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L'origine du port d'Halifax
Réseaux hydrographiques primitifs
Glaciation, drumlins et moraines
Lac Bedford, anciennes îles et anciens littoraux
L’emplacement et la formation ultimes du port d’Halifax sont liés à la théorie de la tectonique des plaques selon laquelle les continents ont dérivé sur la Terre, et des océans se sont formés et ont disparu au cours des derniers milliards d’années. On attribue à Alfred Wegener (1880 – 1930) la conception initiale de ce modèle et on considère celui‑ci comme le père de la dérive des continents. On a donné le nom Pangée (qui signifie « une terre » en grec) à un supercontinent qui dominait la Terre il y a 350 à 200 millions d’années. Ce supercontinent s’est formé lorsque les premiers continents se sont réunis. Il a commencé à se fragmenter il y a environ 250 millions d’années, ce qui a donné lieu à la formation du continent nord-américain des temps modernes et de l’océan Atlantique adjacent.
Le port d’Halifax est situé sur le « terrane de Meguma » du Cambrien à
l’Ordovicien du nouveau continent de l’Amérique du Nord qui se compose en grande partie de roches sédimentaires qui se sont initialement déposées dans les eaux profondes le long de la Gondwanie, un continent qui existait avant la formation de la Pangée. À la suite de plusieurs millions d’années d’érosion survenue le long de la partie est de la nouvelle Amérique du Nord, le port primitif d’Halifax existait sous la forme d’un fleuve faisant partie d’un réseau hydrographique qui traversait la région.
Carte détaillée de la géologie du substratum du port d’Halifax et des zones avoisinantes. Les barres obliques qui traversent le port représentent des plis (synclinaux et anticlinaux) formés dans le substratum. Le port s’élargit à l’endroit où se trouvent les plis anticlinaux.
On croit que l’emplacement de ces fleuves primitifs était contrôlé par des failles (déports, ruptures) dans le substratum. Il se peut que ces failles aient constitué des zones de faiblesse lors de l’érosion fluviale et glaciaire survenue plus tard. L’étude du substratum du port a fait ressortir peu de preuves de la présence de grandes failles. Les grandes structures plissées appelées « synclinaux et anticlinaux » (plis en auge et plis en voûte) situées de chaque côté du port semblent être alignées sans report d’un côté à l’autre du port. Des images du substratum obtenues au moyen de sonars latéraux et de la barymétrie multifaisceaux révèlent peu de failles ou de reports dans les zones du fond marin où le substratum est exposé.
Le port d’Halifax doit donc son origine non pas à la présence de failles dans le substratum, mais simplement à la répartition de différents types de roches. Il existe trois types distincts de substratum dans le port et la région avoisinante. Il s’agit de l’ardoise de la Formation d’Halifax, du quartzite de la Formation de Goldenville, et du granit du Dévonien. La Formation de Goldenville comprend d’épaisses couches comportant des crêtes rocheuses très espacées par comparaison aux couches minces et aux crêtes à espacement étroit de la Formation d’Halifax. La surface du granit du Dévonien est massive et bosselée. Le point de contact de l’ardoise et du quartzite avec le granit coïncide avec l’emplacement de l’ancienne rivière Sackville et est irrégulier et accidenté. Cela laisse entendre que le contact n’est pas lié à une faille. Le gros massif granitique résistant à l’érosion a confiné les premiers réseaux fluviaux à l’emplacement des roches plus faibles situées à l’est du granit, dans la zone que le port actuel occupe.
Photographie de Chebucto Head montrant les falaises de granit escarpées et accidentées qui forment la rive ouest de l’avant‑port.
Le substratum de l’arrière‑port est en grande partie enseveli sous d’épais sédiments, mais apparaît sur le fond marin dans plusieurs zones. On trouve quatre crêtes de substratum près du rivage de Dartmouth, au sud‑est de la semelle de fondation du pont Angus L. Macdonald à Dartmouth. La semelle de fondation du pont se trouve sur les crêtes exposées situées le plus au nord. Par comparaison, le substratum affleure sur 50 % de la superficie de l’avant‑port.
À mesure que les glaciers se sont déplacés dans le port, les différences sur les plans du type et de la structure du substratum ont contrôlé l’ampleur de l’érosion ainsi que la largeur et la forme du port actuel. La glace qui se déplaçait sur l’ardoise de la Formation d’Halifax n’a pas érodé la matière aussi facilement qu’elle aurait pu le faire sur le quartzite de la Formation de Goldenville sous le bassin et dans d’autres zones du port. Les fractures très espacées et les couches épaisses ont grandement favorisé l’érosion de la Formation de Goldenville tandis que les couches plus minces de la Formation d’Halifax n’ont permis qu’une érosion glaciaire restreinte et la production d’éclats plus petits. Par conséquent, les glaciers ont provoqué une érosion beaucoup moins marquée sur la Formation d’Halifax. Cette érosion différentielle a donné lieu à la hauteur topographique actuelle de la partie péninsulaire d’Halifax et à la création de l’étroit passage de The Narrows. Les hautes falaises de granit résistant se trouvent toujours le long du côté ouest du port, de Herring Cove à Chebucto Head.
Réseaux hydrographiques primitifs
Carte des profondeurs des eaux du port d’Halifax indiquant l’emplacement d’un ancien lit de rivière, l’ancienne rivière Sackville qui existait à l’époque où le niveau de la mer était plus bas.
L’emplacement du port d’Halifax n’est pas contrôlé par la présence de failles dans le substratum, mais par la répartition du granit dur à l’ouest du port. Ce matériau a confiné les premiers réseaux hydrographiques à l’emplacement des roches plus faibles à l’est. Un vaste passage situé à l’est du granit s’étend au‑delà de l’embouchure du port d’Halifax qui est reliée au port. On a donné le nom « ancienne rivière Sackville » à cet élément.
Il est probable que l’ancienne rivière Sackville préglaciaire traversait la région du bassin de Bedford et le port et se prolongeait sur la plate‑forme néo‑écossaise intérieure. Un bassin profond enseveli situé dans l’arrière‑port, qui s’étend en direction de Dartmouth Cove, donne à penser qu’un autre réseau hydrographique était peut‑être relié à la rivière Sackville dans l’arrière‑port au nord de l’île George. Il existait un tel réseau à l’emplacement actuel d’une série de lacs à Dartmouth : Banook, Charles, et Micmac, qui se déversent actuellement dans Dartmouth Cove. Ce réseau constituait également un déversoir pour les lacs glaciaires qui se sont formés plus tard dans le centre de la Nouvelle‑Écosse. Il est donc probable que les deux réseaux hydrographiques primitifs ont contribué à la formation du port d’Halifax. Il est difficile de déterminer avec précision l’emplacement exact du réseau hydrographique préglaciaire sous les épais sédiments imprégnés de gaz de l’arrière‑port et dans le bassin de Bedford surcreusé, mais il était clairement confiné à la partie ouest de l’avant‑port. Une section courbée de l’ancienne rivière Sackville est visible sur le fond de The Narrows.
Glaciation, drumlins et moraines
Avant la glaciation du Pléistocène, qui a débuté approximativement il y a deux millions d’années, le port d’Halifax existait seulement sous la forme d’un réseau hydrographique. Le bassin de Bedford n’était pas une dépression circulaire isolée comme c’est le cas aujourd’hui. Une « ancienne rivière Sackville » traversait la région ainsi que la zone actuelle du bassin, et ressortait du port le long de la partie extérieure ouest. Les glaciers ont érodé et surcreusé (creusé à une profondeur supérieure à celle du lit de la rivière) la zone du bassin de Bedford de plus de 50 m en suivant en grande partie le cours du réseau hydrographique antérieur. On ne sait pas laquelle des nombreuses glaciations ont considérablement érodé le bassin, et elles y ont peut‑être toutes contribué dans une certaine mesure. Le surcreusement glaciaire du bassin a entraîné la disparition du lit de rivière continu de l’ancienne rivière Sackville. À partir de ce moment, en l’absence des glaciers, le bassin de Bedford était un lac.
La dernière importante période de glaciation (wisconsinienne) a débuté il y a environ 75 000 ans et le glacier continental s’étendait sur toute la région jusqu’à la bordure de la plate‑forme néo‑écossaise située à plus de 100 km de là. La glace a reculé jusqu’à la plate‑forme néo‑écossaise intérieure pendant la phase du milieu du Wisconsinien, 40 à 22 millions d’années avant nos jours. Pendant ce temps, la zone du port d’Halifax est probablement demeurée sous une couche de glace. Cette période a été suivie de la phase Escuminac du Wisconsinien tardif, 22 à 18 millions d’années avant nos jours, l’avancée de la glace étant centralisée sur le golfe du Saint‑Laurent. Cette glace de l’ère glaciaire a transporté et déposé de grandes quantités de till rouge <<un mélange d’argile et de débris rocheux>> en bordure de la plate‑forme. Ce till est appelé till de Lawrencetown et contient plus d’argile que le till de Hartlen sous‑jacent et est moins compact que celui‑ci. C’est cette glace qui a formé les drumlins du port d’Halifax : banc de Jonquière, Petit banc de Georges, et île George, ainsi que les nombreux drumlins des terres avoisinantes tels que la « Citadelle », le « parc commémoratif Fort Needham », et les îles McNabs et Lawlor.
Image tridimensionnelle de bathymétrie multifaisceaux d’une vue en direction nord vers une moraine frontale (crête de till) à la tête de la baie Northwest Arm déposée par un glacier qui se terminait à cet endroit.
Dès 18 millions d’années avant nos jours, le recul de la glace du Wisconsinien s’est amorcé et a été suivi de la phase Scotian qui a entraîné un changement majeur dans l’emplacement du point central des glaces. Le till déposé pendant cette phase de recul est pierreux et sablonneux, et provient de sources locales de substratum comportant de nombreux blocs anguleux. On le nomme « till de la rivière Beaver » et il s’est formé au cours de la période s’étendant il y a 17 000 à 15 000 ans. Ce till recouvre les tills de Lawrencetown et de Hartlen dans les drumlins et forme une plaine de till blocailleux recouvrant la plupart des zones de la côte atlantique, y compris la zone du port d’Halifax.
Dès 13 millions d’années avant nos jours, la marge glaciaire était située près de l’actuelle côte atlantique de la Nouvelle‑Écosse. À mesure que la glace de l’ère glaciaire a reculé dans le port d’Halifax, de petites moraines linéaires se sont formées parallèlement au front glaciaire sur Middle Ground, dans l’arrière‑port au nord‑est de l’île George, et dans la baie de Bedford. Une moraine frontale proéminente a été créée à l’embouchure de la baie Northwest Arm pendant cette période par une réavancée glaciaire locale.
Il y a 11 000 à 10 000 ans, le climat de la Nouvelle‑Écosse s’est refroidi, ce qui a eu une grande incidence sur les zones terrestres et marines. Des échantillons de sédiments prélevés dans les lacs et en mer révèlent une granocroissance distincte qui marque cet événement appelé période du « Dryas récent ». Des glaciers terrestres ont été réactivés pendant cette période et ont recouvert toutes les matières organiques préexistantes. Sur la plate‑forme intérieure au large d’Halifax, un horizon de sédiments grossiers distinctif et une érosion locale importante des sédiments indiquent une augmentation d’activité des tempêtes, de la glace marine, et peut-être du nombre de petits icebergs.
Carte bathymétrique multifaisceaux de la zone au large de l’entrée du port d’Halifax. La ligne blanche indique l’endroit où se trouvait le faible niveau de mer (plage) il y a approximativement 12 000 ans.
L’historique du niveau de la mer du port d’Halifax est complexe et contrôle non seulement la répartition des sédiments sur le fond marin mais aussi un grand nombre des autres éléments. Un faible niveau marin a été repéré sur la plate‑forme néo‑écossaise intérieure adjacente à une profondeur de 65 mètres à 70 mètres qui existait il y a 11 600 ans. Ce niveau s’est formé à la fin de la dernière glaciation. Depuis cet abaissement, les zones situées au‑dessus d’une profondeur d’eau de 65 mètres ont été transformées en une surface lisse de gravier, d’affleurement rocheux, et de petites zones de sable grossier bien trié ne comportant pas de limon ni d’argile.
Le port d’Halifax du début de l’ère post‑glaciaire était confiné à un passage étroit dans la partie ouest de l’avant‑port, car les principales zones de haut‑fond actuelles situées à l’est étaient des terres jusqu’à il y a approximativement 7 000 BP. À mesure que le niveau de la mer a continué de s’élever, une érosion intense s’est produite dans l’avant‑port. Les zones de haut‑fond de substratum actuelles situées à l’est du passage profond se trouvant à l’ouest avaient été recouvertes de till et étaient exposées à de grosses vagues et à de forts courants sur l’avant‑plage. Le till a en grande partie été érodé, laissant seulement des blocs épars sur le substratum. Des processus similaires se déroulent présentement sur le côté sud de l’île McNabs vers la mer, avec érosion des drumlins et exposition du substratum sous‑jacent. Au cours de la transgression marine de l’avant‑port, des matières de la taille du sable ont été transportées et déposées dans le passage profond de l’avant‑port situé à l’ouest, où elles se trouvent toujours aujourd’hui. De la vase fine a été transportée plus loin vers la mer sur le plateau continental intérieur. La transgression marine a continué de migrer dans le port avec la formation du sable et du gravier de l’île de Sable.
Contrairement à l’érosion effective causée par la transgression dans l’avant‑port, l’érosion a été beaucoup moins forte dans l’arrière‑port en raison de l’abri offert par les îles McNabs et Lawlor, du rétrécissement de l’entrée de l’arrière‑port entre l’île McNabs et la péninsule d’Halifax, et de l’accroissement de la distance par rapport à l’océan Atlantique. Dans de nombreux endroits, les tills se sont conservés et seule leur surface supérieure s’est modifiée. Des sédiments fins ont été retirés et les surfaces plates des clastes anguleux se sont formées.
Carte indiquant l’emplacement de 10 lacs qui existaient dans le port d’Halifax après le départ des glaciers et avant que le niveau de la mer retourne et que celle‑ci inonde le port.
En raison du surcreusement glaciaire survenu dans de nombreux secteurs du port, le réseau hydrographique préexistant (ancienne rivière Sackville) a été érodé et un grand nombre de bassins profonds se sont formés sur sa longueur. Une section curviligne exposée de cette rivière est toujours visible dans The Narrows. Des lacs se sont formés au début de la période post‑glaciaire à l’échelle du port dans un grand nombre des dépressions surcreusées du substratum et étaient reliés à l’océan Atlantique par un réseau de rivières et de ruisseaux. Il existait jusqu’à dix lacs dans la zone actuelle du port.
Les lacs ont graduellement été inondés par la mer au cours de l’élévation post‑glaciaire du niveau de la mer (transgression marine qui a débuté au niveau faible de -65 m à l’embouchure du port). La transgression a érodé et modifié les dépôts glaciaires antérieurs, formant des dépôts de sable et de gravier bien triés, des zones d’affleurement rocheux, ainsi que des drumlins érodés sur le fond marin. Dès 5 500 d’années avant nos jours, l’océan s’était avancé assez loin dans le port et était assez profond pour que de la vase (argile La Hève) commence à se déposer dans l’arrière‑port. Les sédiments provenaient de matières glaciaires, lacustres et estuariennes en érosion. Le bassin de Bedford, qui était auparavant une série de trois lacs, a finalement été inondé par la mer montante il y a 5 700 d’années avant nos jours lorsque le seuil peu profond de The Narrows a été érodé par les eaux montantes et qu’une transition d’un lac à un environnement marin est survenue. Cela aurait représenté un changement majeur pour les premiers habitants de la région.
Lac Bedford, anciennes îles et anciens littoraux
Image sonar à balayage latéral de deux bermes de blocs rocheux (crêtes de blocs) dans le bassin de Bedford qui marquent l’emplacement d’un ancien rivage lacustre. Elles se trouvent maintenant sous 23 m d’eau et ont été formées il y a approximativement 6 000 ans.
Les gens ont tendance à croire que le littoral actuel est un élément permanent de la côte. Ce n’est pas le cas, car le niveau de l’océan change constamment et par le passé, pendant les périodes glaciaires, a subi des abaissements spectaculaires allant jusqu’à 120 mètres. L’acquisition de connaissances sur l’historique du niveau de la mer au moyen de la cartographie a fourni de nouveaux renseignements sur l’emplacement d’anciens littoraux, îles et lacs dans le port d’Halifax. Les premiers habitants se seraient regroupés et auraient laissé des artéfacts sur les littoraux, et ces zones sont celles où l’on devrait concentrer les études archéologiques. Les études portant sur les anciens littoraux du port nous en ont appris beaucoup sur l’emplacement possible d’anciens lieux d’habitation, de migration et d’activité.
Lorsque les derniers glaciers se sont retirés de la région, la zone du bassin de Bedford renfermait au moins trois lacs reliés : dans la baie de Bedford, la partie principale du bassin, et Fairview Cove au sud. Le niveau de l’eau est défini par les anciens littoraux qui se trouvent actuellement à une profondeur de 23 mètres. Deux bermes (crêtes) continues composées de blocs encerclent le bassin à cette profondeur. Elles ont été formées par le gel hivernal et l’expansion de la glace des eaux des lacs. Des crêtes semblables sont aujourd’hui des éléments courants sur les rives d’un grand nombre de lacs de la Nouvelle‑Écosse.
Image de bathymétrie multifaisceaux de la partie nord du bassin de Bedford montrant le fond marin lisse au‑dessus des bermes de blocs rocheux se trouvant sous 23 m d’eau, ainsi que le fond marin accidenté sous celles‑ci.
Le fond marin est très différent au-dessus et en-dessus des bermes formées de blocs. Sous les bermes, le fond marin est plus accidenté et est recouvert de vase. Au-dessus des bermes, il est plus plat et plus lisse et est en grande partie recouvert de gravier et de peu de vase. Cette situation découle d’un processus appelé « transgression marine » dans le cadre duquel le fond marin situé au-dessus des bermes passait par la zone de plage de la mer montante une fois que l’ancien lac (lac Bedford) a été transformé en océan par le retour du niveau de la mer par rapport au faible niveau glaciaire. Par conséquent, avant la période d’il y a 6 000 ans, le bassin de Bedford a existé sous forme de lac à la profondeur actuelle de 23 mètres pendant une période allant jusqu’à 6 000 ans au cours de laquelle les bermes de blocs se sont formées.
Les bermes de blocs permettent en outre de déterminer l’emplacement d’approximativement dix îles sur le côté ouest du bassin de Bedford et de quelques petites îles sur le côté est. Dans la zone située entre la baie de Bedford et le bassin de Bedford, on retrouve un « seuil » ou région peu profonde qui a joué un rôle important dans l’historique du niveau de la mer. Le fond marin était exposé sous forme de terres dans une série de crêtes de substratum au cours de la même période où les îles du bassin existaient. Une partie de l’ancienne rivière Sackville se jetait sous forme de chute sur ces crêtes de substratum reliant la baie de Bedford au bassin. Cette zone offre de grandes possibilités de découverte d’artéfacts archéologiques. Il n’est pas difficile d’imaginer que le paysage de l’époque était très favorable à la pêche, à l’habitation, et constituait un ancien raccourci traversant la partie nord du bassin de Bedford.