Le bassin Néo-Écossais renferme des roches métasédimentaires mésozoïques-cénozoïques dont l'épaisseur atteint 16 km par endroits et le dépôt s'est effectué pendant la distension de la Pangée et l'ouverture de l'Atlantique Nord. Le premier remplissage du bassin s'est produit pendant la distension triasique et consistait en des évaporites et des roches clastiques continentales rouges. Lors de la transition vers une expansion des fonds océaniques qui a eu lieu pendant le Jurassique précoce, les bassins d'effondrement se sont progressivement remplis de roches clastiques et de carbonates. Un milieu entièrement marin s'était formé au Jurassique moyen, ce qui a entraîné l'apparition d'un éventail de faciès (plaines alluviales, deltas et carbonates). Pendant le Crétacé tardif et le Crétacé précoce, les sédiments déposés consistaient surtout en des unités transgressives de shale, de calcaire et de craie. Durant le Paléogène et le Néogène, les fluctuations relatives du niveau de la mer ont provoqué la formation d'un mélange de shales et de grès marins entrecoupés de carbonates marins et de roches clastiques grossières, ceux-ci étant recouverts de till glaciaire, de silts glaciomarins et de sédiments marins meubles quaternaires.

Stratigraphie générale de la partie centrale de la plate-forme Néo-Écossaise.. Cliquez sur la formation qui figure dans l'image au-dessus ou à l'intérieur du nom de la formation pour lire une description plus détaillée de chaque unité (modifiée et issue d'un rapport interne rédigé par John Wade en 2004).

La plus vieille séquence synrift qui se rattache à l'ouverture de l'Atlantique est la Formation d'Eurydice, qui consiste en une épaisse série de shales, de siltstones et de grès rouges datant du Trias/Jurassique basal. Des puits l'ont recoupée sous les Grands Bancs et la plate-forme Néo-Écossaise. Dans le graben Orpheus, qui renferme le stratotype de la Formation d'Eurydice, on a exécuté des travaux de forage et de sismique réflexion dans une partie de la formation qui totalise près de 600 m. Les résultats de ces travaux indiquent qu'elle mesure dans l'ensemble plus de 3 km d'épaisseur. Dans le complexe de grabens de Naskapi, sur la plate-forme de LaHave, on a exécuté des travaux similaires dans une partie de la formation qui mesure plus de 1,5 km. Les données sismiques ainsi recueillies montrent qu'elle mesure également plus de 3 km d'épaisseur à cet endroit.

Sur la Formation d'Eurydice et en interdigitation avec cette dernière sur les marges de bassin, on trouve la Formation d'Argo, qui est principalement composée de sel. La répartition du sel dans le bassin Néo-Écossais laisse supposer que les principaux grabens étaient les foyers de sédimentation précoces d'épaisses séquences d'évaporites et de couches rouges connexes, qui se sont amincies en travers de crêtes intercalées. Beaucoup de sel s'est écoulé en raison de la charge en sédiments ultérieure et (peut-être) lors de la réactivation périodique du réseau de failles d'effondrement, pendant les stades tardifs de la fragmentation continentale. Les coussins de sel, les diapirs et les dômes sont répandus dans les épaisses zones de sel, en particulier dans une importante zone de structures diapiriques qui s'étend sous le talus continental, de l'est du Banc Georges à l'ouest des Grands Bancs.

Figure 1: Principales entités tectoniques du bassin Néo-Écossais. image agrandie [GIF, 67.7 ko, 598 X 363, avis]

Figure 2: Coupe sismique 88-1a illustrant des langues de sel formant des dômes sous le talus Néo-Écossais. image agrandie [GIF, 179.4 ko, 600 X 442, avis]

La discordance de rupture est une importante discordance logée entre des séquences synrift et postrift, dans le bassin Néo-Écossais. Elle date du Jurassique initial et est facilement discernable à travers les grabens peu profonds qui reposent sur la plate-forme de LaHave et, plus loin, au-delà des zones de diapirisme salifère sous-jacentes au talus inférieur.

Sous la plate-forme Néo-Écossaise, les formations d'Iroquois et de Mohican recouvrent la discordance de rupture. La Formation d'Iroquois, qui se compose principalement de dolomies, est contemporaine de la partie inférieure de la Formation de Mohican, sur la plate-forme de LaHave, là où son épaisseur maximale atteint environ 800 m. Elle pourrait être représentée par une série de minces lits dolomitiques, dans la partie inférieure des puits forés dans l'ouest des Grands Bancs.

Les grès et les shales de la Formation de Mohican constituent une très épaisse séquence de molasse du Jurassique inférieur à moyen qui a été déposée dans des sous-bassins qui sont activement subsidents et adjacents à la zone charnière. La formation est étendue sur la plate-forme Néo-Écossaise et a été recoupée dans un certain nombre de puits. La plus épaisse partie de la Formation de Mohican que l'on ait recoupée par des forages mesure un peu plus de 400 m, sur la plate-forme de LaHave, mais des données sismiques indiquent qu'elle mesure plus de 4 km d'épaisseur, au sud de la zone charnière, dans le sous-bassin d'Abenaki, et jusqu'à 5,5 km d'épaisseur, au-dessus des séquences synrift situées sous la partie orientale de la plate-forme Néo-Écossaise. La Formation de Mohican s'amincie abruptement à l'emplacement de la zone charnière. À cet endroit, on estime qu'elle disparaît en biseau dans la zone ou qu'elle est tronquée par la discordance d'Avalon, qui est postérieure au Jurassique.

La Formation de Mohawk est recouverte d'une autre très épaisse séquence postrift principalement clastique, soit la Formation de Mic Mac. Dans le bassin Néo-Écossais, l'âge de la Formation de Mic Mac et celui des formations équivalentes d'Abenaki, de Mohawk et de Verrill Canyon englobent le Jurassique moyen tardif et le Jurassique tardif.

L'épaisseur de la Formation de Mic Mac totalise 6 km dans le sous-bassin Laurentien pour diminuer et former une bordure d'érosion ou de sédimentation, le long des plates-formes de LaHave et de Burin et du soulèvement d'Avalon. Au sud-est de l'île de Sable, elle se compose de 4 à 5 km de calcaires, de shales et de grès interstratifiés. Au nord et à l'ouest de cette île, le long de la zone charnière, on trouve un faciès de banc carbonaté remarquable, soit la Formation d'Abenaki. Le faciès davantage continental observé en direction du continent, depuis le banc, est appelé Formation de Mohawk. Cette dernière se compose de siltstone et de grès feldspathiques à texture mature qui sont interstratifiés avec du shale et du calcaire. Plus loin, le faciès carbonaté et le faciès clastique se fondent dans des faciès de bassin à grain fin qui constituent la Formation de Verrill Canyon.

Certains changements de faciès du Jurassique supérieur peuvent être interprétés à partir de données sismiques. Sur le flanc nord du sous-bassin Laurentien, l'expression sismique observée est celle de réflexions parallèles semi-continues que l'on interprète comme des shales et des grès interstratifiés qui ont été déposés dans un milieu de plaine alluviale. Au voisinage de la zone charnière de la partie orientale du sous-bassin d'Abenaki, la Formation de Mic Mac est constituée de shales interstratifiés avec des couches de grès et de siltstone minces à épaisses. Plus au sud, là où seule la partie supérieure de la formation a fait l'objet de forages, de 40 à 50 % des matériaux forés consistent en d'épais intervalles de calcaire qui recouvrent des séquences progradantes de roches clastiques de la Formation de Mic Mac. Davantage vers le large, l'expression sismique consiste en des réflexions discontinues et faibles qui se rattachent au remplacement de calcaires et de grès de la Formation de Mic Mac par des shales marins de la Formation jurassique de Verrill Canyon.

La Formation de Verrill Canyon, dont les matériaux datent du Jurassique moyen au Crétacé précoce, présente un faciès équivalent, mais en eau profonde, à celui des formations de Mohawk, d'Abenaki, de Mic Mac et de Missisauga. Elle se compose principalement de shale calcareux gris à brun, ainsi que de minces lits de calcaire, de siltstone et de grès. La Formation de Verrill Canyon a été mise en place dans des milieux de prodeltas, de plates-formes externes et de talus continentaux, et son épaisseur varie de 360 m, dans le sud-ouest du bassin Néo-Écossais, à plus de 915 m, au nord-est.

Les grès de la Formation de Logan Canyon se fondent latéralement dans le faciès de shale d'eau profonde du Shale de Shortland, qui a été déposé dans des milieux de prodeltas, de plates-formes externes et de talus continentaux.

La Formation de Laurentian est un biseau de progradation composé de sédiments du Quaternaire et du Pliocène sommital. Là où elle atteint son épaisseur maximale, le long de la plate-forme externe et du talus supérieur, reposent plus de 1500 m d'argiles, de silts et de sables glaciomarins et marins.

La Formation d'Abenaki a été subdivisée en quatre membres, soit ceux de Scatarie, de Misaine, de Baccaro et d'Artimon. Elle forme un complexe particulier de bancs de calcaire et une séquence sismique proéminente. Son développement maximale a été observé à l'emplacement de la zone charnière, entre la plate-forme de LaHave et les sous-bassins de Shelburne et de Sable, et son épaisseur maximale mesurée par forage atteint 1644 m.

Pendant le Jurassique terminal, la marge orientale du Canada a été soumise aux effets de la séparation de l'Ibérie et de l'Amérique du Nord. Cette séparation a eu le plus de répercussions sur la marge au sud de Terre-Neuve, là où des strates jurassiques et des strates plus vieilles ont été soulevées, déformées et considérablement érodées. Cette discordance de fragmentation, appelée discordance d'Avalon, a été observée depuis le soulèvement d'Avalon, vers l'ouest, jusque dans la partie orientale du bassin Néo-Écossais. Sa formation a provoqué une réorientation des dépocentres vers l'ouest, depuis le sous-bassin Laurentien jusqu'à celui de Sable.

FORMATION DE MISSISAUGA

La Formation de Missisauga couvre une grande étendue dans le bassin Néo-Écossais, là où son faciès et son épaisseur varient considérablement. Dans les plates-formes de LaHave et de Burin et dans la dorsale Canso, elle mesure moins de 1000 m d'épaisseur, se compose de grès dans une proportion de 60 à 80 % et présente, par endroits, quelques importants faciès de calcaire, au sud-ouest. Dans le sous-bassin de Sable, où des forages totalisant plus de 2770 m ont été exécutés aux environs de l'île de Sable, elle mesurerait plus de 3 km d'épaisseur au total et se compose, dans une proportion de 30 à 50 %, de grès/siltstone. Vers le bassin, la Formation de Missisauga se fond dans les turbidites et les shales de la partie crétacée de la Formation de Verrill Canyon.

La Formation de Logan Canyon est une succession à granodécroissance ascendante dont la répartition est similaire à celle de la Formation de Missisauga, mais dont l'épaisseur maximale devrait s'élever à quelque 2,5 km. Elle a été subdivisée en quatre membres, dont deux renfermant surtout du shale. Cette formation présente également un équivalent distal de turbidite/shale, soit le Shale de Shortland.

Des calcaires, en quantités moindres, des craies et des shales marins ont été déposés partout dans le bassin Néo-Écossais pendant le Crétacé tardif. La première de ces unités transgressives à avoir été déposée est la Formation de Dawson Canyon, dont l'épaisseur varie de plus de 700 m, dans le sous-bassin de South Whale et certaines parties de la plate-forme Néo-Écossaise, à environ 200 m sur la dorsale Canso, et à quelque 100 m, dans la partie externe plus pauvre en sédiments du sous-bassin de Sable. De par sa nature transgressive, la Formation de Dawson Canyon pourrait être la plus vaste formation crétacée de la plate-forme de Burin. Plus loin, elle disparaît souvent là où elle a été érodée pendant le Tertiaire.

La Formation de Wyandot se compose de craies, de mudstones crayeux, de marnes et de quantités moindres de calcaires. Son épaisseur varie de moins de 50 m, dans certains puits forés dans la région de l'île de Sable, jusqu'à environ 400 m, dans le coin sud-est de la plate-forme Néo-Écossaise. Toutefois, elle ne recouvre pas une grande partie du bassin depuis son érosion pendant le Tertiaire. Sous le talus et la plate-forme externe, le sommet de la Formation de Wyandot comporte à nombre d'endroits les marques d'une discordance recouverte de sédiments tertiaires.

La succession sédimentaire entre le sommet de la Formation de Wyandot et les matériaux sommitaux du Cénozoïque fait partie de la Formation de Banquereau. Elle présente une granocroissance ascendante, est principalement composée de matériaux tertiaires et consiste en une série de séquences inclinées sur discordance ou progradantes, de sorte que dans les zones septentrionales (proximales) du bassin, les roches du Crétacé sont recouvertes de sédiments du Paléocène ou du Éocène et que dans les parties distales du bassin, elles sont recouvertes de sédiments du Miocène ou de sédiments plus jeunes. L'épaisseur des matériaux est infime, là où ils forment une bordure le long de la marge du bassin, et atteint plus de 4 km, dans les zones où le sel a été enlevé, sous le talus continental.