Définition et nomenclature
La Formation de Neuville est une unité lithostratigraphique formelle et active inscrite au lexique stratigraphique de Géologie Québec, sous la Plate-forme du Saint-Laurent. Elle fait partie du Groupe de Trenton, ensemble de roches carbonatées ordoviciennes largement répandu dans les basses-terres du Saint-Laurent, au Québec comme en Ontario et dans l'État de New York.
Le nom de la formation provient de la région de Neuville, municipalité riveraine du Saint-Laurent située dans la MRC de Portneuf, en Capitale-Nationale, où des coupes de référence ont été décrites. Les deux membres qui la composent tirent également leur nom de localités de Portneuf :
- le Membre de Saint-Casimir, à la base ;
- le Membre de Grondines, au sommet.
Dans la région comprise entre Trois-Rivières et Québec, la Formation de Neuville représente l'unité supérieure du Groupe de Trenton. Elle succède à la Formation de Deschambault, autre unité du Trenton nommée d'après une localité de Portneuf. La nomenclature du Trenton au Québec reflète ainsi l'importance historique de la rive nord du Saint-Laurent, entre Trois-Rivières et Québec, pour l'étude de la stratigraphie des basses-terres.
Lithologie
La Formation de Neuville est principalement constituée de lits de calcaire de 1 à 15 cm d'épaisseur, séparés par de minces lits de shale. Cette alternance régulière de bancs calcaires et de niveaux argileux confère aux affleurements un aspect finement stratifié, caractéristique du Trenton supérieur.
La composition varie verticalement :
- la partie inférieure est davantage composée de calcaire semi-lithographique, c'est-à-dire un calcaire à grain très fin, compact et homogène ;
- la partie supérieure contient une proportion plus élevée d'interlits de shale, marquant un enrichissement progressif en matériaux argileux.
Cette évolution vers le haut correspond à la répartition des deux membres de la formation, le Membre de Saint-Casimir à la base et le Membre de Grondines au sommet. L'augmentation de la fraction argileuse vers le sommet de la séquence s'inscrit dans l'évolution générale de la plate-forme du Saint-Laurent à la fin de l'Ordovicien, au cours de laquelle la sédimentation carbonatée a cédé la place à une sédimentation de boues argileuses dans un bassin qui s'approfondissait avec la formation des Appalaches.
L'épaisseur de la formation varie de 87 à 187 m, avec un maximum dans la région de Trois-Rivières. Au nord de la ville de Québec, les calcaires du Trenton attribués à la Formation de Neuville atteignent environ 150 m d'épaisseur.
Répartition géographique
La Formation de Neuville affleure principalement le long du fleuve Saint-Laurent, sur la rive nord, de la région de Trois-Rivières jusqu'à Beaupré. Elle est connue dans les régions de Trois-Rivières, de Portneuf et de Québec, où elle repose sur la Formation de Deschambault.
Elle affleure aussi de façon discontinue dans les régions de Baie-Saint-Paul et de La Malbaie, en Charlevoix. Dans ce secteur, les roches de la Plate-forme du Saint-Laurent ne subsistent qu'en lambeaux isolés, préservés en bordure du Bouclier canadien et notamment à l'intérieur de la structure d'impact de Charlevoix.
| Région | Situation de la formation |
|---|---|
| Trois-Rivières (Mauricie) | Épaisseur maximale de la formation |
| Portneuf (Capitale-Nationale) | Localités éponymes de la formation et de ses membres |
| Québec | Environ 150 m d'épaisseur au nord de la ville |
| Côte-de-Beaupré | Limite est des affleurements riverains continus |
| Charlevoix (Baie-Saint-Paul, La Malbaie) | Affleurements discontinus |
La formation occupe ainsi la bordure nord de la Plate-forme du Saint-Laurent, entre le Bouclier canadien au nord et les terrains plissés des Appalaches au sud, dont la limite, la ligne de Logan, passe près de la ville de Québec.
Paléontologie et milieu de dépôt
Les sédiments de la Formation de Neuville se seraient accumulés dans un milieu marin de faible énergie, sur un plateau continental. Au cours de l'Ordovicien, une mer épicontinentale peu profonde recouvrait la marge du continent Laurentia, qui se trouvait alors en position tropicale. Les fines boues carbonatées à l'origine du calcaire semi-lithographique se sont déposées dans ces eaux calmes, entrecoupées d'apports argileux qui ont formé les interlits de shale.
Certains lits sont fossilifères, en particulier en trilobites et en brachiopodes. Deux espèces sont citées comme fossiles significatifs de la formation :
- Rafinesquina deltoidea, un brachiopode strophoménide à coquille aplatie, commun dans les calcaires du Trenton ;
- Cryptolithus lorettensis, un trilobite de la famille des Trinucleidae, reconnaissable à la frange ponctuée qui borde sa tête.
La faune de la formation s'apparente à celle que l'on retrouve dans les autres unités du Trenton des basses-terres du Saint-Laurent. Les assemblages de conodontes, microfossiles phosphatés d'animaux marins, ont par ailleurs été utilisés pour corréler la formation avec des unités d'autres régions.
Âge et corrélations
La Formation de Neuville est d'âge ordovicien. Le lexique stratigraphique de Géologie Québec la classe dans l'Ordovicien moyen, selon l'usage stratigraphique nord-américain traditionnel ; selon l'échelle chronostratigraphique internationale actuelle, les unités du Trenton supérieur sont généralement rattachées à l'Ordovicien supérieur. Cette différence tient aux subdivisions employées et non à une divergence sur la position de la formation dans la succession.
Aucune datation radiométrique n'est disponible pour la formation. Son âge relatif repose sur les fossiles et sur les assemblages de conodontes, qui permettent les corrélations suivantes avec des unités de la région de Montréal :
| Unité de la Formation de Neuville | Unité corrélée |
|---|---|
| Membre de Grondines (supérieur) | Formation de Tétreauville |
| Membre de Saint-Casimir (inférieur) | Membre de Saint-Michel de la Formation de Montréal |
Ces corrélations situent la Formation de Neuville au sommet de la séquence carbonatée du Trenton, juste avant le passage aux shales qui caractérisent la fin de l'Ordovicien dans les basses-terres du Saint-Laurent.
Intérêt et utilisation
La Formation de Neuville occupe une place importante dans la géologie de la région de Québec. Ses calcaires affleurent le long de la rive nord du Saint-Laurent et ont fait l'objet d'une exploitation en carrière dans la région. La pierre calcaire extraite des basses-terres du Saint-Laurent a été employée comme pierre de construction, comme granulat et pour la production de chaux.
Sur le plan scientifique, la formation constitue une référence pour l'étude du Groupe de Trenton au Québec. Les coupes de Portneuf ont servi à définir ses membres, et les corrélations établies avec les unités de la région de Montréal contribuent à la compréhension de l'évolution de la Plate-forme du Saint-Laurent à l'Ordovicien. Sa faune fossile, notamment ses trilobites et ses brachiopodes, en fait également un objet d'intérêt pour la paléontologie et l'enseignement des sciences de la Terre.
Les données sur la formation sont colligées par le ministère des Ressources naturelles et des Forêts dans le lexique stratigraphique et le système d'information géominière (SIGÉOM), et dans plusieurs rapports géologiques publiés par Géologie Québec.