Tableau d'honneur de la FÉSP / Des données bathymétriques à haute résolution acquises à l'aide d’un sonar multifaisceaux et d’un interféromètre ont permis de cartographier pour la première fois la géomorphologie subaquatique des lacs Pentecôte, Walker et Pasteur, trois fjords lacustres profonds et rapprochés sur la Côte-Nord (Est du Canada). Ces anciens bassins sédimentaires glaciomarins ont été isolés par le relèvement glacio-isostatique pour évoluer en lacs profonds et allongés aux versants abrupts. Leur position géographique clé et leurs caractéristiques limnogéologiques typiques des fjords présentent un potentiel exceptionnel pour des reconstitutions paléoenvironnementales à haute résolution sur une longue période de temps. Une modélisation du potentiel hydraulique suggère que le Lac Walker a probablement existé en tant que lac sous-glaciaire sous l’Inlandsis laurentidien pendant le Dernier Maximum Glaciaire, suggérant que des sédiments pourraient avoir échappé à l'érosion glaciaire et contenir des paléo-enregistrements de la et/ou des dernière(s) glaciation(s). Ces lacs, localisés à proximité des systèmes morainiques du Dryas récent et inondés lors de la transgression marine postglaciaire de la Mer de Goldthwait, ont préservé des archives sédimentaires laminées jusqu'à aujourd'hui, enregistrant les changements paléoenvironnementaux produits depuis la dernière déglaciation. Les profils acoustiques de sous-surfaces acquis à l'aide d'un Chirp bi-fréquences (3.5. et 12 kHz), ainsi que les carottes de sédiment ont révélé la présence de quatre unités sédimentaires. Le soubassement acoustique (U1), c.-à-d. le socle rocheux et/ou les sédiments de contact glaciaire, révèle la présence de vallées rocheuses en forme de V au fond des lacs qui ont possiblement échappé à l’érosion glaciaire. Les moraines observées dans les lacs et à l’embouchure de leur vallée structurale indiquent une déglaciation rapide ponctuée par de courtes stabilisations glaciaires. Au cours de la déglaciation et à la suite de leur isolation, les lacs ont été remplis par d’épais sédiments rythmiquement laminés de silts et d’argile (U2) déposés pendant l’épisode marin et/ou glaciolacustre, qui ont été perturbés par des mouvements de masse durant la déglaciation. Des datations AMS 14C révèlent que la déglaciation des bassins versants des lacs Pentecôte et Walker et le développement des conditions para- et postglaciaires sont survenus vers < 7995 à 8160 et < 7845-7950 cal BP respectivement. Le développement des longues plaines deltaïques à la tête des lacs au cours de l'Holocène, a généré une source constante de sédiments fluviatiles (U3) et la formation de structures sous-marines en forme de croissant sur la pente subaquatique des deltas. La partie supérieure (c.-à-d. ~ 4 à ~ 6,5 m) de la séquence sédimentaire des lacs révèle un enregistrement continu des conditions para- et postglaciaires (U4) qui contiennent des sédiments rythmiquement laminés (possiblement des varves) et une série de couches déposées rapidement. Ces sédiments riches en matières organiques montrent que de faibles taux de sédimentation ont prévalu dans les lacs depuis la déglaciation de leur bassin versant et qu’ils ont diminué au cours de l'Holocène. / High-resolution bathymetric data acquired using a multibeam echosounder and an interferometric side-scan sonar allowed mapping for the first time the sublacustrine geomorphology of the lakes Pentecôte, Walker and Pasteur, three deep adjacent fjord-lakes of the Québec North Shore (eastern Canada). These formerly glaciomarine sedimentary basins have been glacio-isostatically uplifted to form deep steep-sided elongated lakes. The key geographical position and their limnogeological characteristics typical of fjords show exceptional potential for paleoenvironmental reconstructions at high resolution on a long period of time. A hydraulic potential modelling suggest that the Lake Walker probably existed as a subglacial lake beneath the Laurentide Ice Sheet during the LGM suggesting that sediments could have escaped glacial erosion and may contain paleo-records of the last glaciation(s). These lakes, located near Younger Dryas morainic systems, were flooded during the Goldthwait Sea postglacial marine transgression and have preserved laminated sediment archives until today which contain sedimentary archives that recorded paleo-environmental changes that have occurred since the last deglaciation. Acoustic sub-bottom profiles acquired using a bi-frequency Chirp echosounder (3.5 & 12 kHz), together with cm-short and m-long sediment core data, reveal the presence of four sedimentary units. The acoustic basement (U1), related to the structural bedrock and/or the ice-contact sediments of the Laurentide Ice-Sheet reveal the presence of V-shaped bedrock valleys at the bottom of the lakes that possibly escaped glacial erosion. Moraines observed at the bottom of the lake and in their structural valleys indicate an overall fast deglaciation punctuated by short-term ice margin stabilizations. Following ice-retreat and their isolation, the fjord-lakes were filled by thick sequence of rhythmically laminated silts and clays (U2) deposited during marine and/or glaciolacustrine settings which were disturbed by mass-movements during the deglaciation. AMS 14C dating reveal that the deglaciation of the lakes Pentecôte and Walker watersheds and the development of para- and postglacial conditions occurred at < 7995 – 8160 and < 7845–7950 cal BP respectively. The development of the long lake-head river delta plain during the Holocene, generated a constant source of fluvial sediments supply (U3) and the formation of crescentic and creeping bedforms on the sublacustrine deltas slope. Lakes reveal in the upper (i. e., ~4 to ~6.5 m of their sediment infill a continuous para- to postglacial sediment record (U4) that contain laminated sediment (possibly varves) and a series of rapidly deposited layers. These organic-rich sediments show that low rates of sediment accumulation have prevailed in the lakes since the deglaciation of their watershed and have decreased during the Holocene.

Dans la séquence stratigraphique des Basses-Terres du St-Laurent, la discordance la plus importante serait celle qui existe entre les dolomies de Beekmantown (Ordovicien inférieur) et les calcaires de Chazy (Ordovicien moyen). Notre étude s'est intéressée à ce contact et aux carbonates adjacents, compte tenu de l'implication possible sur la métallogénie des Basses-Terres. De façon générale, les empilements de carbonates sous-jacents à des discordances forment des cibles de prédilection pour l'emplacement de gisements de plomb et de zinc. Les dolomies de Beauhamois présentent des lithofaciès à dominance intertidale et supratidale, témoignant d'environnements de platier de carbonates accumulés en milieu aride. Des corrélations effectuées sur six coupes montrant le contact dans la région de Montréal n'ont pas permis de mettre en évidence une surface d'érosion ou d'exposition aérienne au sommet du Beekmantown, et ce même à grande échelle. L'étude diagénétique de ces mêmes dolomies n'indique pas de dissolution de carbonates en profondeur susceptible d'exprimer une karstification en télodiagenèse. La dédolomitisation, seul phénomène pouvant réfléter une altération par des eaux météoriques superficielles, semble plutôt reliée à la diagenèse d'enfouissement, et plus spécifiquement à l'épisode de carbonatisation de sulfates. Suite à nos travaux, nous croyons que la discordance du Beekmantown dans les Basses-Terres du St-Laurent serait inexistante ou de faible magnitude dans la région étudiée.

En raison de sa croissance démographique, Pangnirtung doit accroître la superficie de son domaine habitable tout en composant avec une géomorphologie difficile et un pergélisol riche en glace. En vue de conserver l’intégrité du pergélisol et la stabilité des infrastructures, il est important de considérer différentes caractéristiques qui régissent le comportement mécanique du pergélisol tel que sa teneur en glace et sa sensibilité aux changements thermiques. La présente étude porte sur la caractérisation des conditions du pergélisol dans la communauté de Pangnirtung. Une cartographie de la répartition spatiale des dépôts de surface et des processus géomorphologiques à grande échelle a été réalisée. Les informations acquises sur la sensibilité au dégel du pergélisol permettront d’orienter le choix judicieux des types de fondations et l’élaboration du plan d’aménagement de la communauté, en prenant en considération les conditions de pergélisol variables sur le territoire, l’impact thermique des infrastructures, ainsi que les géo-risques.

La brèche carbonatée de Ville-Guay est un membre de la Formation de Lauzon (région de Québec, Cambrien supérieur). Elle atteint une épaisseur maximale de 10 m avec une extension latérale plurikilométrique. Jusqu’à présent, cette brèche a été interprétée comme ayant été déclenchée par une instabilité tectonique qui a entrainé des glissements de terrain sous-marin depuis le talus continental. Cependant, cette interprétation n’explique pas les relations de terrain et l’hétérogénéité de composition de la brèche carbonatée de Ville-Guay. L’objectif de ces travaux de recherche est de documenter et d’interpréter cet ensemble lithostratigraphique contemporain de l’expansion de l’océan Iapétus au cours du Cambrien. Quatre localités principales (stratotype de Ville-Guay, trois localités sur l’Île d’Orléans) ainsi que sept localités secondaires ont été identifiées, caractérisées et échantillonnées. Un total de 60 mètres de coupes stratigraphiques a été levé avec une résolution centimétrique et 100 échantillons ont été prélevés. 60 de ces échantillons ont été sélectionnés pour une analyse pétrographique (lames minces). La brèche carbonatée de Ville-Guay est une brèche polymicte, polymodale. Les clastes sont en contact ponctuel et atteignent un diamètre maximal de 2 mètres ; le diamètre moyen étant de 10 cm. La matrice est argilo-gréseuse, carbonatée, dolomitique. Quelques clastes sont exposés au sommet de la brèche et quelquefois couverts par une couche à turbidite. Il n’y a pas d’organisation interne significative des clastes dans les bancs. La brèche est constituée d’un empilement de chenaux de largeur hectométrique. Les composants ont des faciès hautement variables : wackestone à spicules d’éponge, mudstone, packstone biolithoclastique (fragments de trilobites), grainstone et rudstone à débris récifaux, boundstone récifal à calcimicrobes (Renalcis, Epiphyton, Girvanella, Hedstroemia), grainstone à ooïdes, grainstone lithoclastique. Ces faciès peuvent être intégrés dans une direction distale-proximale et couvrent l’ensemble des différents étages du modèle de plateforme carbonatée cambrienne. Ces différents éléments suggèrent que la formation de la brèche carbonatée de Ville-Guay est associée à la mise en place de blocs basculés lors de l’ouverture de l’océan Iapétus, avec des failles listriques obliques entaillant profondément la plateforme. L’inclinaison des blocs a créé l’espace permettant de concentrer le flot de débris et de favoriser le mélange des clastes. Le centre de dépôt de ces écoulements de masse migre au cours du temps indiquant un élargissement du bassin. / The Ville-Guay carbonate breccia is a member of the Lauzon Formation (Quebec City area, upper Cambrian). It reaches a maximum thickness of 10 meters and a lateral extension of several kilometers. Until recently, this breccia has been interpreted as having been triggered by tectonic instability which resulted in submarine landslides from the continental slope. However, this interpretation does not explain the field relationships and the heterogeneous composition of the Ville-Guay carbonate breccia. The objective of this research is to document and interpret this lithostratigraphic set contemporary with the spreading of the Iapetus Ocean during the Cambrian. Four main localities (stratotype Ville-Guay, three locations on the Orleans Island) and seven secondary localities were identified, characterized and sampled. A total of 60 meters of stratigraphic sections was measured with a centimeter resolution and 100 samples were collected. 60 of these samples were selected for petrographic analysis (thin sections). The Ville-Guay carbonate breccia is a polymict and polymodal breccia. The clasts are in point contact and reach a maximum diameter of 2 meters (the average diameter is 10 cm). The matrix is argillaceous-silty, calcareous and dolomitic. Some clasts are exposed at the top of the breccia and sometimes covered by a layer of turbidite. There is no significant internal organization of the clasts in the bench. The breccia is formed of a stack of hectometric width channels. The components have highly variable facies: sponge-spicule wackestone, mudstone, bio-lithoclastic packstone, packstone (trilobites), reef debris grainstone and rudstone, calcimicrobes-rich reef boundstone (Renalcis, Epiphyton, Girvanella, Hedstroemia), ooids grainstone, lithoclastic grainstone. These facies can be integrated in a distal-proximal direction and cover all the different stages of a Cambrian carbonate platform model. These elements suggest that the formation of Ville-Guay carbonate breccia is associated with the development of tilted blocks during the opening of the Iapetus Ocean, with oblique listric faults deeply cutting into the platform. The inclination of the blocks created the space to focus the debris flow and enhance clasts mixing. The deposit center of these mass flows migrates over time indicating a widening of the basin.

Au nord-ouest de la mer Méditerranée, dans le Golfe du Lion, la marge continentale est incisée par plusieurs canyons. Leur morphologie suggère que les instabilités jouent un rôle important pour la formation de ces vallées sous-marines et pour le transport de sédiments. Le canyon du Cap de Creus, situé à l'extrémité ouest du Golfe du Lion, a été sélectionné afin d'y analyser les processus d'instabilité présentement actifs. Les profils sismiques qui couvrent le secteur ont permis de déterminer la morphostratigraphie du canyon. Plusieurs essais géotechniques ont été effectués sur les sédiments du secteur d'étude afin de déterminer leurs paramètres géomécaniques et leur état de consolidation. A l'aide de ces résultats, un modèle géologique du flanc a été établi et utilisé pour modéliser la stabilité des flancs et la mobilité des masses instables. Ainsi, l'influence de processus naturels sur le développement des ruptures a été déterminée. La propagation des débris a ensuite été évaluée selon divers paramètres donnés aux débris et à la géométrie de la surface de rupture, basés sur les résultats de l'étude de stabilité. Cette étude montre que les processus d'instabilités récents n'affectent que les strates sédimentaires peu profondes et n'ont donc pas une grande influence sur l'élargissement du canyon. Les sédiments post-glaciaires sont déposés conformément aux vastes cicatrices de glissement, qui datent d'une période antérieure.

Les membres de la communauté inuite de Kugluktuk au Nunavut souhaitent remédier à la détérioration des routes d'accès en VTT menant au Parc Territorial Kugluk. Les problèmes rencontrés concernent l'approfondissement des sillons des polygones à coins de glace sous le passage des VTT, la formation de mares boueuses et l'érosion de parties de la piste par le recul de parois de glissements de terrain rétrogressifs. Devant l'urgence d'agir, les autorités locales, en collaboration avec le département des Parcs et Endroits spéciaux du Gouvernement du Nunavut, ont fait la conception de deux infrastructures saisonnières, à savoir une route d'été sous la forme d'un remblai mince (50 cm) reliant le réseau routier du village jusqu'à l'entrée du Parc Territorial Kugluk et, à l'intérieur du parc, une route sur plateforme de bois, surélevée d'une trentaine de centimètres au-dessus du sol. Cette étude collaborative vise à caractériser et à identifier la variabilité des conditions de pergélisol le long de ces corridors routiers afin de guider les travaux de construction et de suggérer des méthodes de mitigation de la dégradation du pergélisol adaptées aux conditions et aux infrastructures locales. Une méthodologie multi technique a permis la cartographie à haute résolution des dépôts de surface et des conditions de pergélisol par la récolte avec un drone d'images aériennes à haute résolution, des levés de géoradar, des forages géotechniques, des analyses de laboratoires et des analyses géothermiques de données de câbles à thermistances et, finalement, la simulation numérique des températures du pergélisol pour la période s'échelonnant de 2020 à 2100. Les résultats indiquent la présence d'une vaste zone de pergélisol sensible le long de la route d'été; en plus, les deux routes traverseront en tout environ 379 sillons de coins de glace. L'analyse historique du climat local révèle que le réchauffement du climat s'est déjà manifesté par une hausse de 2°C de la température moyenne annuelle de l'air depuis 1950. Une méthode de mitigation innovante a été suggérée afin de réduire la vitesse de dégradation de coins de glace sous la route d'accès. Les résultats des simulations géothermiques indiquent que les infrastructures légères envisagées contribueront à préserver le pergélisol et les coins de glace dans le futur. / The members of the Inuit community of Kugluktuk in Nunavut wish to make corrections to the damages affecting the ATV trails leading to the Kugluk Territorial Park. The dominant problems are the deepening of ice wedge furrows at trail crossovers, formation of mud puddles and erosion of parts of the trail along head scarps of retrogressive landslides. Given the urgent need for action, local authorities and the Government of Nunavut's Parks and Special Places (NP&SP) department designed two types of seasonal infrastructure: 1- a summer road on a thin (50 cm) embankment from the village road network to the park entrance and, 2- a boardwalk trail laid about 30 cm high above the tundra surface inside the park area. This collaborative research project aims to characterize the permafrost conditions along the new road corridor in support of construction works and to suggest locally adapted mitigation approaches to prevent the degradation of permafrost. The applied multi-technique research methodology includes high resolution mapping of surficial geology and permafrost conditions, acquisition of high-resolution aerial photographs with a drone, making of a digital elevation model, ground penetrating radar surveys, geotechnical coring, geotechnical laboratory analyses, thermal analysis with on-site data from ground temperature monitoring stations and, finally, numerical simulations of permafrost temperatures for the period 2020-2100. Results indicate the presence of a wide zone of thaw sensitive permafrost along a part of the summer road; in addition, the two road types together will cross over about 379 ice-wedge furrows. Historical regional climate analysis reveals that global warming already provoked an increase of 2°C of the mean annual air temperature since 1950. A new mitigation technique intended for reducing ice wedge degradation under the summer gravel road has been suggested and discussed with the community. According to geothermal model results, the new infrastructures shall preserve the permafrost and the ice wedges from thawing in the future.

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