On the origin of the Oak Ridges Moraine

Barnett, P.J.; Sharpe, D.R.; Russell, H A J; Brennand, T.A.; Gorrell, G.; Kenny, F.; Pugin, A J M

doi:10.1139/cjes-35-10-1152

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“…In particular, the ca. 160 km long Oak Ridges Moraine (ORM) has been the focus of extensive sedimentological study aimed at understanding the geological history of the landform (Barnett et al, 1998;Sharpe et al, 2002).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Stratigraphic Architecture and Sediment Facies of the Western Oak Ridges Moraine, Humber River Watershed, Southern Ontario*

Russell

Arnott

Sharpe

2006

gpq

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The Oak Ridges Moraine in southern Ontario is a ca. 160 km long east-west trending ridge of sand and gravel situated north of Lake Ontario. Study of the Oak Ridges Moraine in the Humber River watershed was undertaken to assess its role in the groundwater system of the buried Laurentian Valley. The Oak Ridges Moraine is interpreted to have been deposited in three stages. Stage I records rapid deposition from hyperconcentrated flows where tunnel channels discharged into a subglacial lake in the Lake Ontario basin. Low-energy basin sedimentation of Stage II was in a subglacial and ice-contact setting of a highly crevassed ice sheet. Stage III sedimentation is characterized by rapid facies changes associated with esker, subaqueous fan, and basinal sedimentation. Detailed sediment analysis challenges the concept that the Oak Ridges Moraine was deposited principally from seasonal meltwater discharges, climatic modulated ice-marginal fluctuations, or in an interlobate position. Instead it is interpreted to have formed in response to late-glacial ice sheet events associated with subglacial meltwater ponding, episodic and catastrophic subglacial meltwater discharge, and subsequent seasonal meltwater discharge. The moraine probably formed as the glacial-hydraulic system re-equilibrated to the presence of a thinned, grounded ice shelf and a subglacial lake in the Lake Ontario basin.La moraine de Oak Ridges, sud de l’Ontario, est une crête de sable et de gravier orientée est-ouest d’une longueur de 160 km au nord du lac Ontario. L’étude de la moraine de Oak Ridges dans le bassin de la rivière Humber permet de comprendre son rôle dans le système de drainage de la vallée Laurentienne. La moraine de Oak Ridges a été édifiée en trois phases. La phase I consiste en une sédimentation rapide par hyperconcentration des écoulements, où les chenaux en tunnel se déversent dans un lac sous-glaciaire du lac Ontario. Le bassin de sédimentation de faible énergie de la phase II est sous-glaciaire et touche à un inlandsis ayant d’importantes crevasses. La phase III se caractérise par un changement de faciès très rapide, par la présence d’eskers, de cônes aquatiques et de bassins sédimentaires. Les analyses sédimentaires détaillées ébranlent l’hypothèse que la moraine de Oak Ridges ait été formée par la fonte des glaces saisonnière, les fluctuations climatiques près des marges glaciaires, ou dans une position interlobaire. Notre interprétation indique plutôt qu’elle a été mise en place en réponse à des événements de fonte sous-glaciaire de nature épisodique et catastrophique, et par des apports subséquents d’eau de fonte saisonnière. La moraine s’est probablement formée lors de la ré-équilibration du système glacio-hydraulique en présence d’un inlandsis mince, en contact avec le substrat et alimentant un lac sous-glaciaire dans le bassin du lac Ontario

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Stratigraphic Architecture and Sediment Facies of the Western Oak Ridges Moraine, Humber River Watershed, Southern Ontario*

Russell

Arnott

Sharpe

2006

gpq

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“…The Oak Ridges moraine, formed between the Simcoe and Ontario lobes in the northern Greater Toronto Area, became a major mapping, drilling, and geophysics project to define the geometry and spatial relationships of aquifers and aquitards (Sharpe et al, 1996;Barnett et al, 1998) (Fig. 1).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Wisconsinan Inter-Lobal Stratigraphy in Three Quarries Near Woodstock, Ontario

Krzyszkowski¹,

Karrow²

2002

gpq

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The Huron-Erie interlobate zone passes near Woodstock, Ontario. Three large limestone quarries (Zorra, Beachville West, Beachville East) provide exposures up to 30 m high of the drift stratigraphy. Grain size, matrix carbonate, color, structure, fabric, lithology, and sequence, along with continuous tracing of contacts and facies changes, allowed recognition of ten tills and related water-laid sediments correlated with the known stratigraphy in surrounding areas.Four major glacial events are recognized, three of Late Wisconsinan age. Three tongues of red, Erie lobe Canning Till (unknown age) are over-lain by a Nissouri Stadial (22-17 ka) Catfish Creek Drift complex (two till tongues, regional southwest ice flow). Similar, apparently correlative, glacial and non-glacial sediment sequences within Catfish Creek Drift at Zorra and Beachville West (Centreville Member) suggest a northwest-southeast-trending ice margin. Overlying this are Erie Interstadial (16 ka) glaciolacustrine sediments (Rayside beds), Port Bruce Stadial (15-14 ka) Erie lobe Port Stanley Till, glaciolacustrine Zorra beds, and final Port Bruce Stadial Huron lobe Tavistock Till (three tongues), and deglacial out-wash (Dunn's Corner gravels). Repeated glaciolacustrine sedimentation between tills may relate to glacioisostatically reduced gradients and nearby ice lobe margins. There is little evidence of Catfish Creek interlobate conditions and only independent lobal glacial advances later.La zone interlobaire des lacs Huron et Érié peut être étudiée dans la région de Woodstock. Trois grandes carrières de calcaire (Zorra, Beachville West et Beachville East) offrent des coupes jusqu'à 30 m de haut dans du matériel détritique. La granulométrie, la teneur en carbonate, la couleur, la structure, la fabrique, la lithologie et la séquence, ainsi que le tracé continu des contacts et des changements de faciès, ont permis de reconnaître dix tills et les sédiments lacustres reliés en corrélation avec la stratigraphie déjà connue dans les régions avoisinantes. On a identifié quatre principaux événements glaciaires, dont trois du Wisconsinien supérieur. Trois langues de Till de Canning rouge (âge inconnu) du lobe du lac Érié sont recouvertes par le Drift de Catfish Creek (deux langues de till d'écoulement sud-ouest) du Stade de Nissouri (22 à 17 ka). Des séquences de sédiments glaciaires et non glaciaires similaires et apparamment corrélatives à l'intérieur du complexe de Catfish Creek (membre de Centreville), à Zorra et Beachville West, laissent supposer l'existence d'une marge glaciaire de direction nord-ouest vers le sud-est. Recouvrant ces séquences, on trouve les sédiments glaciolacustres (couches de Rayside) de l'Interstade d'Érié (16 ka), le Till de Port Stanley du Stade de Port Bruce (15-14 ka) du lobe du lac Érié, les couches glaciolacustres de Zorra, le Till de Tavistock du Stade final de Port Bruce du lobe du lac Huron (trois langues) et enfin un épandage de retrait glaciaire (graviers de Dunn's Corner). La sédimentation glaciolacustre répétée entre les d...

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“…In the Great Lakes region these features have been documented by, for example, Shaw (1988), Sharpe and Shaw (1989), Gilbert (1990), Shaw and Gilbert (1990), Kor et al (1991), Gilbert andShaw (1992, 1994), Brennand and Shaw (1994), Pair (1997), Barnett et al (1998), and Kor and Cowell (1998). This paper describes a large pothole on a ridge crest in southeastern Ontario in the context of the regional topography, and proposes its origin by subglacial fluvial processes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 66%

The Devil Lake pothole (Ontario): Evidence of subglacial fluvial processes

Gilbert¹

2002

gpq

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A pothole 1.93 m deep and 1.3 m maximum diameter is located near the crest of a ridge that forms one arm of an eroded anticline in para-gneiss of the Precambrian Shield in southeastern Ontario. It's position on high ground in a region of more than 100 m relief on the bed rock precludes its formation by modern subaerial stream flow or by streams that could have come from the retreating late Pleistocene glacier. The regional bedrock topography determined from topographic maps and a subbottom acoustic survey of nearby lakes exhibits a pattern of large-scale subglacial fluvial erosion reported for other sites in the region. The pothole formed in subglacial flow where discharge was concentrated along the limb of the anticline. As flow streamed around a small rock knob, a vortex was established at a fracture in the rock surface and initiated the erosion of the pothole. This configuration insured that subsequent flows were similarly focused. The occurrence of this pothole is further evidence of the importance of subglacial water as an agent of erosion and the shaping of landscape beneath the Laurentide Ice Sheet.Une marmite de 1,93 m de profondeur et d'un diamètre maximal de 1,3 m est située près du sommet d'une crête allongée qui forme un des bras d'un anticlinal érodé dans le paragneiss du socle précambrien, dans le sud de l'Ontario. Sa situation en terrain élevé dans une région de plus de 100 m de relief dans la roche en place montre que sa formation ne s'est pas faite par un courant subaérien moderne ou par des cours d'eau qui auraient pu provenir d'un glacier du Pléistocène supérieur en retrait. La topographie du sub-stratum régional déterminée à partir des cartes topographiques et d'un lever acoustique du soubassement des lacs avoisinants présente un modèle d'érosion sous-glaciaire à grande échelle comme celui d'autres sites de la région. La marmite a été formée par un courant sousglaciaire dont l'écoulement était concentré le long du flanc de l'anticlinal. Pendant que l'eau s'écoulait autour d'une bosse rocheuse, un vortex s'est formé au droit d'une fracture à la surface rocheuse et a provoqué l'érosion qui devait engendrer la marmite. La configuration des lieux a fait en sorte que les écoulements subséquents suivaient le même chemin. La présence de cette marmite constitue une autre preuve de l'importance des eaux sous-glaciaires comme agents d'érosion et de façonnement du relief sous l'Inlandsis laurentidien

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On the origin of the Oak Ridges Moraine

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Stratigraphic Architecture and Sediment Facies of the Western Oak Ridges Moraine, Humber River Watershed, Southern Ontario*

Stratigraphic Architecture and Sediment Facies of the Western Oak Ridges Moraine, Humber River Watershed, Southern Ontario*

Wisconsinan Inter-Lobal Stratigraphy in Three Quarries Near Woodstock, Ontario

The Devil Lake pothole (Ontario): Evidence of subglacial fluvial processes

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