LE PLATEAU LAURENTIEN

ax s'étend Ce plateau est composé d’une grande complexité de roches, prin- | pénètre cipalement d’origine ignée (plutonique), comme des granites, des

nduleux, syénites, des gabbros, ete., mais il comprend aussi quelques-uns des

| portion plus anciens sédiments de la croûte terrestre. Depuis leur formation, la plaine ces roches ont subi une grande altération et elles sont maintenant ord-ouest repliées, contournées, écrasées et recristallisées. Les forces thermolessus du dynamiques ont détruit leur structure primitive et lui ont substitué moyenne un caractère rubanné ou schisteux. Les roches métamorphiques sont s atteint désignées comme gneiss et schistes; les désignations sont modifiées s, même, pour indiquer la composition de la roche dont il s’agit particulièretable est ment: par exemple, gneiss granitoïde, micaschiste, amphibolite, etc au-dessus Les sédiments fortement altérés repliés dans ces roches ignées es par du appartiennent à ce que l’on appelle la série de Grenville, Ils conbeaucoup sistent en couches de gneiss se rouillant à l’air, en calcaires cristalarqurats lins, roches grenatifères, amphibolites et quartzites correspondant

respectivement aux argiles schisteuses, aux calcaires, argiles cale notable caires et grès des strates sédimentaires non altérées. La série est virons de très importante non seulement parcequ’elle représente quelques-uns > la mer, des premiers sédiments qu’on trouve sur la surface de la terre, mais mne à la p.

D. Ade Th Mout Hills; Cenadi Pet phical 1

300 pieds ‘# Province. Adams: of vs outeregian, Hi — ss = ] * Géologie du Canada, 1863. Chapitres 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 13. titue des 2 ;R. W. Elle: Rapport sur une portion de la province de Québec figu-

rant <a LS æ—- sud-ouest des Cantons de l’Est, Commission Géol. du = — Can., Vol. 1891, pages 44-50, 74-75, 85-86. il of Geo- tr, D. rs Geologie d’une portion du Laurentien au nord de l’île

de Fonte Comm, Geol. Can., 1 p. J.

aussi à cause du grand nombre de minéraux d’une valeur industrielle qu’elle contient. =

Après la période de Grenville, mais toujours dans l’époque du Laurentien, il régnait un grand déploiement d'activité ignée le long du bord méridional du plateau et de grands massifs d’anorthosite ont été traversé par la série mentionnée plus haut. On en voit des portions sur la carte, à New-Glasgow, Saint-Jérôme et Saint-Colomban respectivement. L’anorthosite est un gabbro composé presque complètement de feldspath du Labrador. Une série postérieure d’irruptions est représentée par de nombreux dykes qui coupent toutes ces roches plus anciennes. Ces dykes sont surtout des diabases et sont postérieurs en âge au Potsdam; ils sont très différentes, quant à l’âge et au carartère de ceux qui se rattachent aux irruptions du Mont Royal. Ce plateau, composé de roches cristallines de l’époque Laurentienne, faisait partie du continent primitif, de l'Amérique du Nord et formait un des noyaux autour desquels s’est édifié le continent tel que nous le voyons maintenant.

LA PLAINE PALEOZOIQUE.

Au commencement de l'ère Silurienne Inférieure, de l’époque Paléozoïque, le plateau Laurentien se trouvant à une certaine altitude au-dessus du niveau de la mer, qui couvrait alors la plaine, a subi l’action des différents agents d’érosion et de destruction, sous-aériens et marins. L’accumulation de débris provenant de l’usure du continent Laurentien a été assortie par les vagues et déposée dans la mer, le long des flancs du continent primitif. C’est ainsi qu’une série de roches stratifiées s’est déposée au fond de la mer, et sur cette série se sont déposés ensuite d’autres sédiments provenant de l’océan, formant ce que l’on appelle le système Silurien Inférieur ou l’Ordovicien. Ces roches supportent la plaine.

Les formations du Silurien Inférieur sont les suivantes, de bas en haut:

Grès Potsdam.

Grès Calcifère.

Calcaire de Chazy.

Groupe Trenton, consistant en calcaires.

Argile schisteuse d’Utica.

Lorraine (Hudson river)—consistant en argiles schisteuse et grès.

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Grès de Potsdam.

Le grès de Potsdam a été la première formation déposée sur le fond Archéen. Il est représenté comme type par les dépôts modernes de sable et de gravier qui flanquent notre littoral. Ses éléments inférieurs sont un congloméré contenant des galets de gneiss et de quartzite. Ces couches passent en remontant aux grès horizontalement stratifiés, finement grenus et très quartzeuz. C’est une formation distinctement d’eau peu profonde, et beaucoup des feuillets laissent voir de la fausse stratification, des rides avec des pistes et des terriers d'animaux qui se traînaient sur le lit de la mer sans profondeur, ou s2 terraient dans le sable. Cette formation, dans la région ici étudiée, flanque le plateau Laurentien, d’abord sous forme d’une bande étroite, qui s’élargit ensuite dans son prolongement occidental, embrasse l’île ancienne du Mont Calvaire et se continue au sud dans les comtés de Vaudreuil, de Soulanges et de Beauharnois. Toute l’île Perrot surmonte du Potsdam et il y a de petits affleurements dans l’île de Montréal, à Sainte-Anne de Bellevue, où l’on voit de beaux trous de vers et des traces de rides sur des couches presque horizontales. La puissance de la formation va de 300 à 700 pieds.

Grès Calcifère.

Il se produisait un lent affaissement du plateau Laurentien au commencement de la période de Potsdam et, par suite, la formation suivante, le Caicifère, représentant des conditions d’eau plus profonde, surmonte immédiatement le Potsdam; les deux formations se trouvent réunies par les couches transitoires, si bien que la formation inférieure accède graduellement dans la supérieure. Le vie marine était plus abondante durant cette période, comme on peut en juger par le grand nombre de fossiles contenus dans le calcifère. Les gastropodes (escargots de mer), les Céphalopodes (types anciens de poulpes ou seiches) et beaucoup d’espèces de brachiopodes trouvaient un séjour à leur goût dans les eaux calmes de la mer Calcifère.

La roche elle-même diffère un peu de caractère, mais c’est habituellement une dolomie semi-cristalline ou un calcaire magnésien grisâtre, qui est généralement arénacé ou siliceux et quelquefois argilacé. Dans beaucoup de cas, il contient des géodes de quartz et de calcite et des filets irréguliers et des lambeaux de pétrosilex noir.

En disposition horizontale, il succède au Potsdam, formant une

seconde bande, le long de la lisière de l’ancien continent et il est bien développé dans les comtés de Terrebonne, de Deux-Montagnes et sur le côté nord-ouest de l’île Jésus, aux extrémités occidentales de l’île Bizard et de l’île de Montréal, au sud du lac Saint-Louis et dans le comté de Beauharnois. D’après les mesurages superficiels, la puissance de la formation paraît aller de 300 à 450 pieds.

Calcaire de Chazy.

A l’époque de Chazy, avec un creusement de la mer encore plus prononcé, les conditions sont devenues plus vraiment océaniques et, conséquemment, on constate un grand développement de la vie marine. particulièrement des Brac:iopodes. Ceux-ci, par l’accumulation de leurs coquilles, ont édifié des couches étendues de calcaire dont beaucoup sont composées presque entièrement des coquilles d’une seule espèce, la Rhynconel'1 plena.

Cette formation est représentée par des calcaires granulés, semicristallins, gris clair et gris foncé, composés en grande partie de coquilles et de leurs menus fragments. Il y a quelquefois des lits argileux interstratifiés avec les couches de calcaire, ce qui indique l’influx d'eaux vaseuses dans les eaux claires prédominantes. Comme distribution géographique, la formation se présente sous forme d’une bande étroite et sinueuse suivant le Calcifère et qui s’élargit en traversant le milieu de l’île Jésus et l’île de Montréal. En partant de l'extrémité sud-ouest de l’île Jésus, un autre massif va traverser l’île Bizard et l'extrémité occidentale de l’île de Montréal, et ensuite, passant sous les eaux du lac Saint-Louis, occupe une aire qui va de Châteauguay et Caughnawaga à l'extrémité méridionale de la carte. Les relations sur le terrain permettent de donner au Chazy une puissance d’environ 300 pieds.

Groupe de Trenton.

Le groupe de Trenton, dans lequel se noie insensiblement le Chazy, consiste en trois divisions qui sont connues de bas en haut sous le noms de Formations de Bird’s Eye, de Black River et de Trenton. Comme les divisions de Bird’s Eye et de Black River ne sont pas spécialement très développées dans le voisinage de Montréal, on n’a pas essayé de les distinguer sur la carte; c’est pourquoi tout le groupe est teint d’une seule couleur.

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Le Trenton est une des formations plus persistantes et les plus nettement marquées des séries de strates du Silurien Inférieur dans PAmérique du Nord, et si l’on en juge par l’abondance des débris de vie invertébrée marine, cette période représente évidemment une longue continuation de conditions réellement océaniques, les eaux étant claires et probablement chaudes. En plus des nombreux représentants des familles marines précédemment citées, les Trilobites et les Coraux y fleurissent; ces derniers, spécialement, donnent naissance à de grandes couches de calcaire.

La roche est ordinairement un calcaire granulé semi-cristallin, gris foncé, plus ou moins bitumineux et contenant une quantité variable de matière argilacées ou argileuses. Dans beaucoup de cas, les couches de calcaires sont séparées par de minces feuillets d’argile schisteuse qui s’épaississent et sont plus prononcés au sommet de la série, là où le Trenton passe dans la formation d’Utica.

Le groupe ‘2 Trenton va, en bande assez large, de l’Assomption au sud du Saint-Laurent. Il est très développé aux environs de Montréal et supporte directement la cité. Logan a supposé que dans la région adjacente à Montréal, il mesure une puissance d’à peu près 600 pieds.

Argile schisteuse d’Utica.

Les conditions marines qui existaient à l’époque de Trenton ont été suivies au temps de l’Utica par une élévation graduelle du fond de la mer; et l’eau profonde et claire de la période précédente est devenue basse et vaseuse. Ce changement de conditions ne favorisait pas l’existence des formes vivantes qui fleurissaient à l’époque du Trenton. Par suite, elles ont, pour la plupart disparu et leurs places ont été prises par des formes vivantes s’adaptant aux eaux froides et vaseuses. La formation d’Utica consiste en argiles schisteuses noires finement lamellées et noir brunâtre, souvent bitumineuses, qui sont très friables et qui, lorsqu’elles sont exposées à l’air se brisent généralement en menus morceaux. Cette formation existe seulement dans la partie orientale de l’aire embrassée par la carte ci-jointe et suit le cours du Saint-Laurent. Sur l’île de Montréal, elle va de Verdun à la Pointe Saint-Charles. Il y a aussi une petite étendue à l’extrémité septentrionale de l’île. Elle supporte le port de Montréal et forme l'extrémité méridionale de l’île de Sainte-Hélène. Sa puissance maximum est d’environ 200 pieds.

Hudson River ou argile schisteuse de Lorraine.

La formation d’Utica passe en remontant dans les argiles schisteuses moins bitumin-uses et sablonneuses, et dans les grès en couches minces de Lorraine. Les conditions de dépôt ont dû ressembler un peu à celles de fa période de Potsdam, sauf que les sables étaient mélangés à de l’argile au lieu d’être simple.cut arénacés.

La Lorraine a une épaisseur d’« peu près 2,000 pieds et se développe le long de la lisière orientale extrême de la carte.

Ces formations Siluriennes Inférieures, du Potsdam à la Lorraine, n’ont été que peu dérangées dans cette région. Sur la plus grande partie de l’rire, elles conservent leur position horizontale primitive, ou plongent au sud-est à angle aigu, dépassant rarement cinq degrés. Mais, sur l’île de Montréal, et sur l’île Jésus, le Chazy et le Trenton dénotent une arche anticlinale basse dont l'axe se dirige au nordouest du Mont-Royal. Cette anticlinale est traversée par deux autres, une sur chacune des îles dont les axes coupent presque à angle droit l’anticlinale principale.

Une autre anticlinale, avec un axe allant au nord, 23 degrés oues:, se voit dans la partie occidentale de cette étendue et sa portion centrale ou dôme est occupée par l’afflcurement archéen du Mont Calvaire. Entre le Mont Calvaire et la frontière du plateau Laurentien l’affleurement du Potsdam et du Calcifère donne à celui-ci les contours d’un verre de montre.

Les irruptions ignées du Mont-Royal.

Durant l’époque Dévonienne ou Post-Dévonienne, la partie de la plaine Paléozoïque située dans le voisinage de Montréal a été le théâtre d’une grande activité volcanique dont on a actuellement la p. zuve dans la ligne de collines ignées qui va de Shefford au Mont- Royal. Ces collines, aux dimensions fortement réduites et représentant simplement des racines des volcans primitifs, ou, dans quelques cas, des laccolithes mis à découvert, constituent, en raison de la platitude de la plaine, des particularités topographiques saillantes et on les appelle, sur les lieux, des montagnes.

Le massif igné du Mont-Royal occupe une étendue d’à peu près un mille et demi curré et est entouré de calcaire de Trenton qu’il a traversé et que, en beaucoup d’endroits, il a changé en marbre. La partie principale de la montagne est composée d’Essexite, roche plutonique formée essentiellement de feldspath à plagioelase, d’augite et d’amphibole avec un peu de néphéline. L'olivine existe en quel-

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ques endroits comme élément constituant accessoire. Cette Essexite a été subséquemment recoupée par une irruption ultérieure consistant en syénite à néphéline, roche qui est génériquement apparentée à la première et qui consiste essentiellement en feldspath à orthoclase, en néphéline et en amphibole. Elle représente une étape plus acide du magma primitif. La syénite à néphéline se présente sous forme d’une bande relativement large, qui longe une partie du flanc nordouest de la montagne. Cette irruption est exploitée en carrières, à Outremont et fournit des matériaux pour l’empierrement des routes. Elle présente un intérêt particulier en ce qu’elle a donné un grand nombre de minéraux rares; le plus récemment découvert était de l’arsenic natif.*

Associé à ces irruptions, il y a un grand essaim de dykes, c’està-dire de murs de roche ignée, à pente raide ou verticaux, qui traversent dans toutes les directions l’Essexite, la syénite à néphéline et les roches stratifiées environnantes. Il y a aussi beaucoup d’assises ou nappes de même nature intercalées entre les couches des roches stratifiées. Ces dykes et assises constituent une série complète des variétés plus rares de roches de dikes qui appartiennent à la syénite à néphéline ou magma d’Essexite et qu’on appelle: Bostonite, Comptonite, Tinguaite, ete. Elles sont apparentées génériquement aux irruptives citées plus haut et représentant les étapes finales de l’action volcanique. On peut voir les dykes dans presque tous les grands affleurements de roches aux environs de Montréal, comme, par exemple, au Pare Mont-Royal, aux carrières de la ville à Ouiremont, aux carrières du Mile-End ou sur l’île Sainte-Hélène.

Le représentant le plus occidental de cette série de roches ignées, relié au centre volcanique du Mont-Royal, se trouve sur le flanc sudest du Mont-Calvaire. On ne distingue pas bien ses relations avec le massif, mais c’est, soit un large dyke ou une intrusion qui traverse le calcaire cristallin massif du Laurentien au nord, et un gîte de pegmatite au sud; l’irruption, dans chaque cas, pénétrant dans la roche de mur et contenant un nombre énorme de fragments inclus. La roche présente une ressemblance notable avec celle de l’existence bien connue d’alnoïte que l’on trouve, en dyke, coupant le grès de Potsdam, au fond de la rivière Ottawa, en face de Sainte-Anne de Bellevue.*

: ie N. N.: Arsenic Natif de Montréal. Amer. Jour. of Science. ev. 'e.

#*F. D. Adams: On a Melilite-bearing Rock (Alnoïte) de Sainte-Anne de Bellevue, près de Montréal, Canada. Amer. Jour. Sci. April, 1892

Four montrer combien ces dykes sont nombreux en certains endroits, aux environs de Montréal, et pour indiquer la façon compliquée dont ils s’entrecoupent, la Fig. 6 donne, à une petite échelle, la rarte d’une étendue recouverte maintenant par les eaux du réservoir de Montréal, sur la rue McTavish, d’après un relevé fait par le Dr B. J. Harrington, il y a une trentaine d’années, durant la construction du réservoir. Comme on le verra, il y a là, sur une étendue de 200 verges de longueur et de 100 verges de largeur, pas moins de 46 dykes appartenant à près de 7 formations différentes, chaque formation coupant celle qui lui est plus ancienne.

Ces dykes, dans leur prolongement souterrain, forment des murs imperméables coupant les fissures par lesquelles passe Veau, et ont certainement une influence très marquée pour déterminer sur les lieux le cours suivi par les eaux souterraines.

En plusieurs endroits de l’île de Montréal, on trouve une brèche particulière évidemment reliée à l’irruption du Mont Royal. On la trouve sur l’île Ronde, sur l’île Bizard, au rapide du Cheval-Blanc, rivière des Prairies et sur le flanc-est du Mont Calvaire, surmontant apparemment les formations de l’Utica, de Chazy, de Trenton et de Potsdam, respectivement. Elle existe aussi dans des fissures à la Pointe Claire, dans le Chazy et au collège McGill, dans le Trenton. C’est sur l’île Sainte-Hélène qu’elle est le mieux développée. La brèche est massive, non stratifiée et consiste en morceaux anguleux et arrondis de gneiss, de quartzite et de calcaire, de grès rouge et gris, d'argile schisteuse et de pierre cornée, enclavés dans une pâte gris foncé de dolomie impure.

Ces fragments représentent un échelon vertical dans l'échelle des époques géologiques, échelon qui va du Laurentien au Dévonien Inférieur, car deux forts massifs de calcaire enclavés dans la brèche sont respectivement de l’époque de l’Helderberg Inférieur (Silurien Supérieur) et du Dévonien inférieur. Le premier correspond chronologiquement à la zone Pentamerus Supérieure du New-York Oriental et le dernier à la formation Oriskany telle qu’elle affleure duns l'Ontario Occidental et en Virginie, ainsi que lindique une étude palæontologique détaillée de ces existences récemment faite par le Dr H. S. Williams. On croit que, dans ces étendues de brèches, du prolongement des mers Siluriennes Supérieures et Dévoniennes sont conservés es derniers débris subsistant des déjections du volcan du Mont-Royal et que, sur l’île Sainte-Hélène, elles présentent un intérêt particulier, en ce qu’elles fournissent une preuve concluante

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au nord jusqu’à Montréal.* La brèche est coupée par plusieurs dykes, ce qui prouve qu’elle s’est formée avant que l’activité volcanique ait complètement cessé.

Pléistocène.

Il existe ici dans le tableau géologique une grande lacune entre le Dévonien et le Pléistocène, la partie supérieure du Paléozoïque et tout le Mésozoïque et le Tertiaire étant sans représentant.

On sait, cependant, que durant l’époque Pléistocène il régnait un climat arctique et que l'étendue était recouverte d’une grande anppe de glace appelée le glacier Laurentien, qui a donné naissance à certains dépôts qui caractérisent l’action glaciaire. Ces dépôts de drift consistent en argiles, sables et graviers, l’élément inférieur étant l’argile à blocaux “hard pan ” composée de cailloux glaciaires enclavés dans une argile fine ou farine de roche. Ce dépôt est très compact et résiste à l'érosion aussi bien que beaucoup des roches anciennes stratifiées. Les éléments supérieurs du drift, qui sont des argiles, des sables et des graviers stratifiés, se sont formés pendant une submersion post-glaciaire qui a suivi le retrait de la nappe de glace. Aux environs de Montréal on les appelle l’argile de Léda, et les sables graviers à Saxicave. On peut déduire des débris fossiles abondants (coquillages) de ces débris marins que le climat était sous-arctique, car on a trouvé, vivantes, au large de la côte du Labrador, des espèces qui leur sont étroitement apparentées (dans beaucoup de cas, identiques).

La submersion marine était très étendue, la mer montant à une hauteur de 625 pieds, au moins, sur le mont Royal, et couvrant toute la plaine.

Quand la terre recommença à s’élever lentement, la mer se retira et marqua d’une terrasse chaque niveau auquel elle restait quelque temps stationnaire. C’est ainsi que la série de terrasses encerclant le Mont-Royal marque les étapes successives de sa sortie de la mer Pléistocène. Ces terrasses sont bien développées à Montreal, entre la montagne et le port, les plus saillantes sont celles sur lesquelles sont situées les rues Sherbrooke et Sainte-Catherine et qui constituent des particularités frappantes du paysage qui se déroule sur les berges du Saint-Laurent au nord et au sud de la ville.

Le tableau ci-joint présente les caractéristiques principales des formations que nous venons de citer disposées dans un ordre d’ensemble :

* A. W. Nolan et J. D. Dixon: The Geolngv of St. Helen’s island. Can. Record of Science. Vol. IX, n° 1, p. 53 (1903).

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LISTE CLASSIFIEE ET DESCRIPTION DES PUITS QUI ON ETE FONCES DANS L'ILE DE MONTREAL.

Dans cette partie de la présente évude, nous donnons une liste e une description aussi complète que nous avons pu nous la procure de tous les forages qui ont été exécutés sur l'Ile de Montréal jusqu’ la fin de l’année 1903, On peut constater qu'il y en a quatre-vingt neuf. Il se peut qu’il en existe d’autres dont nous n’avons pas et connaissance ou dont les travaux n’ont pas été consignés, En tou cas, ils ne peuvent pas être en grand nombre, car les recherches faite: ont été très précises et nous croyons la liste complète,

Dans beaucoup de cas, les renseignements relatifs à un puits er particulier sont très maigres. En aucun cas, d’ailleurs, ils ne son! aussi étendus que nous l’aurions désiré. Cependant, en toute circons. tance, nous avons fourni tous les renseignements que nous avons pu obtenir.

Les forages sont divisés en trois catégories, Puits donnant: (1) de l'eau potable; (2) des eaux sulfureuses ou salines; (3) puits secs. Cette classification est plus ou moins arbitraire, Certaines eaux sont légèrement sulfureuses et perdent leur odeur en reposant quelque temps; tandis que d’autres sont fortement chargées d’hydrogène sulfureux. Il est par suite difficile, dans beaucoup de cas, en l'absence d’une analyse chimique détaillée, de déterminer dans quelle catégorie une eau devrait être placée. Cependant, on ne peut pas se tromper sur la nature d’une eau, même si elle figure dans la catégorie 1 au lieu de la catégorie 2, ou vice versa, car la description qui s’y rapporte donne sa nature aussi exactement que possible.

De plus, le terme “puits sec” peut se définir de différentes façons. Aucun de ces puits n’est absolument sec. Dans tous les cas, lea: a suinté suffisamment dans le trou pour que le forage pût s’accomplir facilement. Ces forages, quoique humides, ne donnet pas assez d'eau pour qu’on puisse en pomper. D’autres de ces puits donnent aussi d: deux à trois milles gallons par jour. Cela peut suffire aux besoins très limités d’un cultivateur, par exemple, mais ne pourrait servir à rien dans le cas d’une grande manufacture. De fait, un puits dont le débit ne dépasse pas 5,000 gallons par jour est considéré par les fonceurs de puits comme un “ puits sec ”.