Geomorphology of an Exhumed Carboniferous Paleosurface in the Southern Gaspé Peninsula, Québec: Paleoenvironmental and Tectonic Implications Géomorphologie d’une paléosurface exhumée dans le sud de la Gaspésie, Québec : implications tectoniques et environnementales. Geomorphologie einer aufgedeckten Karbon-Paläooberfläche in der südlichen Gaspé-Halbinsel: Folgen für Paläoumwelt und Tektonik.

Abstract

Carboniferous sedimentation in the southern Gaspé Peninsula has fossilized a paleosurface which is now gradually being exhumed by erosion. Part of the surface was horizontally cut by a major peneplanation event that took place between 290 Ma (Permian) and 200 Ma (Jurassic). Exhumation of the surface below the peneplanation line must also have started by Jurassic time in response to the en bloc uplift of the evolving Atlantic Ocean's passive margins. Some geomorphic features of the exhumed paleosurface bring clues regarding Carboniferous paleoenvironments and tectonics. A planation surface limited by a scarp, which is leading to a higher planation surface occupied by the same rock formations, is here interpreted as a paleo- wave-cut platform (associated to the Windsor transgression) for it cannot be explained by differential erosion, fault movement or "etchplanation". A series of fault scarps cutting through planation surfaces are interpreted as being the result of post-Acadian fault activity. The preservation of limestone hogbacks on the exhumed paleosurface, which are interpreted as having evolved under an arid climate, is believed to be either related to a pre-Windsor clastic fossilization or to post-Windsor lateral displacement. The tightly embanked river system, which is still currently dissecting the Peninsula's main planation surface, and the karstic systems of both that surface and the exhumed paleosurface, are interpreted as having evolved since Jurassic Time, except for a few cases of river antecedence in the north-central highlands which are interpreted as representing even older river routes.

Résumé

La sédimentation du Carbonifère dans le sud de la péninsule gaspésienne a fossilisé une paléosurface qui est maintenant graduellement exhumée par érosion. Une partie de cette surface a été coupée à l'horizontale au cours d'un épisode majeur de pénéplanation s'étant déroulé entre 290 Ma (Permien) et 200 Ma (Jurassique). L'exhumation de cette surface, sous la ligne de pénéplanation, doit aussi avoir débuté au cours du Jurassique en réponse au soulèvement « en bloc » des marges passives de l'océan Atlantique, alors en processus d'ouverture. Certains traits géomorphologiques de la paléosurface exhumée fournissent des indices concernant la tectonique et les paléoenvironnements du Carbonifère. Une surface d'aplanissement limitée par un escarpement, lequel mène à une autre paléosurface surélevée occupée par les mêmes formations rocheuses, est ici considérée comme une paléoterrasse d'abrasion (associée à la transgression du Windsor) car celle-ci ne peut s'expliquer dans un contexte d'érosion différentielle, de mouvement de faille ou d’« etchplanation ». Une série d'escarpements de faille découpant les surfaces d'aplanissement sont considérés comme étant le résultat d'une activité de faille post-acadienne. La préservation de crêts calcaires sur la paléosurface exhumée, montrant un faciès morphologique témoignant d'un climat aride, est ici considérée comme étant liée à une fossilisation clastique pré-windsorienne ou à un déplacement latéral post-windsorien. Le réseau fluvia- tile très étroitement encaissé, qui encore présentement dissecte la surface d'aplanissement principale de la péninsule, et les systèmes karstiques de cette surface et de la paléosurface exhumée, sont interprétés comme ayant évolué depuis les temps jurassiques. Cependant, quelques cas d'antécédences fluviatiles dans les hautes-terres du centre-nord gaspésien, représenteraient des entailles fluviatiles encore plus anciennes.

Zusammenfassung

Die Sedimentierungen im Karbon in der südlichen Gaspé- Halbinsel führte zur Fossilisation einer Paläooberfläche, die jetzt durch Erosion langsam bloßgelegt wird. Ein Teil der Fläche wurde horizontal durch ein bedeutendes Einebnungs-Ereignis durchschnitten, das zwischen 290 Ma (Perm) und 200 Ma (Jura) stattfand. Die Bloßlegung der Fläche unter der Einebnungslinie muss auch in der Jura-Zeit begonnen haben als Reaktion auf die "en bloc"-Anhebung der sich entwickelnden passiven Küstenzone des Atlantischen Ozeans. Einige geomorphologische Merkmale der aufgedeckten Paläooberfläche liefern Hinweise in Bezug auf Paläoumwelt und Tektonik im Karbon. Eine Einebnungsoberfläche, die durch einen Abhang begrenzt ist, welcher zu einer höher gelegenen Einebnungsfläche mit denselben Felsformationen führt, wird hier als eine Paläo-Abrasionsplatte interpretiert (welche mit der Windsor-Transgression in Verbindung gebracht wird), denn sie kann nicht durch Differentialerosion, Verwerfungsbewegung oder "Etchplanation" erklärt werden. Eine Reihe von Verwerfungshängen, welche die Einebnungsoberflächen durchschneiden, interpretiert man als Ergebnis einer post-akadischen Verwerfungsaktivität. Die Erhaltung von Kalkstein-Graten auf der bloßgelegten Paläooberfläche, von denen man meint, dass sie sich in einem trockenen Klima entwickelt haben, führt man entweder auf eine Prä-Windsor-Fragmentalfossilisation oder eine Post-Windsor-Lateralverschiebung zurück. Das eng eingesenkte Flusssystem, das immer noch die Haupt-Einebungsoberfläche der Halbinsel durchschneidet und die Karst-Systeme sowohl dieser Oberfläche wie auch der bloßgelegten Paläooberfläche interpretiert man als Ergebnis einer Evolution seit dem Jura. Davon ausgenommen sind einige vorausgehende Fluss-Ereignisse im zentralen nördlichen Hochland, die man als noch ältere Flussrouten interpretiert.