Chute Montmorency - Montmorency Fall EarthCache

Le Parc de la Chute Montmorency est accessible par la route 138 ou par le boulevard des Chutes.

The Parc de la Chute Montmorency can be reach from downtown Québec by highway 138 or by des Chutes boulevard.

Le Parc de la Chute Montmorency permet d'observer 3 ensembles géologiques:

1. Le Bouclier Canadien constitué de roches ignées et métamorphiques agées d'au moins 1 milliard d'années. Les roches du bouclier sont ici essentiellement des granites.
2. La Plate-forme du Saint-Laurent constituée de roches sédimentaires peu déformées. Il s'agit principalement de calcaires, grès et shales.
3. Les Appalaches formées de roches sédimentaires déformées: conglomérats, grès et shales, et en allant vers l'intérieur des terres, de roches ignées.

The Montmorency Fall Park allows us to observe 3 geological domains:

1. The Canadian Shield formed by igneous and metamorphic rocks at least 1 billion years ago. At the Park, the Canadian Shield rocks are mostly granites.
2. The Saint-Lawrence Lowlands formed by slightly deformed sedimentary rocks: limestones, sandstones and shales.
3. The Appalachians formed by deformed sedimentary rocks: conglomerates, sandstones and shales, and going inland, igneous rocks.

Illustration 1: Faille de Montmorency montrée en rouge / Montmorency fault shown in red

Site 1: Promenade / Boardwalk

Les calcaires fossilifères que vous voyez le long de la promenade appartiennent à la Plate-Forme du Saint-Laurent et ont été déposés il y a environ 450 millions d'années.

The fossiliferous limestones that you see along the boardwalk belongs to the Saint-Lawrence Lowlands and were deposited some 450 millions years ago.

Site 2: Belvédère de la baronne / De la baronne Lookout

Le belvédère de la baronne permet d'observer de près la faille de Montmorency. Une faille est une rupture des roches accompagnée d'un mouvement relatif des deux parties. Les failles sont le résultat du comportement fragile des roches soumises à des contraintes. Par convention, on nomme toit le compartiment qui se situe au-dessus du plan de faille, et mur celui qui est au-dessous.

Les failles sont classées en trois types selon le mouvement sur le plan de faille:

1. Une faille normale accompagne une extension; le toit (compartiment de gauche dans la figure) s'abaisse relativement au mur (compartiment de droite dans la figure)
2. Une faille inverse accompagne une compression; le toit (compartiment de gauche dans la figure) s'élève relativement au mur (compartiment de droite)
3. Une faille de décrochement accompagne un coulissement; le déplacement est horizontal.

Illustration 2: Types de failles / Fault types¹

La chute Montmorency coule sur une faille qui met en contact les granites du Bouclier canadien au nord avec les roches sédimentaires de la Plate-Forme du Saint-Laurent au sud. Au sud, les calcaires de la Plate-Forme sont recouverts par une épaisse séquence de roches sédimentaires à grains fins surtout des shales. Toutes ces roches sont inclinées vers le fleuve Saint-Laurent à cause du mouvement le long de la faille.

The De la Baronne lookout allows a close observation of the Montmorency fault. A fault is a rupture through a rock showing the evidence of relative movement. Faults are the result of the fragile behavior of rocks exposed to constraints. By definition, the hanging wall occurs above the fault plane and the foot wall occurs below the fault plane.

Faults are generally categorized in three types according to the motion along the fault:

1. A normal fault is caused by an extension, the hanging wall (left block in the figure) moves down relative to the foot wall (right block in the figure)
2. A reverse fault is caused by a compression, the hanging wall (left block in the figure) moves up relative to the foot wall (right block in the figure)
3. A strike slip fault is caused by a sliding motion, the motion being horizontal

The Montmorency fall flows on the fault that put in contact the granites of the Canadian Shield to the north and the sedimentary rocks of the Saint-Lawrence Lowlands to the south. To the south, the Lowlands limestones are covered by a thick sequence of finely grained sedimentary rocks. All these rocks dip toward the Saint-Lawrence river because of the movement along the fault.

Site 3: Passerelle / Footbridge

Sous la passerelle, on voit que les calcaires de la Plate-Forme du Saint-Laurent surmontent les granites du Bouclier canadien. Une discordance majeure sépare les calcaires des granites. Il s'agit d'une surface d'érosion correspondant à une interruption de la sédimentation entre la formation des roches sous-jacentes (granites) et le dépôt des roches sus-jacentes (calcaires). Pour de plus amples informations sur la discordance, voir la earthcache GC1H92Z située à proximité.

Illustration 3: Discordance / unconformity

Under the footbridge, we can see that the Saint-Lawrence Lowlands limestones cover the Canadian Shield granites. A major unconformity separates the limestone from the granites. This erosional surface corresponds to a time gap between the formation of the underlying (granites) and the deposition of the overlying (limestones) rocks. For more information on this feature refer to the nearby GC1H92Z earthcache.

Site 4: Promontoire / Promontory

A cet endroit, on peut voir l'île d'Orléans. L'escarpement au Nord de l'île met en évidence une limite géologique importante. Il s'agit de la faille de Logan qui sépare les roches peu-déformées de la Plate-Forme du Saint-Laurent au nord, des roches très plissées et faillées des Appalaches au sud. On retrouve la même faille entre la Haute-Ville et la Basse-Ville de Québec. La faille de Logan est une faille de chevauchement majeure engendrée par la collision de deux continents lors de la formation des Appalaches. Pour de plus amples informations sur la faille de Logan, voir la earthcache GC1EYHB.

From this place, we can see the Orleans island. The escarpment at the North of the island reveals an important geological limit. It is the Logan fault separating the slightly deformed rocks of the Saint-Lawrence Lowlands from the folded and faulted rocks of the Appalachians. We find the same fault between Quebec City's Upper and Lower towns. The logan fault is a major thrust fault that results from the collision of two continents when the Appalachians were formed. For more information on the logan fault refer to the GC1EYHB earthcache.

Datation relative dating

La datation relative consiste à trouver l'ordre chronologique des événements en utilisant les principes suivants:

1. Principe de superposition: Les roches les plus jeunes recouvrent les roches les plus vieilles.
2. Principe de recoupement: Une roche qui en recoupe une autre est plus jeune que la roche qu'elle recoupe. De même, une faille qui recoupe une roche est plus jeune que la roche qu'elle recoupe.

Relative dating of rocks consists in finding the chronological order of events using the following principles:

1. The principle of superposition: newer rocks were deposited on top of older rocks
2. The principle of crosscutting relationship: When one type of rock cuts through other rocks, it had to form after the rocks that it cuts. Similarly, a fault that cuts though a rock is younger than the rock it transects.

Avant de marquer la cache comme réussie, envoyer par courriel les réponses aux questions suivantes:

Questions

1. Quel type de faille (normale, inverse ou décrochement) est la faille de Montmorency ?
2. A quel élément (mur ou toit) de la faille de Montmorency appartient le calcaire observé au site 1 ?
3. Quel type de faille (normale, inverse ou décrochement) est la faille de Logan ?
4. A quel élément (mur ou toit) de la faille de Logan appartiennent les roches des Appalaches?
5. En utilisant les principes de la superposition et du recoupement, placer dans l'ordre chronologique les événements suivants: faille de Montmorency, formation du Bouclier Canadien, formation de la Plate-Forme du Saint-Laurent

Il n'est pas nécessaire de répondre correctement à toutes les questions pour pouvoir logger la cache. L'important c'est d'apprendre et surtout d'avoir du plaisir!

Before logging this cache as found, email the answers to the questions below.

Questions

1. Which type of fault (normal, reverse or strike-slip) is the Montmorency fault ?
2. Which wall of the Montmorency fault (hanging or foot wall), the limestone observed at the site 1 belongs to ?
3. Which type of fault (normal, reverse or strike-slip) is the Logan fault ?
4. Which wall of the Logan fault (hanging or foot wall), the rocks of the Appalachians belongs to?
5. Using the principles of superposition and crosscutting, place in chronologic order the following events: Montmorency fault, formation of the Canadian shield, formation of the Saint-Lawrence Lowlands.

It is not necessary to respond correctly to all questions to be allowed to log the cache. The important is learning and even more to have fun!

Références / References

Mouvements de failles en animation : Animations flash pour voir les failles en action!

Planète Terre: la déformation des roches : Tout sur les plis, les failles et la nomenclature: mur et toit

Si la Terre m'était contée... Une introduction aux sciences de la Terre

Si la Terre m'était contée... La région de Québec sous la loupe du géologue

Géopanorama de Québec

Animated fault motions : Flash animations showing the faults in action!

If the Earth Could Talk ... An Introduction to Earth Sciences

If the Earth Could Talk ... The Quebec City Area Through the Eyes of a Geologist

Geoscape Quebec

Feininger, Tomas, St-Julien Pierre, Bolduc Andrée, Géologie pour tous - Québec - Popular Geology, Québec, Geoscience Information and Communications Division, Geological Survey of Canada, 1995

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