Northern Appalachian Anomaly

Résumé:

A new geology paper by Thomas Gernon and colleagues proposes that the Northern Appalachian Anomaly—a puzzling low-velocity zone under New England—is a migrating Rayleigh-Taylor instability triggered by Labrador Sea rifting about 80 million years ago.

This geodynamic legacy challenges conventional views of a mechanistic link to the Central Atlantic passive margin.

Étude:

The Northern Appalachian Anomaly (NAA) is a prominent low-seismic-velocity zone, ∼400 km in diameter, in the asthenosphere beneath New England (northeastern USA). Previous studies interpreted this shallow feature, occurring at a depth of ∼200 km, as a thermal anomaly tied to edge-driven convection along the North American continental margins. Those studies recognized, however, that upwelling here is highly unusual given that the passive margin has been tectonically quiescent for ∼180 m.y. We propose an alternative model, based on geologic observations, geotectonic reconstructions, and geodynamic simulations, that the anomaly instead represents a Rayleigh-Taylor instability linked to the breakup of the distant Labrador Sea continental margin. A Labrador Sea origin at breakup, ca. 85−80 Ma, would imply the migration of a chain of Rayleigh-Taylor instabilities at a rate of ∼22 km/m.y., close to expected rates from geodynamic models. A migrating-instability origin for the anomaly can reconcile its spatial characteristics, depth profile, and position near a long-inactive continental margin. A corollary is that the north-central Greenland anomaly, a mirror-image of the NAA, also potentially originated at the time of breakup. Further, The Central Appalachian Anomaly may fit this model if it represents an early-stage instability linked to rifting onset in the Labrador Sea. The NAA and other associated anomalies viably represent a legacy of continental rifting and breakup along the distant Labrador Sea margins.

 

L'intrusion magmatique du Mont Royal (Matthias Schultz)

Trouvé ici.

Manicouagan 5 (1964)

Ce vidéo mentionne la profondeur inattendue de la rivière Manicouagan (voir autour de 5:30 ey 16:30).

Le professeur Lajeunesse a publié un papier sur le sujet en 2014.

Début du Moyen-Âge

 

Une nouvelle étude confirme que les plus vieilles roches de la Terre se trouvent au nord du Canada

Ces roches formées pendant l’Hadéen sont situées au Nunavik en haut du 55e parallèle dans la province du Québec

Une équipe de chercheurs canadiens et français vient de confirmer que le nord du Québec abrite les plus anciennes roches connues sur Terre, datant de 4,16 milliards d’années.

Dirigée par Jonathan O’Neil, professeur agrégé au Département des sciences de la Terre et de l’environnement à l’Université d’Ottawa, cette découverte majeure est le fruit d’une collaboration entre Christian Sole (qui a terminé sa maîtrise à l'Université d'Ottawa en 2021), Hanika Rizonorth_eastlien externe (professeure à l’Université Carletonnorth_eastlien externe), Jean-Louis Paquette (chercheur au Centre national de la recherche scientifique (CNRS),north_eastlien externeau Laboratoire Magmas et Volcans de l’Université Clermont-Auvergnenorth_eastlien externe, France, maintenant décédé), David Benn (ancien étudiant au baccalauréat à uOttawa) et Joeli Plakholm (ancienne étudiante au baccalauréat à l’Université Carleton).

Le professeur O’Neil, qui a supervisé l’étude originale, explique : « Les résultats obtenus lors de la maîtrise de Christian Sole étaient extrêmement prometteurs. Nous avons poursuivi la recherche après la finalisation de sa maîtrise pour confirmer l’âge exceptionnel de ces roches.»

Un site géologique exceptionnel

Les échantillons ont été collectés en 2017 près de la municipalité d’Inukjuak, au Nunavik, dans le cadre du projet de maîtrise de Christian Sole. Après des analyses préliminaires, des travaux additionnels ont été menés à l’Université d’Ottawa et à l’Université Carleton afin de confirmer l’ancienneté des roches. 

« Depuis plus de 15 ans, la communauté scientifique débat de l’âge des roches volcaniques du nord du Québec. Nos recherches antérieuresnorth_eastlien externe suggéraient qu’elles pourraient dater de 4,3 milliards d’années, mais ce n’était pas un consensus », rappelle le professeur O’Neil.

Une fenêtre sur la Terre primitive

L’étude actuelle démontre que des roches intrusives traversant ces formations volcaniques sont âgées de 4,16 milliards d’années, ce qui confirme que les roches volcaniques sont nécessairement plus anciennes, et donc que cette région du nord canadien abrite bel et bien les plus vieilles roches terrestres connues. « Cette confirmation positionne la ceinture de Nuvvuagittuq comme le seul endroit sur Terre où l’on retrouve des roches formées pendant l’Hadéen, soit pendant les premiers 500 millions d’années de l’histoire de notre planète », précise le professeur O’Neil.

Pour établir l’âge de ces roches, les chercheurs ont combiné la pétrologie et la géochimie et employé deux méthodes de datation radiométriques utilisant différents isotopes des éléments samarium et néodyme comme deux chronomètres indépendants donnant le même âge de 4,16 milliards d’années. Cette avancée offre une fenêtre unique sur la Terre primitive. « Comprendre ces roches, c’est remonter aux tout débuts de notre planète. Cela nous aide à mieux saisir comment les premiers continents se sont formés et à reconstituer l’environnement où la vie aurait pu émerger », conclut le professeur O’Neil.

Pour en savoir plus, consultez l’étude publiée dans le journal « Science », intitulée « Evidence for Hadean mafic intrusions in the Nuvvuagittuq Greenstone Belt, Canada north_eastlien externe». 

Trouvé ici.

New Scientist: These rocks are probably the last remains of Earth's early crust

New Scientist: 

Il y a un peu plus de 4 milliards d'années, le magma du manteau terrestre a infiltré une fracture de la croûte primordiale de la jeune planète. Au cours des éons suivantes, presque toute la croûte précoce de la planète a fondu dans le manteau, sauf une petite zone autour de cette fracture, qui survit aujourd'hui.

Du moins, c'est l'histoire selon la dernière analyse des isotopes radioactifs de cette roche, qui est toujours accessible à la surface dans le cadre de la ceinture de roches vertes de Nuvvuagittuq, une formation sur les rives de la baie d'Hudson au Canada. Cet échantillon potentiel de la croûte terrestre précoce fait l'objet d'un débat de longue date parmi les géologues : est-ce le plus vieux rocher du monde, ou simplement extrêmement vieux ?

Pour en savoir plus : https://www.newscientist.com/article/2485959-these-rocks-are-probably-the-last-remains-of-earths-early-crust/

Image : Jonathan O’Neil

 

There's An Invisible Ocean Between These Fossils (PBS Eons)

 

Le complexe morainique de Saint-Narcisse

Le complexe morainique de Saint-Narcisse s’étend sur 750 km le long de la marge méridionale des Laurentides, au Québec, au nord de la vallée du Saint-Laurent, entre l’Outaouais et le Saguenay. Vers l’est, la marge glaciaire était située dans l’estuaire actuel du Saint-Laurent. Vers l’ouest, en Ontario, les formes associées sont suivies dans le massif Algonquin, jusqu’à 235 km de l’Outaouais. Le tracé général du complexe inclut de grands lobes et rentrants liés à la topographie. Dans la basse vallée du Saint-Maurice, la Moraine de Saint-Narcisse est composée de dépôts glaciomarins proximaux, de till et d’argile marine remaniée (Diamicton de Yamachiche) et de till de fusion sur place et de dépôts fluvioglaciaires et juxtaglaciaires (Dépôts de Charette). L’Épisode de Saint-Narcisse est subdivisé en plusieurs phases non nécessairement synchrones sur toute la marge glaciaire: réavancée locale dans les dépressions importantes, phase majeure de stabilisation à l’origine de la Moraine de Saint-Narcisse, fonte sur place indiquée par des structures imbriquées et épandages proglaciaires, puis retrait lent marqué par des bourrelets morainiques concentriques. Compte tenu des limites de précision des éléments de datation disponibles, la chronologie proposée est flottante. Deux repères marquent les limites d’âge et de durée de la phase majeure de l’Épisode de Saint-Narcisse. Celle-ci ne peut débuter qu’après l’invasion de la vallée du Saint-Laurent par la Mer de Champlain, vers 12,9 ka cal, et un retrait glaciaire rapide. Elle doit être terminée vers 12,5 ka cal pour permettre le début du déversement du Lac glaciaire Algonquin du bassin du lac Huron vers la vallée de l’Outaouais. L’épisode est attribué à la première partie du Dryas récent représentée également dans le Maine, en Gaspésie et en Nouvelle-Écosse. Il indique une augmentation du bilan glaciaire de l’Inlandsis laurentidien en réponse à un forçage climatique. Il est suivi d’une phase de retrait lent qui aurait duré entre 700 et 900 ans. La fin du Dryas récent est marquée par la Moraine Mars-Batiscan, située entre 17 et 70 km au nord du complexe morainique.

Trouvé ici.

Basses terres du Saint-Laurent

Extraits de cet article:

Histoire géologique

Les détails du relief des basses terres d'aujourd'hui résultent de la dernière glaciation continentale, d'une submersion marine ultérieure, d'une émersion et finalement de l'érosion et de la sédimentation fluviale. La preuve d'une période de glaciation antérieure a été effacée par les glaciations subséquentes, mais les dépôts exposés dans les vallées près du lac Saint-Pierre indiquent qu'un premier intervalle de météorisation et de déposition de graviers fluviaux a été suivi d'au moins deux périodes glaciaires séparées par l'intervalle non glaciaire de Saint-Pierre, pendant lequel de la tourbe et des sédiments lacustres se sont accumulés. Cet intervalle s'est produit il y a environ 70 000 à probablement 34 000 ans.

La dernière avance glaciaire importante a recouvert la région il y a plus de 18 000 ans. Cette nappe glaciaire a fini par se retirer après quelques nouvelles avancées mineures, découvrant par intermittence les parties sud et sud-ouest des basses terres, qui ont alors été inondées par des lacs proglaciaires. Les glaces résiduelles obstruant la vallée du Saint-Laurent près de Québec se sont désintégrées il y a 13 000 ans, et la mer a inondé la région, formant une nappe d'eau appelée la mer de Champlain.

Il y a 13 000 à 10 000 ans, les basses terres du Saint-Laurent se sont élevées rapidement (jusqu'à 20 m par siècle), conséquence de la disparition de la masse glaciaire. La relique la plus élevée des lignes du rivage de la mer de Champlain se trouve désormais à 230 m au-dessus du niveau de la mer du côté nord des basses terres et à 75 m plus bas du côté sud.

La mer s'est retirée il y a 9500 ans et, pendant une brève période, un lac dont la surface était à 40 m (altitude actuelle) a occupé la partie centrale du bassin. Il s'est vidé quand le Saint-Laurent a creusé son chenal plus profondément en aval de Québec. Le cours actuel du fleuve a été tracé il y a quelque 6500 ans.

Géographie

L'altitude va de 15 m au-dessus du niveau de la mer le long du Saint-Laurent, au nord-est de Montréal, à 150 m à la périphérie des Laurentides, au nord; des Adirondacks, au sud; des contreforts des Appalaches, au sud-est; et du Bouclier précambrien de l'Ontario, à l'ouest.

(...) À grande échelle, le relief est le résultat de 100 millions d'années de météorisation et d'érosion par les rivières des strates paléozoïques horizontales à légèrement inclinées qui constituent les basses terres. Ces roches, des plus anciennes (les plus profondes) aux plus récentes (les moins profondes), sont le grès, la dolomie, le calcaire et le shale, vieilles de 520 à 480 millions d'années. Ces sédiments se trouvent dans un bassin entouré de roches cristallines plus anciennes et plus résistantes. Sous les roches sédimentaires, se trouve une ancienne surface d'érosion à relief modéré, constituée de roches précambriennes plus anciennes.

Les basses terres sont dominées par les collines montérégiennes, série de monts isolés dans une ceinture d'une vingtaine de kilomètres de large s'étendant vers l'est, de Montréal jusqu'aux Appalaches. Ce sont, de l'ouest à l'est, les monts Royal (231 m), Saint-Bruno (213 m), Saint-Hilaire (404 m), Saint-Grégoire (229 m), Rougemont (366 m), Yamaska (411 m), Shefford (518 m) et Brome (548 m). Tous sont des vestiges érosifs de roches ignées intrusives d'âge crétacé inférieur (de 144 à 97,5 millions d'années). Il ne subsiste aucune preuve directe pouvant témoigner de la formation de volcans au-dessus des intrusions.

Des dykes et des filons-couches ignés émanent des collines montérégiennes, certains supportent des terrasses autour des montagnes et forment des parties des rapides de Lachine, dans le Saint-Laurent. Des collines de roches cristallines précambriennes se dégagent des roches sédimentaires des basses terres, de 30 à 50 km à l'ouest de Montréal, aux collines d'Oka (260 m), au mont Rigaud (213 m) et à une colline près de Saint-André-Est (137 m). De 800 à 1200 m de roc ont été érodés des basses terres depuis 100 millions d'années. La bordure nord est un escarpement de ligne de faille érodé en bien des endroits.

Les basses terres font partie d'un fossé d'effondrement qui remonte à la période crétacée et constituent une région à forte probabilité de tremblements de terre susceptibles de causer de graves dommages. Dans les temps historiques, 10 tremblements de terre importants environ se sont produits à chaque siècle.

Sol

Le sous-sol de presque toutes les basses terres du Saint-Laurent est constitué d'argile déposée dans la mer de Champlain. L'épaisseur de la couche d'argile atteint 60 m le long de la rive nord, près de l'ancienne marge du glacier, puis diminue progressivement jusqu'à pratiquement disparaître. Lorsqu'elle est soumise à une infiltration d'eau excessive provoquée par des pluies abondantes ou la fonte des neiges, l'argile devient instable et s'affaisse. Elle provoque alors des glissements de terrains qui par le passé ont fait des victimes et causé des dommages à des propriétés.

Le sous-sol des parties ouest et sud des basses terres se compose de sédiments glaciaires (till) plutôt que d'argile marine. L'action des vagues a séparé le silt et l'argile du till, laissant sur place du sable et du gravier, c'est pourquoi les dépôts de plage sont communs sur les collines de cette région. De nombreuses plages de sables et de gravier bordent les basses terres, les flèches et les barres y indiquent les anciens niveaux du plan d'eau. Les fossiles abondent dans les dépôts de la mer de Champlain, où l'on trouve notamment des foraminifères, des mollusques ainsi que des vertébrés comme les phoques et les baleines. Ces fossiles indiquent que ces eaux étaient semblables à celles des côtes du Labrador et du golfe du Saint-Laurent.

Dans la partie centrale des basses terres, la plus basse en altitude, les zones sablonneuses au nord et à l'est de Montréal sont des vestiges d'anciens deltas du Saint-Laurent et de la rivière des Outaouais. De basses terrasses couvertes par les sables de rivière se rencontrent dans la partie est des basses terres. À certains endroits, le sable s'est formé en dunes; certaines prennent la forme de crêtes allongées pouvant atteindre 18 m de hauteur, et on les appelle « crêtes de coq ». La végétation permet de stabiliser le sable éolien. Aux abords du Saint-Laurent et de la rivière des Outaouais, entre Ottawa et le Lac Saint-Pierre, des lits de rivière abandonnés forment des fossés larges de 2 km et dont les berges peuvent atteindre 10 m de hauteur.

Dans la plaine, à l'est de Montréal, à peu près parallèles au fleuve Saint-Laurent, se trouvent des bourrelets de sable blocailleux de 1,5 à 4,5 m de hauteur sur 30 m de largeur. Il semble que ce soit des matériaux transportés et poussés par les glaces flottantes et qui se sont amoncelés au cours des stades initiaux de la formation du fleuve. Ces crêtes fournissent d'excellents emplacements pour les bâtiments et les routes. De nombreuses communautés rurales se sont établies dessus.

Cap-aux-Os, Gaspésie

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Origine du mont Royal (Pierre Bédard)

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Le mont Saint-Hilaire (Musée canadien de la nature)

 

Les océans de la Terre n’ont pas toujours été bleus, disent les scientifiques

Extraits de l'article:

Earth’s oceans may not have always been as brilliantly blue as they are today. In fact, there may have been a time when they weren’t blue at all. According to researchers at Japan’s Nagoya University, Earth’s earliest oceans glimmered with green hues for over 2 billion years. The ramifications may not only better our understanding of Earth’s distant past—it may help expand our search for life elsewhere in the galaxy.

Although Earth itself cohered into a planet around 4.5 billion years ago, most estimates suggest it took at least another 800 million years before the earliest lifeforms developed. But while lifeless during that time, the planet was already covered by vast oceans dotted with hydrothermal vent systems that released large amounts of ferrous iron into the water.

The earliest cyanobacteria, commonly known today as algae, emerged around 4 billion years ago as some of the first organisms to perform oxygenic photosynthesis. While modern plants use chlorophylls for this process, ancient cyanobacteria also collected the sun’s energy through phycobilins in their antennae. Cyanobacteria’s rise ultimately helped kick off a period roughly 2.4 billion years ago known as the Great Oxidation Event. During this time, oxygen accumulated in Earth’s atmosphere, which in turn had major ramifications for the evolution of life. But the reason why cyanobacteria needed those phycobilins remained a mystery to researchers for years.

A group led by Taro Matsuo at Nagoya University recently explored one potential explanation in a study published in Nature Ecology & Evolution. Using advanced computational chemical simulations, Matsuo’s team was able to approximate how the light spectrum diffused underwater during the Archean era 4–2.5 billion years ago. They determined the increasing amounts of oxygen produced by organisms like cyanobacteria eventually interacted with an ocean’s iron content, changing it from ferrous to ferric iron.

Unlike ferrous iron, ferric iron is insoluble, which means it precipitates out of water in the form of rust-like particles. These ancient iron-heavy oceans interacted differently with light wavelengths, with ferric iron particles absorbing mostly blue and red light and leaving the green to refract into the water. According to Matsuo’s team, this would have given oceans a much greener tint to the human eye (had humans been alive at the time). Consequently, cyanobacteria continued to evolve phycobilins in order to absorb light through all that green.

“Genetic analysis revealed that cyanobacteria had a specialized phycobilin protein called phycoerythrin that efficiently absorbed green light,” Matsuo said in a statement. “We believe that this adaptation allowed them to thrive in the iron-rich, green oceans.”

Matsuo wasn’t always a believer in his green ocean hypothesis. When he first began pondering the idea in 2021, he was “more skeptical than anything else. “

“But now, after years of research, as geological and biological insights gradually came together like pieces of a puzzle, my skepticism has turned into conviction.”

A major moment in this journey occurred in 2023 during a field study on the Satsunan archipelago’s Iwo Island. Located southwest of Kyushu, the area’s ocean water is known for its unique coloration.

“From the boat, we could see that the surrounding waters had a distinct green shimmer due to iron hydroxides, exactly like how I imagined the Earth used to look,” said Matsuo.

The implications also go beyond Earth itself. While blue-tinted planets may hint at potential water elsewhere in the galaxy, Matsuo believes astronomers could consider expanding their color palettes.

“Remote-sensing data show that waters rich in iron hydroxide, such as those around Iwo Island in the Satsunan archipelago, appear noticeably brighter than typical blue oceans,” he explained. “This leads us to think that green oceans might be observable from a longer distance, making them easier to detect.”

 

D’immenses galeries souterraines découvertes dans une caverne sous les pieds des Montréalais

Extraits de l'article:

La mystérieuse caverne de Saint-Léonard n'a pas fini de livrer ses secrets : deux spéléologues y ont nouvellement découvert des galeries, vieilles de 15 000 ans.

Le mois dernier, les spéléologues Daniel Caron et Luc Le Blanc ont enlevé des débris obstruant une fissure de la caverne située dans le parc Pie-XII.

C’est là qu’ils ont découvert une impressionnante galerie, inconnue jusqu’alors. Daniel Caron est sur un nuage, plusieurs mètres sous terre.

"[C'est] le rêve, pour un spéléologue, de trouver en plein centre-ville de Montréal une galerie de cette dimension-là."

Une citation deDaniel Caron, spéléologue

Les deux spéléologues se doutaient qu’il y avait peut-être une galerie inconnue dans cette caverne. Ils ont utilisé la technique des sourciers, qui a confirmé ce qu’ils pensaient.

« On a décidé de creuser dans une petite fissure, parce que dans les années qui avaient précédé […] on avait identifié qu’il y avait probablement une galerie au-delà de ce qu’on connaissait », dit M. Caron.

Les galeries sont le résultat de la dislocation d’un glacier, il y a de cela plusieurs millénaires. Les parois sont verticales, l’eau vient de la nappe phréatique montréalaise. Le niveau de l’eau atteint parfois cinq mètres et, à certains endroits, le plafond.

Pour l’instant, les deux spéléologues ne savent pas jusqu’où va la galerie. Il faudra attendre l’été pour que le niveau de l’eau redescende et que les deux hommes puissent continuer l’exploration.

François Gélinas, un spéléologue amateur, directeur général de la Société québécoise de spéléologie, a eu l'occasion de visiter la nouvelle galerie à plusieurs reprises.

« C’est un moment unique, extraordinaire, sidérant. J’y retourne encore et je n’en reviens pas. C’est un assez grand volume, on parle d’une galerie qui fait au-delà de 200 mètres de long, ce qui est quand même énorme pour une caverne du Québec. […] Les stalactites et les stalagmites sont encore présentes. Dans certains coins, les stalagmites ont 20 centimètres de long, ce qui est rarissime au Québec », a-t-il expliqué en entrevue à 24/60.

Il précise qu'il s'agit d'un des seuls endroits au monde où l’on observe cette genèse de caverne, que l’on appelle glacio-tectonique. C'est aussi ce qui explique son âge.

« On sait que c’est 15 000 ans à cause de sa formation. Les murs sont très droits, dans les photos on voit qu’ils peuvent s’encastrer, et les creux et les bosses s’encastrent, c’est donc vraiment un déplacement de la roche, et la seule force qui a pu la déplacer, c’est les glaciers », explique François Gélinas.

Les nouvelles galeries ne seront pas ouvertes au public durant la prochaine année. L’accès y est difficile et elles n’ont pas encore été cartographiées de manière précise. L’arrondissement de Saint-Léonard a commandé une étude à cet effet.

Le conseiller municipal Dominic Perri veut strictement encadrer les visites pour éviter que le site exceptionnel ne soit vandalisé par les visiteurs qui voudraient emporter une stalactite en guise de souvenir.

« Par la suite, je l’imagine, il y aura des visites de contrôle, parce qu’on ne veut pas que les stalactites qui existent soient brisées, comme ça a été fait dans la première partie de la caverne », dit le conseiller de Saint-Léonard.

The Graveyard at the Center of the Earth (PBS Eons)

 

Dernier maximum glaciaire

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Manicouagan

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L'aventure des peuples arctiques

 

Épicentres des tremblements de terre dans la région de Charlevoix

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Les dinosaures que l'évolution a oubliés (PBS Eons)

Les dinosaures d'Appalachie...