Définition et nomenclature
Le Groupe de Magog est une unité stratigraphique de rang « groupe » reconnue par Géologie Québec dans la province géologique des Appalaches. Il réunit des roches sédimentaires détritiques fines à moyennes et des roches volcanoclastiques, principalement des grès, des mudslates (ardoises dérivées de mudstones), des tufs et, localement, des cherts et des conglomérats.
Le nom du groupe renvoie à la région de Magog, en Estrie, où les roches de l'unité affleurent dans le secteur du lac Memphrémagog et des cantons environnants. Dans la littérature géologique québécoise, l'unité est étroitement associée au synclinorium de Saint-Victor, la structure plissée régionale dont elle constitue le cœur.
Le groupe est subdivisé en quatre formations, décrites de la base au sommet :
- Formation de Frontière ;
- Formation d'Etchemin ;
- Formation de Beauceville ;
- Formation de Saint-Victor.
Ces noms correspondent à des localités ou à des cours d'eau de l'Estrie et de la région de Chaudière-Appalaches, où les unités ont été décrites et cartographiées au fil des campagnes de cartographie du ministère responsable des ressources naturelles.
Répartition géographique
Le Groupe de Magog forme une bande allongée selon l'orientation générale des Appalaches, soit du sud-ouest vers le nord-est. Il s'étend depuis les environs de Magog et du lac Massawippi, près de la frontière avec le Vermont, jusque dans la Beauce, notamment dans les secteurs de Saint-Victor et de Beauceville.
Sur le plan administratif, ses affleurements se trouvent surtout dans deux régions :
- l'Estrie, où l'unité est cartographiée dans les régions de la baie Fitch, du lac Massawippi et d'Ayer's Cliff, ainsi que le long de l'autoroute 10 ;
- la Chaudière-Appalaches, en particulier dans la Beauce et dans la région de Saint-Victor, à l'est de Thetford Mines.
Le groupe est également décrit dans le domaine océanique compris entre Saint-Camille et Saint-Magloire, où il repose sur les unités associées aux anciens fonds océaniques. Le relief correspondant est celui des hautes terres appalachiennes, formé de collines et de crêtes orientées parallèlement aux structures géologiques, souvent masquées par les dépôts meubles laissés par les glaciations quaternaires.
Stratigraphie et lithologie
Les publications de Géologie Québec distinguent généralement quatre formations, qui traduisent l'évolution du bassin de dépôt.
| Formation | Position | Lithologies principales |
|---|---|---|
| Frontière | Base | Grès et roches détritiques, localement conglomératiques |
| Etchemin | Inférieure à moyenne | Mudslates et grès |
| Beauceville | Moyenne | Mudslates sombres, intercalations de tufs felsiques |
| Saint-Victor | Sommet | Alternances de grès et de mudslates |
Caractères généraux
Les roches du groupe sont dominées par des sédiments détritiques déposés en milieu marin, dont une part importante présente les caractères de turbidites, c'est-à-dire de dépôts mis en place par des courants de densité. La présence de tufs, notamment dans la Formation de Beauceville, signale une activité volcanique contemporaine de la sédimentation, attribuée à un arc volcanique voisin.
Contacts
À la base, le groupe est en contact avec le Complexe ou Mélange de Saint-Daniel, une unité chaotique associée aux ophiolites de la zone de Dunnage. Les relations avec les unités voisines, dont le Mélange de Saint-Daniel et le Groupe de Saint-François, varient selon les secteurs : elles peuvent être faillées ou discordantes, ce qui a donné lieu à des interprétations différentes d'une étude à l'autre.
Âge
L'âge attribué au Groupe de Magog est ordovicien. Selon les secteurs et les formations considérés, les travaux rapportent des âges de l'Ordovicien moyen à l'Ordovicien supérieur.
Une datation isotopique U-Pb sur zircon, obtenue sur un tuf felsique intercalé dans la Formation de Beauceville, a donné un âge de 462 millions d'années, avec une incertitude de +4/−5 millions d'années. Ce résultat fournit un repère chronologique pour la partie moyenne du groupe et confirme le caractère contemporain du volcanisme felsique et de la sédimentation.
Les contraintes biostratigraphiques, fondées notamment sur les fossiles de graptolites trouvés dans les ardoises, complètent cette datation et ont servi historiquement à corréler les formations du groupe avec d'autres unités ordoviciennes des Appalaches.
Dans l'histoire géologique régionale, le dépôt du Groupe de Magog suit la mise en place des ophiolites, comme celles de la région de Thetford Mines, et la formation du Mélange de Saint-Daniel. Il précède la déformation acadienne du Dévonien, qui a plissé l'ensemble de la séquence.
Contexte tectonique
Le Groupe de Magog appartient à la zone de Dunnage, l'une des grandes zones tectonostratigraphiques des Appalaches du Nord. Cette zone regroupe des vestiges de l'ancien océan Iapetus : ophiolites, mélanges, arcs volcaniques et bassins sédimentaires associés. Au Québec, elle est séparée de la zone de Humber, qui représente l'ancienne marge continentale laurentienne, par la ligne Baie Verte–Brompton.
Le groupe est interprété comme le remplissage d'un bassin d'avant-arc, c'est-à-dire un bassin situé entre un arc volcanique et la zone de subduction ou d'accrétion. Ce bassin s'est développé sur le Mélange de Saint-Daniel, lui-même interprété comme un complexe d'accrétion, au cours de l'orogenèse taconienne, à l'Ordovicien. Les sédiments proviennent de l'érosion de reliefs voisins, et les tufs témoignent de l'activité de l'arc volcanique.
Le synclinorium de Saint-Victor, qui renferme l'essentiel du groupe, résulte du plissement ultérieur de cette séquence. Il constitue l'une des structures majeures de la partie interne des Appalaches québécoises.
Déformation et métamorphisme
Les roches du Groupe de Magog ont été plissées et clivées principalement lors de l'orogenèse acadienne, au Dévonien. Cette déformation a produit des plis régionaux d'orientation appalachienne, une schistosité de flux bien développée dans les roches fines, responsable de leur aspect ardoisier, ainsi que des failles et des zones de cisaillement.
Le métamorphisme régional est de faible degré, ce qui permet la conservation de nombreuses structures sédimentaires primaires, comme le granoclassement des turbidites, et de certains fossiles.
Des études structurales ont porté sur des éléments particuliers de cette déformation, notamment le linéament Magodor dans la région de la Beauce. Ces travaux visent à préciser la géométrie des failles et des plis, et leurs relations avec la circulation des fluides responsables des minéralisations.
Ressources minérales
Le Groupe de Magog renferme plusieurs indices aurifères, documentés surtout dans la Formation de Beauceville. Les travaux du ministère associent des veines de quartz aurifères à la déformation acadienne, les fluides minéralisateurs ayant circulé le long des structures formées lors du plissement et du cisaillement. Les contrôles structuraux varient d'un indice à l'autre : certaines veines suivent la schistosité, d'autres occupent des fractures ou des charnières de plis.
La Beauce est connue pour son histoire de l'or alluvionnaire, exploité au XIXe siècle dans les rivières de la région. Les minéralisations filoniennes encaissées dans les roches sédimentaires, dont celles du Groupe de Magog, sont étudiées comme sources possibles de cet or.
Les environnements sédimentaires riches en shales noirs, comme ceux de la Formation de Beauceville, ont aussi fait l'objet de travaux du Consorem sur le potentiel des gîtes aurifères en contexte sédimentaire. Les roches ardoisières du groupe ont par ailleurs été considérées comme matériaux de construction à l'échelle locale.