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Évolution structurale et diagénétique des écailles de carbonates de la plate-forme dans l'avant-pays des appalaches du sud du Québec.

Séjourné, Stephan (2007). Évolution structurale et diagénétique des écailles de carbonates de la plate-forme dans l'avant-pays des appalaches du sud du Québec. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 321 p.

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Résumé

Les écailles de carbonates de plate-forme imbriquées au front de l'orogène appalachien dans le sud du Québec, entre Drummondville et la frontière avec le Vermont, ont fait l'objet d'une étude géoscientifique multidisciplinaire pour mieux comprendre leur évolution tectonique et diagénétique et replacer cette évolution dans un contexte régional. L'architecture générale du front orogénique - et des écailles en particulier - a été précisée par l'interprétation de lignes sismiques publiques et privées. La limite occidentale du front a été étendue en sous-surface et la structuration de la marge avant son inversion (géométrie en horsts et grabens, failles syn-sédimentaires) a été mise en évidence. L'interprétation sismique souligne aussi l'importance de la géométrie initiale du bassin dans la nature et la localisation des structures en contraction développées au cours de l'orogénie. La déformation des écailles a été examinée en détail à l'échelle mésoscopique et microscopique dans les écailles affleurantes de Saint-Dominique et Philipsburg au Québec, et brièvement dans l'écaille de Highgate Springs au Vermont. Les résultats de cette étude ont permis de reconnaître une évolution structurale commune pour les trois écailles et de caractériser la nature de la déformation en relation avec les différentes lithologies. L'importance des plans de décollement est mise en évidence, en particulier dans l'écaille de Saint-Dominique où l'étude des veines parallèles au litage a, en outre, permis de mieux saisir l'évolution structurale d'une écaille dans laquelle l'essentiel des structures sont parallèles au front orogénique et n'offrent que peu de relations de recoupement. Enfin des failles normales pré-, syn- et post-imbrication sont aussi reconnues. L'écaille de Saint-Dominique a été prise comme exemple pour illustrer la nature et l'évolution des fluides impliqués dans la cimentation des structures développées dans les écailles de carbonates. L'analyse diagénétique des ciments structuraux (ciments qui scellent les veines et les failles) et de leur encaissant carbonaté a montré que des fluides étrangers, d'origine bassinale et métamorphique, ont circulé dans les roches de l'écaille au cours de l'imbrication et que ces fluides se sont mélangés à l'eau de mer résiduelle encore présente dans les roches de l'écaille. L'imbrication a débuté en enfouissement et la surrection tectonique de l'écaille de Saint-Dominique s'est accompagnée d'une diminution de la température du système à mesure que précipitaient des ciments structuraux de plus en plus jeunes. Après la fin de l'imbrication, une longue période de quiescence et d'érosion a débuté au Dévonien et se poursuit jusqu'à l'Actuel, seulement interrompue au Mésozoïque par la mise en place d'intrusions magmatiques et par le développement de failles décrochantes parallèles au front orogénique. L'ensemble de ces résultats ont enfin été intégrés aux données disponibles pour d'autres écailles (Saint-Flavien et Upton) et replacés dans le cadre tectonodiagénétique général de l'orogénie appalachienne dans le sud du Québec, avant d'être comparés à l'évolution tectonique et diagénétique des écailles imbriquées au front d'autres orogènes. Finalement, la présente étude a permis de définir un ensemble de guides utiles à l'exploration pour les hydrocarbures dans le sud du Québec et dans des fronts orogéniques analogues.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Malo, Michel
Co-directeurs de mémoire/thèse: Savard, Martine M.
Mots-clés libres: écaille carbonates; évolution structurale; évolution diagénétique; front structural; caractérisation sismique; géologie; Appalaches
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 21:24
Dernière modification: 17 mars 2016 18:07
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1968

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