Distribution des sediments recents dans l'estuaire moyen du Saint-Laurent

•

l '

McGtlL UNIV .... tStTV

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()o1O. ~t.\110N lA'. MOS1~l\.\t., Qtlfl" (',\'Il0l,\0.\

Mioh,l Ir1.,boi8

M.SO •

..

Short tltl.

~

SI:OIKSNTS 1)1 L'IS'rUAIU MOm DU

s~-u.uun

.

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.

\ 77

o

_,

e'

DISTRIBUTION DIS SIDtNBNT . RlCBNTS DANS L 'BSTUAtlUl MOYIN DU SAI -LAURINT

par

NICKEL IRISBIOIS

r

•

itted to the Paculty of craduate Studie.

in partial fulfill.ent of the requit •• ent.

\

for th, dear,e of Malter

of

Science.

MarÙl'

kienc ••

Cut

r.

~Gi11 Uftiv.~.ity

RESUME

r '

Le

~de

l'e.tu.ire .oyen du S.int-Laurent est

recou-vert en arande partie de fac! •• ar.nuleux. Sur

1.

ba.e de

1.

Iranulo.'tr e, on peut distinluer de. f.ci ••• ableux, le. plus

co . .

un"

de,

faci~.

pflitique, et de.

f.ci~. ~ixte.,

L ••

• able • •

ont de.

~t'riaux

d' deuxi ••• ou troi.i •• e cycle,

r,.id~el.

de d'pets fluvio-Ilaciaire. sub.erl's ou "xpos6s ,ur

les rive..

Il. sont polyaodaux et

co~pos6. surto~

de quartl,

d. fr.l.ents de roches et de min'r.ux lourds.

Ils proviennent

l

la fois de, roches .Idi.ent.ires C ••

~ro-Ordovici.nnes

de

1.

rive sud

e~

des roches Pr6ca.briennes iln6es et m6tamorphique.

de la cete nord.

~,

On distinlue deux types de p6lit •• : l'une brune

1

contenu d'e.u 'lev6, lt.utre Iris-bleue, co.pacte et situ'e

ious

1. premi~r.

d.ns 1. colonne str.tilr.phique. L. fraction

fine de la p6lite est riche en illite et chlorite. La p6lite

e.t le r6.ultat du d'pet d.s suspensoides proven.nt du fleuve

Saint-L.urent et en p.rtie des tributaire. et des estr.ns.

En

16n'ra~,

on observe un .ffine.ent des s'diaents ver. le

fond de. c.rotte.. L"p.rsseur des sldi.ents R'cents varie

entre 10 et 30 •• tres donnant un t.ux de .'di.ent.tion .oyen

de 100

l

300

c.nti.~tre.

par aille .ns. L. distribution de,

faci~s

est d'abord fonction

d~

la vitesse des cour.nts de •• rle

dans l'estuaire .oyen et de la batbya'trie dan. l'e.tuaire

.arit!.e.

~

•

\ ABSTRACT

The major PQrtion of ta. bottoa of the St. Lawrence

/ ,

middle estuary is covered by aranular facies. Usina

arain--sile analysis, one can distinauish between sandy facies, the

MoSt abundant, pelitic facies and aixed facies. The sands

are made up of Second or third cycle mat.rial. residual fro.

fIuvio-alacial depolits either

sub.er~ed

or exposed on the

river banks. They are polymodai and are, for the mOlt part.

made up of quartz, rock fraraents and heavy ainerall. They

r

oriainate from both the Caabro-Ordovician sedimentary rocks

of the south shore and the Precaabrian ianeous and metamorphic

rocks of the north

,

~hore. r

One can distinauish two types of pelites: one has a

brownish colour with a hilh water content, the other is

~

bluish-arey, compact and Iocated below the first type in the

stratiaraphic

col~mn.

Th\ fine fraction of the pelite ls

tich in illite and chlorlte. The pelite results from the

deposition of suspended .atter orlainatina from the St. Lawrence

river and. in part. fro. tributaries and audfIats.

In leneral.

the sedi.ents .et finer as one approaches the bottoa of the

cores. The thickness of Recent sedi.ents varies between 10

and

30

aeters alvin, an averaae sedi.entation rate of

100

to

300

centi.eters per thousand y.ars. The distribution of the

facies ia aainly a.functiQn of tidal current sp.eds in the

ii

o

.1d41.

'Itu.~y

and of d.pth in th ••• ritt ••• *tu.ry •

\ 1"

..

..

.

... ...

l'l"

..

o

_{Il!M!RCI8MBNTS,}

\

J'al.erai. d'abord expri.er toute .a reconnailsance

l

.on directeur de th •• e. II docteur Bruno F. d'A n,le jan. qui

a li aiaable •• nt ais l,a. disposition

l

la

fqJs

ses

connaissan-cel, son Ixpfrilnce. son te.ps et sa patience.

J'ai.erais aussi rl.ercier

1 ••

Iquipa'l' de. navire.

de rlcherche, tout splciall •• nt Cille du

M/V

METIlIDIA

et

.

Monsieur Harold Say the pour

·~ur

_{pr'cieuse collaboration; li'}

techniciennes et techniciens du "Groupe interuniver.itaire

de recherche. oclanolraphique. du Qu'bec" (GIIlOQ}. en

p~rticuiier

Nelle Christiane Valentin et M. Anthony Schanlle, pour leur

aide pendant le,

cro~i~res

et dans le laboratoire; les

'tudiantes et Itudiants du GIROQ. spfciale.ent Melle Ginltte

Robert. M. Eric Saith It M. Jean-Narie Duaont, qui .'ont si

,raciluse.ent donnl

acc~s

l

leurs donn'es.

Ce travail a pu Itre r'alis' Irlce l des subventions

de l, FonGation Donner du Canada, du Conseil National de

Illcherches du Canada et du Minist.re dl l"ducatlon du Qu'biC

au "Groupe intlruniversitaire de rècherche, oc'ano'l'aphique.

du Qu'bec (CIROQ)".

Iv

(\

..

TABLB DBS MATtERES

i

USUNB

'"

ABSTRACT

REMERC 1

BMINTS-LISTE DES PIGURES

LISTE DES TABLEAUX

"

CHAPITRE

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.S

1.6

1.7

1.8 1. 9 •

INTRODUCTION

Objectif.

Etude. ant'rieures sur le, e.tuaires

Travaux anter leur. dans l',.tuaire

du Saint-Laurent

Situation

"olr,phi~u.

et cli.at

Divisions de

l~'estuaire

Di.ensiOAs

Travaux

d'~hantillonnall

Evaluation d, l'ichantillonna.1

Travaux de laboratoire

CHAPITRE II ASPECTS PHYSIQUES DE

L~STUAIRE

2.1

2.2 2.S '

Histoire

.'oloai~u. 2.1.1

P'riode

pr'-pleistoc~ne 2.1.2 Pletltoc~ne

2.1.l.

Mer d. Chaaplaln

2.1.4

Bpoque R'clntl

,

Physloaraphil des fonds de

l·.st~alre

2.2.1

Estuatre aoyen

2.2.2

Estuairl aariti ••

Hydrolraphie

2.l.1

Hydrolraphie du Saint-Laurlnt

2.S.2

Mar'e It courants de •• rte

-\.

Pa.e

1

11

11i

vili

.,

lx

l l 2 4 S 7

a

10

17

19

20

20 20

21

24

27

Z8

28 33 36 36

l8

.(

---i. , i

...

2.3

Hyc:ll'oaraphit. (suite)

2.3.3 Di.tribution de la te.pl ture

2.3.4 Distribution de la .all itl

Pale

40

42

2.3.S Circulation et .asse. d tau

.3

2.3.6 Distribution de la

.ati~

en suspension

45

2.3.7 R,.i.e de. Ilaces

46

CHAPITRE III LES PAClaS SBDIMINTAIRES RECENTS

3.1 3.2

3.3

3.4

3.S

DANS L'BSTUAIRE MOYEN 4.

Di.tinction des faciis

Granuloa'trie

_.

3.2.1

No.encl~ure

3.2.:2 Mlthodes

3.2.3

Risuitats

Distribution de. s'dtaents

Mati~re

oraanique

et

carbonate

3.4.1 Carbonate

3.4.2 Mati.re araanique

Minlralo,ie

3.S.1

NfthocÎ.k

3.S.2 R'sultats

3.5.3 Texture des Iraln. de .able

3.S.4 Oriaine des .at'riaux IUllirie

par la .inlra1o,ie

3.5.5

Min'raloaie et faci ••

Conclusion.

4'

51 51 54 S6 60

63

63

64 66 66 66 69 70 71

71

CHAPITRB IV STakTIGRAPHIE QUATERNAIRE DE L'ESTUAIRE

DU SAINT .. UU1U!NT

73

4.1

Microstructure. ·slii.entaire.

4.1.1 *thodès

4.1.2 Observation.

4.1.3

Hypoth~lel

lur l'oriline de la

aicroltratification

vi

7.

7.

74

77

---

...

,

,

l

10

f

" 4.2 h'/ t

Structur ••• tratllraphi~u.1 profonde.

4.2.1 _~'thode. 4.2.2 R6su1tats 4.2.3 Discuslion

..

7.

79 79 8S

CHAPITRE V LES PACIES SIDIMBNTAIRES RECBNTS SUR

S.l

•

LES PLATBS-PORMES DE L'ESTUAIRE MA,RITINE

87

Granu10 •• trie S.l.l Mlthod.es

S.1.2

R'sultats 88 88 91

S.2 Distribution 16olraphi~u. des s'di •• ntl 92

S.3

S.~

S.S S.6

Mati~re orlani~ue et carbonate Min'raloaie

S.~.l R'sultats

Comparaison entre des s'di •• nts de l'estuaire .oyen et .ariti.e

Stratiaraphie et microstructures 9S 95 95

CHAPITRE VI DISCUSSION

102 6.1 6.2

Bvolution l'di.entolofi~ue Ilaciaire

et Post-Ilaciaire de 'estuaire moyen

102

6.1.1 DtpOtl Ilaciaires 102

6.1.2 P61ites post-alaciaires \ 103

6.1.3 Sables Post~llaeiaires 106

Evolution s6di.entololi~u. r'cente

6.2.1 Sourets 6.2.2 M'eanis.es de transport

108

108

lOg

SOMMAIRB ET CONCLUSION

_,

113

LISTE DE REPERBNCES

117

APPENDICE

1

TRAITEMENTS DES ECHANTILLONS

133

APPENDICE

tI

RESULTATS D'ANALYSES: ESTUAIRE NOYEN

137

APPENDICE III RESULTATS D'ANALYSES: ESTUAIRE

MARITIME

149

APPENDICE IV

LISTE D'BCHANTILLONS

161

vii

o

_1.ISTB

_DB~

_{FIGUR.ES •}

Fiaur~

Paae

LI

Estuaire de Saint-Laurent

~

1.2

Divisions de l'estuafra

~u

Saint-Laurent

9 1.3

Emplacement des fchantillons pr'lev',

dans l'estuaire .oyen en

1971 13

I.~

Emplace.ent des 'chantillon. pr'l.v'.

dans l'estuaire moyen en

1972

_.

14

I.S

Emplacement dei 'chantillon. pr'lev'.

dans l'estuaire Mariti..

~

lS

II.1 •

Cart. a'oloaique d.

It~stualr.

du

Saint-Laurent

22

II.2

Position dei morain ••• t 'tendue maximum

d. la mer de Champlain

25

11.3

Ba th}'1ftltrie de

l'

estuai re .oyen

30 11.4

ILS

II 1.1 II 1. 2 II I.3

Ch.naux principaux de l'estuaire mQy,n

aathy.'trie de l'estuaire •• riti.e

Distribution des

faci~s

s'di •• ntair,.

dans l'estuaire moyen

Types aranulo.ltriques de l'estuaire .oyen

Diaar .... trianaulair. (sable-limon-araile)

des s'di.ents de l'estuaire moyen

II

3S

SO

57

IV.I

Coup,s dei carott.1 d, l'estuaire moyen

S9 7S 82

IV.2

ProCils 'filmiqu.s dans l'estuaire moy.n

IV.2(suite) Position a1oaraphiqu,

d.s

tra~sects

IV.3

•

V.l

V.2

j

V.3

v .•

.6ismiquIs

83

E~.lss.ur

des s'di.entl Rlcents dans

1

estuaire aoyen

84

Distribution des

facl~1

s.di.entaires dans

l'estuaire mariti..

89

Types Iranulo.'triqu,. d, l'estuaire

.arit,i..

90

Di.ar .... tri.naulaire (sable-liaon-araile)

des .Idi ••

nts

de l'estulir • •

ariti.e

93

Coupes des carottes de l'estu.ire a.riti.e

101

\

viii

\

1

t

(J

Tableau

11.1 .. 1 f1 ... 1 ,,.' 1 1 1. 2 CI c ,

(

, 1 \;.

LISTE DES TABLEAUX

,

Surface repr'sent'e par les'diff'r.nts

intervalles de profondeur dans l'estuaire

lIoyen

Sch'.a des relations entre les types

laranuloll'triques et les

faci~s r

---

- -

"

CI.ssif!~uloll'trique

utilis'e

---\

\ " lx " ' .

Pa,e

S2

S3

o ~ ,

7

-1-CHAPITRE

IV

\ '>

..

INTRODUCTION

1 1

Parmi les nombreux travaux r6cents de 16010gie marine

portant sur la lone n6ritlque et

c~ti~re,

beaucoup ont visE

1

Elucider les conditions de

s6di.entatio~

dans les estuaires.

En effet, le milieu estuarien est le site de processus

aEologique~-importants.

Il constitue un bassin de dEposition

,

..

pour les alluvions ,fluviales , .atEriaux particulaires

d'orili~e

organique et inorganique. Ces

.at~riaux

peuvent y subir des

transformations chiaiques au cours de la

~ransition

eau

douce-eau salEe propre au ailieu estuarien. Par ailleurs, les

\

estuaires sont des rEgions idEales pour Etudier les

fa~teurs

i

physiques de s6diaentation, qui

y

est contrel'e

tr~s"'

6troi

te-ment par l'hydrographie (aarEes et courants) et la circulation

nette des masses d'eau. Enfin

ils

estuaires de la cate est

de l'Aa6rique du Nord, dont celui du

Saint-~aurent, refl~tent

\. '

l'ajusteaent prolressif de la zdne

cGti~re

aux changements

r61ionaux dans le niveau aarin. ('Etude des estuaires permet

donc de cerner

l '

Evolution d'ti'cette zone depuis la fin de

l'~re

Ilaciaire.

1.1

Objectifs

Les objectifs de, cette ftude

.ur

les s'di.ents de'

l'estuaire du Saint-Laurent sont .ultiples.

,

, (

\

f

1

)~

\,

-2-On a vis~: 1) l 6tab1ir la distribution et l'6paisseur

des s~diments R~cents de l'estuaire du Saint-Laurent et l

d6?rire les principaux faci~s s~dimentaires pr6sents sur le

lit de l4estuaire en terme de granulométrie et de min6ralogie; 2)

à

d!term~ner les facteurs contrOlant la distribution de ces faci~s; 3) i identifier les sources et la direction de

transport des sédiments et 4) i interprEter l'histoire R~cente

de l'estuaire moyen i la lumi~re de ces donn~es.

1.2 Etudes ant~rieures sur les estuaires

Une somme importante de publications existent sur les estuaires.

Les ~tudes de Sollas (1883) sur l'estuaire de la Severne.

celles de Kin~le (1917) sur les estuaires se jetant d.ns la

Baie de Fundy furent parai les pre.i~res dans ce domaine.

Plus r~~emment. en Hollande, des

entreprises sur les sources et les .odes de

.ents da~ la Waddenzee. une mer int!rieure

hydrographi~ d'estuaire. De nombreux cber

/

IWI'1E111!:1: ure n t

tr sport ~es sêdi- ,

~sen'tJn~une

/

eurs 'tint contribué

. /

l ce~ travaux; en particulier Cromaêlin (1949). Favejee (1951).

Postaa (1957). Van Straaten et Kuenen (1957), Ooakens "et

Terwindt (1960), Van Straaten (1961, 1963) et Terwindt et al

(1963) •

En France, les estuaires de la Gironde et de la Loire

sont les .ieux connus. La granuloa6trie. la ainlra10gie et

, '

la s6diaentation des vases de la Gironde ont 6tE l'objet

1

1

<,-, , ~" '~. - .. ,,"'1>" .,.

-3-d'Etudes par Glangeaud (1938), Allen et al (1970), Castaing et al (1970), Allen (1971.), La Fond et Martin (1971), La Touche

(1971, 1972) et Mignoit (1971).

La sEdimentation dans la Loire fut exa.inEe par

Francis-/ 1

Boeuff (1943), Berthois et Barbier (1953), Berthois (1955, 1956a,

19S6b) et par Berthois et Morize (1960); les sEdiments de la

Seine par Rajcevic (1951) et par Vigari, (1965). Du~ou1-Razavet

(1956) et Van Andel (1955) pub1i~rent des trav.ux sùr les sources

de sEdiments du RhOne; Berthois et Berthois (1954, 1955) et

Gui1cher et Berthois (1957) recueillirent des observations dans

les estuaires de Bretagne et Rivi~re (1948a, 1948b) dans ceux

de la VendEe.

En AmErique du Nord, des Etudes intensives ont eu lieu

sur les conditions de sEdimentation dans les

est~air~s,

6n

particulier dans la Baie de Chesapeake, le d~lta du Mississippi

et les cOtes du Golfe du Mexique. Hayes (1971) êtudia les

estuaires de la Nouve1l~-Analeterre; Hayes et McCormick (1967)

ceux des rivi~res Merrimack et Parker au Massachusetts; Hubbe1l

et al (1971) celui de la rivi~re Columbia; lulm et Byrne (1966,

"'-1

1967) celui de Yaquina Bay 'dans l'OrEgon; Kunze et al (1968)

~, l'estuaire de Taku en Alasta; Meade (1969) ceux de la plaine

cOti~re de l'Atlantique; Nichols et Poor (1967) et Nichols

(1972) ceux de la Virginie; Shepart (l953) ceux du Texas; Weil

(1970) celui de la rivi~re Delaware et finalement Winston et

"

Anderson (1971) 'consacrent une partie de leur Etude aux sEdiments

..

de l'estuaire de Great B.~au New H . . pshire. Foller (1972) a

rEsua6 les caractEristiques des s6di.euts estuariens de la cCte

_

.. __

~_"ê

______

.p", ... _ _ _ _ _ _ _ _ _ [" .

-4-est des Etats-Unis.

Les 6tudes entrèprises dans les estuaires des rElions arctiques ou subarctiques. expos6es au transport de matEriaux

par les glaces flott~tes durant l'hiver, sont ~ peu pr~s

inexistantes.

1.3 Travaux ant6rieurs dans l'estuaire du Saint-Laurent

L'6tude gêologique de l'estuaire du Saint-Laur nt, en

particulier celle des sEdi.ents REcents est encore tr~s

mentaire et incompl~te.

Avant 1960, seulement quelques Etudes g6nEraies sur le mode de formation et ra physiographie du Chenal Laurentien ont

EtE entreprises par Johnson (1925) et par Shepard (1931). Plus

rêcemment, Shepard (1963) et Kumarapeli et SaulI (1966) ont discutE des origines possibles du Chenal Laurentien., Plusieurs

travaux portant sur la distribution et la composition des

sêdi-"

ments du Golfe et de l'estuaire ont 6tE rEalisEs par les soi~s de

l'Office de Recherches sur les P8che~ies du Canada (Loring 1963;

Loring et Lahey 1963; Nota et Loring 1964;. Lori~g et Nota 1968,

1969). Une description dEtaillEe des d6p~ts R6cents du GoLfe

est fournie par l'6tude de Loring et Nota (1973). La r6gion de l'estuaire en amont du Saguenay n'y est abord6e que de façon so_aire.

~ Dans l'estuaire .oy~n. d'Anale jan (1911) a exaain6

la foraation des dunes de sable sous-.arines dans le chenal de l'I1e-aux-Coudres; Simard (1911) a publia des donn6es sur

..

-5-1',6,aisseur des dEp~ts meubles en aval de l'Ile d'Or16ans;

~nglejan et Brisèbois (1974) ont publiE des rEsultats de (

relevEs sEismiques dans l'estuaire moyen. Les sEdiments de

-,

,

la rivi~re Saguenay ont Et~ l'objet d'observations par Brain-ville, Tiphane et BruneI (1963) et Tiphane (1964). Enfin •. Dionne (1968, 1969) a fait des observations sur le rOle des glaces flottantes dans l'Erosion des estrans et le transport

des sEdiments. De nombreuses cartes de navigation ont EtE

publiEes par le Service Hydrographique du Canada avec des mesures prEcises de bathymétrie et de courants de surface.

Les cartes les plus rEcentes poss~dent les profondeurs en

m~tres. Dans cette Etude,' on a surtout utilisE les cartes , 1201, 1204, 1206; 1219, 1225.

1.4 Situation g60graphique et climat

L'estuaire du Saint-Laurent, 'situE entre les longitudes ouest 67°20' et 71°10' et les latitudes nord 46°50' et 49°20'.

a une orientati.on 'gEnêTale sud-ouest--no'rd-est (Fig. 1.1). Il

couvre une distance d'environ 400 kilo.~tres le long de la

vallée du Saint-Laurent qui est taillEe dans des roches

s6di-•

• entaires cambro-ordoviciennes

1

la li.ite sud du Bouclier

Canadien. En plus du fleuve Saint-Laurent. il est ali.entE

par quelques affluents. dont le principal est le Saguenay. L'estuaire du Saint-Laurent est situE dans la zone

cli.atique subarctique car.ct'fis~ par des hivers rigoure~ •

\

g

f t·

,

)

-' Filure 1.1 Bstuaire du Saint-Laurent \ J • , / , 1

---,

L

"

• 1

•

(.)

.

\

_.

\

.

' \

\

~,

,

;

•

-6- t QUEBEC

.stuaire

du

IQi nt-lourent

"

o

-7-~

1.S Divisions de l'estuaire

L'estuaire repr6sente u~e drographique bien

d6terainEe dont Pritchard (l§t'a) a donn6 ne d6finition

a6n6-"

ralement accept6e '4II.ans la litt6rature sùr' e sujet: "An es tuary

tS

a semi -enclosed coa

which has a free connection with the open \

sea water is measurably diluted with fresh drainage (1)" (p.3).

tal body of water ea and within which

water from land

-'\u Selon cette d6finition, la limite . . ont de l'estuaire

~

Saint-Laurent est situEe

1

la hauteur de l'Ile d'OrlEans;

cet endroit marque, en effet, l'extrêmitê de la pê~6tration

des eaux sa16es.

,-'

..

Dionne (1963a) repousse la limite de l'estuaire jusqu'au _..

,

Lac Saint-Pierre,

l

134 km en "amont de Qu6bec, en se basant sur le fait que la marEe y est encore perceptible. Cependant,

Pritchard (1967a) consid~re que du point du vue hydrologIque

la' section d'une rivi~re en . . ont de la zone saumltre, o~ la

aar6e se fait encore sentir, n'appartient pas

1

l'estuaire au

sens strict. BruneI (1970) invoque la pr6sence de trit~res

Ecologiques pour justifier l'existence d'une subdivision qu'il

n~JIlIle

"estuaire-fluvial", et qui s'6tendrait de

Trois":Rivi~res

l l'Ile d'OrlEans.

Etant donnE l'importance reconnue des apports d'eau sa16e dans la s6diaentation estuarienne, on se basera dans cette 6tude sur le concept de Pritchard pour d6terainer

(1) "Un estuaire est une aasse d' eau ceti~re ayant un acc~s

ouvert sur la aer et

dans

laquelle l'eau sa16e est dilu6e

de façon appr'ciable par l'eau douce provenant de l'Ecoule-aent terrestre".

o

-8-l"extr6mitê amont de l'estuaire du Saint-Laurent.

En ce qui concerne son extr!mitf aval, on le fait

1

coincider en a~nfr.l avec l'ouverture de la val16e du

Saint-\!

Laurent dans le Golfe ~ la hauteur de la Pointe-des-Monts

(BruneI 1910) (Fig. 1.2), bien que cette limite afographique ne

corresponde

A

aucun changement hydrographique marqu6.

A~point de vue physiographique, une subdivision natu-relle de l'estuaire est imposfe par le changement de pente très

abrupt marquant la tete du Chenal Laurentien i l'embouchure de

l~ rivière Saguenay (Dionne 1963a, BruneI 1970) (Fig. 1.2).

Dans cette rEgion, les, profondeurs moyennes dans l'axe de la

vallEe du Saint-Laurent passent de SO mètres ~ 200 mètres sur

une distance de S kilomètres.

L'estuaire du Saint-Laurent peut donc se subdiviser en

deu~ parties: l'une, qui s'Etend de la pointe amont de l'Ile a'OrlEans jusqu'l l'embouchure du Saguenay, dEsignEe ici comme

"estuaire moyen"; l'autre allant de l'embouchure du Saguenay jusqu'à la section de la Pointe-des-Monts aux M!chins, appelEe

"estuaire maritimeH _{(Fig. 1.2). Malgrf l'ambiguitE du terme}

"estuaire moyen", qui laisse pr!sUJler l'existence d'un "estuaire supErieur", on utilise~a cette terminologie qui est adoptEe

par beaucoup de chercheurs, afin de faciliter la r6fêrence

1

1

leurs travaux et 6viter les confusions.

1.6 Diaensions

L'estuaire .oyen a une longueur de 19S kiloaètres et

•

t ), 7

•

t.

,

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•

•

•

Fi,ure

I.

2

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Divisions de l'estuaire du saint-Laurent

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-10-une supe~ficie de 3277 kilom~tres carr~s tandis que l'estuaire

~ritime a une longueur de 200 kilom~tres et une superficie de

8100 kilom~tres carr~s.

La largeur de l'estuaire, qui est de 10 kilom~tres à

la hauteur de l'Ile d'Orl~ans, augmente assel rêguli~rement

vers l'aval pour atteindre 29 kilo.~tres à l'embouchure du

Saguenay et 50 kilom~tres

à

l,entr~e du Golfe.

r

A part quelques bassins excédant 180 m~tres, les

pro-fondeurs de l'estuaire moyen se situent g6nêraleaent entre 8 m~tres et 50 mètres. Par contre, l'estuaire maritime pr6sente

des profondeurs variant entre 20 m~tres sur la plate-forme

littorale et 400 m~tres au milieu du Chenal Lauren~ien.

1.7 Travaux d'~chantillonna&e

Les croisières d'Echantillonnage furent effectu~es dur,nt

les mois d'êt6 de 1971 et 1972

à

bord du

M/V

METRIDIA. un remor-queur en acier de 30.5 m~tres de longueur et 7.9 m~tres de

largeur. Le travail fut

_..

co~plEtE par une croisi~re sur le chalutier JEAN JACQUES S en juin 1971 et une autre sur le chalutier E.P. LE QUEBECOIS en october 1972.

En 1971, on procéda

à

un Echantillonnage prEliminaire

à

l'aide d~ stations espacEes de 4 kilo.~tres couvrant les

r~gions accessibles de l'estuaire moyen et de la partie sud de l'estuaire .aritime.

Un exaaen de~ rêsultats obtenus perait de déter.rrier

les endroits 1 fonds ~_e.t-~ôiiê;ntrer, en 1972,

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-11-l'~chantillonnage dans les lones de sEdiments meubles. Quelques

6chantillons ont Et6 prElevEs, en juin 1912, pr~s de la limite

amont de l'estuaire moyen (Chenal de l'Ile-aux-Oies et de

l'lle-aux-Grues) et, en octobre 1972, sur la cOte nord de

l'estuaire maritime pr~s de Fores~ville. De plus,une dizaine

d'Echantillons destinEs i un examen qualitatif furent recueillis,

en juin 1973. dans le chenal au sud de l' Ile-aux-Oies 'et de

l' Ile-aux-Grues.

L'Echantillonnage fut rEalis~ au Moyen d'une petite

drague cylindrique de 15 centim~tres de dia.~tre et de 60

centiM~tres de longueur et avec petit carottier i gravité,

type Phleger. L' Equipe.ent lEger ut i l iaf pr6s~n te de gros

avantages pour un travail de reconnaissance requèrant l'Echan-tillonnage d'une grande superficie de fonds dans un temps

A

limitE. La durEe Moyenne de station n'excEdait pas 10 minutes.

La drague est suffisa . . ent lourde pour pfnEtrer la couche de

surface sur une profondeur de plusieurs centim~tres. Des

orifices perc6s sur la paroi du fond peraettent i l'~au de

circuler'. Une pièce "de toile fixfe sur toutefois la perte des s6diaents fins.

que sa forae cylindrique et ,ses di-enSio~s relatives

le_-~sinae- des s6diaents et son voluae est suffis a

èche

pour peraettre un 6chantillonnage reprlsentatif du •• t6riel fin.

bien qu'il y ait risqùe d. di'criaination contre les fragaents

de roches les plus grossi.rs (plus de 1S c.nti.~tTes). Une

dralue du . . . . type. aais ayant une longueur d'environ

(:

•

f '

•

-12-150 centim~tres. a ~t~ utilis~e parfois pour fin de

reconnais-sance dans certaines r~gions. Elle avai t -le d@savantage d'être

p~us difficile à manier par gros temps et de mordre trop

profond~ment dans la stratigraphie de surface.

Le carottier à gravité utilis~ (type Ph1eger) p~se

35: kilogrammes et est muni d'une tube de 3. 8 centim~tres de

diam~tie. Il permet d'échantillonner de façon plus précise

que la drague la eouche de surface dans les s~diments meubles.

Par contre, son efficacit~ est réduite dans les' fonds i mat~­

riaux h~térog~nes. Les essais au carottier

_..

à piston, type

KUllenberg, se sont révélés infructueux i cause des courants.

La valeur des méthodes d'échantillonnage sera discut~e

à fond plus loin.

Environ I~O kilom~tres de transects acoustiques furent

obtenus au moyen d'une sondeuse s~ismique ayant une fréquence

de 5 KHz et une c/apaci té de p~nétration maximum de 3S à 40

m~tres dans les d~pOts fins (EG

&

G, "pinger probe", mod~le

224). Les informations bathymétriques étaient disponibles sur

le navir~ grAce à une sondeuse ELAC de 3S KHz.

J

Dans l'~stuaire moyen, on a occupé 83 stations de

draguage, 3 de carottage et 13 stations où les deux types

d'échan~i11onnage

ont

ét~ effectu~s

(Fig. 1.3 et FIg. 1.4). 1

Dans l'éstuaire maritime/on a dragué à 40 stations; on a

\

carptté i 16 stations, les deux techniques ont été utilisées

ensemble à une seule station (Fig. 1.5).

L'échantillonnage a été souvent co.p1iquE, soit par la

1

..

o

. Figure 1.3

\

\

Saplaceaent des 6chantil1ons prElevEs dans l'estuaire moyen en 1971

..

-23

-*66 1 l'

•

• _,

_.

-\ 1 station de station de station de '~ \ , ., draguage ('chantillon 123)

dr.guage (aucun Echantillon

1 quanti tatif)

carottage (carotte 166)

•

. , ,- ·'r H'~ " '-è

-13-(;

H

l

•

JO KIlOMfTUS fi

, 1

70 cd

échant ilions 1971

ESTUAIRE MOYEN DU' ST-LAURENT PROFONDEURS EN METRES

o

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1

!~ -. 41 lO'

•

Figure 1.4

Eaplaceaent des êcbantil\ons prElevEs dans' l'estuaire .oyen en 1972

• 117 station de draguage (Echantillon 1117)

~

•

station de draguage (aucun Echantillon quantitatif)

1

*121 st_tion de carottage (carotte 1128)

• 1

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00' .7' 30 -14-M

1

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7000' échantillons 1972 ESTUAIRE MOYEN DU ST-LAURENT PROFONDEURS EN METRES l.iI .. 411. H " . III.r 47 30'

...

,

l

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.,

_{Figure 1.5}

Baplacement des

Echantillon~

prElevEs dans.

l'estuaire aaritime

.

-56

station

fe

draguage (Echantillon 156)

-

station

de dra~age

(aucun Echantillon

quantitatif)

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-15-50 KILOMETRES FORE ST VlLL N

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6 00'

échantillons

ESTUAIRE MARITIME

DU ST-LAURENT

PROFONDEURS EN METRES o 48 C:': lai ••• d.

'fa". "' ...

00' o • 6900 1 . , 'n

o

'("

\

s

-16-force des courants (excédant par endroit 350 centi.~tres/seconde),

soit par la nature des sêdimènts, souvent grossiers et ne se

prêtant pas au carottage, soit par la bathymétrie. En effet,

"

les,régions au-dessus de l'isobathe de 10 m~tres étaient

in-accessibles et les zones plus profondes que 80 mètres se

révé-lèrent difficiles à atteindre avec l'équipem~t léger utilisé.

En conséquence, il n'a été possible d'étudier

systé-matiquement qu'une fraction (env~ron 50\) de la superficie

,

totale de l'estuaire. Pour la partie non échantillonnée, on

s'est basé sur des informations indirectes et souvent fragmen-taires pour inférer de la nature des fonds.

Les régions suivantes ne font partie de l'aire

échan-tillonnée en détail: la tête de l'estuaire entre l'Ile

d'Orléans et l'Ile-aux-Coudres, exceptée la région autour

de l' Ile-aux-Oie-s et de l' Ile-aux-Grues; la plate-forme

longeant la rive sud de l'estuaire moyen; l'embouchure du

Saguenay et le Che~l Laurentien. Dans la partie amont de

l'estuaire maritime, qui n'a été étudiée ici que pour fin de comparaison avec l'estua(re .oyen, on a restreint les observations aux plates-for.es nord et sud bordant le Chenal Laurentien.

A cause des liaitations dues aux aéthodes eaployées

et au noabre restreint de croisi~res possibles, le travail

accompli ne ~eut prétendre l représenter une étude

sédiaento-;'

logique exhabstive de l'estuaire .oyen. Par contre, il constitue

Il

; 2 i

-17-\

données obtenues sont suffisantes pour dégager les conditions de sédimentation qui ont prévalu durant son histoire récente.

1.8 Evaluation-de l'écha~~illonnage

Les différentes mesures faites sur les sédiments et l'interprétation de ces données ne permettent d'obtenir une description satisfaisanté des sédiments de surface que dans la mesure où elles sont effectuées sur un échantillon repré-sentatif. Il est donc utile ici de discuter brièvement des problèmes posés par un échantillonnage à l'aide d'une petite drague cylindrique comme celle que nous avons utilisée.

Durant les quelques minutes requises pour remonter la drague ~ la surface, il risque de se produire un,lessivage de l'échantillon entratnant une perte appréciable de sédiments

_..

fins. Pour la drague cylindrique u~ilisée dans cette étude, le rapport diam~tre-longueur est réduit de telle façon que le lessivage devient presque impossible sauf ~ la surface de la drague, compte tenu de l'épaisseur de l'échantillon et de l'état cohésif des sédiments. De plus, le fond de la drague,

.

qpi es~~percé d'orif~ces d'un quart de pouce, est recouvert

d'une toile fine qui évite le lessivage des sédiments contenus dans le fond de la~.:-drague. A cause des possibilités de lessi-vage vers la surface et vers le fond, on a prélevé l'échantillon

/ ' ~ ( - ' -)

au milieu du contenu de la drague, apr~s avoir/décanté l'eau \ 1 - " ,

de surface et déversé ce aatériel lent~ent dans un bassin de plastique.

()

ct

p ;,

-18-Bien qu'un certain lessivage soit possible avec le _,

·typ~ de drague utilisé~ celui-ci peut être beauc~up moins

important qu'en utilisant une benne du type Van Veen ou~eter­

son. En effet~ avec des sédiments hétérog~nes, les machoires

de ces échantillonneurs se referment Souvent mal à cause de

la présence de petits graviers, ce qui permet à l'eau de cir-culer librement et de lessiver les sédiments.

M8me si on réussit à minimiser le lessivage des

sédi-, mentssédi-, un probl~me demeure lorsqu'on utilise une drague au

lieu d'un carottier; l'échantillon prélevé intègre la couche

de surface sur une épaisseur de quinze 1 vingt centimètres.

,

Comme le démontre l'analyse des microstructures dans les

carottes, cette couche est inhomog~ne et stratifiée. L'usage

de, la drague élimine les poss ibili tés d' étudier la mince pell i-cule des dépÔts superficiels les plus récents. Pour une

sédi-mentation rapide comme celle des estuaires, c~t inconvénient

n'est pas primordial. La difficulté reste insurmontable

lorsque les courants de marée, comme il s'est produit dans cette étude, ne permettent pas d'ordinaire l'utilisation du

carottier. D'autre part, la petite drague utilisée remonte

assez rapidement (quelques minutes'-r0ur ~viter l'intégration

horizontale de s~diments de surface trop hétérogènes.

Néan.oins, 1 cause de ces limitations, l'analyse de

-l'échantillon recueilli peut ne représenter qu'une moyenne 'pour une couche d'épaisseur variable et une aire de dépOt

)

•

---_

... ,,;:. ....

_-

--

-19-pris en consid!ration en examinant sur la carte de distribution des sédiments (Fig. 111.1 et Fig. V.l) la répartition des

faci~s pé1itiques.

Les op!rations de carottage avec instrument lourd n'ont

~

1/1:. /1:. d 1 d d '1 1 ' ,

pu çtre comp etçes ans e ca re e ce traval pour es ralsons

citées plus haut. Des résultats ptéliainaires de carottage

plus récents effectuées par d'Angle jan (co . . unication

person-nelle) ont été toutefois disponibles pour interpréter les quelques observations obtenues avec le petit carottier.

i

1.9 Travaux de laboratoire

\Â

..

L~ travaux en laboratoire furent acco.plis, pendant

les étés de 1971 et 1972, dans le la~oratoire du GIROQ à

l'Université du Québec à Rimouski et pendant le reste de

l'année dans ceux du Centre des Sciences de la Mer,de

l'Univer-sité McGill l Montréal.

Les _éthodes d'analyse sont décrites en détail dans l'Appendice 1 •

1

(,

o

-20-CHAPITRE II

ASPECTS PHYSIQUES DE L'ESTUAIRE

2.1 HISTOIRE GEOLOGIQUE

,

2.1.1 Période pré-Pleistoc~ne

Pendant le Paléozo!que, p'r~s de 1000 .~tres de sédiments

marins furent déposés dans un dépression qui correspondait i

la vallée du Saint-Laurent. Vers la fin de cette époque, cette

dépression fut sujète à un mouvement général d'émergence. L'histoire sédimentaire de cette région est intimement liée

aux êvènements qui marquèrent l'évolution du géosynclinal d~s

Appalaches (Clark et Stearn, 1968).

Par la suite, un cycle d'érosion presque continu domina

la région de l'estuaire jusqu'à l'époque glaciaire. Peu

d'informations ont été obtenues sur cette longue période.

ToutefOis, on a établi qu'apr~s nivelle.ent, il y eut, pendant

le Tertiaire, un soul~Yement général d'environ 170 a~tres de

tout le Bas Saint-Laurent (Goldthwait dans Gadd 1971).

Goldthwait (dans Gadd 1971;) a aussi noté la présence,

pr~s de Québec, d'un chenal fossile, creusé dans la roche à

environ 30 .~tres au-dessous du niveau actuel de la aer,

indiquant le lit d'une ancienne rivi~~e qui occupait.déjà la

vallée du Saint-Laurent durant cette longue période d'6rosionJ

~

Cette rivi~re suivait la faille de Logan ("Logan ',s lineU

)

, <

"

-21-qui suit approximativement l'axe de l'estuaire actuel (Loring et Nota 1973).

Cette faille sépare, les roches ignées et aétamorphiques

du Bouclier canadien sur la cOte nord, des formations Cambro-

_'.

Ordoviciennes du Groupe de Québec sur la rive sud, 1 l'exception

d'une tr~s faible quantité de calcaire Ordovicien pr~s de

Baie-Saint-Paul sur la rive nord (Fig. II.1).

2.1. 2 Pleistocène

Les seuls dépÔts glaciaires identifiés jusqu'l présent

dans la vallée du Saint-Laurent datent de la derni~te

glacia-tion dite du Wisconsin. Au début de cette période, vers

70, 000 B. P., les glaciers, venant du no'rd, bloquèrent le flot

du fleuve Saint-Laurent ~ntratnant la formation d'un ou

plu-sieurs lacs glaciaires. Des varves de limon rouge, qui affleu-rent sur la rive sud du fleuve (Cap Lévard et Cap Charles),

correspondent i cette pre.i~re,phase glaciaire (Gadd, 1971).

De 69,000 B.P. 1 65,000 B.P., les glaces couvrirent

la vallée du Saint-Laurent, y accû.ulant un manteau de till,

appelé till de Bécancour, épais de 3 M. en moyenne, mais

atteignant parfois 20 m. (Karrow, 1957, 1959; Gadd, 1960b,

•

1971). Des varves de li.on d'origine glacio-lacustre marquent

le retrait des glaces (Gadd 1971).

Environ 8 m. de sables et de &ravier, d'origine

flu-viatile, furent déposés entre 65,000 B.P. et 60,00~ B.P.

o

7

(

Figur~ II: 1.

"'"

'Carte géologique de l'estuaire du Saint-Laureht

(d'apr~s Québec, Min. Rich. Nat. 1969) ORDOVICIEN INFERIEUR ET SILURIEN

Calcaire, gr~s et schiste SUPERIEUR ORDOVICIEN MOYEN 1 Schiste argileux et gr~s (Groupe de Lorraine)

6=

"../ Calcaire et schiste argileux

(Groupe de Trenton)

z

l ~ CAMBRIEN ET ORDOVICIEN PRECAMBI.IEN

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.

1 , " Roches volcaniques Schiste ardoisier,'quartzite,

gr~s calcaire, schiste

argi-leux, conglo.érat. (Plusieurs

groupes dont le Groupe de Québec)

Roches acides: granite et syénite

Roches basiques et ultrabasiques:

Gabbro et anorthosi~e . Tt-Roches ~t . . orphiques: Gneiss et paragneiss. Ii@SI

.'

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-22'-1 • 1 1 0 10 20 km S SH'wWW

r

'.

o

o

-23-1971). Une épaisseur d'un \!Iott'e de tourbe r9couvre.ces dépÔts.

Cette tqurQe donne des indications sur le climat subarctique

de cette ~poque (Gadd 1955, 1960b, 1971; Terasmae 1955, 1957,

1958).

Une deuxi~me avance des glaces débuta vers 60,000 B.P.

Comme. durant le stade de B~cancour. il Y eut d'abord la formation

d'un lac glaciaire, le lac Deschaillons (Iarrow 1957); Gadd . (1960b, 1971) remarque que ce lac fU,t formé pai une obs tructioIl;,

probablement un lobe glaciaire, qui se trouvait pr~s de Qu~bec

puisque les dépôts qui y sont ass~ciés. des limons en varves,

.

'se retrouvent tous A,l'ouest de Québec~ Gadd (1971) calcule

que les quelqu~s 20 A 30 m. de limons en varves représentent

--' .

une durée d'environ 500 ans.

Les glaces couvrirent de nouveau toute la vallée du Saint-Laurent. A cette avance, est associé le ti11 de Gentilly

(Gadd 1960a, 1971) d'une épaisseur moyenne de 2 A 3 m. et

d'un maxim~m de 20 m. (Karrow 1951).

L4 récession progressive qui suivit fut plus~eurs

fois in~err~mpue. Une de ces interruptions produisit, vers

13,000 B.P:, la moraine de Drummondvi11e au sud du fleuve

_,

Saint-Laurent (Gadd 1955,,1960b, 197~).

,

.

.

La fonte des glaces avait provoqué la formation d'Une

nappe d'eau douce qui occupait, ~ l'époque de la moraine de

,

.

'

Druaaondvil1e, la région entre le 'front glac~a..i.re et les

-Appalaches. Eile'était

s~parEe

de l'eaJ salée i l'est'par un

lobe glacia}re situé, dtapr~s Lee (19~2). au sud-ouest de

7

•

o

-24-l'Ile Verte. Lee (1962) observe, dans la région ,inondée alors

par les eaux iarines, des

dép~ts

de glace de paroi, d'argiles

marines et de sables deltaiques. Ces dépÔts et la moraine de

\ /

Saint-Antonin (Fig. II.2), laissée par le lobe glaciaire près

de l'Ile Verte, datent d'en~iron 13,000 i 12,000 B.P. (Lee

1962, 1963).

Le retrait du dernier lobe glaciaire de la vallée du

saift-Laurent pe~it aux deux masses d'eau de se rejoindre

et amorça l'épisode de la Mer de Champlain •

2.1.3 Mer de Champlain

Elson (1~69) a dressé une carte montrant l'étendue

maximum de la Mer de C~amp1ain (Fig. II.2}. Elle atteignait

"

les cOtes de 228 mètres au nord de Montréal, 182 mètres au sud de Québec, diminuant jusqu'i celle de 76 mètres près des

Méchins i l'entrée du Golfe. Gadd (1971), citant Goldthwait

(1913, 1971), explique cette diminution vers l'aval du niveau

.aximum~des plages par l'existence d'un bassin, lié sans doute i la dépression isostatique, dans la région de MOntréal et

de Quéôec dont la profondeur diminuait vers le nord-est. La

mer de Chaaplain occupa les basses terres du Saint-Laurent entre

Saint-Nar isse, au nord de Québec,

), est ~aintènant interprétée

par Xarrow (1957), Gadd (1971) et Lasalle et al (1972) co . . e

-"

"

Figure II.2

Position des moraines et étendue maximum

de la mer de Champlain (d' apr~s Lasalle"

et al. (197il et Elson (1969». 1

-~.---

...

-

moraine

région recouvert par l~.er de

Chaaplain

122 élévation des terrasses

(en lI~tres)

1

A \Y -,

••

72 7 ECHELLE , , 0 1 0 2 0

1""

-25-o 7

.. ~,

,,..

-26-cours du retrait des glaciers. Elle aurait été en contact

pendant un certain temps aièc la mer de Champlain et serait responsable de certains dépOts glacio-marins dans la région de Québec vers Il,000 B.P. (Lasalle et al 1972). Par la suite,

la mer de Champlain recouvrit entièrement cette moraine. On

a établi récemment la continuation de cette moraine jusqu'A la côte nord de l'estuaire du Laurent, près de Saint-Siméon (Fig. II.2) (Lasalle et al 1972; carte p. 3).

Gadd (1971) subdivise les sédiments de la mer de Champlain

en deux faciès: les sédiaents littoraux et les sédiment d'eau

profonde. Les faciès littoraux comprennent surtout les "sables

de Saxicava" et des tills remaniés. Ces dépOts ont été étudiés

par Gadd (1959a, 1959b, 1960a), Gadd et Karrow (1959) et Karrow

(1959). Les faciès d'eau profonde comprennent des argiles,

des 1 imons et des sables. Gadd (1960b) propose, pour ces dépôts,

le nOlll de "sable de la mer de Champlain" et "d'argile de la

mer de Champlain". L'épaisseur moyenne de ces dépôts semble

varier entre 15 et 6S mètres (Karrow 1961). Plusieurs études

ont été faites sur la minéralogie des argiles de la mer de Champlain par Peck et al (1951), Béland (1956), [arrow (1957) et Allen et Johns (1960).

L'argile de la .er de.Champlain est gris-bleue, molle,

glissante et plastique quant elle est huaide; très dure et

fracturée quant elle est sèche; elle est souvent fossilifère (Gadd 1971).

û

- ~htt!t )1" > _ : . . . - _

-21-,

2.1.4 Epoque R~cente

Le soul~vement post-glaciaire, caus~ par le rebond

iso-statique, a a.en~ le retrait progressif de la mer de Cha.plain.

Ce retrait fut marqu~ par des p~riodes de stabilit~ relative

(Lougee 1953a, 1953b). Plusieurs auteurs, dont Goldthwait (1911,

1912, 1971), Johnson (1925) et Dionne (1963b), ont ~tabli les

niveaux des terrasses qui furent form~es durant ces périodes

de stabi1it~.

~e sou1~vement post-glaciaire amena, entre 9,500 et

5,000 B.P., l'~rosion des dépôts glaciaires et par la suite la

formation de deux faci~s d'origine fluviatile: les sables des

terrasses basses et ceux des terrasses élev~es. Ces d~p6ts

ont ~t~ 4~crits principalement par Lee (1962) et Gadd (1971). On trouve les sables des terrasses élevées surtout entre

1

30 et 100 m~tres d'ar\itudè et les sables des terrasses basses

entre 20 m~tres et le niveau de la mer. Dans une coupe

trans-vers.le des sédiments de la r~gion de Trois-Pistoles, Lee (1962)

indique la pr~sence d'une couche de sable des terrasses ba,sses

sous le nive'au actuel de l'estuaire. Gadd (1971), parlant du

delta de Trois-Rivi~res, re.arque: "Bottom-set strata

contain-ing finer sediaents may have been deposited in areas east and west of the Sandy portion of the delta and in the part of the basin now occupied by the Saint-Lawrence River". (1) (p. 75).

(1) "Des strates i con{iguration horizontale, contenant des

sédiaents plus fin~t parraissent avoir été déposées dans les

régions l l'est et

a

l'ouest de la portion sableuse du

delta et dans la partie du bassin qui est aaintenant occup~e

par le fleuve Saint-Laurent".

, 1

()

o

; ,

Ff 7 ft 5 5 1 ' "

-28-En général, les sables des terrasses élevées sont bien

"'j(

triés, de grains fins i m~ens, contenant quelques couches de sable fin limoneux.

Les sables des terrasses basses, qui sont tr~s se~la­ bles, contiennent toutefois quelques cailloux, sont riches en mica et sont généralement jaunes-bruns da i la présence d'oxyde de fer et de matière organique (Gadd 1971).

Le présent travail vise entre autres 1 étudier la continuation de ces dépôts sous l'estuaire du Saint-Laurent et leur remaniement récent.

2.2 PHYSIOGRAPHIE DES FONDS DE L'ESTUAIRE

L'étude de la physiographie des fonds est intimement liée 1 celle de la distribution et de la nature des dépôts Récents, qu'elle contrôle en partie.

L'intensité des courants et leur capacité d'éroder et de transporter les sédiments est fonction de la profondeur moyenne, de l'emplacement des hauts-fonds, des tles, des che-naux et des bassins. Les relevés bathymétriques peuvent

égale-1

.ent suggérer l'emplacement de structures sédiaentaires anciennes ou récentes (moraines submergées, deltas, bancs de sable, etc .• ).

2.2.1 Estuaire moyen

L"estuaire .oyen coaprend d,es plates-fontes littorales

j)

et des cretes .édianes peu profondes avec des profondeurs

o

o

1

-

-19-ayant une orientation g~n~ra1e sud-ouest, nord;est, parallèle

\

A l'axe de l'estuaire: le Chenal Nord, le Chenal du Milieu \

èt le Chenal Sud. Les traits dominants de la physiographie de

l'estuaire moye~sont prêsent~s sur les fig~res II.3 et II.4.

,

Les r~gions peu pronfondes sont parsemêes d'îles dont

les principales sont, en descendant l'estuaire: l'Ile d'Orl~ans,

aux-Grues et aux-Oies, l'I1e-aux-Coudres,

l'Ile-aux-Li~vres et l'Ile Verte.

,

Le Chenal Nord, qui est le chenal principal et sert A la navigation, suit la cOte nord sur toute la longueur de

l'estuaire moyen. Il est marqu~ par une succession de bassins,

f>

reli~s par des seuils plus ou moins élevés, dont les plus impor-tants sont, d'amont en aval, le bassin du Cap Maillard, qui ne

d~passe pas 30 m~tres de profondeur; le bassin de l'Ile-aux-Coudres, qui longe la plate-forme de' l'Ile-aux-Coudres Jusqu'A

La Malbaie atteignant 80 m~tres et le bassin du Cap-à-l'Aigle,

du Cap-l-l'Aigle jusqu'A l'extr~mité aval de l'Ile-aux-Lièvres,

avec une dépression centrale dépassant 180 mètres au large du Cap Saumon.

En aval de l'Ile-aux-Coudres, le Chenal Nord présente j

souvent les aspects abrupts et irr~guliers, caractéristiques

d'une vallée glaciaire. La pente nord exposée est rocheuse et

abrupt~

Elle se

cont~nue

sous les eaux de l'estuaire.

La pente qui teraine le pla~eau de la c&te nord, a un gradient

.oyen de 12 degrEs tandis que le gradient de la pente sud ne

dEpasse pas 2 ou 3 degrEs.

,

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Figure ILl

(

Bathyaêtrie de l'estuaire .oyen

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DU ST-LAURENT

BATHYMETRIE

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-Figure II .•

Chenaux principaux de l'estuaire .oyen

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•

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2

~---~-~

-32-Le Chenal du Milieu 5 'étend entre l' Ile-aux-Coudres et

l'Ile-aux-Lièv~es sur une distance d'en~iron Z~ kiloaètresç

1

Il s'évase et s'approfondit en direction de 1'11e-aux-Lièvres mais sa profondeur maximum ne dépasse guère 40 mètres.

Le Chenal Sud longe la rive sud de l' 1 le Ver"te jusqu'à Saint-Jean-Port-Joli sur une distance d'environ 6S kilomètres

et se prolonge, mais de façon moins régul~ère, ~usqu'a I;Ile

d'Orléans. Sa profondeur demeure inférieure i 40 mètres.

En amont dè l'Ile-aux-Coudres, dans l'axe du Chenal du Milieu mais sans continuité directe, se trouve la Traverse du Milieu située au nord de l'I1e-aux-Grues et de

l'Ile-aux-Oies. Elle n'atteint que 20 .ètres de profondeur.

,,' "

Le Chenal Su'Ç, le Chenal du Mil ieu et la Traverse du Mill~'u

,f

ne constituent que de légères dépressions ayant des pentes

d'un ou deux degrés seulement. En contraste avec le Chenal

Nord, on n'y trouve pas d'affleure.ents rocheux. La surface

rocheuse y est recouverte d'une couche de dép~t~sédimentaires

d'Age glaciaire~ou Récente.

Du point de vue statistique, la bathyaétrie de l'estuaire

peut se subdiviser en trois rég~ons: 1) les régions ayant

r

moins de 10 .ètres de profondeur occupent plus de 50\ de la superficie de l'estuaire .oyen; 2) celles variant entre 10

et 30 .ètres, correspondant aux chenaux, il,' exception du Chenal Nord en aval de l'Ile-aux-Coudres, occupent presque 30\ de la

superficie totale; 3) les bassins du ~henal Nord, entre 30

-et 180 .ètres occupent 20\ de la superficie totale, la profondeur

i

! (

()

b r -33-! ,

la plus fréquente se situant entre

,/ 40 et 50 m~tres (Tableau

11.1) • #

Jt"

"

'Ces distinctions sont 1 importa~tes du point de vue de

l'hydrog!aphie et de la sédimentatipn dè l'estuaire: la r~gion

f

Il

est occupée par des faciès sableux et des gravieks, la.

rég,ion , 2 est celle où l' accumula.tion des 46p6ts fins Récent~

prédomine, la région '3~ çe1le oà l'intrusion des eaux salées

est la plus iinport3llte ..

2. 2.2 E~tuaire maritime

<-t;

physiographie

de.l'estu~ire

maritime est marquée

1

.

' _!

par la naissance _,

_.

dü Chenal Laurent~en,

_.

vaste val1é/e sous-marine,

~.

qui atteint dès profQndeurs de pr~s de

...

400 m~tres

_-

(Fig .. IL 5) .

L~ Chenal Laurentien s'étend sur plus de 1,000- kilom~tres dans

.

le Golf.e du Saint-Laurent' jusqu'à • peq.te du pla,teau continen-'

ta! au sud de Terre~e. Dans la région de.l'estuaire, la

largeur du chenal varie entre 7 kilo.~tres, 1 son extrémit~

[

~ ouest, un peu en aval du Saguenay, et 17 kiloaètres au large

..

de Forestville et de Rimouski. Le Chenal a une' pente longi~u~

.

dinaleqmoyenne de un 1 deux degr~5 1 son ~rigine qui va ~n

diminuant"vers moins de un 'degr~.

1)e chaque cO,té du Chenal Laurentien, s'étendent des

plates-(orm~s littorales de largeur variable •. Sur l~ rive "nord, la plate-forme est inexistante du Saguenay aux

J.

mais atteint

i4

ki1oa~tre5 au "~arge 4e' Fores'tv.ille.

() <;l

rive s~d, sa lar,eur au,.ente de " kiloa~tres pr~s de

_.

_.

_.

.

.

'~~~-Basques 1 14 kil0.~tres au large de Rimouski.

\ Escou.ins, \ Sur la

l'lle-1

!

1

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'0

,

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-0 ,

_..

t? .. ! -34-\ TABLEAlJ 11.1

Surfaœ

repr6sen~e par les différents intervalles de profoIideur dans l' estuaire mayen

•

_"

.

\.

Intervalles ,de, profondeur Surface (107 ~tres2) , dU ) total

o .

10 mètres ..,. 165.8

sot

"" , . 10 - Zo / _{53.8 16} '. 20"- 30 41.3 13 30 - 40 12.8 4 40 - 50 15.4 5 50

J

60

..

9.8 3 60 '- 10 ' 6.0 2 71> .. 80 5.3 2 '9\ 80 .. 90 6.4 2 90 - 100 3.3 1 100 .. 110 2.0

\

1 110 .. f20 '" _2.0 1 120 .. 130 1J 0 .. 4 130 .. 140 1.0 \ 0.'3 -: 3\ 140 .. ISO 0.5 0.2 ISO .. 160 0.5 0.2 160 .. 170 0.4 0.1 110 .. ISO 0.1 1 , 0.03 plus de 180 lIkt'eS 0.1 , 0.03

---

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327 .. 7 x 107, _rel cart'Es

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Bathymétrie de l'estuaire aarit:iae

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-35-o

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50 KILOMETRES N

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bathymétrie

ESTUAIRE MARITIME

DU ST-LAURENT

PROfONDEURS EN' METRES

_•

.. 8

00

C:':

tai ... cf .. bau. "'.,

•

•

e

-36-Les plates-formes des deux rives présentent des aspects

•

très différents: celle de la rive nord est formée d'une zone

étroite et presque horizontale entre la côte et l'isobathe de 10, m~tres suivie d'une plate-forme principale s'étendant

,

jusqJ'A environ 200 mètres ayant une inclinaison de un à deux

degrés et marquée A son extrémité par un changement de pente

abrupt. Le gradient de la pente nord du Chenal Laurentien

varie entre 5 d~grés et 10 degrés.

La plate-forme de la rive sud a un gradient régulier

de un degré ou moins entre la cOte et l'isobathe de 50 m~tres

o~ elle se termine. La pente débute donc

1

plus faible

pro-fondeur que sur la cOte nord. Elle est moins prononcée que

celle de la rive nord, ne dépassant pas 5 degrés. Quelques

Iles, constituées de roches sédimen~aires cambro-ordoviciennes,

la

émergent sur la pl~te-forme sud. Les principales sont, en

descendant l'estuaire, l'Ile-aux-Basques, l'Ile du Bic et l'Ile Saint-Barnabé.

2:3 HYDROGRAPHIE

2.3.1 Hydrographie du Saint-Laurent

L'hydrologie du fleuve Saint-Laurent a été étudiée par

Pardé (1948). Le débit aoyen du fleuve Saint-Laurent

1

Québec

est de 10, 200

a~tres

cubes par sec6'nde. Il est assez uniforae

au cours de l'année, n'atteignant, entre la ai-avril e~1a

fin . . i qu'un aaxi.ua de 10 ,400 a~tres cubes par seconde".