Définition et nomenclature
La Formation de Cap-aux-Meules est une unité lithostratigraphique de rang formationnel définie dans l'archipel des Îles-de-la-Madeleine. Sur le plan administratif, l'archipel fait partie de la région de la Gaspésie–Îles-de-la-Madeleine. Le nom de la formation vient de l'île du Cap aux Meules, l'île centrale de l'archipel. On y trouve de bons affleurements de ces grès, notamment le long des côtes de l'ancienne municipalité de Cap-aux-Meules et du secteur de L'Étang-du-Nord.
La formation regroupe des roches sédimentaires terrigènes, c'est-à-dire formées de débris issus de l'érosion des terres. Elles sont majoritairement rouges, avec des intervalles gris et gris-vert. Elle constitue l'unité sommitale de la succession permo-carbonifère connue à terre dans l'archipel. Elle est donc la plus récente des grandes unités rocheuses affleurant sur les îles, si l'on excepte les dépôts meubles du Quaternaire.
Les descriptions de référence proviennent de rapports géologiques publiés par le ministère québécois responsable des ressources naturelles. Ces documents sont aujourd'hui diffusés par Géologie Québec. Ils comprennent notamment un rapport géologique régional paru en 1964 et une étude stratigraphique ultérieure consacrée au Permo-Carbonifère des îles.
Stratigraphie
Position et contacts
La Formation de Cap-aux-Meules repose en discordance d'érosion sur deux unités plus anciennes : la Formation de Havre-aux-Maisons et la Formation de Cap-au-Diable. Ces deux unités sont associées aux dépôts du Groupe de Windsor et à leur couverture immédiate. La discordance indique une période d'érosion entre le dépôt des unités sous-jacentes et celui des grès de Cap-aux-Meules.
À l'île Brion, au nord de l'archipel, affleurent des strates rapportées au Groupe de Pictou. La relation entre ces strates et la Formation de Cap-aux-Meules n'a pas été établie dans l'étude stratigraphique de référence.
Subdivision en membres
La formation est subdivisée en deux membres :
| Membre | Position | Lithologies principales |
|---|---|---|
| Membre de l'Étang-des-Caps | Sommet | Grès fins à très fins, siltstones ; stratifications et laminations obliques |
| Membre de l'Étang-du-Nord | Base | Grès, siltstones, mudstones, conglomérats, calcaires dolomitiques |
Le Membre de l'Étang-du-Nord présente une plus grande variété de lithologies. Cette diversité témoigne de milieux de dépôt changeants, où les apports d'eau jouaient un rôle. Le Membre de l'Étang-des-Caps est beaucoup plus homogène. Ses grès fins à stratifications obliques de grande taille sont ceux que l'on associe le plus souvent à une origine éolienne, c'est-à-dire à des dépôts formés par le vent.
Lithologie et sédimentologie
Les roches dominantes de la formation sont des grès rouges. Leur grain est fin et ils sont souvent peu consolidés : ils s'effritent facilement et se désagrègent sous l'action des vagues, du gel et du vent. Leur couleur rouge provient d'oxydes de fer qui enrobent les grains. Cette caractéristique est fréquente dans les dépôts continentaux formés sous un climat chaud et sec.
Les grès gris et gris-vert sont généralement cimentés par du calcaire. Ils sont mieux consolidés et plus résistants à l'érosion. En falaise, ils forment souvent des bancs en relief, des corniches ou des seuils plus durs que les grès rouges qui les encadrent.
Des stratifications entrecroisées sont rapportées dans les grès rouges. Lorsqu'elles sont de grande ampleur et inclinées, elles correspondent à la migration d'anciennes dunes de sable. Ces structures sédimentaires, le classement très fin des grains et l'absence relative de matériaux grossiers ont conduit à interpréter une partie de la formation comme des grès éoliens. Il s'agirait donc des vestiges d'un ancien champ de dunes. Les conglomérats, mudstones et calcaires dolomitiques du membre basal indiquent toutefois que des processus fluviatiles et lacustres ont aussi contribué au dépôt.
Principales lithologies
- grès rouges fins, friables, à stratification entrecroisée ;
- grès gris à gris-vert à ciment calcaire ;
- siltstones et mudstones rouges ;
- conglomérats ;
- calcaires dolomitiques, surtout dans le Membre de l'Étang-du-Nord.
Âge et contexte géologique
La formation est qualifiée de permo-carbonifère dans le rapport régional de 1964. L'étude stratigraphique ultérieure conserve cette appellation pour l'ensemble des dépôts qu'elle examine. Cette désignation couvre la fin du Carbonifère et le début du Permien. Les sources géologiques québécoises consultées ne fixent pas d'âge plus précis de façon définitive. La rareté des fossiles utiles à la datation, fréquente dans les grès rouges continentaux, explique en partie cette incertitude.
Sur le plan régional, l'archipel appartient au bassin des Maritimes. Ce vaste bassin sédimentaire s'étend sous le golfe du Saint-Laurent et dans les provinces de l'Atlantique. Il s'est formé après l'orogenèse appalachienne et s'est rempli de sédiments continentaux et d'évaporites durant le Carbonifère. Aux Îles-de-la-Madeleine, les évaporites du Groupe de Windsor, notamment le sel et le gypse, sont remontées vers la surface sous forme de diapirs. Ce sont des intrusions de sel qui soulèvent et déforment les roches situées au-dessus. Ces mouvements ont façonné la structure de l'archipel et contribué à exposer les différentes unités rocheuses.
La Formation de Cap-aux-Meules s'est déposée à la fin de cette histoire sédimentaire. À cette époque, la région se trouvait à l'intérieur du supercontinent en formation, la Pangée, à basse latitude. Le climat chaud et en partie aride y était propice aux champs de dunes et aux sédiments rouges oxydés.
Répartition et paysages
La formation affleure sur plusieurs îles de l'archipel. Elle est particulièrement bien exposée sur l'île du Cap aux Meules, notamment dans les secteurs de Cap-aux-Meules et de L'Étang-du-Nord, ainsi que sur d'autres îles où les grès rouges bordent le littoral.
Elle est à l'origine d'une grande partie des paysages côtiers caractéristiques des Îles-de-la-Madeleine :
- falaises rouges abruptes au-dessus de la mer ;
- caps et pointes rocheuses ;
- arches, grottes marines et cheminées de fée (piliers isolés) sculptées par les vagues ;
- anses et petites baies creusées dans les grès les moins résistants.
Le contraste entre les grès rouges friables et les bancs gris-vert mieux cimentés produit des formes d'érosion découpées. Les vagues creusent d'abord les niveaux tendres et laissent en saillie les niveaux plus durs.
Ces grès rouges contrastent avec d'autres éléments du relief madelinien. Les buttes de l'intérieur des îles sont souvent formées de roches volcaniques ou de dépôts liés aux évaporites. Les longues flèches et tombolos de sable, ces bandes sableuses qui relient les îles entre elles, sont quant à eux des dépôts récents. Une partie du sable des plages et des dunes actuelles de l'archipel provient d'ailleurs de l'érosion des grès de la formation.
Érosion côtière et enjeux
La faible consolidation des grès rouges les rend très sensibles à l'érosion. Le recul des falaises résulte de plusieurs processus combinés :
- l'action des vagues, particulièrement lors des tempêtes automnales et hivernales ;
- les cycles de gel et de dégel ;
- le ruissellement ;
- la diminution du couvert de glace de mer en hiver, qui expose davantage les côtes aux vagues.
Ce recul touche des routes, des bâtiments et des infrastructures situés près du littoral. Il constitue un enjeu majeur d'aménagement du territoire pour la municipalité des Îles-de-la-Madeleine et pour les autorités québécoises. Les falaises de grès rouge font l'objet de suivis de l'évolution du trait de côte et d'interventions de protection ou de relocalisation à certains endroits.
La formation a aussi une valeur patrimoniale et touristique. Ses falaises colorées comptent parmi les paysages emblématiques de l'archipel. Elles sont mises en valeur par des sentiers et des points d'observation côtiers. Leur fragilité impose toutefois des précautions, car les bords de falaise peuvent s'effondrer sans avertissement.