Bouclier canadien

Naissance et évolution du bouclier canadien

par Fernand Corminbœuf

À la suite de Louis Agassiz (v. note 1), les géologues et les physiographes désignent sous le nom de bouclier canadien l’immense plateau rocheux, en forme de fer à cheval, qui entoure la baie d’Hudson. Immense !

C’est bien le mot. Cette région s’étend au nord jusqu’à l’Archipel de l’océan Arctique, à l’est jusqu’à la dépression du Saint-Laurent, qu’elle traverse d’ailleurs, suivant une étroite lisière, à la base du lac Ontario, pour atteindre les Adirondacks dans l’État de New-York. Sa limite méridionale s’étend vers l’ouest jusqu’à la baie Géorgienne, longe la rive du lac Huron et contourne presque entièrement le lac Supérieur.

À l’ouest, elle suit l’alignement du lac des Bois et du lac Athabaska en traversant le bassin du lac des Esclaves et celui de l’Ours. Le bouclier couvre ainsi une aire de près de deux millions de milles carrés sur les trois millions et trois-quarts que représente la superficie totale du Canada ; soit donc un peu plus de la moitié de ce très vaste territoire. C’est là – il va sans dire – l’un des principaux éléments de son importance économique.

Parvenu à l’état de pénéplaine, depuis la dernière glaciation du continent, il se caractérise maintenant par un relief général peu accentué, des montagnes arrondies, des vallées comblées, des plissements interrompus et de vastes surfaces rocheuses dénudées. Aussi, son altitude moyenne est-elle généralement faible ? Inférieure à 2000 pieds dans l’est, elle est d’environ 1000 sur la majeure partie de son étendue. Les plus hauts sommets se rencontrent sur la côte du Labrador, où, cependant, ils atteignent rarement 6,000 d’altitude.

Mais, quand ce bouclier a-t-il pris naissance ? Et comment s’est-il comporté dans la longue suite des âges géologiques jusqu’à nos jours ? Voilà assurément deux questions qui posent un problème du plus haut intérêt pour la science, et dont les réponses, pour être explicatives et satisfaisantes, devraient faire couler beaucoup d’encre. Nous essayerons cependant d’y répondre d’une façon convenable en nous attachant, pour être brefs, aux faits les plus essentiels.

Et tout d’abord un fait capital : les terrains fondamentaux du bouclier n’ont jamais fourni de restes fossiles identifiables. À ce point de vue, les niveaux inférieurs se sont révélés tout à fait stériles, tandis que les supérieurs n’ont encore livré que des traces d’organismes rudimentaires qu’on ne pourra, sans doute, jamais restaurer. Aussi, doit-on penser qu’à ses origines, tout au moins, les conditions physiques du milieu n’étaient pas favorables au développement de la vie. C’est là, si non la seule, la grande caractéristique, la marque essentielle et distinctive des terrains de la période archéenne. Période géologique la plus ancienne. Période dont le début se confond avec l’origine même des roches de première consolidation, avec, sans doute aussi, les premiers plissements de l’écorce terrestre.

Ici, arrêtons-nous un instant et demandons-nous s’il n’est pas possible d’évaluer, ne serait-ce qu’approximativement, le temps qui s’est écoulé depuis le début de cette lointaine époque. Pour le géologue qui voudrait établir l’âge absolu ou réel d’un terrain trois méthodes seulement, dans l’état actuel de la science, s’offrent à lui. À savoir : la méthode géologique proprement dite qui consiste à calculer le temps nécessaire pour que se dépose une épaisseur donnée de sédiments ou encore, à compter les couches alternantes de sédiments déposées, les unes durant l’hiver, les autres durant l’été ; la méthode chimique, fondée sur le nombre d’années qu’il a fallu aux océans pour atteindre leur degré actuel de salinité ; enfin, la méthode de l’hélium, basée sur la vitesse de désintégration des minéraux radioactifs. Or, en raison même de leurs principes, les deux premières méthodes ne s’appliquent qu’aux formations sédimentaires. Et encore faut-il qu’elles soient nettement stratifiées et que leurs différentes strates forment un système concordant, c’est-à-dire un ensemble de couches parallèles entre elles. Comme les terrains archéens ne sont précisément ni sédimentaires ni stratifiées, ces deux méthodes ne leur sont donc pas applicables.

Il reste la méthode dite de l’hélium. Celle-ci, découverte par M. Strutt et appliquée par lui à l’étude d’un sphène archéen du bouclier, donna un chiffre qui fait remonter à 710 millions d’années l’origine de ce minéral. Nombre fabuleux ! Probablement inexact aussi. Mais, à cette échelle de grandeur, la précision a-t-elle encore l’importance que lui assignerait volontiers notre logique habituelle ? Nous ne le croyons pas. En d’autres termes, que ce soient 700 millions, voire même 600 ou 800 millions au lieu de 710, l’erreur ne serait guère plus grande que celle qui consisterait à attribuer six ou huit jours à un nourrisson qui en aurait sept en réalité.

Ce qu’il importe de retenir c’est donc l’ordre de grandeur des temps géologiques et, dans le cas particulier, la très grande ancienneté du massif canadien. Et, en effet, les géologues sont unanimes à le considérer comme le vestige à la fois le plus important et le plus authentique du premier plissement de l’écorce terrestre. Mais cette première ride montagneuse, qui s’éleva jadis au-dessus des abîmes de la mer universelle, de cet océan sans rivages que l’illustre Suess (voir note 2) nomme si justement la Panthalassa, entraîna aussi l’émersion du Groenland et du bouclier sibérien. Donc, trois massifs d’ancienne consolidation, groupés autour du pôle nord. Tel fut le résultat de ce plissement primordial de l’écorce, et que les géologues appellent, en souvenir du territoire des Hurons, le plissement huronien.

Les premiers continents avaient pris naissance. D’autres feront leur apparition plus tard ; mais, dans l’intervalle, les terres déjà exondées entrent dans le cycle des transformations où, désormais, dans la longue suite des siècles, l’eau et l’air atmosphérique, puis les êtres vivants et les glaciers s’acharneront d’une manière continue, et parfois avec violence, à un travail de nivellement. Pour ce qui est du bouclier canadien, les produits de ces transformations, nous les retrouverons sous forme de gravier, de sable et d’argile dans certaines vallées comblées des Laurentides, dans le bassin du Saint-Laurent, dans les anciennes régions lacustres du lac Saint-Jean, de l’Abitibi, voire même dans les loess du Centre des États-Unis.

De tous les agents qui ont travaillé au nivellement de la grande chaîne huronienne du Canada, pour l’amener à son état actuel de pénéplaine, celui dont l’action a été à la fois le plus intense et le plus général est sans contredit le glacier pléistocène. Masse de glace énorme, en forme de calotte, ayant dans sa partie centrale une épaisseur d’au moins quatre à cinq mille pieds, et qui, émanant des régions élevées du Labrador et du Keewatin, s’écoulait lentement dans toutes les directions, mais avec une résultante de ce mouvement général dirigée vers le sud-est.

Les géologues admettent que les lobes de la nappe labradorienne atteignirent, au cours de deux invasions successives, séparées par un intervalle dit aftomien, les États de New-Jersey et d’Illinois, tandis que ceux de la nappe keewatinienne s’étendaient, au cours de deux invasions concomitantes, jusque dans le Nebraska et le Kansas. Durant l’intervalle aftomien, occasionné par le recul des deux nappes, la sédimentation fut abondante, car d’importants dépôts de sable et de gravier fluviatiles ainsi que de grandes tourbières à débris de mammifères herbivores se retrouvent entre le drift de la deuxième et de la troisième glaciations.

Au cours de deux invasions subséquentes, les lobes de la nappe du Keewatin avancèrent jusque dans l’Iowa et le Wisconsin, laissant subsister entre elles un long intervalle dit sangamonien.

C’est durant cet intervalle glaciaire que se seraient formés les loess auxquels nous venons de faire allusion. Dépôts superficiels de particules fines de limon arrachées par le vent aux matériaux abandonnés par les glaces. Dépôts d’un limon homogène et fertile recouvrant de vastes surfaces dans le Centre américain et qui font la richesse agricole de cette contrée.

Mais reportons-nous maintenant au Canada, et plus particulièrement dans les provinces de Québec et d’Ontario, et voyons comment s’est accompli ce nivellement glaciaire et quels en furent les résultats ? Et d’abord observons les glaciers actuellement à l’œuvre. Nous constatons qu’ils avancent, qu’ils stationnent ou reculent selon que les conditions du climat leur sont plus ou moins favorables ; que, chemin faisant, ils arrachent sans cesse les matériaux de tous genres qui se trouvent sur leur passage ou qui parviennent à leur surface par les éboulis et les avalanches ; qu’ils transportent et déposent au loin leur charge de cailloux, d’argile à blocaux, de roches striées, de détritus organiques, etc. ; bref, eaux, nous constatons qu’ils accomplissent incessamment un travail d’aplanissement. En d’autres mots, le propre des glaciers est de détruire dans les régions hautes pour construire dans les régions basses. Ils nivellent.

Or, dans l’Est canadien, les régions hautes étaient représentées par les anciennes Laurentides, beaucoup plus élevées que celles d’aujourd’hui ; tandis que les terres basses comprenaient les vallées du Saint-Laurent et de ses tributaires.

La grande nappe de glace labradorienne aurait donc, en envahissant les hauts reliefs huroniens, arasé les saillies montagneuses, surcreusé les vallées longitudinales et comblé les dépressions transversales. Et, ce n’est pas là une conception purement spéculative ou des avancés audacieux de quelque cerveau à l’imagination fertile. Bien au contraire, il s’agit de faits objectifs que chacun de nous serait en mesure de vérifier et de rattacher, en toute logique, à leur phénomène causal. C’est, par exemple, la présence de surfaces archéennés complètement dénudées, d’anciennes vallées comblées de matériaux disposés pêle-mêle, ou l’existence de nombreux barrages entre plusieurs lacs échelonnés ; c’est encore l’interruption soudaine d’une multitude de plis montagneux.

Autant de marques attestant du passage des glaciers, et que l’on peut observer un peu partout à la surface du bouclier canadien, dans les Laurentides en particulier. Maintenant songeons un peu aux conséquences de cette glaciation. Il va sans dire que les plus immédiates en ont engendré d’autres.
C’est ainsi qu’une réduction appréciable de l’altitude amène un adoucissement du climat, et que ce dernier entraîne à son tour des changements dans la végétation, et ainsi de suite.

C’est pourquoi nous devons surtout considérer en cette matière les conséquences des conséquences. Du point de vue économique, ces dernières peuvent être envisagées sous trois angles différents, selon qu’elles intéressent surtout l’agriculture, l’industrie ou les mines proprement dites.

Pour l’économie agricole du Québec, on peut dire que la glaciation a été néfaste bien qu’elle fut bonne ou mauvaise dans le détail. En effet, la grande pauvreté du sol arable de la majeure partie du plateau laurentien constitue l’un des principaux effets de la glaciation ; l’excellence des terres à culture de la plaine du Saint-Laurent en est un autre. D’une part, déplacement des matériaux meubles de la région laurentienne vers la dépression du fleuve, et beaucoup plus au sud encore, jusque dans le New Jersey et l’Illinois ; d’autre part, sédimentation argileuse dans le bassin du Saint-Laurent et les régions basses de ses tributaires. Comme on le voit, le phénomène a été néfaste dans le premier cas et avantageux dans le second. Mais si l’on considère que le plateau occupe à lui seul les quatre – cinquièmes de la superficie totale de la province, il devient évident que le bilan général de la glaciation est nettement défavorable à notre agriculture québécoise.

Du point de vue industriel le résultat glaciaire est bien différent. Nous savons que les glaciers actuels régressent en fondant. Les glaces du Pléistocène, obéissant aux mêmes lois, ne firent pas exception à cette règle. Et elles abandonnèrent ainsi une énorme quantité d’eau ; eau de ruissellement qui se chargea d’une double fonction. En s’attaquant aux nombreux dépôts morainiques laissés par les glaces, elle contribua à la sédimentation dont nous venons de parler, tandis qu’en s’accumulant dans les dépressions accidentelles du champ glaciaire elle créa les nombreux lacs échelonnés des Laurentides, et en parcourant les vallées comblées, pour atteindre les vallées surcreusées, elle donna naissance à des chutes, à des cascades ou des rapides. C’est, selon toute vraisemblance, dans ce double phénomène qu’il faut rechercher la cause des puissantes ressources hydrauliques du Québec ainsi que la faible part de compensation dont bénéficia son domaine.

Du point de vue minier l’effet de la glaciation est encore plus significatif. Mais pour le bien comprendre, nous devons retourner à notre vieille chaîne huronienne. Au temps de sa prime jeunesse elle se dressait fièrement, haute et puissante, sur les flots de la mer universelle. Elle dominait notre petit univers sans vie, et l’eau chaude, lui caressant les flancs, devait peu à peu disséquer ses falaises, excaver la base de ses promontoires, accumuler des sédiments littoraux, et, tel un précurseur bien inspiré, elle préparait ainsi la voie aux premiers êtres vivants. Ceux-ci, en effet, viendront plus tard y exercer leur activité biologique, édifiant ici des dépôts calcaires, là des dépôts siliceux, ailleurs de simples amoncellements de coquillages.

En attendant cette ère favorable au développement de la vie, notre chaîne encore mal consolidée devient le siège de modifications intenses et variées, dirigées de l’intérieur de l’écorce vers l’extérieur. Des fissures et parfois de véritables fractures se produisent le long des plis, et, par ces appareils régulateurs d’énergie, des matières en fusion, des minéraux liquides ou gazeux, à cause de la température très haute qui règne à l’intérieur viennent s’épancher à la surface du sol ou injecter les couches sous-jacentes pour donner, en se solidifiant, des filons métallifères, des roches éruptives ou intrusives, qui s’ajoutent ainsi aux matériaux déjà fortement minéralisés que cette formidable vague de fond, la chaîne huronienne, avait déjà mobilisés et dépaysés.

Ce tableau, trop sommaire pour être complet, nous aidera néanmoins à comprendre l’utilité du phénomène glaciaire du point de vue minier. Il va sans dire que les glaciers du Labrador et du Keewatin ont arraché et entraîné, au cours de leurs mouvements, surtout les matériaux meubles, les roches incohérentes de la surface, les scories, en quelque sorte, du plissement huronien. Et si l’on considère que nos glaces pléistocènes ont évolué sur une aire de quatre millions de milles carrés, lors de leur plus grande extension et que le phénomène a duré trois ou quatre centaines de siècles, il faut en conclure que le manteau de terre arraché au bouclier canadien devait avoir une grande puissance. Les géologues l’évaluent à trois ou quatre mille pieds. C’est dire que l’on doit s’attendre à trouver dans la vaste région du bouclier une grande diversité de minerais à métaux lourds, contenant du plomb, de l’argent, de l’or, du cuivre, du mercure et même de l’uranium et du radium ; métaux qui, en raison de leurs poids atomiques élevés, devraient être normalement à de grandes profondeurs. C’est dire aussi que ces minerais peuvent, dans le bouclier canadien, se rencontrer à la surface du sol ou dans son voisinage immédiat ; tandis qu’ailleurs ils sont généralement enfouis sous des sédiments d’une puissance de plusieurs milliers de pieds.

Et, en effet, des affleurements minéralisés ne se rencontrent-ils pas un peu partout à la surface du massif nord-américain, et notamment dans les régions du lac Supérieur et du Témiscamingue, dans les Territoires du Nord-Ouest, voire même à l’extrémité septentrionale de la Terre de Baffin ?

Nous ne saurions trop attirer l’attention du prospecteur et de l’industriel sur les grandes possibilités minières de ce vaste territoire rocheux, dénudé, usé… qui contourne la baie d’Hudson.

Nous ne saurions non plus le faire sans rendre un respectueux hommage à la mémoire de sir William Logan (voir note 3), l’illustre pionnier de la géologie du bouclier canadien.

Parmi les séries de terrains, au nombre d’une dizaine, qui gravitent autour du plissement huronien, nous n’en retiendrons que trois, les plus importantes au point de vue minier : l’algonquienne, l’animikienne, la keweenawienne. La première série, formée principalement d’intrusions granitiques, se développe surtout dans la région du lac Supérieur. Elle constitue la source importante de plusieurs minéraux de filon.

Tels sont, par exemple, les gisements d’or, de cuivre natif, de pyrite, de galène de Porcupine, Kirkland (Ontario) et Québec. La seconde, représentée notamment par les conglomérats et les grauwacks du lac Témiscamingue et les formations ferrifères du lac Supérieur, comprend les grandes mines de fer oligiste exploitées dans le Michigan, le Minnesota, le Wisconsin et dans le district de Port-Arthur. Vient enfin la fameuse série keweenawienne. En dépit de son nom archaïque, c’est la plus intéressante de toutes au point de vue minier. Elle se compose de couches gréseuses très puissantes et de roches éruptives appartenant aux familles des basaltes, des gabhros ou des diabases. Roches basiques de couleur noire ou de teinte sombre, traversées par des filons très productifs. Appartiennent à ce groupe les riches gisements de pyrrothine nickelifère de Sudbury, de cuivre natif du Michigan, d’argent de Thunder-Bay, ainsi que la plupart des gîtes aurifères et argentifères de l’Est canadien.

Fernand Cormin bœufs, l’Action Universitaire, janvier 1936.

Notes :

1. Louis Agassiz, (1807-1873) – Naturaliste suisse et américain. Successivement médecin, zoologue et géologue il professa l’histoire naturelle à l’Université de Neuchâtel, puis la zoologie et la géologie à l’Institut Lowell de Boston. Son œuvre en sciences naturelles, imposante et variée, continue pour ainsi dire celle de Cuvier. Comme géologue il se signala surtout par ses descriptions des échinodermes et des poissons fossiles, par l’étude des glaciers et des dépôts postglaciaires. Il attacha son nom à l’ancien lac glaciaire du Manitoba, le lac Agassiz des géologues.
2. Edouard Suess (1831-1914) – Géologue autrichien. Professeur de paléontologie et de géologie à l’Université de Vienne. Auteur de plusieurs études remarquables sur la tectonique des Alpes. Son ouvrage Das Antlitz der Erde (la Face de la terre) dont la rédaction dura une trentaine d’années, est une œuvre géologique grandiose.
3. Sir William Logan (1798-1875) – Célèbre géologue canadien premier directeur de la Commission géologique du Canada ; pionnier de la géologie du Bouclier. On lui doit de nombreux mémoires originaux sur la nature, la chronologie et la classification des séries précambriennes des Laurentides et des Grands Lacs. Il a été surnommé, à juste titre, le père de la géologie du Précambrien (terrains archéen et algonquien). Il laissa son nom à la grande famille Champlain – Saint-Laurent dont il sera question ailleurs.
4. On estime à 14,130 x 10 (12) tonnes le sodium engagé sous forme de chlorure dans les océans, et on évalue à 158,3 57 x 103 tonnes le sodium qui s’y accumule annuellement. Le calcul montre donc (14,130 X 109/158,357) que les mers reçoivent du ClNa depuis89, 225, 610 ans.
5. Le rapport des poids d’un minéral radioactif et des produits de sa désintégration qui imprègnent son entourage immédiat correspondrait approximativement à l’âge du minéral. Pour le sphène du bouclier (silico-titanate naturel de calcium) l’étude de ce rapport conduit à 710 millions d’années.