Formation of De Geer Moraines Deposited Subglacially, Central Québec Formation des moraines de De Geer mises en place en position sous-glaciaire, au centre du Québec Bildung subglazial abgelagerter De Geer-Moränen im Zentrum von Québec

ABSTRACT

This paper presents a model for the genesis of De Geer moraines in the Chapais and Radisson areas, Québec. The model is mainly based on faciès and deformation structure analysis. Three facies associations have been identified: (1) sorted sediments that form foreset laminations dipping downglacier. Till lenses or glacial diamictons are found within the sorted sediments or form a surficial layer on the proximal side of the sections; (2) a non-fissile and poorly compacted till overlies and deforms sorted sediments. Laminae of finely sorted sediments may be incorporated in the till; (3) a fissile and compact till commonly lies on the basal till sheet. All three facies associations feature deformation structures (faults, folds, load and drag structures) which indicate an upglacier origin. The model proposed is an emplacement of De Geer moraines in bottom crevasses by an active glacier. In areas where meltwaters were channelized, sediments accumulated in the crevasses as foreset laminations. Till filled the crevasses in areas remote from meltwater flow. Glacial activity remobilized the basal till locally and pushed it toward bottom crevasses located downglacier, or overturned large layers of till. Finally, in areas located even further laterally, meltwaters had almost no effect and the moraines were formed by plastering of till in the crevasses. The three faciès associations are part of a continuum beginning with the moraines composed of sorted sediments and grading laterally into the moraines formed of fissile and compact till. This continuum is described for the first time.

RÉSUMÉ

L'étude propose un modèle de formation des moraines de De Geer des régions de Chapais et de Radisson, au Québec. Il est basé principalement sur la distribution des faciès et l'analyse des structures de déformation. Trois associations de faciès ont été identifiées : (1) des sédiments triés forment des lits obliques inclinés vers l'aval de l'écoulement glaciaire, avec des lentilles de till ou de diamicton interdigitées dans les sédiments triés ou drapant le versant proximal des moraines; (2) un till non fissile et peu compact recouvre en les déformant des sédiments triés. Ce till contient parfois des laminations de sédiments fins triés; (3) un till fissile et compact repose le plus souvent sur la nappe de till de fond sous-jacente. Les trois associations de faciès présentent des structures de déformation (failles, plis, structures d'entraînement et figures de charge) indiquant une contrainte de l'amont glaciaire. Les moraines de De Geer se sont mises en place dans des crevasses situées à la base d'un glacier actif. Dans les secteurs où s'écoulaient des eaux de fonte, des sédiments triés s'accumulaient en lits obliques. Latéralement à ces secteurs, les eaux de fonte modifiaient peu les sédiments et du till s'est accumulé. Le glacier a remobilisé le till de fond, provoquant son déplacement vers des crevasses localisées en aval, ou déformé des lentilles de till. Enfin, dans les secteurs où les eaux de fonte avaient peu ou pas d'influence, les moraines se sont formées par placage de till dans les crevasses. Les trois associations de faciès font partie d'un continuum qui commence avec les séries de moraines composées de sédiment triés, passant latéralement à des moraines composées d'un till fissile et compact. Ce passage latéral est identifié pour la première fois.

ZUSAMMENFASSUNG

Dièse Studie stellt ein Modell der Entstehung der De Geer-Morânen vor. Das Modell stùtzt sich hauptsachlich auf die Fazies-Verteilung und die Analyse der Deformationsstruktur. Man hat drei Fazies-Verbindungen identifiziert: (1) sortierte, steil geschichtete Sedimente, die gletscherabwàrts ausgerichtet sind. Man findet Till-Linsen oder glaziale Diamiktite entweder innerhalb der sortierten Sedimente oder als Oberflâchen-schicht auf der Proximalseite der Abschnitte; (2) ein nicht spaltbares und wenig kompaktes Till uberlagert und verformt die sortierten Sedimente; (3) ein spaltbares und kompaktes Till bedeckt weiterhin die Grundtilldecke. AIIe dreie Fazies-Verbindungen weisen Verformungsstrukturen auf (Verwerfungen, Falten, Schuttlastund Schleppungsstrukturen), was auf eine Entstehung im oberen Teil des Gletschers schlieBen IaBt. Das Modell geht davon aus, da(3 die De Geer-Morânen von einem aktiven Gletscher in Bodengletscherspalten gebildet worden sind. In Gebieten, wo die Schmelzwasser Rinnen bildeten, lagerten sich die Sedimente in den Spalten in Schragschichtung an. Till fiillte die Spalten in vom SchmelzwasserfluB entfernten Gebieten. Die glaziale Aktivitât hat ôrtlich das Grundtill wieder mobilisiert und es in Richtung gletscherabwàrts gelegener Spalten geschoben oder es hat breite Tillschichten umgewalzt. SchlieBlich hatten die Schmelzwasser in Gebieten, die noch weiter seitlich lagen, fast keine Wirkung und die Morânen bildeten sich durch Anhàufung von Till in den Spalten. Die drei Fazies-Verbindungen sind Teil eines Kontinuums, das mit den Morânen aus sortierten Sedimenten beginnt und allmàhlich lateral in die aus spaltbarem und kompaktem Till bestehenden Morânen ùbergeht.