Définition et position stratigraphique
La Formation de Beauceville est l'une des formations du Groupe de Magog, une succession de roches sédimentaires et volcanoclastiques d'âge ordovicien qui occupe le cœur du synclinorium de Saint-Victor, dans les Appalaches du sud du Québec. Elle tire son nom de la ville de Beauceville, dans la MRC de Robert-Cliche (Chaudière-Appalaches), où elle affleure le long de la rivière Chaudière.
Dans la succession du synclinorium de Saint-Victor, la formation est décrite sous la Formation de Saint-Victor, qui forme la partie supérieure du Groupe de Magog. Le Groupe de Magog est généralement daté de l'Ordovicien moyen à supérieur. Il fait partie des unités appalachiennes situées à l'est des nappes externes, dans le domaine où affleurent aussi les complexes ophiolitiques de l'Estrie et de la Beauce, comme celui de Thetford Mines.
La formation est décrite dans les grandes compilations du ministère québécois responsable des ressources naturelles, en particulier la compilation géologique de la région de l'Estrie-Beauce (MM 85-04) et la cartographie des régions de Saint-Victor et de Thetford Mines (MM 86-01). Ces documents servent de référence pour sa définition lithologique et sa répartition cartographique.
Répartition géographique
La Formation de Beauceville affleure dans la région Estrie-Beauce, à cheval sur les régions administratives de Chaudière-Appalaches et de l'Estrie. Comme la plupart des unités appalachiennes du sud du Québec, elle dessine une bande orientée nord-est–sud-ouest, parallèle à la direction générale de la chaîne.
Dans le secteur de Beauceville, les cartes géologiques la décrivent le long de la vallée de la rivière Chaudière. Dans un secteur cartographié de la région de Saint-Victor, la formation forme une bande d'environ 550 m de largeur. Sa largeur apparente peut toutefois être augmentée par les plis qui répètent les couches. La largeur d'affleurement ne correspond donc pas directement à l'épaisseur stratigraphique réelle de l'unité.
La distribution de la formation et ses limites varient d'une carte à l'autre, selon les secteurs étudiés et l'échelle des levés. Les cartes du ministère, intégrées au Système d'information géominière du Québec (SIGÉOM), documentent ces variations. L'aperçu géologique publié le long de l'autoroute 10 décrit aussi le Groupe de Magog dans le contexte régional des Cantons-de-l'Est.
Lithologie
La formation est principalement composée de roches pélitiques sombres, auxquelles s'ajoutent des niveaux d'origine volcanique.
Roches dominantes
- Mudstone ou argilite noire graphiteuse, souvent transformée en ardoise par la déformation et le métamorphisme régionaux.
Roches interstratifiées
- roches volcanoclastiques felsiques ;
- arénites tufacées ;
- tufs acides ;
- chert.
Les proportions relatives de ces lithologies, ainsi que leur description, varient selon les secteurs cartographiés. Dans certains secteurs, les niveaux volcanoclastiques sont assez abondants pour justifier des études sédimentologiques détaillées. Ailleurs, les pélites noires dominent nettement.
La couleur sombre et le caractère graphiteux des pélites indiquent une sédimentation riche en matière organique, dans un milieu marin peu oxygéné. Les niveaux tufacés témoignent quant à eux d'une activité volcanique felsique contemporaine du dépôt. Ils distinguent la Formation de Beauceville des unités purement détritiques du Groupe de Magog.
Âge et paléontologie
Les graptolites signalés dans la formation servent à la dater de l'Ordovicien moyen dans les travaux régionaux. Ces organismes coloniaux planctoniques, fréquemment conservés dans les shales et ardoises noires, évoluaient rapidement et se dispersaient largement. Ils constituent pour cette raison des fossiles stratigraphiques de premier ordre pour les roches ordoviciennes des Appalaches.
Cette datation situe la Formation de Beauceville dans l'intervalle d'âge attribué à l'ensemble du Groupe de Magog, généralement donné comme Ordovicien moyen à supérieur. Sa position sous la Formation de Saint-Victor concorde avec cette chronologie.
La période correspond, à l'échelle de la chaîne appalachienne, à l'orogenèse taconienne. Celle-ci a entraîné la fermeture partielle de l'océan Iapetus et l'accrétion de fragments océaniques et d'arcs volcaniques à la marge de l'ancien continent nord-américain, la Laurentia.
Contexte sédimentologique et tectonique
Un mémoire de maîtrise réalisé à l'Université du Québec à Chicoutimi porte sur la sédimentologie des volcanoclastites de la formation dans la région de Beauceville. Il distingue plusieurs faciès de tufs. Il propose que ces roches se soient déposées dans un bassin d'avant-arc, possiblement à partir d'éruptions explosives sous-marines. Cette interprétation porte sur les roches étudiées dans ce secteur et ne s'applique pas nécessairement à l'ensemble de la formation.
Le modèle d'avant-arc s'inscrit dans l'interprétation plus large du Groupe de Magog. Celui-ci est souvent présenté comme le remplissage d'un bassin situé entre un arc volcanique et les terrains océaniques accrétés au cours de l'orogenèse taconienne. Les apports volcaniques felsiques de la Formation de Beauceville s'expliqueraient par la proximité d'un arc actif.
Après leur dépôt, les roches ont été plissées, schistosées et faiblement métamorphisées lors des déformations appalachiennes, ce qui explique le caractère ardoisé des pélites. L'ensemble du Groupe de Magog est aujourd'hui conservé dans le synclinorium de Saint-Victor, une structure plissée de grande ampleur orientée selon l'axe de la chaîne.
Ressources minérales
La Beauce est connue pour ses gisements d'or alluvionnaire, exploités au XIXe siècle, notamment dans le bassin de la rivière Gilbert. L'origine de cet or a motivé de nombreux travaux d'exploration dans les roches encaissantes de la région.
Certains rapports de travaux miniers déposés auprès du ministère mentionnent des indices aurifères dans la Formation de Beauceville ou près de son contact avec la Formation de Saint-Victor. C'est le cas de documents liés aux projets Rivière Gilbert et Meules Creek. Ces mentions proviennent de rapports d'exploration. Elles ne constituent pas, à elles seules, une estimation de ressources ni la reconnaissance d'un gîte exploitable.
Les ardoises du domaine appalachien du sud du Québec ont par ailleurs été exploitées localement comme pierre de construction. Aucune exploitation propre à la Formation de Beauceville n'est toutefois documentée dans les références consultées.