Selon l’histoire géologique, le Canada peut être divisé en six régions, chacune caractérisée par son paysage distinct : le Bouclier canadien, la plateforme de l’intérieur, l’orogène des Appalaches, l’orogène Inuitien, la Cordillère et le bassin sédimentaire de l’Ouest canadien, et la marge continentale de l’Est.

Histoire ancienne

Le continent nord-américain, dont le Canada occupe la moitié nordique, est composé de fragments continentaux créés par le processus de tectonique des plaques. Les chercheurs croient que ce procédé a commencé il y a plus de trois milliards d’années, au commencement de l’écorce terrestre.

Durant l’Hadéen, la Terre n’est qu’une masse indifférenciée de matière en fusion créée par l’accumulation de planétésimaux et de météorites gravitant autour du soleil dans une version simplifiée de notre système solaire.

Sous la force de la gravité, les éléments plus légers migrent graduellement vers la surface de la Terre. C’est ce procédé qui est à l’origine d’une croûte océanique et continentale différenciée à la surface de la planète. Ces éléments restent à la surface et recèlent des preuves de la longue histoire de la construction de la Terre. Les matériaux qui constituent la croûte des océans sont plus denses. Le rejet continuel de chaleur radiogénique provenant du noyau planétaire au milieu des océans cause une dérive des plaques tectoniques continentales à la surface d’environ 3 à 15 cm chaque année.

Bouclier canadien

Le Bouclier canadien se situe au centre du pays et tient son nom de sa forme qui rappelle les boucliers des soldats au temps des combats au corps à corps. Ce nom ne désigne toutefois que son affleurement rocheux. Les rochers du Bouclier se cachent dans tout l’intérieur du continent, sous les Rocheuses et dans les plaines intérieures du Canada et des États-Unis, où ils sont couverts par les roches sédimentaires de la plateforme de l’intérieur.

Le Bouclier est composé de certaines des roches les plus anciennes au monde (datant possiblement d’il y a quatre milliards d’années). La construction du Bouclier est attribuable à la collision et à l’accumulation d’un grand nombre de plaques tectoniques commençant il y a 3 milliards d’années jusqu’à son achèvement, il y a 800 millions d’années. Les fondations de la plupart des grands continents dans le monde ont été construites grâce à la tectonique des plaques.

L’une des collisions les plus importantes durant la création du Bouclier canadien est nommée « orogénèse Grenville ». Cette collision, impliquant l’amalgamation de la plupart des plaques continentales de la planète en un « supercontinent », appelé « Rodinie » par les géologues, engendre une gigantesque chaîne de montagnes parcourant tout l’est de l’Amérique du Nord, du nord-est jusqu’au sud-ouest. Ces montagnes, dont la taille rivalise avec celles de l’Himalaya, s’étendent de part et d’autre du Québec, de l’Ontario au sud de Sudbury et tout le long de la moitié est du continent jusqu’au Texas. Durant les quelque 100 millions d’années qui suivent, l’érosion fait son œuvre en rongeant près de 20 km de croûte et rendant le paysage presque plat, juste à temps pour l’invasion de la mer, il y a 600 millions d’années.

Plateforme de l’intérieur

Ce nom désigne la partie du Bouclier recouverte de rochers datant du cambrien et du cénozoïque. Ces rochers sont principalement horizontaux, comme en témoigne la topographie très plate du paysage.

Au Canada, la plateforme inclut les prairies du Manitoba, de la Saskatchewan et de l’Alberta, où les rochers constituent la moitié inférieure du bassin sédimentaire de l’Ouest canadien. La plateforme s’étend vers le nord dans la vallée du Mackenzie, et à l’est à travers la plateforme arctique et son archipel au sud du passage du Nord-Ouest. Une région abritant des rochers horizontaux souterrains datant du paléozoïque s’étend aussi du sud-ouest de l’Ontario, tout le long de la vallée du Saint-Laurent, et au-delà du golfe du Saint-Laurent et de l’île d’Anticosti jusqu’à la frontière ouest de Terre-Neuve. Dans le Bouclier canadien, des restes de cette couverture de rochers sédimentaires se trouvent dans la baie d’Hudson et le bassin de Foxe.

Environ 550 ou 450 millions d’années, toutes ces régions subissent l’invasion de la mer, invasion qui se poursuit jusqu’à la fin de la période dévonienne, il y a 360 millions d’années, et qui crée une immense mer intérieure couvrant probablement tout le continent. C’est là que les premières formes de vie invertébrées, comme les trilobites, les brachiopodes et les coraux, naissent. Les calcaires qui se déposent au même moment sont bien visibles sur les façades des Rocheuses, dans la gorge de Niagara et sur la colline Parlementaire, à Ottawa. Des récifs forment les premières colonies d’organismes dans ce qui est maintenant l’Alberta. Ces colonies sont responsables des nappes de gaz et de pétrole, qui sont la base de l’économie moderne de cette province.

Orogène des Appalaches

Au moment où l’invasion marine prend place au Canada, le continent géant, Rodinie, commence à se fracturer et à former de nouveaux océans. Des preuves de ces fractures sont visibles aux frontières intérieures de la Colombie-Britannique et de Terre-Neuve, où la mince et irrégulière lisière du Bouclier est couverte de roches sédimentaires marines peu profondes. À l’est du continent nord-américain se forme un océan dont la taille rivalise sans doute avec l’océan Atlantique moderne, mais de façon temporaire. En effet, dès la fin de l’ère cambrienne (il y a environ 500 millions d’années), un procédé appelé « subduction » commence. C’est ce même procédé qui a lieu au bord de la majeure partie de l’océan Pacifique moderne (et qui cause les plus violents tremblements de terre de l’histoire). Tout au long de la subduction, la croûte océanique s’enfonce sous la marge continentale, et le frottement tectonique créé forme une chaîne de montagnes et de volcans qui perturbe la géologie locale. La croûte océanique en subduction pousse ensuite sur le manteau continental, laissant des marques de la destruction d’un océan entier sur l’île de Terre-Neuve. La péninsule d’Avalon, à l’est, représente l’éclat d’un continent se trouvant jadis entre l’Angleterre et l’Afrique. Dans le parc national du Gros-Morne, il est possible de voir où la croûte océanique et le manteau ont jailli et se sont posés sur l’ancienne marge continentale existant avant la subduction.

La ceinture de roches déformées qui longe le sud-ouest du continent des provinces de l’Atlantique jusqu’aux États-Unis est couramment appelée « orogène des Appalaches ». Sa formation est longue et ne s’achève qu’il y a 250 millions d’années, lorsque les plaques tectoniques correspondant à l’Europe et à l’Afrique entrent enfin en collision et se soudent à la marge nord-américaine. À l’époque, la plus grande partie de ce qui est l’est du Canada (et qui se trouve à côté de l’Angleterre et du nord-ouest de l’Europe) est couverte des premières forêts immenses qui, une fois ensevelies, se transforment en charbon. Ces collisions marquent la création d’un nouveau supercontinent, Pangée.

Orogène Inuitien

Au nord de la plateforme arctique, dans la région qui correspond aux îles de la Reine-Élisabeth, reposent deux basins sédimentaires se chevauchant (le bassin Franklin et le bassin Sverdrup), qui forment l’orogène Inuitien. Les deux bassins accumulent les dépôts sédimentaires depuis la période cambrienne, il y a 500 millions d’années. Jusqu’à 100 millions d’années, 2 petites plaques continentales qui correspondent à l’Alaska et à la Sibérie modernes se trouvent tout juste au nord des bassins et y déversent leurs sédiments. Vers la fin du paléozoïque, la réverbération causée par la collision des plaques ayant généré Pangée se rend jusqu’au Groenland et cause des plis responsables de la création des îles d’Ellesmere et d’Axel Heiberg.

Durant l’ère crétacée, il y a 100 millions d’années, l’écartement du plancher marin donne naissance à l’océan Arctique, et fait pivoter les plaques de l’Alaska et de la Sibérie en sens antihoraire jusqu’à ce qu’elles rejoignent leur position actuelle. Peu après, une partie de la fracture de Pangée mène à la séparation du Canada et du Groenland et à l’ouverture de l’étroite voie maritime entre cette dernière et l’île de Baffin.

Cordillère et bassin sédimentaire de l’Ouest canadien

La configuration moderne du continent commence il y a environ 200 millions d’années, avec la fracture de Pangée. L’océan Arctique commence à s’ouvrir à l’est, et le continent nord-américain commence sa lente dérive vers le nord-ouest, amenant pour la première fois le Canada de l’équateur jusqu’aux latitudes nordiques. La dérive à travers l’ancien océan Pacifique crée plusieurs masses continentales dans celui-ci, qui s’amalgament à la frontière ouest du continent. La majeure partie de la Colombie-Britannique naît de cette dérive, et de la succession de collisions, d’épisodes volcaniques et de périodes de métamorphisme. Ces dernières sont d’ailleurs responsables de la nature très escarpée de la Cordillère, qui s’étend de l’Alaska jusqu’à l’ouest des États-Unis.

L’un des effets importants des collisions est la poussée verticale et vers l’est de géantes plaques rocheuses aux abords du plateau Intérieur de l’Alberta et des Territoires du Nord-Ouest le long des failles, formant ainsi les premiers chaînons des Rocheuses. Du sable, du gravier, du limon et de la boue, créés au moment de la poussée et par l’érosion des nouvelles montagnes, il y a 160 millions d’années, forment d’épais dépôts de grès, de siltites et de schistes sur le calcaire de la plateforme intérieure, du versant nord du Yukon, en passant par l’Alberta, jusqu’au Texas. Les plus jeunes roches qui forment la première couche sédimentaire à l’est des Rocheuses, comme le grès de Paskapoo, à Calgary, viennent des anciennes rivières homologues aux rivières Bow et Athabasca d’aujourd’hui.

La subduction de la plaque de l’océan Pacifique continue à l’est de l’île de Vancouver. Des volcans comme le mont Saint Helens (dans l’État de Washington) sont érigés à ce moment-là. Il y a 1000 ans se produisaient des éruptions volcaniques près de l’endroit où se trouve le centre de ski Whistler. D’autres éruptions pourraient bien se produire, bien que les géologues soient plutôt préoccupés par un possible tremblement de terre le long de la côte ouest.

Marge continentale de l’est et littoral

La côte actuelle est une fracture le long de l’orogène des Appalaches. Une partie de cette ceinture de rochers reste le long du continent nord-américain et s’ouvre vers l’Atlantique, alors que l’autre partie dérive vers l’est pour reposer sous l’Angleterre et la Scandinavie. À mesure que les marges continentales s’étirent et se brisent pour former les frontières de l’Amérique du Nord et de l’Europe, il y a 200 millions d’années, elles accumulent énormément de dépôts sédimentaires provenant des continents adjacents. Cette accumulation s’accompagne par endroits de la création, de la migration et de l’emprisonnement de larges quantités de pétrole qui forment des champs pétrolifères, entre autres celle d’Hibernia, dans les Grands Bancs de Terre-Neuve.