Calcareous Till Facies North of Lake Superior, Ontario: Implications for Laurentide Ice Streaming Les faciès de till calcaire au nord du lac Supérieur, Ontario : les conséquences sur l'écoulement de l’Inlandsis laurentidien Die Kalk-Till-Fazies im Norden von Lake Superior, Ontario: Auswirkungen auf das Fliessen des laurentischen lnlandeises

ABSTRACT

In the Geraldton and Hemlo areas distantly-derived carbonate tills lie between slightly to non-calcareous tills and can be distinguished by textural, carbonate, and clast compositions. Their occurrence and uniform character over large areas of the Shield attest to high sediment flux by rapid movement of distal debris within the southern part of the Laurentide Ice Sheet. This is consistent with low surface profiles reconstructed for the Superior and Michigan lobes which were likely fed by ice north of Superior and probably affected by ice streaming. Till deposition in the Geraldton and Hemlo areas can be explained with one southwestward glacial advance. A broad ice stream probably issued out of James Bay and up the Albany conduit between zones of normal ice velocity within the Laurentide marginal area. It may have split to flow down the Drowning and Kenogami troughs. Eventually, zones of ice streaming reached the Geraldton and Hemlo areas where Shield uplands induced lee side extending flow, downward transport, and lodgment of calcareous englacial debris on local tills. Following the glacial maximum much of the distal englacial debris was laid down by subglacial meltout. However, a glacial reactivation occurred which moulded drumlins in the carbonate tills near Geraldton and deposited an upper calcareous lodgment till at Hemlo. Final Laurentide decay resulted in meltout of supraglacial debris that had been sheared up to or near the glacier surface from the stoss sides of the uplands.

RÉSUMÉ

Dans les régions de Geraldton et de Hemlo, des tills carbonates transportés sur de longues distances s'intercalent entre des couches de tills non calcaires ou très légèrement calcaires; ils se distinguent par leur texture, leur teneur en carbonate et la composition lithologique de la fraction grossière. Leur présence et leur uniformité sur de grandes étendues du Bouclier témoignent d'un important transport de sédiments grâce à un apport rapide de débris dans la partie méridionale de l'Inlandsis laurentidien. Cette hypothèse concorde avec la reconstitution de la faible pente de la surface des lobes glaciaires des lacs Supérieur et Michigan, vraisemblablement alimentés par des courants de glace en provenance du nord du lac Supérieur. La mise en place du till s'explique par une seule avancée glaciaire vers le sud-ouest. Un important courant de glace en provenance de la baie de James s'est écoulé le long du couloir d'Albany entre des zones de vitesse normale à l'intérieur des marges laurentidiennes. Le courant de glace s'est peut-être scindé pour s'écouler le long des fosses de Drowning et de Kénogami. Les zones de courants de glace ont ensuite atteint les régions de Geraldton et de Hemlo où la présence des hautes terres du Bouclier ont provoqué un écoulement extensif en aval, un transport vers les parties basses et la mise en place de débris calcaires intraglaciaires sur les tills locaux. Après l'extension maximale des glaciers, la plus grande partie des débris intraglaciaires a été déposée par fusion sous-glaciaire. Toutefois, une réactivation glaciaire a par la suite permis l'édification de drumlins dans les tills carbonates près de Geraldton et la mise en place d'un till de fond supérieur calcaire à Hemlo. La fragmentation finale de l'Inlandsis laurentidien a provoqué la fonte des débris supra-glaciaires qui avaient été cisaillés jusqu'en surface du glacier ou tout près, à partir du versant amont des hautes terres.

ZUSAMMENFASSUNG

In den Gebieten von Geraldton und Hemlo fùgen sich Karbonat-Tills, die uber weite Strecken transportiert wurden, zwischen leicht kalkhaltige bis nicht kalkhaltige Tills ein ; sie unterscheiden sich durch ihre Textur, ihren Karbonatgehalt und ihre Gesteins-Zusammensetzung. Ihr Vorkommen und ihre Uniformitàt ùber grosse Gebiete des Schilds zeugen von einer bedeutenden Sedimentbewegung dank einer raschen Anschwemmung von Gesteinstrùmmern im sùdlichen Teil der laurentischen Eisdecke. Dièse Hypothèse stimmt mit der Rekonstruktion der geringen Neigung der Oberflàchenprofile der glazialen Lappen des Lake Superior und des Lake Michigan, welche wahrscheinlich durch vom Norden des Lake Superior kommende Eisstrôme genàhrt wurden, ùberein. Die TiII-Ablagerung lâsst sich durch einen einzigen sùdwestlichen glazialen Vorstoss erklâren. Ein bedeutender, wahrscheinlich von der James-Bay kommender Eisstrom floss den Albany-Gang entlang zwischen den Zonen normaler Geschwindigkeit innerhalb der laurentischen Grenzen. Der Eisstrom hat sich vielleicht geteilt, um die Gràben von Drowning und Kénogami hinunterzufliessen. Schliesslich haben die Eisstrômungszonen die Gebiete von Geraldton und Hemlo erreicht, wo die Hochebenen des Schilds ein extensives talabwârts Fliessen hervorgerufen haben, den Transport zu den tiefer gelegenen Teilen und die Ablagerung von kalkhaltigen intraglazialen Trùmmern auf den ôstlichen Tills. Nach der maximalen Ausdehnung der Gletscher wurde der grôsste Teil der intraglazialen Trùmmer durch subglaziale Fusion abgelagert. Dennoch fand eine glaziale Reaktivierung start, welche in den Karbonat-Tills bei Geraldton Drumlins bildete und bei Hemlo ein obères kalkhaltiges Ablagerungs-Till. Die schliesslilche Fragmentierung der laurentischen Inland-Eisdecke fùhrte zum Schmelzen der supraglazialen Trùmmer.