Désignation et localisation
La faille de Sainte-Florence doit son nom à la municipalité de Sainte-Florence. Cette localité de la vallée de la Matapédia fait partie de la MRC de La Matapédia, dans la région administrative du Bas-Saint-Laurent. Comme la plupart des structures géologiques du Québec, la faille est désignée d'après un toponyme proche du secteur où elle a été reconnue ou cartographiée.
La structure se situe dans la vallée de la Matapédia. Ce couloir nord-sud relie l'estuaire du Saint-Laurent à la baie des Chaleurs. La rivière Matapédia y entaille les terrains appalachiens de la base de la péninsule gaspésienne. Ce secteur se trouve à la jonction de plusieurs ensembles géologiques de la Gaspésie, ce qui en fait une zone d'intérêt pour l'étude des grandes structures régionales.
La cartographie géologique de ce territoire relève principalement de Géologie Québec, au ministère des Ressources naturelles et des Forêts. Les cartes et les rapports du ministère sont diffusés par le système d'information géominière (SIGÉOM). La Commission géologique du Canada a également contribué à la cartographie des Appalaches gaspésiennes.
Cadre géologique régional
La faille se trouve dans la province géologique des Appalaches. Cette province occupe le sud-est du Québec, de l'Estrie à la Gaspésie. Elle est née de la fermeture de l'océan Iapetus et des collisions successives qui ont marqué le Paléozoïque.
En Gaspésie, on distingue habituellement plusieurs grands ensembles :
- La zone de Humber, au nord. Elle comprend des roches de l'ancienne marge continentale de Laurentia, déformées lors de l'orogenèse taconienne.
- La zone de Dunnage, représentée notamment par des lambeaux de roches océaniques, dont les ophiolites des monts Shickshock.
- La ceinture de Gaspé, un vaste bassin sédimentaire. Il s'est déposé de l'Ordovicien supérieur au Dévonien moyen, par-dessus les zones déformées plus anciennes.
La vallée de la Matapédia traverse surtout la ceinture de Gaspé. Cette ceinture est découpée par un réseau de grandes failles longitudinales, dont plusieurs ont joué en décrochement. Ces structures délimitent des domaines aux successions stratigraphiques distinctes. Elles ont fortement influencé la répartition des unités sédimentaires en surface. La faille de Sainte-Florence fait partie de ces structures régionales.
Nature de la structure
La faille de Sainte-Florence est une faille de décrochement. Dans une faille de ce type, le déplacement des blocs se fait surtout à l'horizontale, parallèlement à la direction du plan de faille. Le jeu vertical y est faible par rapport à une faille normale ou inverse. On parle de décrochement dextre lorsque le bloc opposé se déplace vers la droite pour un observateur. On parle de décrochement senestre dans le cas contraire.
Dans les Appalaches gaspésiennes, les grands décrochements régionaux sont généralement associés aux phases tardives de la déformation acadienne, au Dévonien. Cette déformation a plissé et faillé les roches de la ceinture de Gaspé. Le réseau régional comprend notamment :
- la faille de Shickshock-Sud ;
- la faille du Grand Pabos ;
- la faille de Restigouche.
Ces failles s'étirent sur des dizaines de kilomètres. Elles se marquent souvent dans le paysage par des linéaments, des vallées rectilignes ou des contrastes de relief entre des unités de résistance différente.
Une faille de décrochement majeure se repère d'abord par la juxtaposition d'unités stratigraphiques différentes de part et d'autre de son tracé. Elle se repère aussi par des zones de roches broyées ou cisaillées, et par le décalage de structures plus anciennes, comme des plis ou des contacts lithologiques.
Roches recoupées
La faille recoupe des assemblages sédimentaires paléozoïques de la ceinture de Gaspé. Dans le secteur de la vallée de la Matapédia, ces assemblages comprennent surtout des roches déposées en milieu marin :
- des calcaires argileux et des mudstones calcareux, typiques des unités de l'Ordovicien supérieur et du Silurien inférieur de la région ;
- des grès et des siltstones, liés à des apports détritiques venus des reliefs en érosion ;
- des shales, qui témoignent d'une sédimentation fine en eau plus profonde.
Ces roches ont été plissées et faillées après leur dépôt. Elles ont aussi subi un métamorphisme généralement faible. La déformation leur a souvent donné un clivage, visible dans les affleurements des talus routiers et des berges de la rivière Matapédia.
La présence d'une faille majeure dans de telles roches a plusieurs conséquences :
- la fracturation locale ;
- la circulation de fluides le long du plan de faille ;
- la formation possible de veines de calcite ou de quartz.
Ces caractéristiques intéressent la recherche fondamentale. Elles intéressent aussi l'exploration des ressources, car les failles peuvent servir de pièges ou de conduits pour les fluides, notamment les hydrocarbures, dans les bassins paléozoïques de la Gaspésie.
Histoire géologique
L'histoire de la faille s'inscrit dans l'évolution de la ceinture de Gaspé, que l'on peut résumer en grandes étapes.
| Période | Événement régional |
|---|---|
| Ordovicien moyen | Orogenèse taconienne : déformation de la marge de Laurentia et mise en place des nappes de la zone de Humber |
| Ordovicien supérieur – Silurien | Ouverture du bassin de la ceinture de Gaspé et sédimentation marine sur les terrains taconiens |
| Silurien – Dévonien inférieur | Poursuite de la sédimentation, variations de profondeur, épisodes volcaniques locaux |
| Dévonien moyen | Orogenèse acadienne : plissement, chevauchements et grands décrochements dans la ceinture de Gaspé |
| Après le Dévonien | Érosion prolongée, réactivations éventuelles de failles, puis modelé glaciaire au Quaternaire |
Comme les autres décrochements régionaux de la ceinture de Gaspé, la faille de Sainte-Florence appartient au cadre structural issu de la déformation paléozoïque.
Au Quaternaire, les glaciations ont façonné le relief de la vallée de la Matapédia. Les dépôts meubles laissés par les glaciers recouvrent par endroits le substratum rocheux. Ils rendent la faille plus difficile à observer directement sur le terrain.
Intérêt scientifique et cartographie
Les grandes failles de la Gaspésie sont des repères essentiels pour reconstituer l'histoire tectonique des Appalaches du nord. Leur étude permet de mieux comprendre plusieurs phénomènes :
- l'ampleur des déplacements horizontaux survenus lors de l'orogenèse acadienne ;
- les liens entre les domaines stratigraphiques de la Gaspésie, du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle-Angleterre ;
- l'évolution des bassins sédimentaires paléozoïques et leur potentiel en ressources naturelles.
Les données de cartographie géologique du Québec, dont celles qui portent sur les Appalaches gaspésiennes, sont publiées par Géologie Québec. Elles sont accessibles en ligne par le système d'information géominière (SIGÉOM). On y trouve des cartes à diverses échelles, des rapports géologiques et des compilations structurales. Les travaux de la Commission géologique du Canada et des chercheurs universitaires, notamment à l'Institut national de la recherche scientifique (INRS), complètent cette documentation pour la Gaspésie et la vallée de la Matapédia.