Définition et nomenclature
Le Groupe de Chazy est une unité lithostratigraphique, c'est-à-dire un ensemble de couches rocheuses défini par ses caractères lithologiques et sa position dans la succession sédimentaire. Il ne s'agit ni d'un site protégé ni d'un statut juridique, mais d'une subdivision employée par les géologues pour décrire et cartographier les roches sédimentaires paléozoïques de la plate-forme du Saint-Laurent.
Le nom provient de la localité de Chazy, dans le comté de Clinton, dans l'État de New York, près du lac Champlain, où des calcaires de cet âge ont été décrits au XIXe siècle. L'appellation a ensuite été étendue aux roches équivalentes de la vallée du lac Champlain, du sud-ouest du Québec et de l'est de l'Ontario.
Au Québec, la terminologie stratigraphique officielle est tenue par le ministère des Ressources naturelles et des Forêts dans son lexique stratigraphique, intégré au système d'information géominière (SIGÉOM). Les rapports ministériels emploient la forme « Groupe de Chazy » et désignent ses composantes par des noms de formations, dont la Formation de Laval.
Contexte géologique
La plate-forme du Saint-Laurent est une province géologique formée de roches sédimentaires peu déformées, déposées au Cambrien et à l'Ordovicien sur le socle précambrien de la Province de Grenville. Elle occupe les Basses-Terres du Saint-Laurent, entre le Bouclier canadien au nord et les Appalaches au sud-est.
Ces roches se sont accumulées en bordure du paléocontinent Laurentia, en marge de l'océan Iapetus. La succession comprend, de la base au sommet :
| Unité | Lithologie dominante |
|---|---|
| Groupe de Potsdam | grès |
| Groupe de Beekmantown | dolomies et grès dolomitiques |
| Groupe de Chazy | calcaires, shales, grès |
| Groupe de Black River | calcaires |
| Groupe de Trenton | calcaires argileux |
| Shales d'Utica et unités sus-jacentes | shales, grès |
Le Groupe de Chazy marque une reprise de la sédimentation carbonatée de mer peu profonde après le dépôt des dolomies du Groupe de Beekmantown. Son contact inférieur correspond, selon les secteurs, à une surface de discontinuité. Il est surmonté par les calcaires du Groupe de Black River.
L'âge attribué à l'unité est l'Ordovicien. Les rapports québécois le placent généralement à l'Ordovicien moyen, mais certains travaux le rattachent à l'intervalle Ordovicien inférieur à moyen, selon les échelles chronostratigraphiques et les critères de corrélation employés.
Lithologie et subdivisions
La lithologie du Groupe de Chazy varie selon les secteurs. Les descriptions publiées mentionnent :
- des calcaires, souvent bioclastiques et fossilifères, qui constituent la composante la plus caractéristique ;
- des dolomies, signalées notamment dans les carrières de la région de Saint-Constant ;
- des shales, intercalés dans les calcaires ou formant des niveaux distincts ;
- des grès, plus fréquents dans la partie inférieure de l'unité dans certaines régions.
Au Québec, la Formation de Laval est reconnue comme une composante du Groupe de Chazy. Son nom évoque l'île Jésus, où des roches de cette unité ont été décrites. Dans la région d'Ottawa, en Ontario, des formations équivalentes, comme la Formation de Rockcliffe, sont rattachées au même ensemble.
Les subdivisions internes et leurs limites ont varié d'un auteur à l'autre. La corrélation des unités du Chazy reconnues en surface avec celles rencontrées dans les forages profonds est jugée complexe, d'autant que certaines formations présentent un caractère diachrone : un même faciès peut s'être déposé à des moments différents selon l'endroit. Pour cette raison, les épaisseurs, les subdivisions et les âges sont rapportés avec la source qui les établit.
Paléontologie
Les calcaires du Groupe de Chazy sont connus pour leur contenu fossilifère abondant. Ils renferment les restes d'organismes marins de mer chaude et peu profonde, parmi lesquels figurent des brachiopodes, des bryozoaires, des crinoïdes, des gastéropodes et des trilobites.
Dans la vallée du lac Champlain, les roches du Chazy contiennent des constructions récifales considérées comme parmi les plus anciens récifs connus édifiés par des communautés d'animaux variés, notamment des bryozoaires et des stromatopores. Ces récifs illustrent la diversification marine qui caractérise l'Ordovicien.
Cette richesse fossilière donne à l'unité une valeur scientifique pour la reconstitution des milieux de dépôt et pour la corrélation biostratigraphique entre les régions de la plate-forme du Saint-Laurent et du nord-est de l'Amérique du Nord. Elle explique aussi le caractère décoratif de certaines pierres extraites, où les fragments de coquilles et de tiges de crinoïdes sont visibles à l'œil nu.
Répartition au Québec
Au Québec, le Groupe de Chazy est présent dans le sud-ouest des Basses-Terres du Saint-Laurent. Il est connu notamment :
- dans la région de Montréal et sur l'île Jésus, à Laval ;
- dans la Montérégie, en particulier dans le secteur de Saint-Constant, où des carrières ont exploité ses calcaires et ses dolomies ;
- dans la région de Vaudreuil-Soulanges, où ses calcaires, shales et grès recouvrent la séquence plus ancienne du Groupe de Beekmantown.
Dans une grande partie de ce territoire, la roche en place est masquée par les formations superficielles du Quaternaire, notamment les tills et les argiles de l'ancienne mer de Champlain. Les affleurements se limitent alors aux berges de cours d'eau, aux coupes routières et aux carrières. La cartographie de l'unité repose donc en bonne partie sur les forages et sur les travaux de terrain du ministère québécois des ressources naturelles et de la Commission géologique du Canada.
En profondeur, l'unité se prolonge sous les roches plus jeunes du bassin des Basses-Terres du Saint-Laurent, ce qui a conduit à son intégration dans les modèles géologiques tridimensionnels de ce bassin.
Ressources et usages
Pierre de taille et granulats
Les calcaires du Groupe de Chazy ont été largement utilisés comme pierre de taille dans le sud-ouest du Québec. Un rapport du ministère des Ressources naturelles consacré aux pierres architecturales et ornementales sédimentaires recense la Formation de Laval parmi les unités ayant fourni de la pierre de construction et signale des carrières de calcaires et de dolomies du Chazy dans la région de Saint-Constant. Les calcaires de la plate-forme du Saint-Laurent servent également à la production de granulats concassés et de chaux.
Géotechnique
Dans la région de Montréal, la nature du roc influence la conception des fondations et des ouvrages souterrains. Les études géotechniques sur la géologie montréalaise tiennent compte de la succession des unités paléozoïques, dont le Groupe de Chazy.
Hydrocarbures et stockage du CO₂
Les roches de la plate-forme du Saint-Laurent ont été étudiées pour leur potentiel pétrolier et gazier. Les calcaires du Chazy figurent aussi parmi les roches réservoirs potentielles examinées dans les travaux de modélisation du bassin des Basses-Terres du Saint-Laurent menés en vue du stockage géologique du dioxyde de carbone. Au Québec, l'exploration et l'exploitation des hydrocarbures sont encadrées par la Loi mettant fin à la recherche et à la production d'hydrocarbures, adoptée en 2022.