Dernière modification :
Étymologie
Les moraines côtelées sont nommées ainsi en raison de leur ressemblance aux côtes d’une cage thoracique. Cette appellation provient de l’expression anglaise « ribbed moraine » popularisée par Lee (1959) et Hughes (1964). Le terme « moraine de Rogen » est également utilisé, selon l’exemple type du lac Rogen, à Härjedalen en Suède (Hoppe, 1959), où elles ont été décrites pour la première fois (Lundqvist, 1937; Mannerfelt, 1945; Hoppe, 1959). Historiquement, les deux termes ont défini des moraines légèrement différentes, mais leur usage dans les récents ouvrages du Ministère est interchangeable. Les observations initiales de moraines de Rogen ou côtelées référaient à un type de morphologie de terrain purement descriptif. On parlait alors de moraine de Rogen comme d’une zone où l’on retrouvait des crêtes ondulantes; le terme moraine étant utilisé dans son sens lithologique (Hughes, 1964; Bouchard, 1980; 1989; Benn et Evans, 2010).
Description
Les moraines côtelées sont définies comme des crêtes ondulantes à morphologie boudinée et possiblement arquée. L’orientation principale des crêtes est perpendiculaire au sens d’écoulement du glacier. Leurs dimensions typiques sont les suivantes : de 300 m à 1200 m de longueur, de 100 m à 300 m de largeur et de 10 m et 40 m de hauteur (Hoppe, 1959; Lundqvist, 1969; Hättestrand et Kleman, 1999; Dunlop et Clark, 2006; Benn et Evans, 2010). Un espacement quasi régulier est présent entre les moraines (Hättestrand et Kleman, 1999).
Plusieurs études mentionnent un profil de crêtes asymétrique, avec le versant situé à l’aval plus abrupt que celui orienté vers l’amont glaciaire (Hoppe, 1959; Shilts, 1977; Boulton, 1987; Shilts et al., 1987; Aylsworth et Shilts, 1989). Elles sont typiquement de forme arquée avec les extrémités pointant vers l’aval glaciaire (Bouchard, 1986; 1989). Dunlop et Clark (2006) ont démontré que ces caractéristiques sont trop restrictives et que des moraines côtelées existent sous plusieurs formes variées.
Les moraines côtelées sont généralement composées d’un diamicton massif ou laminé intégrant un grand nombre de blocs, mais on peut également y trouver du gravier, du sable et du silt. Les faciès sédimentaires présentent généralement des évidences de déformation glaciotectonique prenant la forme de plans de cisaillement et de plis (Shaw, 1979; Fisher et Shaw, 1992; Hättestrand, 1997). Des fabriques de till révèlent dans ce type de moraine une orientation des clastes transverse à l’écoulement glaciaire (Lundqvist, 1937; Cowan, 1968).
Les zones de moraines côtelées sont généralement associées spatialement à des zones de till fuselé (Prest, 1968; Sugden et John, 1976); ces dernières sont caractérisées par des drumlinoïdes orientés à angle droit ou fortement oblique par rapport aux crêtes morainiques. Il est commun d’observer une zone de transition graduelle entre ces secteurs, laquelle est caractérisée par des moraines côtelées présentant une morphologie de surface fuselée (Prest, 1968; Lundqvist, 1969; 1989; Markgren et Lassila, 1980; Aylsworth et Shilts, 1989). Aylsworth et Shilts (1989) notent que les transitions latérales entre les zones de moraines et de drumlinoïdes sont généralement plus abruptes que les transitions situées à l’amont et l’aval glaciaire d’un champ de moraines côtelées. Les moraines à morphologie transitoire ou combinée sont celles auxquelles la dénomination de « Rogen » était initialement réservée (Lundqvist, 1969).
Genèse
La genèse et les mécanismes qui contrôlent la formation des moraines côtelées sont encore source de débat. Plusieurs études suggèrent que leur formation soit associée à un événement unique glaciaire (Bouchard, 1989; Aylsworth et Shilts, 1989; Hättestrand, 1997; Hindmarsh, 1998a; 1998b; 1999) ou fluvial (Shaw, 1979; Fisher et Shaw, 1992), alors que certains auteurs proposent plutôt une formation polyphasée (Boulton, 1987; Lundqvist, 1989; 1997; Möller, 2006; Sarala, 2006).
Les superpositions morphologiques observées dans les zones transitionnelles pourraient suggérer une genèse polyphasée dans l’espace et dans le temps entre les moraines côtelées et certains drumlinoïdes (Lundqvist, 1969; Bouchard, 1986). Boulton (1987) a proposé que les moraines côtelées fassent partie d’un continuum morphologique de formes linéaires résultant de l’évolution, à la semelle glaciaire, d’un substrat déformable. Un changement de direction de l’écoulement glaciaire pourrait ainsi causer une déformation ondulatoire des drumlins, drumlinoïdes ou moraines terminales (Lundqvist, 1969; 1989; Boulton, 1987; Clark, 1994; Möller, 2006; Finlayson et Bradwell, 2008;). Ce processus ne peut être à l’origine de toutes les formes observées et n’est vraisemblablement pas le seul qui soit responsable de la formation de moraines côtelées.
Un deuxième modèle explique plutôt leur formation par un écoulement glaciaire compressif causant un cisaillement de la couche sédimentaire préexistante ou engendrant une nouvelle accumulation basale de sédiment (Lundqvist, 1969; Bouchard, 1986; Hättestrand, 1997; Hättestrand et Kleman, 1999; Sarala, 2006; Lindén et al., 2008). Les débris enchâssés à la base de la glace se superposeraient en réponse à la compression et au cisaillement lors de l’écoulement glaciaire. Cette compression se produirait dans des dépressions topographiques ou à la limite d’un glacier à base chaude et un glacier à base froide (Sugden et John, 1976; Shaw, 1979; Sollid et Sorbel, 1984; Bouchard, 1986; 1989). Dans ce modèle, la transition des formes de drumlins aux moraines côtelées est expliquée par un changement dans le régime d’écoulement, passant d’un régime compressif à un régime extensif.
Une autre théorie expliquant la genèse des moraines côtelées est celle de la fracturation et de l’extension de couches de sédiments gelées préexistantes (Boulton, 1987; Lundqvist, 1989; Hättestrand, 1997; Hindmarsh, 1998a, 1998b, 1999; Hättestrand et Kleman, 1999; Sarala, 2006). Durant la déglaciation, deux couches de sédiments se superposent : une première, superficielle, est formée de sédiments gelés; une seconde, sous-jacente, est non gelée et déformable. L’interface entre ces deux couches permettrait la formation d’un plan de décollement, générant un régime d’écoulement extensif. Le cisaillement ainsi causé aurait pour effet de fracturer les couches de sédiments gelés, causant la création d’un patron interdigité.
Ces deux derniers types de formation concordent avec les transitions graduelles observées entre les zones fuselées et morainiques. Les auteurs n’invoquent qu’une seule direction d’écoulement, suggérant ainsi que les drumlinoïdes et les moraines côtelées soient contemporains et causés par le même événement.
Répartition spatiale
La répartition spatiale mondiale des moraines côtelées correspond aux secteurs des régions englacées par les inlandsis laurentidien et du Groenland et les calottes fenno-scandienne et anglo-irlandaise (Hättestrand, 1997; Clark, 1999; Clark et Meehan, 2001) en Suède, en Finlande, en Irlande, en Écosse, au Canada et aux États-Unis (Lundqvist, 1981; Hättestrand et Kleman, 1999; Dunlop, 2004; Dunlop et Clark, 2006; Finlayson et Bradwell, 2008). Typiquement, les moraines côtelées se développent dans un rayon de 50 km à 350 km des lignes de partage glaciaire lorsque la marge en récession s’approche de ces secteurs (Shaw, 1979; Shilts et al., 1987; Bouchard, 1989; Kleman et Hättestrand, 1999).
Références
Publications accessibles dans SIGÉOM Examine
BOUCHARD, M.A., 1986. Géologie des dépôts meubles de la région de Témiscamie (Territoire-du-Nouveau-Québec). Ministère de l’Énergie et des Ressources, Québec; MM 83-03, 90 pages.
Autres publications
AYLSWORTH, J.M., SHILTS, W.W., 1989. Bedforms of the Keewatin Ice Sheet, Canada. Sedimentary Geology; volume 62, pages 407-428. doi.org/10.1016/0037-0738(89)90129-2
BENN, D.I., EVANS, D.J.A., 2010. Glaciers and glaciations. Second edition. Routledge, Taylor & Francis Group, London and New York, 802 pages. https://doi.org/10.4324/9780203785010
BOUCHARD, M.A., 1980. Late Quaternary geology of the Temiscamie area, central Quebec. McGill University; Ph.D. Thesis, 284 pages. Source
BOUCHARD, M.A., 1989. Subglacial Landforms and Deposits in Central and Northern Québec, Canada, with Emphasis on Rogen Moraines. Sedimentary Geology; volume 62, pages 293-308. doi.org/10.1016/0037-0738(89)90120-6
BOULTON, G.S., 1987. A theory of drumlin formation by subglacial sediment. Drumlin Symposium. Rotterdam: Balkema.
CLARK, C.D., 1994. Large-scale ice-moulding: a discussion of genesis and glaciological significance. Sedimentary Geology; volume 91, pages 253-268. doi.org/10.1016/0037-0738(94)90133-3
CLARK, C.D., 1999. Glaciodynamic context of subglacial bedform generation and preservation. Annals of Glaciology; volume 28, pages 23-32. doi.org/10.3189/172756499781821832
CLARK, C.D., MEEHAN, R.T., 2001. Subglacial bedform geomorphology of the Irish Ice Sheet reveals major configuration changes during growth and decay. Journal of Quaternary Science; volume 16, pages 483-496. doi.org/10.1002/jqs.627
COWAN, W.R., 1968. Ribbed moraine: till-fabric analysis and origin. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 5, pages 1145-1159. doi.org/10.1139/e68-112
DUNLOP, P., 2004. The characteristics of ribbed moraine and assessment of theories for their genesis. University of Sheffield; thèse de doctorat, 363 pages. Source
DUNLOP, P., CLARK, C.D., 2006. The morphological characteristics of ribbed moraine. Quaternary Science Reviews; volume 25, pages 1668-1691. doi.org/10.1016/j.quascirev.2006.01.002
FINLAYSON, A.G., BRADWELL, T., 2008. Morphological characteristics, formation and glaciological significance of Rogen moraine in northern Scotland. Geomorphology; volume 101, pages 607-617. doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.02.013
FISHER, T.G., SHAW, J., 1992. A depositional model for Rogen moraine, with examples from the Avalon Peninsula, Newfoundland. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 29, pages 669-686. doi.org/10.1139/e92-058
HÄTTESTRAND, C., KLEMAN, J., 1999. Ribbed moraine formation. Quaternary Science Reviews; volume 18, pages 43-61. doi.org/10.1016/S0277-3791(97)00094-2
HÄTTESTRAND, C., 1997. Ribbed moraines in Sweden – distribution pattern and palaeoglaciological implications. Sedimentary Geology; volume 111, pages 41-56. doi.org/10.1016/S0037-0738(97)00005-5
HINDMARSH, R.C.A., 1998a. Drumlinization and drumlin-forming instabilities: viscous till mechanisms. Journal of Glaciology; volume 44, pages 293-314. doi.org/10.3189/S002214300000263X
HINDMARSH, R.C.A., 1998b. The stability of a viscous till sheet coupled with ice flow, considered at wavelengths less than the ice thickness. Journal of Glaciology; volume 44, pages 285-292. doi.org/10.3189/S0022143000002628
HINDMARSH, R.C.A., 1999. Coupled ice–till dynamics and the seeding of drumlins and bedrock forms. Annals of Glaciology; volume 28, pages 221-230. doi.org/10.3189/172756499781821931
HOPPE, G., 1959. Glacial Morphology and Inland Ice Recession in Northern Sweden. Geografiska Annaler; volume 41, pages 193-212. doi.org/10.1080/20014422.1959.11907951
HUGHES, O.L., 1964. Surficial geology, Nichicun-Kaniapiskau map-area, Quebec. Geological Survey of Canada; Bulletin 106, 20 pages. doi.org/10.4095/100624
KLEMAN, J., HÄTTESTRAND, C., 1999. Frozen-bed Fennoscandian and Laurentide ice sheets during the Last Glacial Maximum. Nature; volume 402, pages 63-66. doi.org/10.1038/47005
LEE, H.A., 1959. Surficial geology of southern district of Keewatin and the Keewatin ice divide, Northwest Territories. Geological Survey of Canada; Bulletin 51, 42 pages. doi.org/10.4095/100573
LINDÉN, M., MÖLLER, P., ADRIELSSON, L., 2008. Ribbed moraine formed by subglacial folding, thrust stacking and lee-side cavity infill. Boreas; volume 37, pages 102-131. doi.org/10.1111/j.1502-3885.2007.00002.x
LUNDQVIST, G., 1937. Sjiisediment fran Rogenomriider i Harjedalen. Sveriges Geologiska Undersokning; Serie C, Nr. 408.
LUNDQVIST, J., 1969. Problems of the So-Called Rogen Moraine. Sveriges Geologiska Undersokning; volume 64, 32 pages.
LUNDQVIST, J., 1981. Moraine morphology. Terminological remarks and regional aspects. Geografiska Annaler; volume 63A, pages 127-138. doi.org/10.2307/520824
LUNDQVIST, J., 1989. Rogen (ribbed) moraine identification and possible origin. Sedimentary Geology; volume 62, pages 281-292. doi.org/10.1016/0037-0738(89)90119-X
LUNDQVIST, J., 1997. Rogen moraine–an example of two-step formation of glacial landscapes. Sedimentary Geology; volume 111, pages 27-40. doi.org/10.1016/S0037-0738(97)00004-3
MANNERFELT, C.M.S., 1945. Några Glacialmorfologiska Formelement: Och Deras Vittnesbörd Om Inlandsisens Avsmält-Ningsmekanik I Svensk Och Norsk Fjällterräng. Geografiska Annaler; volume 27, pages 3-5. doi.org/10.1080/20014422.1945.11880732
MARKGREN, M., LASSILA, M., 1980. Problems of moraine morphology: Rogen moraine and Blattnick moraine. Boreas; volume 9, pages 271-274. doi.org/10.1111/j.1502-3885.1980.tb00704.x
MÖLLER, P., 2006. Rogen moraine: an example of glacial reshaping of pre-existing landforms. Quaternary Science Reviews; volume 25, pages 362-389. doi.org/10.1016/j.quascirev.2005.01.011
PREST, V.K., 1968. Nomenclature of Moraines and Ice-Flow Features as Applied to the Glacial Map of Canada. Geological Survey of Canada; paper 67-57, 27 pages. doi.org/10.4095/106451
SARALA, P., 2006. Ribbed moraine stratigraphy and formation in southern Finnish Lapland. Journal of Quaternary Science; volume 21, pages 387-398. doi.org/10.1002/jqs.995
SHAW, J., 1979. Genesis of the Sveg Tills and Rogen Moraines of Central Sweden: A Model of Basal Melt Out. Boreas; volume 8, pages 409-426. doi.org/10.1111/j.1502-3885.1979.tb00437.x
SHILTS, W.W., AYLSWORTH, J.M., KASZYCKI, C.A., KLASSEN, R.A., 1987. Canadian Shield. In Geomorphic systems of North America: Boulder Colorado, Centennial Special Volume 2 (Graf, W.L., editor), Geological Society of America, pages 119-161.
SHILTS, W.W., 1977. Geochemistry of till in perennially frozen terrain of the Canadian Shield – Application to prospecting. Boreas; volume 6, pages 203-212. doi.org/10.1111/j.1502-3885.1977.tb00349.x
SOLLID, J.L., SØRBEL, L., 1984. Distribution and genesis of moraines in Central Norway. Striae; volume 20, pages 63-67.
SUGDEN, D.E., JOHN, B.S., 1976. Glaciers and Landscape. John Wiley & Sons, New York, 376 pages.
Collaborateurs
|
Première publication |
Olivier Lamarche, géo. stag., M. Sc. olivier.lamarche@mern.gouv.qc.ca (rédaction) Hugo Dubé-Loubert, géo., Ph. D. (lecture critique); François Leclerc, géo., Ph.D. (conformité du gabarit et du contenu); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); Céline Dupuis, géo., Ph.D. (version anglaise); Nathalie Bouchard (montage HTML). |