SERIE LORRAINE

La série Lorraine, à proprement parler tonte entière, con en un quarizite feidepathique. Il peut exister une brèche « conglomérat à sa base, mais ils n’ont, dans quelques localités où on a aperçu le fond, qu'une épaisseur de quelques pieds, on ve paraissent pas. On rencontre souvent, à un niveau plus élové dans la formation, des cordons de conglomérat de quartzite, apparemment de peu d’étendue. Ces roches clastiques grossières seules existent dans l’aire dont nous traitons ici, mais, immédiatement au sud, le quartzite contient un chert de couleur jaune brunâtre ct un peu de calcaire.

On sait que la série a une épaissenr d'au moins 600 pieds, et ce chiffre est probablement de beaucoup dépassé.

1 W.-G. Miller, Rapport Annuel, Bureau de- Mines (Ontario), 1907,

Part. IL.

Caractère lithologique.

Description macroscopique—Le quartzite est quelquefois d’une pureté remarquable et d’une blancheur de marbre, mais il contient généralement du feldspath en quantité suflisante pour se transformer en arkose. Sa couleur change a.nsi graduellement du gris, au rose et au vert pâle. Là où ils sont exposés à l’air, les grains de feläspath prennent une apparence crayeuse et rendent exceptionnellement apparents les grains de quartz, mais même sans cette circonstance, on ne peut se méprendre sur la nature de la texture clastique. Les plans de stratification de l’arkose ou du quartzite ne paraissent pas en évidence dans les lambeaux sur lesquels l’action glaciaire s’est exercée à grande profondeur, du fait que les couches ont ‘ne épaisseur de plusieurs pieds; ils sont suffisamment apparents cependant sur les flancs des collines et des falaises, et il est probable qu’une disposition par strat:s existe par toute la formation. On rencontre aussi souvent des empreintes de rides et une stratification transversale. Cette dernière structure est bien marquée à l’extrémité nord de la grande île du lac Gowganda, mais les empreintes de rides n’ont pas été observées dans la superficie dont nous traitons, quoiqu’elles paraissent en abondance plus au sud.

Les phases du conglomérat sont surtout remarquables par les cailloux de quart nombreux et souvent de grande dimension qu'elles contiennent. Les cailisux de quartz, fréquemment d’un diamètre de 2 ou 3 pouces, excèdent en quantité ceux d’autres variétés, mais on les rencontre rarement seuls. tés par le quartzite feldspathique.

Description microscopique —Le quartzite |

Ils sont cimen-

e plus pur que l'on ait examiné est entièrement composé de grains de quartz bien polis de grosseur uniforme, correspondant à de fines particules de sable. Les grains individuellement ont d

ans Certains cas augmenté de taille et se sont entrel

acés, mais, en gén ral, la cimentation n'est pas très prononcée et les espaces entre ces grains sont remplis d’une poussière plus fine en apparence de feldspath décomposé surtout et d'oxyde de fer. Les ei i'arkose contiennent un peu plus de

quaitz, d'orthoclase, de microcline et de

variétés feldspathiques Particules anguleuses de Plagioclase acide, Dans

les spécimens qui n'ont pas été recue

illis directement à la surface

ou dans des zones disloquées, les feldspaths ne sont pas beaucoup altérés. L'étirage ou la compression sont accompagnées de l'apparition de la séricite aux dépens du feldspath, le quartzite devenant plus ou moins schisteux. Cette espèce de métamorphisme, cependant, est d’occurrence très locale et n’est jamais très développée.

Relations avec la série Cobalt et les roches plus anciennes.

Les strates de la série Lorraine et de la série Cobalt plus ancienne reposent dans la même attitude. On n’y observe rien de cette discordance frappanie qui existe entre les schistes Keewatiniens fortement imbriqués et les sédiments reposant à plat de l'Huronien, De plus, la série Cobalt renferme des quartzites impurs très semblables à ceux de la séri: supérieure. Il suit de là que la discordance entre ces séries ne constitue pas un trait marquant de structure.

Cette discordance a d’abord été découverte en 1905 par Miller On n’a trouvé qu’un seul affleurement où l’arkose est surjacente et remplit les crevasses d’un grauwacke fracturé, outre qu’elle contient quelques blocs anguleux de ce grauwacke. Durant la saison de 1910, Burrows? a découvert près de Gowganda, deux cas de discordance qu’il décrit comme suit:

“On a trouvé une discordance sur la ligne nord de la concession minière HR. 311, à l’est du lac Obushkong, entre un conglomérat de grauwacke et une série d’arkose surjacente, portant quelques pieds de conglomérat quartzeux à sa base. Dans les matériaux de la base paraissent quelques fragments du grauwacke sousjacent. On a observé une discorda ice quelque peu semblable près de la ligne sud de la H.S. 712, près du lac Flanagan, dans le township de Leith.”

M. T.-L. Tanton, qui faisait partie de la mission de l’auteur en 1919, a trouvé dans la portion couverte par le drift du township de Brewster, des blocs de quartzite impur contenan’ ‘'es fragments anguleux d’ardoise semblables à ceux de la série Cobalt. M. JR. Marshall, de la même mission, a trouvé de l'ardoise rubannée et du quartzite à quelques pieds l’un de l’autre, le quart-

1 W.-G. Miller, Rapport Annuel, Bureau des Mines (Ontario), 1905, Part. IL.

: A.-G. Burrows, carte de l'étendue argentifère de Gowganda, 1910.

zite au-dessus. La couverture du sol cache le contact actuel, mais on n’a pu observer aucun signe de transition d’une formation à l’autre, non plus que de conglomérat de la base dans le quartzite. On constate aussi la même situation plus au sud, dans le township de Gamble. On n’a découvert aucune discordance aux autres endroits, et il parait y exister un changement transitoire.

Dans la partie sud du township de Lawson, l’arkose de la Lorraine est immédiatement surjacerte au granit Laurentien. Le drift cache le contact réel, mais les deux formations ne se présentent séparées que par de courts intervalles. Si les séries plus anciennes de sédiments ont jamais existé dans cette localité, elles ont été complètement érodées avant le dépôt de l’arkose, et l’absence de celle-ci peut signifier que la discordance entre les séries Cobalt et Lorraine est plus importante qu'on ne pourrait l'inférer d’après sa manifestation autrement peu apparente. Dans le cas contraire, il est parfaitement possible que la série inférieure, étant un dépôt continental, n’ait jamais entièrement recouvert le fond cristaiin.

Trails de structure de l'Huronien.

Les séries supérieure et inférie

ure ont été assujetties aux mêmes mouvements et, par conséque

nt, bouleversées de la même facon. Le dérangement régional se confine surtout au soulèvement léger en dôme et au plissement des strates, le long des axes variant en direction du nord-sud au nord-est sud-ouest, Dans la partie nord-ouest extrême de Ja superficie, que ri‘erme le township de Raymond, les lits plongent à angle de 15° à l’ouest, mais l'arche d'un pli anticlinal nord-sud se trouve apparemment dans la même localité, car entre celle-ci et le lac Duncan, le plongement s'oriente vers l’est et persiste jusqu’à mi-chemin à travers le district, quoiqu'il décroisse de 25° ou 30° à de 15° à 0°.

La partie centrale, une lisière d'environ 12

milles de largeur, qui s'étend des townships de Nicol et de James vers le sud-ouest jusqu’à ceux de Corkill et de Wallis, est unie ou si légèrement soulevée en dôme, que son plongement n'excède pas sonvent 10°, quoiqu’elle varie son orientation. A l’est, les strates affectent une inclinaison

vers l’ouest qui s'accroît jusqu'à 25°

et produit la grande arête nord-sud appelée Montagne Maple, qui s'étend à partir du côté nord du township de Banks vers le sud jusqu’au lac Lady Evelyn, une distance de 15 ou 20 milles.

Les douces ondulations résultant du plissement ont été interrompues par endroits de façon à suggérer l'existence d’une à faille. Le long de la branche Ouest, plus bas que le creek Wapus, le p.ongement et l’orientation de l’ardoise sout constants jusqu'en un point où le cours de la rivière dévie pour s'orienter plein est. Sur cette étendue vers l’est, cependant, les mêmes roches plongent très vrusquement vers le sud et l'allure coïncide avec le cours de la rivière, c’est-à-dire, à angles droits avec sa direction, en remontant la rivière. De la même manière brusque, l’ardoise reposant à plat de la rive ouest du lac Firth offre, en un endroit, un plongement de 60° à 80°, orienté sud 30° est, Le conglomérat, dans la mine Blackburn, qui plonge ordinairement très lentement, devient, sur une étendue de 100 verges à travers l'allure, presque v“-rtical et un peu schisteux. On a remarqué de semblables bandes disloquées, sur le lac Elkhorn et sur le lac Grand Ours. Il existe à l’extrémité nord du lac Hanging Stone une faille plus nettement définie et apparemment plus récente que la diabase, la formation de la rive ouest de ce lac étant un grauwacke, et celle de la rive est étant une diabase. La répétition des couches de conglomérat que l'on a observés à l’ouest, là où le plongement est le plus prononcé, peut résulter d’une faille.

Conditions qui ont présidé aux dépôts Iuroniens

Série Cobalt—$Si on en excepte la rhyolite du sud-ouest, la série Cobalt est exclusivement sidimentaire. Elle est, de plus, entièrement clastique et, en autant qu'il est possible de le constater, elle dérive de roches semblables à celles du fond cristallin sousjacent. Au moins une partie considérable en a été déposée dans l’eau, mais le triage qui en est résulté et les autres caractères de la déposition sont d’une inconstance qui indique que les conditions dans lesquelles les dépôts ont été effectués n’ont pas été uniformément les mêmes. Le conglomérat offre un bon exemple de ce manque d’uniformité. Il consiste souvent en cailloux usés par ls eaux, qu’attache les uns aux autres un sable clair stratifié transversalement, et offrant tous des indications de l’action de la vague, mais il peut, à non grande distar e, avoir un ciment ardoisier ou de grauwacke. Il n'est pas probable que la boue origi-

naire maintenant représentée par le ciment d’ardoise rubanée ait subi l'action prolongée de la vague, car une matière d'aussi grande

finesse aurait été charriée loin des gros cailloux qu'elle renferme. Elle est stratifiée d’une manière régulière et délicate qui ne parait susceptible que de cette seule explication, qu’elle ait été déposée par des courants d’eau périodiques et de durée presque égale. Et il est à peine possible que l’eau ait été le seul agent de transport, car un courant capable de charrier les cailloux d’un diamètre de six pouces qui reposent empâtés dans l’ardoise, aurait détruit la délicate stratification de celle-ci, alors qu’elle était en boue. La seule structure homologue que connaisse l'auteur est celle que l'on trouve dans la glaise pléistocène Saugeen, près du lac Timiskaming, où il arrive quelquefois que de gros cailloux sont empâtés duns une glaise finement laminée, que l’on suppose avoir été déposée dans un lac glaciaire. Dans ce dernier cas, on croit que les cailloux ont glissé des masses de glace flottante, et la même explication parait devoir s'appliquer inévitablement à la présence des cailloux de granit dans l’ardoise Huronienne. Là où le grauwacke forme le ciment du conglomérat, les cailloux sont généralement très peu nombreux et paraissent à des intervalles de jusqu’à une verge l’un de l’autre, dans un grauwacke médiocrement assorti dont la stratification est indistincte ou indéterminable. Il reste à établir que le grauwacke ou le conglomérat de grauwacke ont été déposés dans l'eau. Coleman a attiré l'attention sur leur ressemblance avec l'argile à blocaux et avec la formation Dwyka de l'Afrique du Sud, que l'on considère généralement comme une argile à blocaux consolidée.

La succession de la série Cobalt n’est pas aussi uniforme que celle qui caractérise le dépôt marin. Il existe, dans la série, un conglomérat de base et un autre plus élevé, mais le grauwacke, l'ardoise et le quartzite intermédiaires ne conservent aucun ordre successif définitif. Il n'existe pas de calcaire. Le conglomérat et le grauwacke sont médioerement assortis, [l existe de nom-

lbreux indices de la présence d'une eau peu profonde et de courants locaux, durant le dépôt du conglomérat et de l'ardoice rubannée,

tandis que le grawwacke se montre non stratifié par endroits. L’6paisseur du conglomérat, en tenant compte du fait que ce conglomérat a été déposé sur une surface presque horizontale, peut aussi unpliquer nn développement terreitre Barrell ineline à croire que le conglomérat marin n'excède pas souvent 100 pieds en épais-

seur Verticale,

Comme les strates Huroniennes ne sont plissées que faiblement, on peut prendre pour acquis qu'elles n'ont subi que peu de dérangement depuis leur dépôt, et que, dès lors, la surface pré- Huronienne offrait un plan aussi horizontal qu’elle le fait actuellement. Et l’on croit que cette situation existe sur une étendue peu considérable du pays, dans toutes les directions à partir du district de Gowganda. S’il en est ainsi, il n’y avait aucun relief topographique accusé, non plus que de grandes élévations de terrains dans cette région, durant la période Huronienne, pour expliquer la rapide désaggrégation dont sont résultés les détritus qui forment la série Cobalt. Car, assurément, la désaggrégation parait avoir été beaucoup plus rapide qu'une altération contemporaine par influence atmosphérique. Le Laurentien sousjacent à la série Cobalt a été remarqué à deux endroits et on a constaté qu'il était tout aussi frais que sur la surface actuelle. La grossièreté de la plus grande partie du sédiment de Cobalt, les grandes masses de conglomérat spécialement, impliquent aussi une désaggégation active, et on a observé déjà que les particules de feldspath dans le grauwacke sont étonnamment claires et bien conservées. Il faut, dès lors, admettre l'existence d'un agent d’érosion dont le travail actif ne dépendait pas du relief topographique, et d’un agent de transport également indépendant, car, dans le conglomérat, les 3

: cailloux tant Keewatiniens que Laurentiens sont mélangis ensem- > ble, quelle que soit la formation qui se trouve sousjacente, et ce : mélange pourrait à peir ‘être opéré sans an trajet considérable. Quelques-uns de ces cailloux ont un diamètre de 5 pieds et ont été entraînés sur une distance de plusieurs milles—de 5 milles

dans un cas. :

La seule hypothèse construction qui explique la situation telle $ qu’elle existe, est celle qu'énonce Colemant. Il considère que la série Cobalt est d'origine glaciaire, le grauwacke et le conglomérat de grauwacke étant une argile à blocaux, et il appuie sa proposition du fait qu'il a trouvé des cailloux striés dans ce con-

glomérat. On voit de suite que le bon état de conservation des

roches Laurentiennes, sur lesquelles reposent les sédiments, leur surface en forme de pénéplaine et polie, à certains endroits du moins, et la plupart des autres particularités signalées dans ce

1A.-P, Coleman. L'âge de la glace de l'Huronien inférieur, Jour. Géol,, Vol XVE

Titles oct at tait

mémoire, deviennent immédiatement explicables d'après cette hypothèse, Mais Miller? à trouvé des contacts entre

les schistes keewatiniens et une brèche huronienne, près du lae

Timiskamine, où les fragments de cette brèche avaient évidemment été formé: sur place. Il attire aussi l'attention sur le fait que le ciaires n'ont pas été trouvées sur le pré-Huronie les cailloux striés, à moins d’être disf pas nécessairement l’action glaciaire.

Il semble probable que la série est d'origine terrestre plutôt que marine et qu'elle a été déposée, en partie du moins, dans une eau peu profonde; de plus, que les glaces flottantes ont aidé au transprt de quelques-uns des cailloux du conglomérat. On ne se propose pas de pousser les conclusions au-delà ; toutefois, il doit être admis, au soutien de l'origine glaciaire, que enregistrés sur le terrain

»s stries glan de la base, et que versés au loin, n’impliquent

plusieurs des faits s’harmonisent avec cette supposition et qu'aucune hypothèse alternative satisfai

Série Lirraine—Du côté du lac Timiskaming, Barlowt a découvert que le granit Laurentien subi un changement transitoire en arkose, a été produite in situ. Près du Cobalt zite remplissant les crevasses d’un et se fondant sur cette relation quartzite, il énonce l’idé

sante n’a été proposée.

t, en gagnant en hauteur, ce qui indique que celle-ci Miller? à trouvé du quart- £rauwacke Cobalt sousjacent, . de même que sur la nature du e que des conditions désertiques peuvent avoir dominé en cet endroit, à cette époque,

Dans le district de Gow devient d'une plus grande ép sud et le sud-est,

ganda, le quartzite de la Lorraine aisseur, il a plus d'étendue vers le et l'on atteint successivement à horizons en procédant dans cette direction. Le peu que l'on sait au sujet de son contact avec la série Cobalt revèle

de plus hauts

l'existence, en à celle que Miller ant marquée par un conglomérat de faible épaisseur ou par une brèche, La partie inférieure de la formation que l’on remarque dans les townships d

certains endroits, d'une discordance somblable a observée, cette discordance ét

e Lawson, de Tretheway et adjacents est feldspathique, Mais les parties d'un niveau supérieur, situées plus au sud, sont plus exclusivement

2W.-G. Miller, Rapport Annuel, Bureau des Mines (Ontario), 1907, Part. If. p: 48.

*A.-E. Barlow, Rapport Annuel, C.G.C. 1897.

2VW.-G. Miller, Rapport Annuel Bureau des Mines Part. II.

(Ontario), 1907,

quartzitiques et renferment le chert et le calcaire. La stratification est aussi distincte et accompagnée d'empreintes de rides et entrecroisée, A proprement parler, tous les cailloux des phases du conglomérat, partout dans la formation, sont formés de quartz, comme si les autres matériaux moins indurés avaient été éliminés par l’action prolongée des procédés de l'usure, La stratification, l’entrecroisement des couches, les empreintes de rides, le triage complet et la présence du chert et du calcaire, l’épaisseur de la série et son uniformité sur une grande superficie, paraissent impliquer que sa partie supérieure a été déposée dans une grande étendue d’eau. La partie inférieure peut s’être développée dans les mêmes conditions qu’à proximité du lac Timiskaming, et cependant ces deux parties, la supérieure et l’inférieure, n’offrent pas de caractères assez différents pour indiquer que celle-ci n’a pas également été déposée dans l'eau.

DIABASE QUARTZEUSE.

Dans le district de Gowganda, la diabase quartzeuse se présente en dykes ou en grandes masses d'une nature laccolitique. Les dykes varient grandement en dimension. Le plus petit que l’on ait observé avait une largeur d’un pied; ceux de grande dimension atteignent 150 pieds, Ils sont très nombreux et, en autant qu’on le sache, ils n’offrent aucun intérêt au point de vue économique ; il s’ensuit qu'aucune tentative sérieuse n’a été faite d'en dresser la carte, et leurs dimensions en longueur sont imparfaitemet connues. On a, dans quelques cas, retracé de grands dykes sur une distance d’un demi mille sans apercevoir de signe de leur terminaison. Partout où ils sont exposés à découvert sur les flancs des collines, ils sont verticaux .ou approximativement tels, et la position verticale est probablement la règle. Egalement prononcée est la tendance qu'ils ont à se loger dans le fond cristallin plutôt que dans le manteau sédimentaire, Les schistes Keewatiniens, au nord-est de Gowganda, sont reconpés par un grand nombre de dykes, quoique ceux-ci ne se rencontrent pas en pareille abondance dans l'Huronien qui se trouve à proximité. On les observe également nombreux qui traversent le granit Laurentien. près Gu lac Zigzez, dans le township de Morel, quoique la formation Hurenienne adjacente soit presque exempte de ces intrusions. Cette préférence que montrent es dykes se constate aussi dans d'autres localités.