Volume 32, Number 3, 1978

FR:

Les formes et les phénomènes périglaciaires actuels et reliques sont relativement abondants et variés en Jamésie-Hudsonie. Les observations concernent les gélisols, la gélifraction, le soulèvement gélival, les palses, les tourbières structurées, le glaciel et diverses formes thermokarstiques. Les gélisols comprennent quatre catégories : ceux de rivages et hauts-fonds, ceux de sommets, ceux de la plaine côtière de Louis-XIV, et des réseaux polygonaux de fentes de gel. La majorité des gélisols est concentrée dans la moitié septentrionale du territoire. La gélifraction se révèle de faible importance; localement, elle donne naissance à des talus d’éboulis et à des champs de blocs. Les roches les plus gélives sont les basaltes et les grès quartzitiques. Les phénomènes liés au soulèvement gélival sont peu répandus. Les palses boisées et non boisées, minérales ou organiques abondent dans la zone côtière jadis envahie par la mer de Tyrrell. La limite méridionale des palses non boisées passe aux îles Weston et Bizarre (52°32'); celle des palses boisées en cours de dégradation passe au nord de Matagami (50°). La plus forte concentration de palses non boisées se trouve entre le 55° et le 56°; celle des palses boisées, entre le 52°24' et le 54"24'. Les formes thermokarstiques comprennent principalement des dépressions de fusion et des amphithéâtres de géli-fluxion. L’origine périglaciaire des lacs ronds, en oursons et à cernes ainsi que des cours d’eau à berges festonnées et à grains de chapelet demeure hypothétique. Le glaciel exerce une action morpho-sédimentologique importante dans les trois grands milieux de sédimentation. Une partie des formes périglaciaires de la Jamésie-Hudsonie sont reliques, d’autres sont récentes ou actuelles.

EN:

Recent and relict periglacial features and phenomena are varied and relatively widespread throughout the James Bay area. Observations deal with patterned ground, frost-wedging, frost-heaving, palsen, string bogs, drift ice action, and various thermokarst features. Four categories of patterned grounds are distinguished: those found on lake shores, on mountain tops and in the coastal lowland around Point Louis XIV, and polygonal frost-wedges networks. Patterned grounds are mainly concentrated in the northern part of the territory. Frost-wedging is of minor importance throughout the area, taluses and block fields being the two most common features. Basalts and quartzitic sandstones are the most sensible rocks in regard to frost-wedging. Frost-heaving is also of minor importance, frost-heaved bedrock and boulders occurring at a few places. Forested and non-forested, mineral or organic palsen are widespread throughout the coastal area formerly submerged by the Tyrrell Sea. Weston and Bizarre Islands (52°32') are the southern limit of nonforested palsen, while forested palsen extend north of Matagami (50°). The non-forested palsen are mainly concentrated between 55° — 56°, whilst the forested palsen are concentrated between 52°24' — 54°24'. Thermal rimmed depressions and ground ice bowl-shaped slumps are two common thermokarst features. However, the thermokarst origin of circular, bearshaped and marginated lakes, and beaded and festoon-shaped rivers is not evident. Drift ice action is important in the three major sedimentary environments. Periglacial features in the James Bay area have various ages; some are relict features, others are recent or still forming under the present climatic conditions.

DE:

Relikien-und jüngere Formen und Phänomene sind verhältnis mässig häufig und mannigfaltig in der Baie de James Region, Die Beobachtungen behandeln Frostboden, — sprengung, und — hebung, Palsen, Moore, Treibeistatigkeit und verschiedene thermokarst Formen. Man unterscheidet vier Kategorien von Frostböden: an Ufern und Untiefen, auf Berggipfeln, in der Küstenebene Louis XIV gelegene, und die Polygonböden. Die meisten befinden sich im nördlichen Teil des Gebietes. Frostsprengung ist von geringer Bedeutung, örtlich führt sie zu Schutthalden und Blockfeldern. Am frostempfindlichsten sind Basalte und quarzhaltiger Sandstein. Die mit Frostfaltungen zusammenhängenden Phänomëne haben nur beschränkten Einfluss. Bewaldete und unbewaldete Palsen sind in der Küstengegend, die ehemalig vom Tyrellmeer überschwemmt war, besonders haufig. Die Weston und Bizarre Inseln (52°32') bilden die südliche Grenze fur unbewaldete Palsen, während bewaldete Palsen sich nordwärts bis Matagami (50°) erstrecken. Die Hauptkonzentration der unbewaldetn Palsen liegt bei 55"56", die der bewaldeten Palsen zwischen 52°24' und 54°24\ Die thermokarstischen Formen umfassen Schmelzdepressionen und Kesselförmige, durch fossiles Eis verursachte, Abrutsche Jedoch, der periglaziale Ursprung von Kreis — und Birnenförmigen Seen ist nicht bewiesen. Treibeistätigkeit ist in alien drei Hauptsedimentsbereichen von grosser Bedeutung.

FR:

Dans deux petits bassins synclinaux de gypse-anhydrite, sur le versant ouest de la rivière Petit Codiac, au sud de Moncton (N.-B.), s’est développé un méro-karst barré. Il se compose de dépressions fermées décamétriques à submétriques, de vallons secs en V, de deux grottes décamétriques et de nombreuses pertes et exsurgences impénétrables. La majorité de ces formes karstiques est holocène, à l’exception, au moins, d’une doline datant d’un interstade wisconsinien. Paradoxalement, la faible résistance de la roche-magasin a permis l’installation, et le maintien partiel, de ces formes d’érosion résultant de variations climatiques précises, allant du climat de toundra à la forêt boréale et acadienne.

EN:

On the western slope of the Petit Codiac River, south of Moncton (N.B.), are located two small gypsum-anhydrite basins in which has evolved a confined "mero-karst". The northern basin encompasses decametric and submetric sink holes, small dry valleys, two decametric caves, numerous small sinks and exsurgences. Except for one sink hole, which dates back to a Wisconsinan interstade, the majority of the karstic landforms are Holocene. Paradoxically, the landforms were partly maintained even though the bedrock is easily attacked by the erosion processes resulting from the succession of tundra, boreal and Acadian climatic environments

DE:

In zwei kleinen synklinalen Becken von anhydrischem Gips, auf dem Westlichen Abhang des Flusses Petit Codiac, südlich von Moncton (N.B.) hat sich ein geschlossener MeroKarst entwickelt. Er besteht aus geschlossenen decametrischen bis submetrischen Mulden, kleinen V-formigen Trockentälern, zwei decametrischen Grotten und zahlreichen undurchdringbaren Lekken und Austrittsstellen. Die Mehrheit dieser karstischen Formen stammt aus dem Holozähn, mit wenigstens einer Ausnahme, eine Doline stammt aus einem Wisconsin Zwischenstadium. Paradoxerweise hat die geringe Widerstandsfähigkeit des Lagergesteins die Bildung und teilweise Erhaltung dieser Erosionsformen, denen bestimmte klimatische Variationen zu Grunde liegen, die sich von Klima der Tundra bis zu dem des nördlichen Waldes erstrecken, erlaubt.

FR:

Les contraintes que le gel développe dans une roche poreuse humide sont de deux espèces : 1) des contraintes d’origine thermique intrinsèquement en régime transitoire; 2) des contraintes dues au gonflement de l’eau humectant la roche lors de l’engel. Ce sont ces contraintes que nous étudions ici à partir d’un modèle mathématique simple : une sphère creuse à l’intérieur de laquelle se développe une pression p_i. Lamé (1852) a donné l’équation des contraintes qui apparaissent en un point quelconque de la masse solide en fonction de p_i. Par ailleurs, les théories de l’élasticité permettent de déterminer la pression P_eq qui se développe dans la cavité au moment de l’engel. Connaissant cette pression, la répartition des contraintes qu’elle provoque dans la matière et la résistance de la roche, on peut déterminer s’il y a ou non fissuration ou éclatement de la roche sphérique. En étendant ce principe aux roches poreuses, il est possible de déterminer un taux critique de porosité au-dessus duquel le gel conduit à la rupture. Mais dans les roches, il faut tenir compte du fait que les canalicules du réseau de porosité débouchant à l’extérieur, il y a extrusion de la glace au moment de l’engel. D’autre part, les roches de la couche superficielle de l’écorce terrestre ayant subi de nombreux cycles de contraintes dues aux variations de température en particulier accusent une certaine fatigue qui diminue leur résistance mécanique.

EN:

In a porous and humid rock, frost is responsible for two different types of stresses: 1) stresses of thermal origin and intrinsically transitory; 2) stresses due to the expansion of water contained in the rock at the moment of freeze-up. We shall thus study these stresses using a simple mathematical model: a hollow sphere within which a pressure p_i develops. Lamé (1852) gave the equation of stresses occurring at one point in a body in terms of p_i. Furthermore, the theories on elasticity allow us to determine the pressure P_eq which develops within the hollow during freeze-up. Knowing the pressure, the distribution of the stresses thus produced and the resistance of the rock, one is able to determine whether or not frost causes cracking or congelifraction. Extending this principle to porous rocks, it becomes possible to define a critical level of porosity above which the rock breaks as it freezes. But one must take into account that, because the minute channels within the porosity system are open on the outside, there is extrusion of the ice at the time of freeze-up. On the other hand, the rocks on the earth's crust having gone through numerous stress cycles due in great part to temperature variations show a certain wear that reduces their resistance.

DE:

In porösem und feuchtem Gestein, hat der Frost zwei bestimmte Auswirkungen. 1) eine von thermischer Natur die an und fur sich vorubergehend ist, 2) Die Andere ist von der Ausdehnung des im Gestein enthaltenen Wassers beim Gefrieren verursacht. Diese Kräfte sollen hier an Hand eines einfachen mathematischem Modells studiert werden: eine hohle Kugel in welcher sich ein Druck p_i entwickelt. Lamé (1852) gab die Gleichung von Kraft, welche an einem Punkt der soliden Masse erscheint, als Funktion p_i an. Überdies. erlauben uns die Theorien der Elastizität den Druck P_eq zu bestimmen, welcher sich in der Hohlung beim Gefrieren entwickelt. 1st dieser Druck bekannt, sowie die Verteilung der so entstandenen Kraft, als auch der Widerstand des Gesteins, so kann man bestimmen ob der Frost Risse oder Sprengungen verursachen wird oder nicht. Wendet man dieses Prinzip auf poroses Gestein an, wird es möglich ein kritisches Niveau festzulegen Über welchem der Frost zur Sprengung fuhrt. Aber man muss damit rechnen, dass die kleinen Kanäle im porösen Gestein nach aussen often sind und dem sich beim Gefrieren ausdringenden Wasser Platz lassen. Andererseits hat das Gestein an der Erdoberfläche vielerlei Auswirkungen der Temperaturunterschiede erlitten und hat daher eine verminderte Widerstandsfähigkeit.