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Géologie

Groupe de Potsdam

Le Groupe de Potsdam est une unité lithostratigraphique sédimentaire d'âge cambro-ordovicien qui forme la base de la séquence paléozoïque de la plate-forme du Saint-Laurent. Composé surtout de grès et de conglomérats silicoclastiques, il repose en discordance sur le socle précambrien de la Province de Grenville. Au Québec, il comprend deux formations : celle de Covey Hill à la base et celle de Cairnside au sommet. Il affleure surtout dans le sud-ouest du Québec. Ses grès ont été exploités comme pierre de taille et comme source de silice, et ils constituent un aquifère régional important.

Définition et nomenclature

Le Groupe de Potsdam tire son nom de la localité de Potsdam, dans le nord de l'État de New York, où ses grès ont été décrits au XIXe siècle. Le terme « grès de Potsdam » a d'abord désigné l'ensemble des grès de base paléozoïques de la région. Il a ensuite été étendu à l'est de l'Ontario et au sud-ouest du Québec. Le rang de « groupe » s'est imposé lorsque des subdivisions en formations ont été reconnues.

La nomenclature varie selon le territoire :

TerritoireUnité inférieureUnité supérieure
QuébecFormation de Covey HillFormation de Cairnside
Est de l'OntarioFormation de Covey HillFormation de Nepean
Nord de l'État de New YorkMembre d'AusableMembre de Keeseville

Les travaux de la Commission géologique du Canada ont proposé un cadre stratigraphique et structural commun pour l'est de l'Ontario, l'ouest du Québec et le nord de l'État de New York. Les corrélations entre ces régions et l'attribution exacte des âges ont évolué avec les études successives. Elles doivent donc être rapportées à la source utilisée.

Stratigraphie et lithologie

Le Groupe de Potsdam constitue l'unité la plus ancienne de la couverture sédimentaire de la plate-forme du Saint-Laurent. Il repose en discordance d'érosion sur les roches métamorphiques et ignées de la Province de Grenville. Il est surmonté par les dépôts dolomitiques et carbonatés du Groupe de Beekmantown.

Formation de Covey Hill

La Formation de Covey Hill occupe la base du groupe. Elle se compose surtout de grès feldspathiques (arkoses et sous-arkoses), souvent mal triés, de teinte rougeâtre, rosée ou grisâtre. Elle contient aussi des interlits de conglomérat à galets de quartz et de roches du socle. Sa composition reflète une érosion rapide du socle précambrien voisin.

Formation de Cairnside

La Formation de Cairnside surmonte celle de Covey Hill. Elle est formée de grès quartzeux (quartzarénites) bien triés et très riches en silice. Ses lits sont généralement de couleur claire et montrent fréquemment des stratifications obliques. Sa maturité minéralogique plus élevée indique un remaniement prolongé des sédiments.

Passage au Groupe de Beekmantown

Au sommet, les grès de Cairnside passent à des grès dolomitiques puis à des dolomies. Cette transition marque le passage d'une sédimentation détritique à une sédimentation carbonatée de plate-forme.

Répartition au Québec

Au Québec, le Groupe de Potsdam se trouve en bordure de la plate-forme du Saint-Laurent, au contact du socle grenvillien. Il est particulièrement bien exposé dans le sud-ouest de la province. Ailleurs, il est généralement enfoui sous des unités sédimentaires plus jeunes et n'est connu que par forages.

Principales zones d'affleurement :

  • Suroît (Montérégie) : région de Havelock et de Hemmingford, près de la frontière américaine. La colline de Covey Hill, qui a donné son nom à la formation inférieure, s'y élève. Les secteurs de Beauharnois et de Melocheville, en bordure du fleuve Saint-Laurent, présentent aussi des grès du groupe.
  • Laurentides : des roches de la Formation de Cairnside sont décrites dans le sud-ouest de la région, notamment dans le secteur de Mirabel et des environs d'Oka.
  • Bordure de la rivière des Outaouais : des grès de base apparaissent localement le long du contact avec le socle.

Les cartes et mémoires de Géologie Québec, ainsi que la base de données SIGÉOM du ministère responsable des ressources naturelles, demeurent les références principales pour préciser la présence locale de ces roches.

Histoire géologique et milieu de dépôt

Le Groupe de Potsdam s'est déposé après une longue période d'érosion de la chaîne grenvillienne. Celle-ci avait été arasée à la fin du Mésoprotérozoïque et au cours du Néoprotérozoïque. Sa sédimentation est liée à l'ouverture de l'océan Iapetus et à l'affaissement de la marge du continent Laurentia. Ce processus a entraîné la formation de bassins, dont les fossés d'Ottawa-Bonnechère et le bassin de la plate-forme du Saint-Laurent.

La Formation de Covey Hill est généralement interprétée comme un dépôt continental, principalement fluviatile. Il se serait formé dans des cônes alluviaux et des réseaux de chenaux en tresses alimentés par le socle. En l'absence de couvert végétal terrestre à cette époque, les sédiments étaient transportés et déposés rapidement.

La Formation de Cairnside correspond à un milieu côtier et marin peu profond. Ce milieu comprenait des estrans, des plages et des champs de dunes, et il a été envahi progressivement par la transgression marine cambrienne. Le passage aux carbonates du Groupe de Beekmantown traduit l'installation d'une mer épicontinentale chaude sur la plate-forme.

Le groupe représente ainsi la phase détritique initiale du remplissage du bassin. Les autres unités de la plate-forme du Saint-Laurent, jusqu'aux shales de l'Ordovicien supérieur, se sont déposées par-dessus.

Traces fossiles

Les grès du Groupe de Potsdam contiennent peu de fossiles corporels. Ils sont toutefois connus pour leurs traces fossiles (ichnofossiles), conservées sur des surfaces de dépôt d'origine littorale. Au XIXe siècle, des pistes découvertes dans les grès des environs de Beauharnois ont attiré l'attention de la Commission géologique du Canada, alors dirigée par William Edmond Logan. Elles ont été rattachées à l'ichnogenre Protichnites, interprété comme des traces d'arthropodes.

Les traces de type Climactichnites, attribuées à des organismes au corps mou se déplaçant sur des sables intertidaux, sont également connues dans les grès de Potsdam de la région. Ces empreintes comptent parmi les plus anciens indices de déplacement d'animaux hors de l'eau ou en bordure de celle-ci. Elles confèrent au groupe un intérêt paléontologique notable.

Ressources et usages

Pierre de taille

Les grès du Groupe de Potsdam sont durs et résistants à l'altération. Ils ont été largement exploités comme pierre de taille et comme moellons dans le sud-ouest du Québec, l'est de l'Ontario et le nord de l'État de New York. On les trouve dans des bâtiments religieux, institutionnels et résidentiels, ainsi que dans des ouvrages d'art et des murs de soutènement.

Silice industrielle

Les quartzarénites de la Formation de Cairnside présentent une forte teneur en silice. Elles ont été exploitées comme source de silice industrielle, notamment dans la région des Laurentides, au nord de Montréal. Les synthèses de Géologie Québec sur les ressources minérales de la grande région de Montréal recensent ces gisements.

Granulats

Localement, les grès du groupe ont également fourni des matériaux de construction concassés.

Hydrogéologie

Les grès du Groupe de Potsdam sont fracturés, ce qui leur confère une perméabilité notable. Ils forment l'un des principaux aquifères rocheux du sud-ouest du Québec. Dans le bassin versant de la rivière Châteauguay et sur le versant du mont Covey Hill, des études hydrogéologiques de la Commission géologique du Canada et de partenaires universitaires en ont précisé le rôle dans l'alimentation en eau potable des municipalités et des exploitations agricoles.

Sur le flanc de Covey Hill, la résurgence d'eaux souterraines provenant de ces grès alimente des milieux humides, dont une tourbière d'intérêt écologique. L'aquifère s'étend de part et d'autre de la frontière canado-américaine. Sa gestion relève donc d'enjeux transfrontaliers.

Dans les études du potentiel en hydrocarbures des basses-terres du Saint-Laurent, le Groupe de Potsdam est en outre considéré comme un réservoir possible. Il se trouve à la base de la séquence sédimentaire.

Sources

  1. Commission géologique du Canada, Stratigraphic and structural framework of the Potsdam Group in eastern Ontario, western Quebec, and northern New York State
  2. Géologie Québec, Ressources minérales de la grande région de Montréal (DV 2001-09)
  3. Géologie Québec, Région des Laurentides (SW) (MM 82-01)
  4. INRS, mémoire sur les grès des formations de Covey Hill et de Cairnside
  5. INRS, Géologie et potentiel en hydrocarbures des bassins (R1552)
  6. Géologie Québec, Géologie et richesses minérales du Québec (S-110)
  7. Ministère de l'Énergie et des Ressources, Géologie Québec (DP 155)
  8. Bureau d'audiences publiques sur l'environnement, Synthèse des connaissances géologiques (mandat Oléoduc Oka)
  9. Grès de Potsdam, Wikipédia
  10. SIGÉOM, Système d'information géominière du Québec

Recherche documentaire

Références recueillies lors de la recherche web du dossier, en complément des sources citées dans le texte.

  1. MM8502_géologie Basses Terres Saint-Laurent

Modèles ayant contribué : Recherche documentaire — Sonar Pro · Rédaction — Claude Opus 5 5

Mots-clés : groupe de potsdam, grès, cambrien, plate-forme du saint-laurent, formation de covey hill, formation de cairnside, pierre de taille, aquifère, province de grenville

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