The Saint-Jean basin deglaciation (Wisconsinian/Holocene, Quebec, Canada) : record of a glacio-isostatic forced regression and hydrodynamics of an enclosed wind-driven water body

Abstract

Dans ce travail de thèse, certaines étendues d’eaux continentales regroupant plusieurs types de système de dépôt comme les lacs, mers intérieures et lagunes ont été regroupées au sein d'un nouveau groupe de système sédimentaire mentionnés sous l'appellation de Wind-driven Water Body (WWB).Afin de caractériser l'évolution et l'enregistrement sédimentaire d'un exemple de WWB, une étude sédimentologique intégrée du bassin quaternaire du Lac Saint-Jean (Québec, Canada) a été menée à partir d'une approche intégrant géologie de terrain et imagerie géophysique très haute résolution (CHIRP 2D). A l'échelle du cortège sédimentaire, le régime glaciaire à paraglaciaire de la sédimentation et le rebond glacio-isostatique ont contrôlé au premier ordre, à la fois la succession lithologique et les architectures grandes échelles du bassin pour générer un Cortège de Régression Forcée (CRF) atypique. Au sein de ce cortège de régression forcée fini-glaciaire, une dynamique de système WWB s'est progressivement affirmée à partir de 8,5 cal. ka BP. Elle s'est exprimée par la mise en place d'une dynamique littorale importante occasionnellement associée à une circulation interne générant des courants de fonds lors d'épisodes de vents forts.Finalement, l'analyse sédimentologique du bassin du Lac Saint-Jean a permis de dégager plusieurs interprétations ayant attrait (1) à l'évolution des systèmes WWB et (2) aux séquences de déglaciation en domaine précédemment englacé. De plus, ce travail représente une contribution à l'échelle régionale pour les modalités de la dernière déglaciation du Sud-Est du Québec.In this study, a certain number of continental enclosed basins including several depositional systems such as lakes, inland seas or lagoons have been grouped in a new sort of sedimentary system referred to as Wind driven Water Body. To characterize the sedimentary evolution and record of a WWB basin, an integrated sedimentological study has been carried out on the quaternary Saint-Jean basin (Québec, Canada) based on field onshore geology and offshore geophysics (CHIRP 2D).At the system-tract scale, the glacial to paraglacial sedimentation and the glacio-isostatic rebound controlled at first-order the lithofacies succession and large-scale architectures to generate an original Falling Stage System Tract (FSST). Within this FSST, since 8.5 cal. ka BP a WWB related sedimentary evolution overprinted the glacial to paraglacial evolution. This expressed in the form of the emplacement of an important coastal dynamics, occasionally accompanied by a lake-scale hydrodynamics at the origins of bottom currents during strong wind to storm events.Finally, the sedimentological analysis of the Saint-Jean basin brought numerous interpretations related to (1) the sedimentary evolution of WWB systems and (2) deglaciation sequences in previously glaciated domains. In addition, this work supplements the regional quaternary framework concerning the latest deglaciation evolution in southeast Quebec