Maturation thermique des roches mères dans les bassins des basses-terres du Saint-Laurent et dans quelques buttes témoins au sud-est du Bouclier canadien

Caradocian source rocks belonging to the Utica Group occur around and overlay the southeastern part of the Canadian Shield from the Ottawa embayment, in the southwestern part of St. Lawrence Lowlands, to the Anticosti Island basin. The kerogen of the source rocks is mainly made up of amorphous organic matter (transmitted light), resembling a solid bitumen framework in reflected light, and contains a small portion of zooclasts (graptolites and chitinozoans). The kerogen is often too mature to have preserved the structure of the original constituents, except those of graptolites and chitinozoans. Otherwise, UV fluorescent colonial alga and tasmanites are observed.In the eastern half of the St. Lawrence Lowlands, stratigraphic and tectonic burial is the main control of source rock thermal maturation. From an area located 50 km west of Quebec City, the estimated vitrinite reflectance (R_o-Std) of the source rock increases in both northeastern (Montmorency Falls) and southwestern (St. Maurice River) directions, from R_o-Std of 1.2 to 1.5 and 1.7%, respectively. The source rocks of the Ottawa embayment and Montreal area (western half of the basin) are overmature due to hydrothermal and igneous activities (2.3%<R_o-Std<2.8%).. In Chicoutimi and Lac Saint-Jean outliers, the source rocks show reflectances between 0.9 and 1.2%, slightly less than reflectance values in the Quebec City area (R_o-Std between 1.2 and 1.5%). On Anticosti Island, the thermal maturation is related to burial only and increases downdip of the inclined platform, from the northeast toward the southwest (R_o-Std between 0.9 and 2.1%).These observations suggest that the St. Lawrence platform and the southeastern Canadian Shield were buried by at least 3.5 km of Paleozoic strata prior to erosion to Grenville basement. This implies that most potential hydrocarbon fields are presumably also lost by erosion.

Résumé

Des roches mères caradociennes, appartenant au Groupe d'Utica, sont trouvées autour et sur la partie sud-est du Bouclier canadien, du sous-bassin de la région d'Ottawa, dans la partie sud-ouest des basses-terres du Saint-Laurent jusqu'au bassin de l'île d'Anticosti. Le kérogène de ces roches mères est principalement constitué de matière organique amorphe (lumière transmise) ayant l'aspect d'un treillis fait de bitume solide lorsqu'il est observé en lumière incidente et contient une petite proportion de zooclastes (graptolites et chitinozoaires). Ce kérogène est souvent trop mature pour avoir préservé la structure originale de ses constituants, sauf celle des graptolites et des chitinozoaires. Dans le cas contraire, on observe des colonies algaires et des tasmanites fluorescentes à la lumière ultraviolette.Dans la moitié est des basses-terres du Saint-Laurent, l'enfouissement stratigraphique et tectonique contrôle la maturation thermique de la roche mère. D'un point situé à 50 km à l'ouest de Québec, la réflectance standardisée à celle de la vitrinite (R_h-Std) de la roche mère augmente tant vers le nord-est (Chutes Montmorency) que vers le sud-ouest (rivière Saint-Maurice), et varie entre 1,2 et 1,5 ou 1,7% respectivement. D'autre part, les roches mères des régions d'Ottawa et de Montréal (ouest du bassin) sont supramatures à cause d'activités hydrothermales et ignées (2,3%<R_h-Std<2,8%). Dans les buttes témoins du Saguenay et du Lac-Saint-Jean, les roches mères montrent des valeurs de la R_h-Std comprises entre 0,9 et 1,2%, légèrement inférieures à celles de la région de Québec (R_h-Std entre 1,2 et 1,5%). Dans l'île d'Anticosti, la maturation thermique est surtout reliée à l'enfouissement et s'accroît en direction de l'approfondissement de la plate-forme, du nord-est vers le sud-ouest (R_h-Std entre 0,9 et 2,1%).Ces observations suggèrent que la plate-forme du Saint-Laurent et le sud-est du Bouclier canadien furent enfouis sous au moins 3,5 km de strates paléozoïques avant que ces dernières soient érodées au niveau du socle grenvillien. Ceci implique que la majorité des gisements potentiels d'hydrocarbures furent probablement aussi perdus par érosion.