Les pierres de construction m'ont raconté

Introduction

Cette page présente les fossiles et la géologie des pierres de 14 édifices du centre-ville de Montréal. Il s’agit d’une version très abrégée de la publication du Musée Redpath « Les pierres de construction m’ont raconté… » Toujours disponible en anglais sous le titre What Building Stones Tell, ce livret qui prend la forme d'une visite autoguidée, contient plus d'information sur le sujet, surtout en ce qui a attrait aux créatures fossilisées.

Chaque édifice de la visite possède des types de pierre ou de fossiles différents. Vous pourrez examiner des pierres parmi les plus belles et intéressantes d’Amérique du Nord, datant de plus d’un milliard d’années. Les édifices et les monuments que vous visiterez ont été construits ou recouverts de pierres appartenant aux trois grandes catégories de roches : ignées, sédimentaires et métamorphiques.

Les trois types de roches

Ignées
Les roches ignées sont formées par le refroidissement et la solidification de magma liquide, comme le granite ou la syénite. Les minéraux cristallisés individuels sont facilement identifiables lorsque la surface est polie — pensez seulement à un comptoir de granite! D’autres exemples de roches ignées foncées sont le gabbro, l’anorthosite gabbroïque et l’anorthosite troctolite.

Sédimentaires
Les roches sédimentaires sont formées lorsque des particules, tel le sable, se déposent au fond de l’eau (grès) ou quand des coraux et des coquillages fossilisés s’accumulent pour former du calcaire.

Métamorphiques
Les roches métamorphiques ont subi un changement (métamorphisme) imposé par la chaleur et la pression. Sous pression, les caractéristiques originelles de ces roches ont été déformées ou partiellement détruites. Par exemple, pensez au marbre, à la quartzite, ou à l’ardoise.

Choisir des pierres de construction

Les pierres de construction doivent être attrayantes et durer des décennies, voire même des siècles. Elles doivent donc être choisies avec soin par des experts. Une pierre de construction doit être assez solide pour supporter non seulement le bâtiment qui la surplombe, mais aussi des décennies de pluie, de soleil, d'organismes, de pollution, et d'eau de mer. Pour éviter des coûts excessifs, elle doit être facile à travailler. Il est aussi important que la pierre soit placée dans la même orientation que dans la carrière, afin que les stress soient similaires. Par exemple, le grès mal orienté aura tendence à s'effriter. Enfin, des pierres incompatibles, tel le grès et le calcaire, ne doivent surtout pas être placées ensemble, car les solutions acides qui délavent des carbonates du calcaire peuvent altérer chimiquement la durabilité du grès.

Quatorze sites d’intérêt à Montréal

Musée Redpath
859, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Calcaire de Trenton, une roche sédimentaire de l’Ordovicien du Québec, datant d’il y a environ 470 millions d’années.

Que chercher :
Du côté ouest du musée, en face de la tour de métal et de verre, observez les pierres placées à la base de l'édifice, près du centre. Vous pouvez y voir un coquillage blanc avec de fines stries surélevées. C’est un Rafinesquina alternata, un animal de la famille des brachiopodes.


Le cercle universitaire de l'Université McGill
3450, rue McTavish

Matériaux :
Calcaire de Trenton, une roche sédimentaire de l'Ordovicien du Québec, datant d’il y a environ 470 millions d’années. Les briques d’argile rouge du mur de côté sont faites de schiste noir, une autre pierre sédimentaire, celle-ci datant de la fin de l'Ordovicien, soit il y a 430 millions d’années.


Que chercher :
Marchez le long de l’entrée pavée et observez les briques rouges du mur de côté. Trouvez les empreintes des pattes de chat dans les briques… Est-ce un fossile? Non — quand ces briques ont été fabriquées à la briqueterie La Prairie il y a plus de cent ans, l’argile a été séché à l’air libre plutôt que cuite, et des chats insouciants ont marché sur les briques pas tout à fait sèches, laissant leur marque.


Tour CIBC (Spécifiquement, le monument CANACCORD Capital en face de l'édifice)
1010, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Anorthosite de Saint-Nazaire formé durant le Précambrien, il y a environ un milliard d’années.

Qu'est-ce que l'anorthosite?
L’anorthosite est une roche ignée très dure, formée de matériaux liquides qui ont refroidi dans la Terre. C’est une pierre plutôt rare; l’anorthosite est plus répandue sur la surface de la Lune que sur la Terre. Souvent appelée « granite noir cambrien », cette pierre est utilisée pour des monuments, des escaliers extérieurs, et des statues. Lorsque polie, elle révèle les couleurs de ses différents minéraux. Regardez bien et vous verrez des petites particules d’un gris terne — ce sont les plagioclases qui composent la majorité de la pierre. Le pavé rose sur lequel vous marchez est du granite Rapakivi, qui vient de la Finlande.


Atholston House
1172, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Calcaire de Trenton, une roche sédimentaire de l’Ordovicien du Québec, datant d’il y a environ 470 millions d’années.

Que chercher :
Vous pouvez observer des morceaux de fossiles brisés déposés en couches dans la pierre directement sous la fenêtre en baie, ainsi que sur l’escalier. Ces strates (couches) indiquent où les particules de sable, boue, limon, et squelettes d’animaux se sont déposés dans le fond marin. Il y a environ 470 millions d’années, l’eau tropicale peu profonde de cette région abritait plusieurs espèces animales différentes. Lorsque ces animaux mouraient, leurs carcasses se déposaient au fond de l’eau, formant graduellement d’épaisses strates compressées — le calcaire.


Club Mont Royal
1175, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Calcaire de Trenton, une roche sédimentaire de l’Ordovicien du Québec, datant d’il y a environ 455 millions d’années. Les pierres viennent de la carrière St-Marc, près de Québec. Les pierres à la base des murs sont de granite gris de Stanstead, dans les Cantons-de-l’Est. Ce granite date du Dévonien, soit il y a environ 285 millions d’années.

Que chercher :
Sur le mur de pierre près du trottoir, vous pouvez observer des moules d'escargots aquatiques Maclurites.


Holt Renfrew
1300, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
La base est formée de granite de Stanstead. Les murs sont faits de calcaire de la région de Bloomington-Bedford en Indiana, formé il y a environ 360 millions d’années lors de la période Carbonifère.


Que chercher :
Si vous regardez de près le mur du côté est de l'édifice, le long de la rue de la Montagne, vous remarquerez qu’il est fait de nombreux fragments de calcite et de petits disques. Ces disques sont des fossiles de crinoïdes, ou « lis de mer », et la pierre est du calcaire à crinoïdes.


Appartements Le Château
1321, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Cet édifice est fait de calcaire de Tyndall très distinctif. Celui-ci vient de la carrière Garson, à 40 km au nord-est de Winnipeg. Des pierres similaires ont été utilisées lors de la construction du Parlement à Ottawa. Cette pierre a été formée durant l'Ordovicien, il y a environ 470 millions d’années.

Que chercher :
Les plus beaux fossiles se trouvent sur le mur est, au nord de Sherbrooke, sur la rue de la Montagne. Vous pourrez y observer des gastropodes, des coraux et des céphalopodes.


Église Erskine & American
1339, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Trois types de roches : Les pierres sédimentaires grises sont du calcaire formé pendant l' Ordovicien. Les bandes de couleur olive sont du grès carbonifère de la région du Miramichi au Nouveau-Brunswick, formé il y a 380 millions d’années. Les escaliers et les allées sont faits de granite gris de Stanstead. La pierre la plus faible est faite de sable — observez comme le grès à la base de la tour s’effrite et s’use plus rapidement que les autres roches.

Pourquoi le grès s’effrite-t-il?
Différents types de roches peuvent être incompatibles lorsqu’utilisés conjointement, car ils ont des coefficients de rétention d’eau différents. Le grès est très poreux et absorbe facilement l’humidité, ce qui l’endommage plus lorsqu’il pleut en été ou gêle en hiver. Le grès ici est également taché de noir, le résultat de minéraux qui sont délavés du calcaire qui réagit avec les pluies acides qui en dissoudent les minéraux. Ceux-ci sont ensuite absorbés par le grès poreux qui se trouve plus bas.


Musée des Beaux-Arts
1379, rue Sherbrooke Ouest

Matériaux :
Les deux édifices sont faits de marbre « American Carrara » du sud-ouest du Vermont (près de Manchester), formé lors du soulèvement des Monts Appalaches.

Que chercher :
Il n’y a pas de fossiles dans ces pierres car ils ont disparu durant le métamorphisme de calcaire (formé durant l’Ordovicien) en marbre. Ces changements au niveau atomique provoquent une modification de l’apparence, du caractère et de la résistance de la roche. Des strates et veines de minéraux gris et noirs, la muscovite et le chlorite, traversent ce marbre au grain fin: ces éléments faisaient partie du calcaire originel.


Maison Peter Lyall
1445, rue Bishop

Matériaux :
‘Old Red Sandstone’ ou "vieux grès rouge" d’Écosse. Cette roche particulière fut formée lors du Dévonien, il y a environ 260 millions d’années. Le grès écossais ou grès ferrugineux est plutôt rare à Montréal. On l'utilisait comme ballastes pour stabiliser les bateaux vides dans le commerce des fourrures aux 18e et19e siècles. La base de l'édifice est composée de calcaire de la Formation Chazy, du Québec, formé il y a environ 450 millions d’années.

Que chercher:
Dans le calcaire du mur à gauche des marches principales, on peut retrouver des marques semblables à des petites branches brisées. Ce sont des fossiles de bryozoaires. Observez aussi les têtes sculptées dans le grès sous les appuis de fenêtres. La plupart de ces sculptures sont protégées par la pièce d'appui sous-jacente mais certaines ont grandement soufferts de l'effet des intempéries au point où les détails des visages ont disparu. Cette altération météorique est le résultat de la transformation chimique des feldspaths en kaolin (une argile) sous l'effet de l'acidité de la neige et de la pluie.


Édifice Dominion Square
1010, rue Ste. Catherine Ouest

Matériaux :
Calcaire provenant de Rockwood, dans le nord-ouest de l'Alabama. Cette roche fut formée pendant la période Mississippienne, il y a environ 300 millions d’années. Celle-ci est plus durable que le calcaire d’Indiana utilisé pour l'édifice Holt Renfrew, mais les deux ont été déposés au fond de la mer chaude qui couvrait la majorité de l’Amérique du Nord à l'époque. La base est en granite gris de Stanstead, au Québec.

Que chercher :
Les murs tout juste à l’intérieur des portes, du côté ouest, ont des traces foncées qui traversent le calcaire. Ces traces sont des lignes de fracture, des craques qui sont apparues lorsque le calcaire fut étiré ou comprimé par des mouvements de la croûte terrestre alors que le calcaire se trouvait à plusieurs kilomètres sous la surface de la terre. De l’eau s’est par la suite infiltrée dans ces fentes, avec des minéraux tel le fer, tachant la roche de couleur foncée. On ne trouve pas de fossiles dans ce calcaire.


Édifice Sunlife
1155, rue Metcalfe

Matériaux :
L'édifice est construit de granite gris de Stanstead, au Québec. Le hall d’entrée est fait de marbre : le marbre rose des murs et des planchers provient d’Italie et du Tennessee, tandis que le marbre noir des colonnes vient de Belgique. Pour observer le hall d'entrée, prenez la première porte sur la rue Mansfield, au nord du boulevard René-Lévesque.

Les couleurs variées du marbre sont causées par de minuscules quantités d’éléments en trace qui sont dispersés parmi les minéraux qui normalement forment les roches. Le marbre est créé par le métamorphisme du calcaire. Il contient donc du calcium, du carbone, et de l’oxygène. Si on retrouve aussi du fer, le calcaire rouillera lorsqu’il entrera en contact avec l’air ou de l’eau, et cette rouille colorera le marbre rose, jaune, rouge, ou brun. Un marbre noir, quant à lui, peut avoir été causé par la présence de matières organiques, tel le bitume, dans le calcaire. Seulement quelques parties par million de ces éléments sont nécessaires pour modifier la couleur du marbre!


Cathédrale Marie-Reine-du-Monde
1085, rue de la Cathédrale

Matériaux :
Calcaire de Trenton du Québec datant de l’Ordovicien, il y a environ 470 millions d’années. Les chapiteaux au haut des colonnes du côté ouest (près de la rue de la Cathédrale) ont été restaurées avec du calcaire Chazy de l’Isle LaMotte, dans le Lac Champlain au Vermont.

Que chercher:
Trois regroupements de colonies de bryozoaires sont visibles à droite de la porte principale. Les bryozoaires sont de petits animaux qui érigent des squelettes coloniaux constitués de petits tubes et de petites loges. Ils sont plus complexes que les coraux, tant dans la structure de leurs zooïdes que dans le détail de leur squelette. Les bryozoaires habitaient sur ou près des récifs coralliens et ils étaient très répandus dans les mers à l'Ordovicien. Aujourd'hui on trouve plus de 4000 espèces vivantes de bryozoaires.


Église Anglicane de St-George
1101, rue Stanley

Matériaux :
Calcaire de formation Chazy pour les murs, grès d’Ohio pour les pignons et les colonnettes. Le toit est fait d’ardoise mauve de Nut Cove, à Terre Neuve. L’ardoise était tout d’abord de la boue — des particules de roches préexistantes que l’eau a transportées et déposées dans les eaux profondes d’un ancien océan. Ces sédiments ont été retravaillés par les courants sous-marins, pour devenir une boue très fine. Cette boue fut compactée sur plusieurs millions d’années avant de devenir du shale. Il y a environ 400 millions d’années, le shale fut métamorphosé en ardoise par la chaleur et la pression de la formation de la chaîne de montagne des Monts Appalaches.

Que chercher :
Sur la moulure de la fenêtre de la rue Stanley, vous pouvez observer de petites poches de corail solitaire dans le grès. Les corralites fossilisés de coraux solitaires ont l’apparence d’une corne. La forme du fossile indique que le corallite s'élargissait et se recourbait à mesure que l'animal ou polype grandissait.


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Ces ressources ont été créées grâce à une subvention du programme PromoScience du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.