Localisation et toponymie
L'astroblème de Manicouagan se trouve dans la région administrative de la Côte-Nord, au nord de Baie-Comeau, dans le bassin versant de la rivière Manicouagan. Il s'inscrit dans la province géologique de Grenville, l'une des grandes divisions du Bouclier canadien au Québec.
Le terme « astroblème », formé du grec astron (astre) et blêma (blessure), désigne une cicatrice laissée à la surface terrestre par l'impact d'un corps céleste. La structure tire son nom du lac Manicouagan, plan d'eau annulaire qui existait avant la création du réservoir actuel et dont les eaux occupaient déjà une partie de la dépression circulaire.
La forme annulaire du réservoir, nettement visible sur les images satellitaires et depuis la Station spatiale internationale, a valu à la structure le surnom d'« œil du Québec ». Elle est devenue un repère visuel fréquemment reproduit dans les ouvrages de vulgarisation scientifique consacrés aux cratères d'impact.
Formation et datation
La structure résulte de la collision d'un astéroïde avec la croûte terrestre au cours du Trias supérieur. La datation de référence retenue par Géologie Québec, le service géologique du ministère des Ressources naturelles et des Forêts, est de 214 ± 1 millions d'années. Cette valeur est associée aux travaux de J. P. Hodych et G. R. Dunning, fondés sur la datation isotopique uranium-plomb de minéraux issus des roches fondues par l'impact.
L'origine météoritique de la structure, débattue au milieu du XXe siècle, est aujourd'hui reconnue par la communauté scientifique. Elle repose sur la présence de marqueurs de métamorphisme de choc, que seules des pressions et des températures extrêmes, atteintes lors d'un impact hypervéloce, peuvent produire.
Hypothèses liées à l'impact
Avant que sa datation ne soit précisée, l'impact de Manicouagan a été envisagé comme une cause possible de l'extinction de la fin du Trias. L'âge obtenu, plusieurs millions d'années plus ancien que cette crise biologique, a conduit à écarter ce lien direct. D'autres travaux ont proposé que Manicouagan fasse partie d'une série d'impacts quasi simultanés, provoqués par la fragmentation d'un même corps céleste ; cette hypothèse demeure discutée.
Morphologie
L'astroblème de Manicouagan est une structure d'impact complexe. Son diamètre originel est estimé à environ 100 kilomètres, mais l'érosion, notamment glaciaire, a profondément modifié son relief au cours des dizaines de millions d'années qui ont suivi l'impact.
Les principaux éléments de la structure sont :
- le soulèvement central, zone surélevée formée par le rebond de la croûte après l'impact, aujourd'hui occupée en grande partie par l'île René-Levasseur et culminant au mont Babel ;
- la nappe de roches fondues, formée par la fusion des roches cibles au moment de l'impact, qui couvre une grande partie de l'île ;
- la dépression annulaire, d'environ 70 kilomètres de diamètre, qui ceinture le plateau central et que le réservoir Manicouagan occupe aujourd'hui ;
- la zone périphérique, où les roches du socle présentent des fracturations et des déformations liées à l'impact.
La géométrie actuelle de la structure résulte donc à la fois de l'impact lui-même, de l'érosion différentielle entre les roches fondues et le socle environnant, et du recouvrement de la dépression par les eaux du réservoir.
Géologie
L'impact a touché des roches cibles dont l'âge s'étend de l'Archéen à l'Ordovicien. Le socle se compose principalement de roches métamorphiques et plutoniques de la province de Grenville, notamment des gneiss et des anorthosites, que recouvraient localement des roches sédimentaires paléozoïques. Des lambeaux de calcaires ordoviciens, préservés à l'intérieur de la structure, témoignent de cette couverture sédimentaire aujourd'hui disparue dans la région.
Indices de métamorphisme de choc
Les roches situées autour de l'île René-Levasseur présentent des indices caractéristiques du métamorphisme de choc. Parmi eux figure la maskélynite, un verre issu de la transformation à l'état solide du plagioclase sous l'effet d'une onde de choc. D'autres marqueurs, comme les brèches d'impact et les déformations planaires dans les minéraux, ont été décrits dans la littérature scientifique.
Roches de fusion d'impact
La nappe de roches fondues, refroidie et cristallisée après l'impact, constitue l'un des éléments les plus étudiés de la structure. Sa bonne conservation fait de Manicouagan un site de référence pour l'étude des processus de fusion et de différenciation des roches lors des grands impacts.
Cartographie
Géologie Québec publie une notice stratigraphique consacrée au cratère d'impact de Manicouagan dans son lexique stratigraphique de la province de Grenville. Un rapport géologique régional portant sur le secteur nord-ouest du réservoir situe l'astroblème dans son contexte, sans toutefois couvrir la structure d'impact elle-même dans le levé de 2016 qu'il présente.
Réservoir Manicouagan
Le réservoir Manicouagan résulte de la mise en eau consécutive à la construction du barrage Daniel-Johnson, ouvrage hydroélectrique d'Hydro-Québec associé à la centrale Manic-5, réalisé dans les années 1960. La montée des eaux a réuni les deux arcs de l'ancien lac Manicouagan et du lac Mouchalagane en un anneau quasi continu, accentuant la forme circulaire de la structure.
Le réservoir occupe la dépression annulaire de l'astroblème et isole le plateau central, devenu l'île René-Levasseur. Cette île, d'une superficie d'environ 2 000 kilomètres carrés, est l'une des plus grandes îles lacustres au monde.
L'aménagement hydroélectrique a ainsi modifié la lecture du paysage géologique : une partie des roches de la bordure de la structure se trouve désormais sous les eaux, alors que les affleurements du centre demeurent accessibles sur l'île.
Conservation et mise en valeur
Le territoire entourant l'astroblème fait l'objet de mesures de conservation et de mise en valeur. Une partie de l'île René-Levasseur est protégée par la réserve écologique Louis-Babel, et la région s'inscrit dans la réserve de la biosphère Manicouagan-Uapishka, reconnue dans le cadre du programme L'Homme et la biosphère de l'UNESCO. Le Bureau d'audiences publiques sur l'environnement a par ailleurs examiné des projets d'aires protégées dans le secteur de l'île René-Levasseur et des monts Groulx.
La structure suscite un intérêt scientifique soutenu en géologie, en planétologie et en sciences de l'impact, car elle offre un analogue terrestre accessible des cratères observés sur la Lune, Mars et d'autres corps du système solaire. Elle fait aussi l'objet de travaux d'exploration minérale, certaines entreprises y menant des campagnes de forage visant des minéraux critiques et stratégiques.
L'astroblème est également devenu un sujet de diffusion culturelle et touristique, présenté dans les guides de voyage et dans des projets associant l'art et la science.