La province de Québec peut être divisée en trois secteurs géologiques qui correspondent approximativement à sa topographie : le plateau laurentien, la plaine du Saint-Laurent et les Appalaches. Pour en savoir plus sur le sous-sol de l’île de Montréal, consultez montreal-name.com.
Le plateau laurentien et son histoire
Le plateau laurentien, au nord de Montréal, couvre toute la partie nord de la province, ce qui représente les neuf dixièmes de la région. L’altitude varie de 240 à 610 m au-dessus du niveau de la mer, mais dans la péninsule du Labrador, certains sommets atteignent et même dépassent 1500 m. Au nord, le plateau laurentien s’étend jusqu’à la baie d’Hudson. Sa limite sud correspond approximativement à une ligne droite entre Ottawa et Québec, puis forme la rive nord de l’estuaire du Saint-Laurent. Ce relief est marqué par un escarpement de 90 à 150 m de haut, souvent appelé la « chaîne » des Laurentides. La surface du plateau laurentien est assez ondulée et sillonnée par de nombreux cours d’eau.
Quelques sommets se détachent nettement du plateau, mais dans l’ensemble, la ligne d’horizon est étonnamment plate. Les Laurentides, qui s’étendent sur 60 km au nord de Montréal, font partie de l’immense étendue de roches précambriennes connue sous le nom de Bouclier canadien. Ces roches sont presque exclusivement ignées ou métamorphiques, avec une structure cristalline bien définie : gneiss, granite, anorthosite, etc.
La chaîne des Appalaches
L’île de Montréal est située sur une plaine triangulaire qui borde les deux rives du fleuve Saint-Laurent, de la ville de Québec jusqu’à la frontière ouest de la province. Cette plaine fait partie des basses-terres qui s’étendent au nord jusqu’au bord du plateau laurentien, et au sud-ouest et au sud jusqu’à l’État de New York. Au sud-est, la plaine bute contre la grande faille de Champlain, qui s’étend du lac Champlain en direction du nord-est jusqu’à Québec et la vallée du bas Saint-Laurent.
Cette faille sépare les couches paléozoïques de la plaine des roches intensément plissées des Appalaches. Les basses-terres du Saint-Laurent, dans la province, forment un triangle approximatif entre Québec, Hull et le pied du lac Champlain. À l’exception de quelques petits massifs de roches ignées près de Montréal, qui s’élèvent de 150 à 300 m au-dessus de la plaine (comme le mont Royal au centre de Montréal), la surface de cette région semble, à première vue, parfaitement horizontale. Cependant, les altitudes varient de 30 à 150 m.
Le sous-sol des basses-terres est principalement constitué de roches de l’Ordovicien. Les roches de la plaine sont presque toutes d’origine sédimentaire. Elles se composent majoritairement de calcaire, de schiste, de grès et de dolomie. Les seules roches ignées de la région sont celles de la série des collines montérégiennes. De petits massifs de syénite, d’essexite et d’autres roches forment des buttes isolées qui se détachent du paysage de la plaine. De nombreux dykes ou « sills » pénètrent dans les couches environnantes sur plusieurs kilomètres à la ronde.
En Gaspésie, où la région est plus montagneuse que dans le sud, ces collines forment les monts Chic-Chocs. L’ensemble de la région montagneuse est connu sous le nom de chaîne des Appalaches, car elle fait partie du système appalachien qui s’étend vers le nord, de la Géorgie jusqu’à Terre-Neuve. La partie sud de cette chaîne de collines est connue sous le nom de Cantons-de-l’Est ; elle s’étend sur 240 km, de la frontière du Vermont jusqu’à la rivière Chaudière. Les Appalaches sont principalement composées de quartzites, de grès, de schistes et de calcaires. On y trouve également d’importantes intrusions de granites et de roches basiques.
La région est très faillée et beaucoup de ces roches sont fortement altérées. La plaine du Saint-Laurent, d’une superficie d’environ 39 000 kilomètres carrés, est la principale région agricole du Québec. La région des Appalaches, au sud de la plaine du Saint-Laurent, dont la partie la plus proche se trouve à environ 95 km de Montréal, offre certains des paysages les plus spectaculaires au monde. À quelques kilomètres au sud-ouest se trouve le plus haut sommet des Chic-Chocs, le mont Jacques-Cartier, qui culmine à 1270 m.
Description de la géologie du substrat rocheux
L’île de Montréal fait partie de la région des basses-terres du Saint-Laurent. Le substrat rocheux de Montréal s’est formé par ordre chronologique. L’ère précambrienne : des roches ignées et métamorphiques de l’ère précambrienne forment le socle rocheux de Montréal, sur lequel les formations ultérieures se sont déposées. Ces roches affleurent à une courte distance au nord-ouest de l’île de Montréal et dans les Laurentides, et sont les seules roches exposées de cette époque. On les trouve dans la partie nord de l’île de Montréal, dans la région de Laval, près de Cartierville. Viennent ensuite les ères paléozoïque et mésozoïque, caractérisées par une submersion marine du Précambrien. Cette période couvre l’ère paléozoïque, qui inclut les périodes du Cambrien, de l’Ordovicien et du Dévonien. Les roches de ces périodes sont caractéristiques de toute l’île de Montréal, à l’exception du mont Royal. À Montréal, il n’y a aucun vestige des événements qui ont pu se produire au Cambrien. À l’exception de sa partie nord, la région est caractérisée par le grès de Potsdam, riche en grains de quartz.
L’Ordovicien commence par une formation d’environ 370 m d’épaisseur, composée principalement d’un calcaire dolomitique dur, gris bleuâtre et fossilifère, connu sous le nom de formation de Beekmantown. Ce calcaire affleure largement dans la partie ouest de l’île de Montréal et sur l’île Jésus. Au-dessus du Beekmantown se trouve la formation de Chazy. Cette formation, représentée principalement par un calcaire gris souvent cristallin et fossilifère, peut atteindre jusqu’à trois cents pieds d’épaisseur et se compose de couches de schiste et de calcaire. La formation de Chazy se trouve dans la partie nord de l’île.
L’île de Montréal et ses formations
La formation de Black River constitue la base de l’Ordovicien moyen et supérieur. Cette formation a généralement une épaisseur de cinquante pieds. Le Trenton est une formation ordovicienne qui affleure à Montréal. Son épaisseur est d’environ 240 m. Le Trenton est très fossilifère. Il est composé de calcaires, généralement en couches minces avec des intercalations de schiste. La formation de Trenton est recouverte par une épaisse couche de schiste d’Utica et de schiste de Lorraine. Il n’y a pas de démarcation claire entre ces deux formations. En général, dans la région de Montréal, nous n’avons aucun témoin des événements qui ont pu se produire au Silurien, au Dévonien et au Mésozoïque, à l’exception des calcaires dévoniens qui ont contribué à former la brèche de l’île Sainte-Hélène.
Enfin, la dernière ère représentée est le Cénozoïque, qui a été marquée par de grands mouvements de la croûte terrestre ayant donné naissance aux Alpes et à l’Himalaya. Dans la région de l’actuel Montréal, l’ère cénozoïque a connu une activité volcanique qui a conduit à la formation des collines montérégiennes, y compris le mont Royal. Cette époque a été caractérisée par deux intrusions majeures.
La première et la plus importante intrusion était de type basique ; elle a donné naissance au gabbro. Il est possible que lors de cette intrusion initiale, le magma ait atteint la surface pour s’épancher en coulées de lave. La deuxième intrusion, beaucoup moins importante, était de type acide. Elle a donné naissance à la syénite. C’est ainsi que des brèches ignées se sont formées à certains endroits sur les flancs du mont Royal et dans ses environs. La plus célèbre de ces brèches est celle qui s’est produite sur l’île Sainte-Hélène.