Recherche scientifique
Que ce soit par sa géologie, sa géomorphologie, sa biodiversité, ses communautés ou tout autre caractéristique territoriale, la région de Charlevoix constitue un laboratoire de choix pour la recherche scientifique. Son passé mouvementé et son présent en constante évolution intriguent des chercheurs de divers domaines. Cette section rapporte, de manière évolutive et progressive, l’état des recherches et activités scientifiques reliées aux dynamiques physiques du territoire charlevoisien.
Liste des aspects étudiés et des organismes de recherche
- Datation de l’astroblème de Charlevoix – Commission géologique du Canada, Centre d’études collégiales en Charlevoix (en cours)
- Dynamiques de la rivière du Gouffre – Université du Québec à Chicoutimi (en cours)
- La biodiversité influencée par la morphologie de l’astroblème de Charlevoix – Université du Québec à Trois-Rivières (2023)

Datation de l'astroblème de Charlevoix
Quelques faits saillants
La structure d’impact
Découverte en 1966 par Jehan Rondot grâce à l’identification de cônes de percussion (Rondot, 1968). Elle se caractérise par un relief semi-circulaire avec un pic central, correspondant au mont des Éboulements. Son diamètre apparent de 54 km est grandement érodé; 1300 ± 490 m d’épaisseur de matériel aurait été prélevé (Degeai et Peulvast, 2006) et son un diamètre initial estimé est d’au moins 70 km (Osinski et Ferrière, 2016). Six types d’impactites y ont été étudiés (Rondot, 1998).
L’énergie de l’impacteur
L’énergie minimale approximative qu’un impact météoritique doit avoir pour causer un désastre à l’échelle planétaire est connue (NASA/CNEOS, 2024). Le simulateur d’impacts météoritiques de Collins et al. (2005) nous révèle que l’énergie impliquée dans la formation d’un astroblème comme celui de Charlevoix était au moins 150 fois supérieure. À titre comparatif, l’énergie en jeu lors de l’impact de Chicxulub au Yucatán, responsable de l’extinction Crétacé-Paléogène (Schulte et al. 2010), était encore supérieure : environ 30 fois celle de Charlevoix.


Le contexte géologique de la cible
L’impact s’est vraisemblablement produit en eaux chaudes et relativement peu profondes (Rondot 1968). La cible était constituée de calcaires (actuelle plateforme du St-Laurent) recouvrant les roches crystallines du bouclier canadien. Ce contexte géologique, des calcaires en eaux peu profondes, comporte de grandes similitudes avec le contexte géologique de l’impact de Chicxulub décrit par Schulte et al. (2010).
L’épaisseur des retombées par rapport à la distance au point d’impact selon Collins et al. (2005):

Le moment de l’impact charlevoisien
- La datation précise de cet impact reste difficile à établir en raison d’une tectonique polyphasée incluant des épisodes pré- et post- impact (Lemieux et al., 2003). Les travaux les plus récents, U-Pb sur zircon, estiment l’âge de l’impact entre 453 et 430 millions d’années, soit à la fin de l’Ordovicien ou au début du Silurien (Schmieder et al., 2019).
- Toutes les formations rocheuses différentes situées dans l’anneau de 5 à 10 km autour du point d’impact présentent des cônes de percussion sauf une, la Formation de Cap-Martin, la plus jeune de Charlevoix. Jusqu’à preuve du contraire, aucun cône de percussion n’a été observé dans cette formation. L’âge de la limite entre la Formation de Cap-Martin et la Formation de St-Irénée (sous-jacente) serait d’environ 451 Ma (résultats préliminaires, études supplémentaires nécessaires).
- La fenêtre de datation actuelle inclue la glaciation de l’Hirnantien, un évènement contributif majeur à l’extinction de l’Ordovicien-Silurien (Brenchley et al. 2001).

- L’âge connu de l’Astroblème de Charlevoix coïncide avec une période durant laquelle l’intensité du bombardement météoritique terrestre était bien supérieure à la moyenne, attribuable à la fragmentation d’un astéroïde de type Chondrite L dans la ceinture d’astéroïdes (Schmitz et al., 2001), ou encore à proximité de la Terre, par la désorbitation d’anneaux. (Tomkins et al., 2024). Charlevoix est, de loin, le plus gros des 21 astroblèmes connus de cette période. Tous ces impacts se sont produits à des paléolatitudes de ± 30°.
Références – Datation de l’astroblème de Charlevoix
- Brenchley, P. J., Marshall, J. D., Harper, D. A. T., Buttler, C. J., & Underwood, C. J. (2001). High-resolution stable isotope stratigraphy of Late Ordovician sequences: Constraints on the timing, duration, and magnitude of glaciation and mass extinction. Geology, 29(7), 615-618.
- Collins, G. S., Melosh, H. J., & Marcus, R. A. (2005). Earth Impact Effects Program: A Web-based computer program for calculating the regional environmental consequences of a meteoroid impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science, 40(6), 817–840.
- Degeai, J.-P., & Peulvast, J.-P. (2006). Calcul de l’érosion à long terme en région de socle autour de grands astroblèmes du Québec et de France. Géographie physique et Quaternaire, 60(2), 131-148. Presses de l’Université de Montréal.
- Lemieux, Y., Tremblay, A., & Lavoie, D. (2003). Structural analysis of supracrustal faults in the Charlevoix area, Quebec: Relation to impact cratering and the St-Laurent fault system. Canadian Journal of Earth Sciences, 40(1), 101-118.
- NASA Jet Propulsion Laboratory. (2024). Target Earth. NASA Center for Near-Earth Object Studies. https://cneos.jpl.nasa.gov/about/target_earth.html
- Osinski, G. R., & Ferrière, L. (2016). Shatter cones (mis)understood? American Association for the Advancement of Science.
- Purdue University. (2024). Impact Earth. https://www.purdue.edu/impactearth/
- Rondot, J. (1998). Les brèches d’impact météoritique de Charlevoix. Direction générale de l’exploration géologique et minérale, Ministère de l’énergie et des Ressources, Québec, QC.
- Schmieder, M., Shaulis, B. J., Lapen, T. J., Buchner, E., & Kring, D. A. (2019). In situ U–Pb analysis of shocked zircon from the Charlevoix impact structure, Québec, Canada. Meteoritics & Planetary Science, 54(8), 1808–1827.
- Schmitz, B., Tassinari, M., & Peucker-Ehrenbrink, B. (2001). A rain of ordinary chondritic meteorites in the early Ordovician. Earth and Planetary Science Letters, 194(1), 1–15.
- Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J. A., Barton, P. J., Bown, P. R., … & Willumsen, P. S. (2010). The Chicxulub asteroid impact and mass extinction at the Cretaceous-Paleogene boundary. Science, 327(5970), 1214-1218.
- Tomkins, A. G., Martin, E. L., & Cawood, P. A. (2024). Evidence suggesting that Earth had a ring in the Ordovician. Earth and Planetary Science Letters, 646, 118991.
- Whitehead, J., Kelley, S., Sherlock, S. C., Grieve, R. A. F., Spray, J. G., Trepmann, C. A., & Dressler, B. O. (2003). Structural and geochronologic constraints on the timing of the Charlevoix impact, Quebec, Canada. In LPI Contribution 1167 (p. Abstract 4084). Lunar and Planetary Institute.