Définition
La Formation de Macasty est une unité lithostratigraphique de l'Ordovicien supérieur reconnue dans le sous-sol de l'île d'Anticosti, sur le territoire de la municipalité de L'Île-d'Anticosti, dans la région administrative de la Côte-Nord. Elle appartient à la succession sédimentaire du bassin d'Anticosti, un bassin paléozoïque qui occupe une grande partie du golfe du Saint-Laurent.
La formation se définit avant tout par sa lithologie : un shale noir, siliceux et riche en matière organique, qui contraste avec les carbonates qui l'encadrent. Elle n'affleure pas sur la terre ferme de l'île ; sa connaissance repose sur les déblais et les carottes de forages d'exploration, sur les diagraphies et sur les profils sismiques acquis dans le cadre de travaux pétroliers.
La Formation de Macasty est souvent rapprochée du shale d'Utica des basses-terres du Saint-Laurent, avec lequel elle partage l'âge approximatif, le caractère de shale noir organique et le contexte de dépôt dans un bassin d'avant-pays lié à l'orogenèse taconienne.
Stratigraphie et lithologie
Position stratigraphique
Dans la colonne stratigraphique d'Anticosti, la Formation de Macasty :
- repose sur la Formation de Mingan, une unité à dominante carbonatée de l'Ordovicien ;
- est recouverte par la Formation de Vauréal, première unité de la succession de l'Ordovicien supérieur qui affleure sur l'île.
Elle marque ainsi un changement net de régime sédimentaire, entre la plate-forme carbonatée sous-jacente et les dépôts plus épais de l'Ordovicien supérieur et du Silurien qui forment la surface de l'île.
Composition
La formation est principalement constituée de shale noir siliceux, riche en matière organique. Des lits de siltstone calcareux peuvent s'y intercaler. La couleur sombre et la richesse organique traduisent un dépôt en milieu marin peu oxygéné, favorable à la préservation du carbone organique.
Contenu fossile
Les descriptions géologiques signalent la présence de graptolites, organismes coloniaux planctoniques caractéristiques des faciès de shale noir du Paléozoïque inférieur. Des spicules d'éponges sont également mentionnés dans certains niveaux, ce qui contribue au caractère siliceux de la roche.
Répartition et épaisseur
La Formation de Macasty est documentée dans la quasi-totalité des forages d'exploration réalisés sur l'île d'Anticosti, à l'exception d'un forage situé à l'extrémité est de l'île. Parmi les puits ayant recoupé la succession ordovicienne figure notamment le puits Arco-Anticosti no 1, décrit dans les archives de Géologie Québec.
L'épaisseur de la formation varie selon les secteurs. Une étude de la Commission géologique du Canada indique un intervalle de 0 à 125 mètres.
Les données sismiques mettent en évidence une variation latérale de cette épaisseur. Une accumulation ou une préservation plus importante de la formation s'observe dans un corridor orienté nord-ouest–sud-est, délimité par des failles, dans le secteur de la rivière Jupiter. Cette géométrie indique que la tectonique syn-sédimentaire ou postérieure au dépôt a influencé la distribution actuelle de l'unité.
Comme l'ensemble de la succession paléozoïque d'Anticosti, la formation s'enfonce progressivement vers le sud-ouest, ce qui fait varier sa profondeur d'enfouissement d'un secteur à l'autre de l'île.
Contexte géologique
Le bassin d'Anticosti fait partie de la plate-forme du Saint-Laurent, ensemble de roches sédimentaires paléozoïques reposant sur le socle précambrien de la province de Grenville, qui affleure sur la Côte-Nord, au nord du détroit de Jacques-Cartier.
Au cours de l'Ordovicien, la marge orientale du continent laurentien subit l'orogenèse taconienne. La charge des nappes de chevauchement provoque l'affaissement de la plate-forme et la formation d'un bassin d'avant-pays. La plate-forme carbonatée, représentée par la Formation de Mingan, est alors ennoyée, et des boues riches en matière organique se déposent en eau plus profonde et mal oxygénée : ce sont ces dépôts qui constituent la Formation de Macasty.
La sédimentation se poursuit ensuite avec les unités de la Formation de Vauréal et les formations plus récentes de l'Ordovicien supérieur et du Silurien inférieur. Cette succession, qui affleure largement sur l'île, enregistre notamment l'extinction de masse de la fin de l'Ordovicien, ce qui a valu à l'île d'Anticosti son inscription sur la Liste du patrimoine mondial de l'UNESCO en 2023.
La Formation de Macasty est corrélée aux shales noirs de même âge des basses-terres du Saint-Laurent, en particulier au shale d'Utica, qui témoignent du même épisode d'approfondissement du bassin.
Potentiel en hydrocarbures
Les travaux géologiques interprètent la Formation de Macasty comme une roche mère d'hydrocarbures, c'est-à-dire une roche dont la matière organique, soumise à l'enfouissement et à l'élévation de température, a pu générer du pétrole ou du gaz. En raison de sa faible perméabilité, elle est considérée comme un réservoir de type non classique (shale), dont l'exploitation éventuelle nécessiterait des techniques de stimulation comme la fracturation hydraulique.
La Commission géologique du Canada a publié une évaluation des caractéristiques géologiques et des ressources pétrolières de la formation. Cette évaluation :
- estime des ressources en place ;
- ne chiffre pas les ressources récupérables ;
- souligne l'incertitude liée à la couverture et à la qualité des données disponibles, ainsi qu'à l'absence de données de production.
Les ressources en place et les ressources récupérables ne sont pas équivalentes : seule une fraction des hydrocarbures présents dans une roche peut être extraite, selon les propriétés du réservoir, la technologie et les conditions économiques.
D'autres travaux de la Commission géologique du Canada ont porté sur la stratigraphie sismique, la cartographie souterraine et la fracturation naturelle de la formation, afin de mieux comprendre sa géométrie et ses propriétés.
Exploration et cadre légal
L'île d'Anticosti fait l'objet d'explorations pétrolières depuis le milieu du XXe siècle, comme en témoignent les nombreux rapports de levés géologiques et de forages conservés par Géologie Québec. L'intérêt pour la Formation de Macasty en tant que cible non classique s'est accru au début des années 2010, dans le contexte du développement des shales à l'échelle nord-américaine.
Un programme d'exploration associant des entreprises privées et le gouvernement du Québec a été lancé au cours des années 2010 afin d'évaluer le potentiel de la formation, notamment par forages stratigraphiques. En 2017, le gouvernement du Québec a annoncé la fin des activités d'exploration pétrolière et gazière sur l'île.
En 2022, l'Assemblée nationale du Québec a adopté une loi mettant fin à la recherche et à la production d'hydrocarbures sur le territoire québécois. Selon Ressources naturelles Canada, il n'y a actuellement aucune production commerciale de pétrole brut ou de gaz naturel au Québec.
La Formation de Macasty demeure néanmoins un objet d'étude scientifique, tant pour la compréhension de l'évolution du bassin d'Anticosti que pour la comparaison avec les autres shales noirs ordoviciens de l'est de l'Amérique du Nord.