule dans une vallée creusée entièrement dans du drift et Ton n'aperçoit aucun pointement des roches du sous sol.

Voici ce que dit le Dr. Bell au sujet du cours inférieur de la rivière:

"Les embouchures des rivières Hayes et Nelson sont^ séparées par une langue de basse terre appelée Beacon point. L'eau est tellement basse et les rives si peu caractéristiques dans cette région qu'il est difficile d'établir nettement la ligne de démarcation entre l'eau et la terre ferme. De longues battures de plusieurs milles s'avancent depuis l'extrémité de la pointe Beacon et depuis les rives au nord et au sud des estuaires des deux rivières. Par suite de ces circonstances la ligne de séparation entre la terre et l'eau est considérablement différente suivant que la marée est haute ou qu'elle est basse. Il est d'autant plus difficile d'indiquer exactement sur la carte le profil de la rive que la mer se retire sensiblement et que les marées sont très irrégulières en raison du peu de profondeur de l'eau sur de longues distances et dans toutes les directions et par conséquent de l'action considérable des vents sur l'augmentation et la diminution de la hausse et la baisse de la marée.

"L'embouchure de la rivière Nelson à marée haute a «ix ou sept milles de largeur en face l'extrémité de la pointe Beacon, mais elle se rétrécit rapidenent suivant sa forme d'entonnoir et sur les premiers dix milles en amont m laigeur est de trois à quatre milles. Elle continue à se rétrécir gradueUe- W^tat jusqu'à Seal Island où la marée commence, c'est*à-dire à 24 milles de l*<sztrèaiité de la pointe Beacon (à marée haute), et là elle n'a qu'un mille et

t Com. Géol., Çanmla, Rapport det Opérations. 1877-78. Partie CC.

forment un barrage peu élevé au dessus duquel se répand l'eau de la Churchill pendant les périodes d'inondation poiu* ensuite se déverser au sud dans la Saskatchewan.

Le long de son parcours vers le nord-est entre Frog Portaug^ et Kettle fall, la rivière suit une zone de gneiss hornblendique à biotite noir finement grenu, d'apparence schisteuse dans certaines couches et envahi ici et là par des gneiss blancs grossiers sous forme de nappes ou d'épanchements. Il y a des gneiss tordus de même nature qui affleurent à l'embouchure de la rivière Reindeer et suivent la rivière en descendant jusqu'au lac et aux rapides Wintego. Les gneiss ou schistes noirs à grain fin sont presque continuellement à découvert le long de cette partie de la rivière; dans certaines couches ils renferment des grenats et dans d'autres des cristaux tordus de feldspath. Leur plongement est très varié et aux rapides ils sont horizontaux. Les invasions de gneiss blanc grossier sont en petit nombre et conservent la nature de nappe ou d'épanchement qu'ils affectent presque partout où elles se trouvent.

Plus bas, à travers le lac Pita, et, en aval de celui-ci, le gneiss blanc grossier est moins rare; il recoupe toujours les schistes mais les deux, particulièrement lorsque leur plongement est peu accentué comme il arrive presque toujours le long de cette partie de la rivière, ils ont une apparence de stratification. Plus bas encore une fois passé l'embouchure de la rivière Neméi, les relations restent les mêmes et l'apparence de stratification est par endroits très caractérisée. En aval de l'embouchure de cette rivière les gneiss noirs à grain fin sont très tordus et coupés par de nombreuses veines, nappes et masses irrégulières de gneiss blanc grossier, et les deux sont recoupés par des dykes de pegmatite. Des gneiss fins noirs analogues avec des blancs grossiers conservant avec ceux-ci les mêmes rapports, apparaissent tout le long de la partie de la rivière orientée au nord jusqu'au tournant à l'embouchure de la rivière Loon. Aux abords du lac Sisip et en descendant la rivière jusqu'à Pakkatawagan, on remarque le même alternance stratiforme des deux gneiss et, dans certaines bandes le noir renferme de nombreux cristaux de grenat. Le blanc recoupe

le noir généralement en larges bandes mais, par endroits en amas de forme irrégulière. Les roches sont encore de même nature le long du rivage jusqu'au lac Nelson. Les bandes de gneiss fin sur tout le parcours depuis l'embouchure de la Loon jusqu'au lac Nelson sont abondamment grenatifères.

En aval du lac Nelson les gneiss, bien que rubanés, n'ont pas l'apparence stratiforme si caractérisée qui les distingue en amont du lac. Un granité rouge d'ime structure très gneissique par endroits recoupe le gneiss noir à grain fin et formes des bandes alternantes avec celui-ci donnant comme résultat un gneiss rubané fin, rouge et noir ou gris foncé, le gris foncé ayant la composition d'une diorite quartzeuse. Examiné en plaque mince, c'est une roche holocristalline à gros éléments renfermant du plagioclase (plutôt basique), du quartz, de la hornblende verte et de la biotite; les minéraux ferro-magnésiens constituent environ 30 pour cent de la roche et le quartz est en quantité secondaire.

Plus bas, en aval des rapides Nishwustia, les roches dominantes à découvert sont des gneiss rubanés fins et durs. Ils sont recoupés par des dykes de pegmatite rouge qui sont probablement reliés à une vaste étendue de biotite rouge et gneiss granitique à peu de distance de là. Sur plusieurs milles le long du rivage on aperçoit une diorite quartzeuse massive de couleur sombre. Elle semble se fondre d'une part avec un gneiss ou schiste noir fin impossible à distinguer de celui des bandes noires, dans le gneiss et d'autre part avec im gneiss granitoîde rouge à gros éléments. Examinée en plaque mince, cette roche a une texture granitoîde grossière et renferme: quartz (en abondance) plagioclase (de l'albite à l'andésine), orthoclase, microcline biotite brune et magnétite titanifère (décomposée en leucoxène).

Les relations entre les gneiss, les granités et les diorites à découvert le long de cette partie de la rivière ne sont pas très visibles. Une bonne partie du terrain est masquée sous im manteau d'argile lacustre friable à travers laquelle, le long des rives du lac Opachuanan, on voit pointer des affleurements et des blocs argilelix de granité rouge. Plusieurs des pointements là où ils sont en saillie sur le manteau d'argile laissent voir des surfaces fraîchement cassées.

"On dit que l'étendue remarquablement rectiligne de la rivière se prolonge jusqu'au Split Lake. Sa rive orientale se compose presque entièrement d'argile de transport tandis que pour ainsi dire tout le long de sa rive occidentale c'est le gneiss qui affleure." "Il se présente du trapp aux

extrémités des pointes sur les deux rives et sur deux ou trois petites iles. La dolérite est divisée par des joints parrallèles à sa direction et elle est très friable. Elle cristallise grossièrement et sa couleur est brun foncé près de la surface par suite de la présence d'oxyde de fer, mab, en cassure fraîche, on la trouve quelquefois de couleur foncée à peu près gris verdâtre. Dans certaines parties on remarque un développement de spath calcaire et de serpentine de couleur olive en minces feuillets dans les nombreux joints longitudinaux, de même que dans les cloisons transverses horizontales et verticales de sorte que les morceaux rectangulaires de la dolérite qui s'effritent sont complètement encaissés dans ces minéraux. On trouve de petites traînées de fer magnétique parallèles aux épontes dans certaines partie du dyke "

"En quelques endroits le gneiss en contact avec le dyke de chaque côté a été décomposé et divisé parallèlement aux épontes sous l'action du trapp. . . . Le gneiss et les parties les plus dures du trapp qui forment à la fois ses épontes ont été arrondis et striés par l'érosion glaciaire."

"L'on aperçoit à un point du côté est de la rivière à deux milles en amont de l'entrée du l^c, un gros dyke qui fait peut-être partie de celui qui croise le cours d'eau à deux milles plus haut et forme la Chaîne de Roches. La dolérite est ici de même nature et renferme la même sorte de serpentine que le dyke remarqué le long de l'étendue rectiligne de rivière décrite précédemment. Le long de cette étendue et aussi des rives du lac Sîpiwesk et la ri^ère qui le domine, on rencontre souvent de la dolérite gris foncé, finement cristalline sous forme de dykes plus ou moins larges et aussi comme remplissage dans les angles des roches de gneiss en surplomb. Sur les rives de l'étendue rectiligne ces dykes s'orientent en général parallèlement au plus important mais quelques-uns suivent la direction sud-est de la stratification du gneiss et s'amincissent en s'éloignant de la rivière comme s'ils étaient des ramifications du dyke principal."^

Le Dr. Bell a aussi exploré le Split Lake et la rivière entre ce lac et la mer; il nous donne la description suivante des roches aperçues.*

"Entre le Grand Rapid et la partie ouest du Split Lake, le gneiss est en partie rougeâtre et en partie grise et hombendique. La direction oscille en divers endroits entre S. 60® et S. 80® O. Elle est recoupée par de nombreuse dykes de diorite foncée dont quelques-uns, juste en aval de la Graas river, sont très gros. Leur direction générale est nord et sud. Du côté nord du Split Lake, en face des deux goulets de la Nelson, le gneiss est coupé par

1 Com. Géol.. Canada. Rapport des Opérations, 1877-78, Partie CC.

s Ibid., et Com. Géol., Canada, Rapport des Opérations, 1878-79, Partie C.

de nombreuse dykea de toutes grosseurs et de directions variées. En aval du rapide Chatne de Roches sur le côté nord-ouest de la rivière, on remarque du quartzite massif et des schistes homblendiques, de même qu'une roche verte serpentine à structure quelque peu schisteuse. La rivière Bumtwood qui est un fleuve à Teau trouble comme la Nelson, se déverse dans Textrémité ouest du Split Lake. De chaque côté de son embouchure les roches sont des schistes quartzeux, felsitiques et homblendiques, allant de l'ouest au sudouest, souvent recoupés par des dykes de trapp. A Ttle des Morts dans l'entrée de la rivière, le schiste homblendique est interstratifié avec du quartzite rubané, de direction est et ouest. Sur quelques-unes des tles à environ un mille au nord-est du goulet occidental de la rivière Nelson, les roches consistent en schistes homblendiques et micacé vert bleuâtre foncé entrestratifié de bandes gneissiques rubanés avec couches irrégulières de schiste vert pâle plus tendre, le tout fortement bouleversé. Les roches de la pointe entre la Nelson et la Bumtwood et les iles comprises dans les deux milles au nordouest de cette pointe peuvent être considérées comme huroniennes (du Keewatin), mais plus loin dans la même direction elles passent au gneiss et se composent de couches homblendiques et micacés alternant avec des couches de quartz.

"Le Split Lake s'oriente de l'est au nord-est; sa longueur est d'environ 25 milles et sa largeur de deux ou trois milles. Les terrains le long de sa rive orientale se composent de gneiss généralement de nature homblendique interstratifié de couches quartzeuses. Vers son extrémité orientale, l'allure des roches est à peu près est et ouest mais ailleurs elle est très bouleversée. A part les roches huroniennes dont nous venons de signaler la présence à l'extrémité du lac, il y a une roche homblendique verte aperçue sur une ile près de l'extrémité orientale qui est peut être de la même époque. On rencontre aussi sur la rive sud de la Grass River là où elle se réunit à la Nelson, une autre petite aire de roches qui sont apparemment huroniennes (du Keewatin). Il y a ici environ un demi-mille à l'ouest du portage de Grand Rapid une roche homblendique schisteuse rubanée accompagnée d'une variété plus grossière, et un quartzite gris foncé plongeant S. 22^ O. sous un angle de 60^. Ces roches sont recoupées par un énorme dyke de diorite allant du nord au sud. On trouve à l'ouest de celui-ci des schistes homblendiques siliceux, mais à environ quatre milles du portage de Grand Rapid apparaissent des gneiss quartzeux tachés de rouille supposés appartenir au Laurentien qui plongent S. 40® E. sous un angle de 60**."

La partie de la rivière entre le Split Lake et la lisière nord des dolomies fossilifères du bassin de la baie, d'Hudson est occupée, d'après le rapport du Dr. Bell,^ par des gneiss et schistes laurentiens sauf une courte étendue de la rivière au dernier Gull Rapid, et en aval de celui-ci, où se présente une petite aire de roches qui relèvent apparemment du Keewatin.

Ubid.