CORRÉLATION DES TERRAINS

Quelles formations dans les zones décrites doivent être considérées comme équivalentes et quelle est l'importance des interruptions produites Par érosion, où des discordances, qui interrompent les successions ? Pour répondre avec certitude à la première question, les terrains choisis pour la comparaison sont si rapprochés qu'il y a peu de probabilité que l'ordre de succession Gt les caractères lithologiques des formations chan- Seant suffisamment, à travers une intervalle quelconque, pour rendre la corrélitica douteuse. Les formations, surtout les

formations distinctives Comme celles des calcaires et des conglomérats schisteux, sont, en règle générale, facilement reconnai sables dans les terrains successifs, quoique l'usage indépendant de ce critérium ait. par le passé, donné lieu à la confusion de trois différentes formations calcarifères qui se présentent dans le district du “uronic: primitif ou au voisinage. Dans

la plupart des cas il fut impossible de vérifier lithologiquement l'identité de formations semblables dans les différents terrains, en ‘éterminant si elles ont été précédés où suivies dans chaque cas par des successions d'autres formations semblables

Les terrains étudiés furent choisis principalement dans le but d'obtenir des successions con plètes de sédiments huroniens et d'établir convenablement leur corrélation. I fut bientôt constaté que ces terrains étaient aptes à Ôtre relativement Pauvres en roches sédimentaires pré-huroniennes et qu'une corrélation également bonne de cette dernière comportait le choix et l'étude d'une seconde chaîne de terrains contenant de bonnes successions pré-huromennes. Conséquemment la corrélation suivante des sédiments pré-huroniens et des roches ignées associées à eux, est provisoire et incomplète,

Les principales subdivisions sont considérées par ordre ascendant, comme suit :

Le Pré-[uronien.

Les rela'ions générales existant entre les roches pré-hu-

ro nes dans chacun des terrains à l'étude peuvent se résumer comme suit:

Bruce. Blind River. Whiskey Lake.

Gneiss granitique Cneiss granitique Gneiss granitique (Killarney) (Killarney) (Killarney) Contact éruptif Contact éruptif Contact éruptif Schistes verts Sédiments métamor- Schiste ardoisier phiques.

Schistes verts Espanola. Round Lake. Wanapitei.

Gneiss granitique Gneiss granitique (le même qu'au Round Lake) Contact éruptif Contact éruptif Sédiments métamor- Arkose Copper Cliff Arkose Copper Cliff phiques (série Sud- (séri» Sudbury) (série Sudbury)

bury) Schistes verts

On ne peut conclusivement établir les relations de groupes de roches aussi diversifiées, en apparence et en mode d'origine que Îles gneiss de granites batholitiques, sédiments et complexes volcaniques schisteux qu'en les suivant de place en place, avec autant de continuité que possible. Ceci n'a été fait jusqu'à présent que dans quelques cas. L'on sait que la série Sudbury (Arkose Copper Cliff) s'étend depuis Wanapitei jusqu'au terrain de Round Lake. Des sédiments comme ceux de la série Sudbury se présentent en plusieurs endroits le long du chemin de fer Canadien du Pacifique, entre les terrains d'Espanola et de Blind River mais jusqu'à plusample informé, les formations sédimentaires pré-huroniennes de ces deux terrains ne peuvent certainement pas être identifiées avec la série Sudbury.

Le gneiss granitique éruptif dans l'arkose Copper Cliff, à Wanapitei, fait partie du même massif batholitique. De même, le gneiss granitique, près de Thessalon, à été suivi en continuité sur le terrain de Blind River, et en toute probabilité, il continu jusqu'au terrain du lac Whiskey. Mais les relations de ce granite Killarney, ainsi qu'on l'a nommé avec le batholithe Wanapitei restent indéterminées,.

Le complexe schisteux du terrain Wanapitei est d'âge pré-Sudbury, mais les schistes du Whiskey Lake et du Bruce, ne sont connus que comme pré-Killarney et peuvent être, soit plus anciens ou plus récents que la série Sudbury.

La série du Huronien inférieur.

Sur les îlots du lac Huron, juste à l'est de Thessalon et de Bruce, une quartzite blanche de 1,500 pieds d'épaisseur et en conglomérat à la base, repose en discordance, sur le gneiss granitique désagrégé de Killarney. C'est l'étage le plus bas d'une série concordante qui se compose, au-dessus, d'environ 60 pieds de conglomérat, 150 pieds de calcaire siliceux et rubané, et, en certains cas de vestiges érodés d'une grauwacke. À 10 milles, à l'est sur le terrain Blind River, il y a une quantité de quartzite blanche semblable, de 1,500 à 2,000 pieds de puissance, mais faiblement conglomérée à la base, elle repose de la

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liff, De

même manière, en discordance sur le même granite Killarney. Il y à aussi un vestige érodé d'un calcaire siliceux rubané audessus de la quartzite et le mince conglomérat qui intervient entre la quartzite et le calcaire, est probablement présent aussi, mais il est caché par les eaux du lac Huron. La similarité lithologique et les relations identiques au granite Killarr ‘ ne laissent aucun doute que la quartzite du Blind River et le calcaire au-dessus sont équivalenis à la quartzite et au calcaire de Bruce.

Sur le terrain Whiskey Lake, 15 milles au nord-est du Blind River, une quartzite blanche de 1,000 pieds et conglomérée à sa base, repose, aussi en discordance, sur une surface de granite désagrégé, probablement en continuité avec le granite du Blind River. Elle constitue la base d'une série concordante, composée dans l'ordre ascendant, de conglomérat, 123 pieds, de calcaire siliceux rubané, 150 pieds, de grauwacke, 350 pieds, de calcaire rouge impur, 50 à 75 pieds, de quartzite blanche, 1,100 pieds et de vestiges érodés d'une grauwacke siliceuse susjacente. Il est évident que, sur ce terrain comme sur le Blind River, les trois premières formations correspondent pratiquement, de toute manière, avec les trois premières de Bruce: il y a de plus, trois autres formations non représentées dans les terrains Bruce et Blind River.

Dans le terrain d'Espanola, il n'y a pas de granite Killarney et aucun contact actuel n'apparaît entre les sédiments huroniens plus vieux: mais une quartzite huronienne que l'on à pu suivre jusqu'à 10 pieds du schiste pré-huronien fut trouvée en discordance avec cette dernière et elle était composée de matières qui suggèrent un derivé de produits désagrégés du schiste sous-jacent. Cette quartzite est de nature conglomérée audessus de sa base, et elle à des centaines de pieds d'épaisseur comme la quartzite inférieure des autres zones. Elle est aussi suivie en concordance, par un conglomérat, un calcaire siliceux, une grauwacke, un calcaire impur tournant au rouge, et une épaisse quartzite blanche comme celle du terrain de Whiskey Lake. Les détails mêmes, tels que les dvkes de quartzite et de conglomérats, qui coupent la grauwacke du terrain de Whiskey Lake, sont répétés à Espanola. D'après cette manière de voir,

cette série d'Espanola, est considérée comme l'équivalent de la série sédimentaire inférieure de Whiskey Lake, de Blind River et de Bruce.

Des formations Correspondant aux mêmes descriptions furent observées sur le terrain Round Lake mais non pas sur le Wanapitei, ou les séries des deux hursaiens reposent directement sur le pré-huronien.

Il faut conclure que, de ce qui précède ainsi qu'on peut le voir à la fig. 3 -que le pré-huronien entre le Huronien primitif et les district de Sudbury est surmontée en discordance sur une surfac décomposée et désagrégée, par une série sédimentaire, dont la coupe la plus complètement observée consiste en :—

Grauwacke siliceuse. ROSE 40 pieds Quartzite blanche feldspathisue (quart- 2108 Déthentt 1,100 < Calcaire impur (Espanola)! tournant AUTOUR Re se Re S0-75 Grauwacke stratifiée ( ‘spanola)!..... 350 di Calcaire siliceux (BEUCE) nn 150 # Conglomérat (Bruce Poe 100125 4 Faible discordance!.. PT ES A Quartzite blanche feldspathique, en arkose ou conglomérée à Ja base, (1

(Quartzite (Mississagi). 1,000-2,000 :

Nous avons parlé, dans la description du terrain de Whiskey lake d'une brèche et de dykes de Quartzite dans les formations supérieures de grauwacke et de calcaire, et d'une faible discordance entre la quartzite inférieure et le conglomérat susjacent. Il est possible que des discordances de quelqu'étendue puissent être rencontrées dans ces horizons, mais, d'après nos observations elles araissent être des interruptions dans les formations qui n'on ue peu d'importance chronologique.

! Noms nouveaux.

?N. H. Winchell, Sixteenth Ann. Rep. Geol, and Nat. Hist. Survey of Minnesota, pp. 12-40; 145-171.

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peut mitif une faire,

Discordance entre le Huronien ct le pré-Huronien.

Les sédiments huroniens, des terrains à l'étude surmontent le gneiss granitique, les sédiments métamorphisés et les schistes verts, roches pré-huroniennes qui ne leur ressemblent aucunement en apparence. Leur plongement n'est guère de plus de 45°, tandis que les sédiments pré-huroniens sous-jacents sont placés de champ ou à peu près, et les schistes verts ont une schistosité aussi escarpée. Aussi l'arkose trouvé à la base du huronien, en divers endroits, est dérivé du pré-huronien directement sous-jacent, tandis que le conglomérat, qui ailleurs forme l'étage de base, contient une grande variété de cailloux et de galets de formations pré-huronienne. {1 est évident par conséquent, que la discordance entre le huronien et le pr‘-hüronien est positive et . rtement marquéc.

Quand Logan et Murray exploraient la contrée nord du * Huron, il y a soixante ans, ils furent impressionnés par la semblance de ce que nous appellons ici les roches huroniennes et pré-huroniennes. Les premières sont des sédiments un peu métamorphisées et pas considérablement plissés, mais les sédiments et les schistes de ces dernières sont très plissés, avec plus où moins de clivage secondaire proéminent, fortement métamorphisées et pénétrées par des gros massifs batholitiques de gneiss granitique. La signiñcation de cette différence entre le huronien et le pré-huronien et de la discordance entre les deux fut ainsi exposée l'an passé: “La série Cobalt repose sur une surface de roche cristalline, mûrement érodée et en forme de pénéplaine comme la surface actuelle de la région. Toute

l'importance chronologique de l'interruption est peut être plus apparente, près de Sudbury, où le conglomérat repose sur les bords renversés de la série Sudbury et sur le gneiss qui pénètre cette série. Dans l'intervalle entre la déposition de la série Sudbury et de la série Cobalt, la première fut affectée par des phénomènes orogéniques, les batholithes granitiques s'infiltrèrent et les montagnes ainsi formées furent réduites à une pénéplaine. On peut concevoir une idée du temps requis pur ces changements en considérant la région des Montagnes rocheuses, où évidemment des processus analogues sont en pro-

grès depuis au moins les temps jurassiques et qui sont encore loin d'être terminés."1

La série Cobalt, dont il est question dans cet extrait, est la même que la série huronienne supérieure du présent mémoire et les relations de structure décrites pour Sudbury sont les mêmes que celles trouvées au nord du lac Huron.

Une idée de la longueur de temps représenté par cette interruption peut aussi être obtenue en Comparant la discordance ainsi citée avec celle du terrain de Whiskey lake. Les relations structurales des formations Sus-jacentes—les formations SOus-jacentes sont les mêmes—des sédiments huroniens reposant légèrement sur des surfaces mûrement érodées composées de sédiments et de schistes étroitement plissés, et de gneiss granitiques envahissants—mais dans le cas cité, les sédiments sous-jacents forment la Partie supérieure des deux séries huroniennes, tandis qu'au Whiskey lake ils appartiennent aux deux séries inférieures. D'après une considération des traits Structüraux de la discordance seule, les intervalles de temps représentés dans les deux terrains pourraient être les mêmes: Cependant, l'intervalle, au Whiskey lake, est actuellement moindre que celui près de Sudbury, si l'on juge par le temps nécessaire pour former un dépôt de matières sédimentaires de 2,740 pieds d'épaisseur. En d'autres termes, l'intervalle de temps est si grand qu'une poriion de ce temps requise pour le dépôt de 2,740 pieds de conglomérats, de quartzite, de grauwacke et de calcaire est trop insignifiante pour trouver une expression perceptible dans le caractère de la discordance.

La série du Huronien Supérieur.

Le groupe de conglomérat schisteux du terrain Bruce est largement composé de formations d'apparence particulière. [1 comprend un conglomérat à blocaux qui porte une ressemblance distincte à une argile caillouteuse consolidée et il contient occasionnellement des cailloux striés (planche I). I] renfermeaussi une grauwacke laminée, où une formation argileuse fine-

! Une classification des formations précambriennes dans la région à l'est du lac Supérieur,” page 406.

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ment stratifiée consistant en couches de grauwacke ardoisière grise, finement grenue, d'un quarantième à un quart de pouce d'épaisseur, qui varient légèrement en nuance et donnent à la roche une apparence caractéristique de lamination délicate. Une phase conglomératique de cette grauwacke laminée qui porte occasionnellement des cailloux de granite etc., ete.—jusqu'à 8 pouces de dimaètre-—est même plus caractéristique du groupe. Les seuls dépôts des derniers temps comparables aux grauwackes laminées et aux conglomérats de grauwackes laminées sont les argiles stratifiées contenant des cailloux déposés dans les lacs post-glaciaires. Le groupe entier est de 2,600: 3,000 pieds d'épaisseur et ses formations individuelles varient notablement en épaisseur et en ordre de succession dans différentes parties du terrain.

Ces roches ne ressemblent point aux autres roches huroniennes et par conséquent la présence, dans une autre partie de la contrée, d'associations semblables, si singulières en apparence et de tant d'épaisseur, seraient en soi, une forte preuve de leur identité Une telle association de conglomérats à blocaux, de grauwacke laminée, de conglomérats de grauwacke laminée et de types connexes, d'épaisseur à peu près semblable, ne se présentent point à Wanapitei. En outre le groupe de conglomérat ardoisier des deux terrains est surmonté en concordance par une formation épaisse de quartzite. Cette quartzite est caractérisée, dans chaque cas, par des lits minces de nature conglomérée formés uniquement de petits cailloux ronds de quartz blanc et gris, dans une matrice de quartzite, la principale différence étant la présence, dans Bruce, de cailloux brillants de jaspe rouge qui manquent dans le conglomérat quartzeux de Wanapitei. La formation de quartzite siliceuse rubante qui surmonte la quartzite de Bruce est représenté par un semblable dépôt siliceux dans la partie supérieure de la quartzite de Wanapitei. La ressemblance de composition et d'ordre de succession du congloméiat ardoisier et de la quartzite supérieure, de Bruce à la succession huronienne de Wanapitei, est renforcée par une autre circonstance:—le même assemblage de conglomérat à blocaux, de grauwacke laminée etc., ou seulement une partie, se présente dans tous les terrains intermédiaires. Sur le terrain

de Blind River, il est presque complet et contient en plus de tous les types trouvés dans le Bruce, un lit mince de Calcaire siliceux, lequel se présente aussi À Wanapitei . Au Whiskey lake et à l'Espanola, Cependant le conglomérat à blocaux seul est présent.

Ces données sont considérées comme suffisantes pour mettre en corrélation le groupe de conglomérat ardoisicr de Bruce, de Blind River, et de Wanapitei avec le conglomérat à blocaux de Whiskey lake et d'Espanola. De même la quartzite supérieure et la quartzite rubanée siliceuse de Bruce sont Considérées comme équivalent à l'épaisse quartzite feldspathique (quartzite de Lorraine) de Wanapitei et à la quartzite siliceuse trouvée associée avec la quartzite de Lorraine la plus rapprochée de Gowganda.

Procédant vers le bas, à partir de la base du groupe du conglomérat ardoisier, jusqu'au fonds de la série huronienne supérieure, l'ordre est de beaucoup moins uniforme dans les divers terrains. A Wanapitei le conglomérat est le terme de base de la série et repose directement sur le Pré-huronien. Il en est ainsi du terrain Espanolg, sauf que le conglomérat repose, en discordance, sur la série huronienne inférieure, mais tandis que la partie principale est un dépôt typique non assorti et non stratifié de cailloux, comme à Wanapitei, les 100 ou 150 pieds les plus inivrieurs sont formés de lits de conglomérats bien stratifiés, bien assortis qui alternent avec des lits de quartzite grossière, comme si cette Partie avait été formée dans l'eau. Sur le terrain Blind River sous le conglomérat de cailloux, il y a 500 pieds de quartzite blanche reposant en concordance, et de 100 à 125 pieds de conglomérat grossier, avant d'atteindre la discordance entre elle et la série huronienne inférieure. La quartzite et le conglomérat ressemblent aux dépôts ordinaires provenant des eaux, en sorte que, apparemment, dans cette localité, 600 pieds de gravier et de sable maintenant représentées Par ces formations, furent déposés dans un lac ou une mer avant le commencement de Ja déposition du groupe de conglomérat ardoisicr. Les mêmes conditions existent à Bruce, et cela probablement depuis plus longtemps, car il y a de 600 à 800 pieds

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de quartzite et de 50 à 125 pieds de conglomérat entre le conglomérat ardoisier et le fond de la série supérieure.

La succession la plus complète ‘le la série huronienne supérieure, celle obtenue sur le terrain de Bruce et au voisinage

est comme suit:

Quartzite blanche (de Logan) ? 400 pieds Pétrosilex jaune et calcaire (de Logan) ? 200 “ Quartzite blanche (de Logan) ? 15000 Quartzite siliceuse rubanée. 71000

Quartzite blanche, conglomérat de jaspe et quartzite rouge (quartzite

derDorrainel te 5,500—6,000 “ 2)

Groupe de conglomérat ardoisier ,600—3,000 “

Quartzite blanche (quartzite d'A-

berdeen}?..... : 600— 800 “ Conglomérat basique (conglomérat d’Aberdeen):.....°... AA 50— 125 “

11,550—12,725 “ Discordance entre les séries huroniennes inférieures et supérieures.

Les relations de la série supérieure du Huronien avec celles de la série inférieure dans le terrain de Whiskey lake sont bien exposées dans un promontoire proéminent de la baie sud-ouest de Big lake. Là, le conglomérat de basse de la série supérieure, plongeant à 15° sud.—repose sur la formation supérieure de quartzite presqu'horizontale, de la série inférieure. Le contact actuel, le long de la face du promontoire, est une ligne bien définie et un peu onduleuse coupant obliquement à travers les plans de stratification de la quartzite. Le conglomérat susjacent contient une :; de variété de cailloux parmi lesquels il y a un nombre considérable de quartzites et de grauwackes finement stratifiés, dérivés évidemment, du bas huronien. Tandis que le granite et les autres cailloux, étrangers à la localité,

! W. G. Miller, Fourteenth Ann. Rep. Bureau of Mines, Ontario, part II. ? Noms nouveaux.

sont bien arrondis et de petite taille, quelques-uns de ceux obtenus des sédiments sous-jacents sont semi-anguleux et de 2 pieds de diamètre.

Il y à de nombreux äffleurements au lac Lauzon et au lac des Montagnes dans le terrain de Blind River, avec la même discordance entre le conglomérat de base de la série supérieure et la formation de quartzite inférieure (Mississagi) de la série inférieure. Le conglomérat contient la même diversité de matières et les fragments dérivés des formations sous-jacentes de la série inférieure sont souvent gros et imparfaitement roulés. Aucun cailloux de calcaire ne put être trouvé, quoique sur les côtes du lac Huron, à l'ouest de Blind River, où le conglomérat Surmonte le calcaire, il se trouve de nombreux cailloux calcarifères. Il semble probable que les fragments de a série huronienne inférieure n'ont pas résisté à l'érosion comme les roches pré-huroniennes plus anciennes et plus parfaitement consolidées, et ainsi l'on ne trouve dans le conglomérat sus-jacent que des cailloux de l'une où de quelques-unes des formations huroniennes inférieures. Le contact est légèrement irrégulier, mais au-delà de cet endroit, il n'y à de discordance perceptible dans aucune localité isolée entre le lit de la série supérieure et celui de la série inférieure.

La même ligne de contact onduleuse bien définie, la même abondance de cailloux variant entre semi-anguleux et arrondis, de la formation sous-jacente, mais une absence d'autres fragments du bas huronien inférieur, et un manque de discordance perceptible, caractérisent le contact entre le conglomérat de la série Supérieure et la série Calcarifère inférieure dans le lot 2, concession IT, canton d'Aberdeen, terrain Bruce, que nous avons décrit précédemment.

Des affleurements isolés montrant cette discordance, ne laissent aucune impression adéquate de sa véritable importance. Peu où point de discordance n'est reconnaissable entre les deux séries: presque tous les cailloux représentant la série inférieure du conglomérat de base de la série supérieure viennent de la formation sous-jacente immédiate: ces cailloux sont roulés mais imparfaitement. Une Comparaison de la discordance, telle qu'elle apparaît dans diverses parties de chaque terrain et dans

ceux et de

u lac nême rieure série é de entes ulés, ir les nérat alcaiuroches solicent ons lier, tible

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ème dis, rag-

les différents territoires, modifie cette impression. Le plan de discordance, indiqué au schéma fig. 4. coupe le calcaire Bruce et la quartzite Mississagi, de la série huronienne inférieure du terrain de Bruce, les formations de la quartzite Mississayi, du calcaire Bruce et de la grauwacke du terrain de Blind River et seulement la portion supérieure de la formation de quartzite du Serpent, de la même série dans le terrain de Whiskev lake. Par conséquent, l'érosion à du s'effectuer à environ 150 pieds plus bas dans le Blind River que dans Bruce, et environ 1,700 pieds plus profondément que dans le Whiskey lake. Aux endroits ou les différences sont si fortes l'érosion totale dut être considérablement plus forte.

Néanmoins, la période d'érosion ne fut marquée ici par aucun phénomène terrestre notable puisque la série inférieure n'est plissée ni plus ni moins que la série supérieure. L'absence aussi, où la rareté, dans le conglomérat de base de la série huronienne supérieure, de cailloux représentant les plus hautes formations de la série huronienne inférieure, prise en conjonction avec l'abondance de cailloux de granite et d'autres roches dures du bas huronien, semble indiquer qu'ils ne furent pas assez bien consolidées et cimentées pour résister à l'érosion.

Ces critériums placent dans des limites approximatives la durée de l'intervalle d'érosion entre la série du haut et celle du bas huronien. Elle est certainement grandement inférieure à celle de l'intervalle entre le huronien et le pré-huronien.