Définition et situation
La Formation de Gun River est une formation géologique, c'est-à-dire une unité lithostratigraphique cartographiable définie par ses caractères lithologiques, reconnue sur l'île d'Anticosti. L'île relève de la municipalité de L'Île-d'Anticosti, dans la municipalité régionale de comté de Minganie, région administrative de la Côte-Nord.
Sur le plan géologique, Anticosti appartient à la Plate-forme du Saint-Laurent, ensemble de roches sédimentaires paléozoïques peu déformées qui reposent sur le socle précambrien de la Province de Grenville. La partie émergée du bassin d'Anticosti expose une succession de couches légèrement inclinées vers le sud-sud-ouest, de sorte que les unités les plus anciennes affleurent sur la côte nord de l'île et les plus récentes sur la côte sud. La Formation de Gun River occupe une position intermédiaire dans cette série.
La succession d'Anticosti, qui couvre l'Ordovicien supérieur et le Silurien inférieur, compte parmi les mieux conservées au monde pour l'étude de cet intervalle, marqué notamment par l'extinction de la fin de l'Ordovicien et par la reconstitution des écosystèmes marins au Silurien.
Stratigraphie
Dans la colonne stratigraphique de l'île, la Formation de Gun River repose sur la Formation de Becscie et est surmontée par la Formation de Jupiter. Selon les schémas stratigraphiques, la Formation de Merrimack est aussi distinguée à la base de cet intervalle, entre les formations de Becscie et de Gun River.
Les travaux les plus récents subdivisent la formation en quatre membres, de la base au sommet :
| Ordre | Membre |
|---|---|
| 4 (sommet) | Membre de Macgilvray |
| 3 | Membre de Sandtop |
| 2 | Membre Innommée |
| 1 (base) | Membre de Lachute |
Épaisseur
Les épaisseurs publiées varient selon les secteurs étudiés et les méthodes de mesure. Une synthèse régionale avance une valeur d'environ 146 m, tandis qu'un rapport consacré à la géologie de l'île en indique environ 190 m. Ces chiffres ne traduisent donc pas une épaisseur uniforme à l'échelle de la formation, mais des estimations propres à chaque étude.
Position dans la série d'Anticosti
| Système | Formation (ordre ascendant) |
|---|---|
| Silurien inférieur | Jupiter |
| Silurien inférieur | Gun River |
| Silurien inférieur | Merrimack (selon les schémas) |
| Silurien inférieur | Becscie |
| Ordovicien supérieur | Ellis Bay |
| Ordovicien supérieur | Vauréal |
Lithologie
La Formation de Gun River est constituée principalement de calcaires. On y distingue plusieurs faciès :
- des mudstones calcaires, roches à grain très fin formées de boue carbonatée ;
- des calcisiltites, calcaires dont les grains ont la taille des silts ;
- des calcaires à grains plus grossiers, de type calcarénite, souvent riches en débris d'organismes.
Ces calcaires alternent avec des interlits de shale, roche argileuse finement litée. L'alternance de bancs carbonatés et de niveaux argileux est caractéristique de nombreuses unités de la succession d'Anticosti et témoigne de variations de l'énergie du milieu et des apports sédimentaires sur la plate-forme marine.
Des niveaux coralliens sont signalés dans la formation, avec localement des constructions de type récifal. Ces horizons, ainsi que la concentration de fossiles dans la partie supérieure de l'unité, distinguent la formation des couches plus fines et moins fossilifères de certains de ses intervalles inférieurs.
Âge et biostratigraphie
La formation est généralement rapportée à l'Aéronien, deuxième étage de la série du Llandovery, au début du Silurien. Selon l'échelle chronostratigraphique internationale, l'Aéronien s'étend approximativement de 440,8 à 438,5 millions d'années.
Les interprétations anciennes de l'âge de la formation ont été révisées au fil des études. Une étude biostratigraphique publiée en 2025 dans le Journal of Micropalaeontology, fondée sur les chitinozoaires, situe la Formation de Gun River du début au milieu de l'Aéronien. Les chitinozoaires sont des microfossiles à paroi organique, en forme de flacon, très utilisés pour la datation relative des roches de l'Ordovicien et du Silurien.
Cette même recherche s'inscrit dans l'étude des événements biogéochimiques de l'Aéronien précoce et tardif, perturbations du cycle du carbone enregistrées dans les sédiments marins de plusieurs régions du globe. La continuité de la succession d'Anticosti en fait un site de référence pour corréler ces événements avec d'autres bassins et pour affiner la chronologie du Llandovery.
Paléontologie et paléoenvironnement
La Formation de Gun River est reconnue pour sa riche faune fossile, particulièrement abondante dans sa partie supérieure. Les niveaux coralliens et les constructions récifales locales indiquent un milieu marin peu profond, chaud et bien oxygéné, propice au développement d'organismes bâtisseurs.
Au Silurien inférieur, la région d'Anticosti se trouvait en zone tropicale, dans une mer épicontinentale bordant le continent Laurentia. Les sédiments carbonatés de la formation se sont accumulés sur une plate-forme marine où alternaient des épisodes de sédimentation boueuse et des dépôts plus grossiers, probablement liés à l'action des vagues et des tempêtes.
La faune de la formation documente la période de reconstitution des communautés marines qui a suivi l'extinction massive de la fin de l'Ordovicien, enregistrée dans les formations sous-jacentes de l'île. Les microfossiles, en particulier les chitinozoaires, complètent les macrofossiles pour reconstituer l'évolution des milieux et des écosystèmes au cours de l'Aéronien.
Intérêt scientifique et patrimonial
La Formation de Gun River fait partie de l'ensemble stratigraphique qui a valu à l'île d'Anticosti son inscription sur la Liste du patrimoine mondial de l'UNESCO en 2023, en raison de la qualité exceptionnelle de son registre fossile couvrant la transition entre l'Ordovicien et le Silurien.
La formation a aussi été décrite dans le cadre des travaux d'exploration pétrolière et gazière menés sur l'île au cours du XXe siècle. Plusieurs rapports déposés auprès du ministère responsable des ressources naturelles du Québec, aujourd'hui accessibles par Géologie Québec, présentent la succession de l'île et ses unités, dont la Formation de Gun River, dans une perspective d'évaluation du potentiel en hydrocarbures.
Aujourd'hui, l'intérêt de la formation est principalement scientifique : biostratigraphie, chimiostratigraphie, paléontologie et reconstitution des paléoenvironnements du Silurien inférieur. Elle figure dans la cartographie géologique du Québec et dans les synthèses consacrées à la paléogéographie du nord du golfe du Saint-Laurent.