Définition et nomenclature
La Zone de Humber fait partie du découpage des Appalaches en zones tectonostratigraphiques proposé à la fin des années 1970 pour l'ensemble de la chaîne au Canada atlantique. Son nom vient de la région de Humber, dans l'ouest de Terre-Neuve, où ce type d'assemblage a d'abord été décrit. La zone se prolonge ensuite vers le sud-ouest à travers le Québec, jusqu'en Nouvelle-Angleterre.
Elle désigne l'ensemble des roches d'affinité continentale qui se sont déposées sur la bordure orientale du paléocontinent Laurentia, l'ancêtre de l'actuel bouclier nord-américain, ou à proximité de celle-ci. Elle se distingue ainsi de la Zone de Dunnage, située plus à l'est, où dominent les assemblages d'origine océanique : ophiolites, roches d'arcs volcaniques et sédiments de bassins océaniques.
Au Québec, le ministère des Ressources naturelles et des Forêts (MRNF) place la Zone de Humber dans la province géologique des Appalaches. Elle y côtoie la Zone de Dunnage et les séquences sédimentaires siluriennes et dévoniennes de la ceinture de Gaspé. Il s'agit d'une subdivision géologique, sans statut légal ni administratif. Elle sert de cadre de référence pour la cartographie, la recherche et l'exploration des ressources.
Limites et étendue
Au Québec, la Zone de Humber occupe une bande allongée parallèle au Saint-Laurent. Elle s'étend depuis la frontière du Vermont, dans le sud de l'Estrie et de la Montérégie, jusqu'à l'extrémité de la péninsule gaspésienne. Elle traverse ainsi la Chaudière-Appalaches, le Bas-Saint-Laurent et la Gaspésie. Ses roches affleurent en de nombreux points de la rive sud de l'estuaire et du golfe.
Limite occidentale : la ligne de Logan
Au nord-ouest, la zone est bordée par la ligne de Logan, un front de chevauchement majeur. Le long de cette ligne, les nappes appalachiennes ont été charriées sur les roches sédimentaires peu déformées de la plateforme du Saint-Laurent, qui forment les Basses-Terres du Saint-Laurent. Dans la région de Québec, ce contact passe au pied du promontoire de la vieille ville. En aval, il se poursuit sous les eaux de l'estuaire et du golfe.
Limite orientale : la ligne Baie Verte–Brompton
Au sud-est, la ligne Baie Verte–Brompton marque le contact avec la Zone de Dunnage. Cette zone de suture sépare les roches de la marge continentale des assemblages d'affinité océanique. Elle est jalonnée par des massifs ophiolitiques, dont ceux de la région de Thetford Mines, du lac Brompton et du mont Orford. En Gaspésie, l'ophiolite du mont Albert repose de la même façon sur des roches de la Zone de Humber.
Vers le sud-est et en Gaspésie, une partie de la zone est recouverte en discordance par les roches plus jeunes de la ceinture de Gaspé.
Domaine externe
La Zone de Humber se divise en deux domaines, distingués par l'intensité de la déformation et du métamorphisme. Le domaine externe, situé du côté nord-ouest, près de la ligne de Logan, est le moins déformé et le moins métamorphisé.
Il se compose surtout de nappes de charriage formées de roches sédimentaires d'âge cambrien et ordovicien. On y trouve des shales, des grès, des conglomérats et des calcaires, souvent bréchiques. Ces dépôts de talus et de glacis continentaux s'accumulaient au pied de l'ancienne plateforme laurentienne. Les nappes ont été empilées et transportées vers le nord-ouest pendant l'orogenèse taconienne. Plusieurs ont été définies en Chaudière-Appalaches, notamment la nappe de la Chaudière, d'âge cambrien, et les nappes de la région de Lévis.
Région de Rivière-du-Loup
Dans le Bas-Saint-Laurent, les travaux de la Commission géologique du Canada ont décrit plusieurs unités dans la région de Rivière-du-Loup :
- le groupe de Saint-Roch ;
- le groupe de Trois-Pistoles ;
- la formation de Rivière-Ouelle ;
- la formation de Tourelle.
La formation de Tourelle se compose de grès turbiditiques. Elle témoigne de l'arrivée de sédiments d'avant-pays au moment où la marge était entraînée sous les nappes en progression.
Mélanges
Le domaine externe renferme aussi des mélanges tectoniques et sédimentaires. Ce sont des roches chaotiques où des blocs de natures diverses baignent dans une matrice schisteuse. Le mélange de Cap-Chat, sur la rive nord de la Gaspésie, en est un exemple étudié par la Commission géologique du Canada.
Domaine interne
Le domaine interne occupe la partie sud-est de la zone, du côté de la ligne Baie Verte–Brompton. Ses roches sont plus fortement déformées et métamorphisées. Elles ont généralement atteint le faciès des schistes verts et, localement, des faciès plus élevés. Elles présentent plusieurs générations de plis et de schistosités.
Dans le sud du Québec, ce domaine forme l'axe structural des monts Sutton, qui se prolonge vers le nord-est dans les monts Notre-Dame. Il comprend des métasédiments d'âge néoprotérozoïque à cambrien, surtout des schistes, des phyllades et des quartzites. On y trouve aussi des roches volcaniques mafiques liées à la phase de rift. Les basaltes de la formation de Tibbit Hill, près de la frontière américaine, en sont représentatifs. En Gaspésie, le domaine interne correspond notamment au groupe de Shickshock, qui forme une partie des monts Chic-Chocs.
La transition entre les domaines externe et interne a été documentée par la Commission géologique du Canada dans le secteur de Sainte-Marie-de-Beauce et de Saint-Sylvestre. Elle s'exprime par l'augmentation progressive de la déformation et du métamorphisme et par le passage à des structures de chevauchement plus profondes.
Après l'orogenèse taconienne, les roches du domaine interne ont été à nouveau déformées lors de l'orogenèse acadienne, au Dévonien. Cette superposition rend leur histoire structurale complexe.
Histoire géologique
Les successions de la Zone de Humber retracent un cycle complet de la marge orientale de Laurentia, du Néoprotérozoïque à l'Ordovicien supérieur.
| Étape | Période | Principaux témoins |
|---|---|---|
| Rift continental | Néoprotérozoïque tardif | Basaltes et dykes de rift, sédiments clastiques grossiers |
| Marge passive | Cambrien à Ordovicien inférieur | Plateforme carbonatée, sédiments de talus et de glacis |
| Bassin d'avant-pays | Ordovicien moyen à supérieur | Flysch, mélanges |
| Orogenèse taconienne | Ordovicien moyen à supérieur | Nappes, plis, métamorphisme |
Rift et ouverture de l'océan Iapetus
À la fin du Néoprotérozoïque, l'étirement de la croûte continentale a fracturé le supercontinent Rodinia et ouvert l'océan Iapetus. Ce rifting s'est accompagné d'un volcanisme basaltique, préservé dans le domaine interne.
Marge passive
Au Cambrien et au début de l'Ordovicien, la bordure de Laurentia est devenue une marge passive. Une plateforme carbonatée s'y est formée, et des sédiments fins ainsi que des brèches de talus se sont accumulés au pied de la pente continentale.
Orogenèse taconienne
À l'Ordovicien moyen et supérieur, la marge laurentienne est entrée en collision avec des arcs volcaniques et des fragments de croûte océanique. Les ophiolites ont été charriées sur la marge, et les sédiments de celle-ci ont été découpés en nappes et transportés vers le nord-ouest. La partie de la marge la plus enfouie a été métamorphisée. Un bassin d'avant-pays s'est alors formé devant le front de déformation et a reçu les flyschs de cette période.
Relief, ressources et intérêt scientifique
La Zone de Humber façonne une partie importante du relief appalachien du Québec. Les roches résistantes du domaine interne forment des hauteurs : les monts Sutton en Estrie, les monts Notre-Dame entre la Beauce et le Bas-Saint-Laurent, et une partie des Chic-Chocs en Gaspésie. Le domaine externe, fait de roches sédimentaires plus tendres, se traduit plutôt par des collines et des plateaux disséqués. Ce relief domine les terrasses littorales de la rive sud de l'estuaire. Les glaciations du Quaternaire ont ensuite remanié ces paysages, comme dans le reste du Québec méridional, et y ont laissé des dépôts glaciaires et marins.
Sur le plan des ressources, les bassins paléozoïques de l'Est du Canada, y compris le front appalachien près de la ligne de Logan, ont fait l'objet d'une exploration pour les hydrocarbures, dont Ressources naturelles Canada a retracé l'historique. Les roches de la zone ont aussi été exploitées localement pour des matériaux de construction.
Sur le plan scientifique, la Zone de Humber est une référence pour comprendre l'évolution des marges continentales anciennes et la formation des chaînes de collision. Elle a fait l'objet de nombreux travaux de la Commission géologique du Canada, du MRNF et des universités québécoises. Ses limites et ses unités figurent sur la carte géologique du Québec et dans les compilations régionales des Appalaches. L'échelle de ces documents doit toutefois être prise en compte pour toute interprétation locale.