Terminologie et usage
L'expression « Groupe de Québec » ne correspond pas, dans la nomenclature actuelle, à une unité stratigraphique formelle unique et bien délimitée. Elle provient de la géologie du XIXe siècle, où elle désignait un vaste ensemble de roches plissées affleurant autour de Québec, à Lévis et le long de la rive sud du fleuve Saint-Laurent.
Les travaux ultérieurs ont subdivisé cet ensemble et réattribué ses roches à plusieurs unités. Deux emplois actuels sont à distinguer :
- le Supergroupe de Québec, employé notamment dans les rapports de compilation portant sur la Gaspésie, où il réunit des unités comme le Groupe du cap Desrosiers et le Groupe de la rivière Matane ;
- les groupes de Sillery et de Saint-Roch, décrits dans la région même de Québec et considérés comme corrélables entre eux.
Le Lexique stratigraphique du Québec, tenu par le gouvernement du Québec, sert de référence pour vérifier le statut formel ou informel d'une appellation, le nom retenu et son classement par province géologique. L'emploi du terme « Groupe de Québec » exige donc de préciser le contexte et l'époque de la source consultée.
Historique
Définition par la Commission géologique du Canada
Au début des années 1860, William Edmond Logan, premier directeur de la Commission géologique du Canada, regroupe sous le nom de « Groupe de Québec » les roches plissées des environs de Québec et de Lévis. Il y distingue plusieurs divisions, dont celles de Lévis, de Lauzon et de Sillery. Cette classification figure dans la synthèse Geology of Canada, publiée en 1863.
Les conglomérats calcaires et les schistes de la région de Lévis livrent une faune abondante de graptolites et de trilobites, étudiée par des paléontologues comme Elkanah Billings et James Hall. Ces fossiles ont fait de Lévis un lieu de référence pour la paléontologie de l'Ordovicien inférieur en Amérique du Nord.
Le débat sur l'âge et la structure
Les fossiles indiquaient des âges plus anciens que ceux des calcaires non déformés des basses-terres du Saint-Laurent situés à proximité. Pour expliquer cette contradiction apparente, Logan propose l'existence d'une grande faille séparant les roches plissées des Appalaches des roches peu déformées de la plateforme. Cette structure est désignée depuis sous le nom de ligne de Logan.
La nature et l'âge du Groupe de Québec ont alimenté une controverse internationale, liée à la « question taconique » qui opposait plusieurs géologues nord-américains et européens. Au XXe siècle, l'interprétation de ces roches comme des nappes charriées a résolu le problème. On reconnaît alors qu'elles ont été déplacées vers le nord-ouest et superposées aux roches de la plateforme du Saint-Laurent.
Composition lithologique
Les roches anciennement rattachées au Groupe de Québec sont essentiellement sédimentaires et d'origine marine. Selon les descriptions des groupes de Sillery et de Saint-Roch dans la région de Québec, elles se composent principalement :
- de shales et de mudstones multicolores, rouges, verts ou gris ;
- d'interlits de siltstone et de grès ;
- de conglomérats calcaires, formés de blocs et de fragments de calcaire emballés dans une matrice argileuse ou gréseuse.
L'âge de ces unités s'étend du Cambrien inférieur à l'Ordovicien. Les conglomérats calcaires sont interprétés comme des dépôts de pente et de glissements sous-marins. Ils se seraient formés au pied de l'ancienne plateforme continentale de Laurentia, en bordure de l'océan Iapetus.
Ces roches ont été déformées par le plissement et le chevauchement. Le clivage et les plis qu'elles présentent expliquent en partie l'aspect escarpé et fracturé des falaises de la région de Québec.
Contexte tectonique
Les roches du Groupe de Québec appartiennent à la province géologique des Appalaches. Elles font plus précisément partie de la zone externe de la chaîne, appelée zone de Humber. Elles constituent un domaine allochtone, c'est-à-dire un ensemble de roches transportées sur une longue distance par rapport à leur lieu de dépôt.
Au cours de l'orogenèse taconique, à l'Ordovicien moyen et supérieur, la fermeture partielle de l'océan Iapetus et la collision d'arcs volcaniques avec la marge de Laurentia ont décollé les sédiments déposés sur la pente continentale. Ces sédiments ont ensuite été empilés en nappes de charriage, puis poussés vers le nord-ouest par-dessus les roches autochtones de la plateforme du Saint-Laurent.
La ligne de Logan marque la limite frontale de ce domaine charrié. Au nord-ouest, les basses-terres du Saint-Laurent sont formées de roches sédimentaires peu déformées, notamment les calcaires du Groupe de Trenton. Au sud-est, les hautes terres appalachiennes sont constituées des roches allochtones du Cambrien et de l'Ordovicien inférieur et moyen.
Répartition géographique
Les roches autrefois regroupées sous le nom de Groupe de Québec affleurent principalement dans la région de la Capitale-Nationale et de Chaudière-Appalaches. On les observe sur les deux rives du fleuve Saint-Laurent, en face de Québec.
- Promontoire de Québec : le cap Diamant et la haute-ville reposent sur des roches plissées du domaine allochtone, à proximité immédiate de la ligne de Logan, qui longe le pied du promontoire.
- Lévis : les falaises de la rive sud, notamment dans le secteur de Pointe-de-Lévy, exposent des conglomérats calcaires et des shales fossilifères devenus classiques en paléontologie.
- Sillery et Saint-Roch : ces secteurs ont donné leur nom à des groupes stratigraphiques distincts, issus de la subdivision des anciennes unités.
Plus à l'est, des roches comparables se poursuivent le long de la rive sud du Saint-Laurent jusqu'en Gaspésie. Dans cette région, les rapports de compilation emploient l'appellation de Supergroupe de Québec.
Ces affleurements sont cartographiés dans le Système d'information géominière (SIGÉOM) du gouvernement du Québec. Celui-ci rassemble les données géoscientifiques et les cartes de compilation à l'échelle du territoire.
Importance scientifique et patrimoniale
Le Groupe de Québec occupe une place particulière dans l'histoire des sciences de la Terre au Québec et au Canada. Les débats qu'il a suscités ont contribué à faire reconnaître les grands chevauchements comme un mécanisme de construction des chaînes de montagnes. Ils ont aussi permis d'établir la notion de terrains allochtones dans les Appalaches.
Les gisements fossilifères de Lévis demeurent une référence pour la biostratigraphie à graptolites de l'Ordovicien inférieur. Le relief de la ville de Québec, avec son promontoire et ses falaises, découle directement de la juxtaposition, le long de la ligne de Logan, des roches plissées des Appalaches et des roches de la plateforme.
Ce relief a joué un rôle dans l'implantation et la fortification de la ville. Il conditionne aussi plusieurs enjeux d'aménagement, comme la stabilité des falaises et les risques d'éboulement le long du cap Diamant. Les publications de Géologie Québec, dont la synthèse sur la géologie de la région de Québec, documentent ces unités et leur cadre structural.