Définition et appellation
Dans la nomenclature du ministère des Ressources naturelles et des Forêts (MRNF), la Plate-forme de la baie d'Hudson désigne l'une des provinces géologiques du Québec, au même titre que la Province du Supérieur, la Province de Grenville, la Province de Churchill, les Appalaches et la Plate-forme du Saint-Laurent. Le terme « plate-forme » renvoie ici à une couverture de roches sédimentaires sub-horizontales reposant sur un socle cristallin stable, et non à la plate-forme continentale sous-marine de la baie d'Hudson.
L'appellation se distingue également de celle du Terrane de la Baie d'Hudson, une unité archéenne de la Province du Supérieur. Ce terrane est constitué de roches cristallines beaucoup plus anciennes, âgées de plus de 2,5 milliards d'années, alors que la Plate-forme de la baie d'Hudson regroupe des roches sédimentaires d'âge paléozoïque.
À l'échelle du Canada, la Commission géologique du Canada emploie l'expression « Plate-forme d'Hudson » pour un ensemble plus vaste qui comprend le bassin de la baie d'Hudson proprement dit ainsi que des bassins satellites, notamment ceux de Moose River, de Foxe et du détroit d'Hudson. La portion québécoise n'en représente qu'une faible fraction, située sur sa bordure orientale.
Situation et étendue
Au Québec, la Plate-forme de la baie d'Hudson couvre une superficie d'environ 5 500 km². Elle se trouve dans la région administrative du Nord-du-Québec, sur le territoire d'Eeyou Istchee Baie-James, au sud de la baie James, à proximité de la limite avec l'Ontario. Elle constitue le prolongement oriental des roches paléozoïques qui s'étendent largement dans le nord de l'Ontario et du Manitoba, sous les basses-terres de la baie d'Hudson.
La province est entourée, du côté québécois, par les roches précambriennes de la Province du Supérieur, sur lesquelles elle repose. Son contact avec ce socle correspond à une discordance d'érosion majeure qui sépare des roches cristallines archéennes de sédiments déposés plusieurs centaines de millions d'années plus tard.
En raison de sa faible étendue et de l'épaisse couverture de dépôts meubles quaternaires et de tourbières qui caractérise le secteur, les affleurements rocheux y sont limités. Les unités paléozoïques sont surtout connues par des affleurements le long des cours d'eau et par corrélation avec les successions mieux documentées de l'Ontario.
Stratigraphie et lithologie
La succession de la Plate-forme d'Hudson est dominée par des roches carbonatées : calcaires, calcaires dolomitiques et dolomies, accompagnés en proportion moindre de roches détritiques et d'évaporites à l'échelle du bassin. Les couches sont peu déformées et présentent un pendage faible.
Au Québec, les roches de la plate-forme sont datées d'environ 450 à 410 millions d'années, soit de l'Ordovicien supérieur au Silurien et au début du Dévonien. Elles sont comparables, par leur nature et leur âge, à certaines unités de la Plate-forme du Saint-Laurent, qui s'est formée dans un contexte de mer épicontinentale analogue.
Formation de Rivière Severn
Le lexique stratigraphique du MRNF reconnaît la Formation de Rivière Severn parmi les unités de la Plate-forme de la baie d'Hudson. Nommée d'après la rivière Severn, dans le nord de l'Ontario, cette formation forme au Québec une bande d'environ 130 km de longueur et jusqu'à 7 km de largeur.
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Province | Plate-forme de la baie d'Hudson |
| Longueur de la bande au Québec | environ 130 km |
| Largeur maximale | environ 7 km |
| Lithologie dominante de la province | roches carbonatées |
Histoire géologique
L'histoire de la Plate-forme de la baie d'Hudson commence après une longue période d'érosion du socle précambrien. Au Paléozoïque, l'affaissement lent du centre du continent nord-américain a créé une vaste dépression intracratonique, envahie à plusieurs reprises par des mers peu profondes.
Dans ces mers épicontinentales chaudes se sont accumulées des boues carbonatées, des constructions récifales et, par moments, des dépôts évaporitiques témoignant de conditions d'assèchement partiel. Les récifs dévoniens et les faciès dolomitisés figurent parmi les éléments caractéristiques de la succession régionale.
Contrairement aux roches des Appalaches, les couches de la plate-forme n'ont pas été entraînées dans une chaîne de montagnes. Elles ont conservé une structure presque horizontale, ce qui explique leur faible déformation. La sédimentation paléozoïque a été suivie d'une longue période d'érosion.
Au Quaternaire, les glaciations successives ont raboté la région. Lors de la dernière déglaciation, l'invasion marine de la mer de Tyrrell a recouvert les terres déprimées par le poids des glaces, laissant des argiles et des sables marins. Le relèvement isostatique postglaciaire, toujours actif autour de la baie d'Hudson et de la baie James, a progressivement exondé ces terres basses, aujourd'hui couvertes en grande partie de tourbières.
Recherches et potentiel en ressources
Les bassins de la Plate-forme d'Hudson ont fait l'objet de travaux de la Commission géologique du Canada dans le cadre du programme Géocartographie de l'énergie et des minéraux (GEM), mené de 2008 à 2018. Ces recherches ont porté sur l'architecture stratigraphique, le cadre tectonique et les systèmes pétroliers du bassin de la baie d'Hudson et de ses bassins satellites.
Ces études ont signalé que les récifs dévoniens et les faciès dolomitisés présentent une porosité potentiellement favorable à la formation de réservoirs d'hydrocarbures. Cette possibilité géologique ne constitue toutefois pas, à elle seule, la démonstration d'une ressource exploitable. La partie québécoise de la plate-forme, de faible étendue, n'est pas reconnue comme une zone de production.
Au Québec, la cartographie et la documentation de la province relèvent du MRNF, qui en diffuse les données par l'intermédiaire du Système d'information géominière (SIGÉOM) et de son lexique stratigraphique. Les roches carbonatées de la plate-forme intéressent aussi la recherche fondamentale, notamment pour la corrélation des successions paléozoïques entre le centre du continent et la vallée du Saint-Laurent.