Historique

La Formation de Red Head Rapids a été introduite et décrite au Manitoba par Nelson (1952, 1963, 1964), plus précisément le long de la rivière Churchill dans le secteur de Red Head Rapids (feuillets SNRC 54L01 et 54L02), où de superbes affleurements avaient été repérés. Cet auteur mentionne aussi que les affleurements rocheux sont généralement concentrés le long des rivières et de la côte ouest de la baie d’Hudson. Nelson (1964) et Nelson et Johnson (1966) ont subdivisé la formation en deux membres informels « 1 » et « 2 », mais cette nomenclature n’a pas perduré.

Au Québec, en caractérisant les roches du bassin sédimentaire de la baie d’Hudson, Remick et al. (1963) ont délimité, de façon quasi simultanée avec les travaux de Nelson (1952, 1963, 1964) en Ontario, la portion sud de la Formation de Red Head Rapids telle que délimitée actuellement. L’unité a été nommée « Formation 1 », mais elle englobait d’autres unités au nord de celle-ci, dont une partie de la Formation de Rivière Severn. La « Formation 1 » consistait en quatre unités et avait été décrite comme étant composée principalement de grès calcareux ou argileux, de siltstone calcareux et de calcilutite, la partie inférieure de cette formation comprenant principalement du grès et correspondant possiblement à la Formation de Red Head Rapids observée au Manitoba et en Ontario. L’équivalence de ces deux unités n’est pas clairement établie. Des études subséquentes (Sanford et al., 1968; Sanford et Norris, 1975) ont raffiné la cartographie de l’unité et l’ont identifiée par « Ordovician (undivided) ».

Par la suite, l’unité a été nommée « Formation de Liskeard » (Avramtchev et Lebel-Drolet,1981; Avramtchev, 1983; Beausoleil et Doucet, 1998, 1999a-e). Une carte géologique compréhensive détaillée de la géologie du Québec (Avramtchev, 1985) a démontré l’étendue de la Formation de Red Head Rapids, mais sans l’identifier dans la légende. Sanford (1987) a publié une carte géologique de la Plate-forme de la Baie d’Hudson au Manitoba, en Ontario et au Québec délimitant les contacts de la Formation de Red Head Rapids. Sanford et Grant (1998) ont publié une carte géologique actualisée de la Plate-forme de la Baie d’Hudon en incluant les unités submergées de la baie d’Hudson et de la baie James, et en identifiant clairement la Formation de Red Head Rapids. Beausoleil et Doucet (2011) ont associé des roches de la partie nord de la Formation de Red Head Rapids (feuillet 32M02) au Groupe de Liskeard, mais cette classification n’a pas perduré. Il convient de noter qu’un Groupe de Liskeard, également d’âge ordovicien, existe ~350 km plus au sud, dans la Plate-forme du Saint-Laurent (région du lac Témiscamingue; feuillets 31M05, 31M06, 31M11 et 31M12). Norford (1971) et d’autres auteurs ont attribué à l’unité le nom de « Formation de Port Nelson », mais Lavoie et al. (2013) ont préconisé l’utilisation du terme « Red Head Rapids » en raison de son utilisation plus répandue dans la littérature. La Formation de Red Head Rapids a été formellement adoptée au Québec lors de récents travaux de compilation par le Ministère.

Description

En s’appuyant sur la littérature qui concerne la Plate-forme de la Baie d’Hudson dans son ensemble, la Formation de Red Head Rapids serait constituée de quatre à six cycles de roches carbonatées et d’évaporites à l’échelle métrique (p. ex. Lavoie et al., 2013; Armstrong et al., 2018). La description de l’unité demeure quelque peu équivoque à cause d’une variation significative des lithologies et de leur épaisseur dans les bassins sédimentaires de la baie d’Hudson et de la rivière Moose (feuillets 32L10, 32L11, 32L14, 32L15 et 32M02). Des affleurements types situés le long de la rivière Churchill près de Red Head Rapids, dans le bassin de la baie d’Hudson au Manitoba (feuillets 54L01 et 54L02) révèlent que l’unité est très pauvre en fossiles, bien stratifiée avec des lits de 2,5 à 5 cm d’épaisseur et présente une altération de surface orangée (Nelson, 1964; Nelson et Johnson, 1966). En surface fraiche, la roche est une dolomie microcristalline jaune pâle. À environ 6,5 km en aval de Limestone Rapids (feuillet 54L01), la patine d’altération est grise et une surface fraiche révèle une dolomie microcristalline grise à jaune-gris avec une certaine porosité et des strates de 2,5 à 5 cm d’épaisseur. De récentes analyses de forages dans le bassin de la baie d’Hudson (feuillet 54L) (Nicolas, 2017) confirment la présence de dolomie, de dolomie argileuse tachetée de tunnels d’animaux fouisseurs (argillaceous burrow mottled dolostone) et de wacke dolomitique (dolowackestone). Les évaporites (anhydrite et sel) sont généralement communes.

Dans la partie nord du bassin sédimentaire de la rivière Moose, du côté ontarien (feuillets 43C), il y a mention de mudstone en abondance, de quelques minces couches de grès et de mudstone rougeâtre près du sommet de la formation (Lavoie et al., 2013). La séquence présentée en ordre ascendant est la suivante : siltstone dolomitique et mudstone dolomitique brun clair, dépourvus de fossiles et laminés localement; mudstone dolomitique brun clair avec nodules d’anhydrite; lits d’anhydrite et d’halite; et finalement, siltstone dolomitique argileux gris-vert (Lavoie et al., 2013). Sanford et al. (1993) mentionnent la présence de minces couches de shale bitumineux près du sommet de la Formation de Red Head Rapids sur l’île Southampton (feuillets 45 et 46), dans la partie nord de la baie d’Hudson.

Au Québec, en présumant que la base de la « Formation 1 » de Remick et al. (1963) équivaut à la Formation de Red Head Rapids, les lithologies pourraient correspondre à du siltstone gris verdâtre et rouge, du grès jaune à matrice argileuse et du mudstone gris. Il y aurait possiblement du siltstone et du grès gris calcareux, micacés et gréseux, mais ces lithologies pourraient également appartenir à la Formation de Rivière Severn. La présence de calcilutite dans les strates supérieures contraste avec la description de Nelson (1964), qui fait mention d’une absence ou de très peu de fossiles, ce qui suggère qu’elles ne font pas partie de la Formation de Red Head Rapids. Remick et al. (1963) notent également des stratifications entrecroisées et des rides de courant dans le grès, et possiblement dans les autres lithologies, indiquant des paléocourants de directions vers le sud. Selon Sanford et al. (1968), la Formation de Red Head Rapids exposée au Québec se compose principalement de calcaire, de calcaire gréseux et de grès. Avramtchev et Lebel-Drolet (1981), Avramtchev (1983) et Beausoleil et Doucet (1998, 1999a-e, 2011) ont trouvé du calcaire, du mudstone calcitique (équivalent à des marnes) et de la calcarénite. Larsson et Stearn (1986) ont cartographié principalement du grès au Québec (feuillet 32L11). À l’appui, des forages situés du côté est du feuillet 32M03 (Barrie et North, 2002) indiquent la présence de grès à cailloux et de conglomérat au contact inférieur de l’unité avec les roches précambriennes. Le grès et le conglomérat sont généralement surmontés de calcaire fossilifère gris-vert, beige à blanc ou chamois, puis localement, de mudstone gris-vert ou rouge ferrugineux.

La dolomie et la dolomie calcareuse observées en Ontario et au Manitoba (p. ex. Nelson, 1964; Nelson et Johnson, 1966, Nicolas, 2017) semblent absentes de la stratigraphie de la Formation de Red Head Rapids au Québec, à moins que ces faciès n’aient pas été interceptés en forage (Barrie et North, 2002).

Épaisseur et distribution

Globalement, la Formation de Red Head Rapids s’étend de la partie nord de la baie d’Hudson, au nord de Southampton Island (feuillet 46K), jusque dans la région de la rivière Harricana (feuillet 32L11), au sud de la baie James, et couvre une grande partie de la région côtière du côté du Manitoba et de l’Ontario. Au Québec, elle se trouve dans les vestiges des bassins sédimentaires de la baie d’Hudson et de la rivière Moose (feuillets 32L10, 32L11, 32L14, 32L15 et 32M02). Selon la description de Remick et al. (1963) et en ne considérant que les lithologies à la base de la « Formation 1 », l’unité aurait une épaisseur minimale de ~4 m. Les données de forages (Barrie et North, 2002) indiquent une épaisseur de <10 m. Ailleurs au Canada, l’épaisseur de la formation varie de 8 à 98 m (Nelson et Johnson, 1966; Norford, 1970; Norris, 1986; Lavoie et al., 2013).

Datation

Aucune. 

Relation(s) stratigraphique(s)

Dans la portion québécoise du bassin sédimentaire de la rivière Moose (Ontario), la Formation de Red Head Rapids repose en discordance sur des roches formant le socle précambrien (p. ex. gneiss granitique, Remick et al., 1963) et appartenant aux complexes d’Opatica et de Rupert et à la Formation de la Rivière Obamsca. Le contact supérieur de la Formation de Red Head Rapids est possiblement discordant avec les roches siluriennes de la Formation de Rivière Severn, et sans doute discordant avec les roches dévoniennes de la Formation de Sextant (Sanford et Norris, 1975; Lavoie et al., 2013; Armstrong et al., 2018; Lavoie et al., 2019).

Paléontologie

Aucun fossile rapporté au Québec.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

Autres publications

Citation suggérée

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