L'astroblème de Charlevoix désigne les restes d'un ancien cratère d'impact météoritique grandement érodé, situé dans la région de Charlevoix, au Québec (Canada). Avec un diamètre de (peut-être autrefois ), c'est, en date de , le onzième plus grand site d'impact identifié sur Terre, et le troisième plus grand au Canada, derrière ceux de Sudbury (Ontario) et de Manicouagan (Québec).
« Cratère » ou « Astroblème » ? L'impact s'est produit il y a des centaines de millions d'années. Dans les dizaines de milliers d'années qui ont suivi l'impact météoritique de Charlevoix, le terme « cratère » aurait vraisemblablement été approprié. Le terme « astroblème » est utilisé ici car il réfère à une très ancienne structure d'impact qui a subi, depuis les centaines de millions d'années, l'effet de divers agents d'érosion ainsi que des mouvements de la croûte terrestre.
Localisation et caractéristiques physiques L'astroblème de Charlevoix est situé en bordure du fleuve Saint-Laurent, approximativement à mi-chemin entre la ville de Québec et l'embouchure du fjord du Saguenay. En provenance de l'extérieur de la région, trois routes principales permettent d'entrer dans l'astroblème de Charlevoix : en provenance de la ville de Québec (au sud-est) par la route 138 en direction nord-est, on entre dans la partie sud-est de l'astroblème au moment où la route commence à descendre et ce, sur quelques kilomètres avant d'arriver à la ville de Baie-Saint-Paul. Ceci constitue une distance d'environ des chutes Montmorency, à la sortie de la ville de Québec ; en provenance du village de Baie-Sainte-Catherine situé à l'embouchure du fjord du Saguenay, au nord-est, on entre dans la partie nord-est de l'astroblème par la route 138 en passant des hauteurs du village de Cap-à-l'Aigle vers La Malbaie située au niveau du fleuve. Ceci constitue une distance d'environ de Baie-Sainte-Catherine ; en provenance de l'arrondissement de La Baie, partie de la ville de Saguenay, au nord, par la route 381, on entre dans l'astroblème lorsque la route descend du parc national des Grands-Jardins vers le village de Saint-Urbain. Ceci constitue une distance d'environ . Environ 60 % de cet astroblème d'approximativement de diamètre (peut-être jusqu'à autrefois) s'étend sur la rive nord du fleuve Saint-Laurent, l'autre 40 % étant situé sous l'eau du fleuve. La partie de l'astroblème située au nord du fleuve est relativement bien conservée alors que la partie sous le fleuve est fortement érodée. La partie de l'astroblème située au nord du fleuve constitue un excellent site d'étude car l'ensemble des couches géologiques perturbées ou créées par l'impact sont d'accès aisé. Par contre, c'est une structure grandement érodée car presque tout le remplissage subséquent à l'impact par des dépôts allochtones a été enlevé. En effet, il est estimé que du plancher du cratère ont été érodés. On compte en effet les glaciations, la gélifraction, l'érosion hydrique et éolienne comme des exemples d'agents d'érosion ayant grandement modifié la géomorphologie de Charlevoix.
Ce qui reste de l'astroblème est situé en grande majorité dans la province géologique de Grenville., faisant partie de l'immense bouclier canadien. On retrouve encore aujourd'hui, dans plusieurs parties plus profondes de l'astroblème, de grands dépôts sédimentaires ordoviciens de la plate-forme des basses-terres du St-Laurent. La limite entre les Appalaches et la plate-forme du Saint-Laurent s'appelle la faille Logan. Les déplacements le long de cette faille seraient arrêtés depuis des centaines de millions d'années.
Au centre de l'astroblème, à mi-chemin entre Baie-Saint-Paul et La Malbaie, culmine le mont des Éboulements, à d'altitude. Ce pointement central, caractéristique des cratères complexes, est constitué majoritairement d'anorthosite et de charnockite, et est le résultat du rehaussement (ou « rebond ») du fond du cratère de transition immédiatement après l'impact. Ce pointement central est l'un des mieux préservés au monde. centre|thumb|900x900px|Le mont des Éboulements, pointement central de l'Astroblème de Charlevoix, photographié à l'automne à partir des hauteurs de Pointe-au-Pic.
Découverte par des études géologiques gauche|vignette|Jehan Rondot (1925-2019), géologue et découvreur de l'Astroblème de Charlevoix. L'origine météoritique du relief charlevoisien a été reconnue en 1968 par la Commission géologique du Canada après les investigations menées à partir de 1966 par Jehan Rondot (1925-2019), alors géologue au Ministère des Ressources naturelles et de la Faune du QuébecJehan Rondot « Rapport préliminaire sur la région de La Malbaie », Ministère des richesses naturelles du Québec, 1966.Jehan Rondot « Nouvel impact météoritique fossile ? La structure semi-circulaire de Charlevoix », Canadian Journal of Earth Science, 1968. P.B. Robertson « La Malbaie Structure, Quebec - A paleozoic meteorite impact site », Meteoritics, vol. 4, n. 2, octobre 1968, pages 89-112. Bien que la structure circulaire de l'astroblème dans le relief soit bien visible sur les cartes topographiques et les photographies satellitaires, l'origine météoritique du relief n'a été confirmée que lors de la découverte de cônes de percussion par Jehan Rondot en 1966. L'imagerie satellitaire était, à l'époque, beaucoup moins accessible qu'elle ne l'est aujourd'hui.
Il ne restait à Rondot qu'à compléter ses investigations pour évaluer la taille de l'astroblème, ce qu'il fait entre 1967 et 1968. L'astroblème de Charlevoix est le premier dont l'origine météoritique a été confirmée grâce à la découverte de cônes de percussion.
Les impactites de l'Astroblème de Charlevoix La définition exacte des impactites est quelque peu confuse. En gros, ce sont des roches terrestres créées ou modifiées par la chaleur, la pression et les mouvements de la croûte terrestre, lors d'un impact météoritique majeur. Elles sont donc des roches métamorphiques de choc. Dans l'Astroblème de Charlevoix, on en observe de plusieurs types:
Les cônes de percussion (shatter cones)
Les cônes de percussion se forment par l'onde de choc se propageant dans la croûte terrestre lors d'un impact météoritique de grande envergure. vignette|Cônes de percussion dans leur environnement, secteur de Cap-à-la-Corneille, sur l'estran du fleuve St-Laurent.vignette|Les premiers cônes de percussion trouvés par Jehan Rondot dans un affleurement de charnockite près du village de St-Hilarion.|gaucheCe sont des roches locales, mais dont les surfaces présentent des fracturations caractéristiques en forme de queue de cheval, ou de cônes. Les conditions dans lesquelles se forment ces roches sont bien expliquées dans la littérature scientifique spécialisée (voir référence). Les cônes de percussion charlevoisiens sont d'échelle décimétrique, à métrique. Ils sont localisés autour du pointement central, soit le Mont des Éboulements. La distances des mieux définis d'entre eux est dans un rayon d'entre 5 et 7,5 kilomètres. On en trouve par ailleurs jusqu'à 14 kilomètres du point d'impact. La cartographie de leur position forme donc un anneau dont le centre concorde avec la position du Mont des Éboulements.vignette|Cône de percussion dans le calcaire ordovivien exposé à l'Observatoire de l'Astroblème de Charlevoix. Il a été trouvé dans les années 1960 par un groupe du Centre écologique de Port-au-Saumon.On observe des cônes de percussion dans divers types de roches, dont des affleurements de charnockite, particulièrement au sud-est du village de St-Hilarion. vignette|Gros cône de percussion enduit d'une couche de pseudotachylite.|gauche C'est d'ailleurs dans ce secteur que Jehan Rondot a initialement fait sa découverte de l'Astroblème de Charlevoix. Cette roche métamorphique à minéraux grossiers expose bien de grandes fracturations caractéristiques, mais en expose peu les détails fins.
De plus, on observe, en certains endroits, des cônes de percussion charnockitiques enduits d'une couche de pseudotachylite.
Par ailleurs, on observe aussi des cônes de percussion dans les calcaires des Basses-terres du St-Laurent, à l'Est du village de Les Éboulements, dans un secteur nommé Cap-à-la-Corneille. Le grain du calcaire étant beaucoup plus fin, il permet une bien meilleure définition des fractures.
Les dykes de brèches (mylolisthénites) vignette|Dyke de brèche (mylolisthénite) au centre, séparant du calcaire ordovicien à gauche, du granite précambrien à droite. gauche|vignette|Dyke de brèche de l'Anse-au-Sac. La brèche d'impact que Rondot a découverte s'apparente grandement à la suévite trouvée dans d'autres sites d'impacts dans le monde. Il nomma ce type de brèche mylolisthénite, du grec (« moulin ») et (« glisser »). En effet, le mode de formation de la mylolisthénite est différent de la suévite qui, elle, constitue des retombées post-impact. La mylolisthénite se forme le long des plans de décrochement, entre les mégablocs d'effondrement. Une étude statistique de leur orientation indique que ces brèches de faille ont emprunté largement les zones de faiblesse préexistantes. Elle est formée de morceaux plus ou moins finement broyés de calcaire, de grès et de pseudotachylite noire (verre de roche fondue). Parfois, on peut voir une couche de cuisson sur certains des plus gros fragments dans la mylolisthénite. Retrouvée sous forme de dykes, la position de l'astroblème de Charlevoix en bordure du fleuve Saint-Laurent permet à l'estran d'être à nu. En effet, le frottement des glaces l'hiver et le mouvement perpétuel des marées « nettoient » les affleurements rocheux. Cette situation rend facile l'observation de ces dykes de mylolisthénite à marée basse.
La pseudotachylite vignette|Morceau d'un dyke de pseudotachylite du secteur de Cap-aux-Oies, dans l'astroblème de Charlevoix. Des dykes de pseudotachylite d'origine météoritique sont observés en divers endroits de la région. D'épaisseurs centimétriques ou décimétriques, ils sont moins spectaculaires en taille que ceux observés dans des plus grands sites d'impacts mondiaux, comme au Dôme de Vredefort ou au Bassin de Sudbury. Ils en présentent néanmoins les mêmes caractéristiques physiques: veines sombres aphanitiques englobant des clastes de la roche encaissante.
Un peu à la manière des dykes de brèches de mylolisthénite décrits précédemment, ils sont les témoins de mouvements de cisaillements qu'a subi la région durant l'impact météoritique.
Les fontes d'impact (traduction de "impact melts") vignette|200x200px|Affleurement de fonte d'impact (impact melt) de Ste-Marie-de-Charlevoix. vignette|Gros plan d'une cassure fraîche de la fonte d'impact (impact melt) de l'Astroblème de Charlevoix. Deux modestes affleurements d’une roche sombre, s’apparentant à du basalte volcanique, sont retrouvés sur des terres privées du Rang Ste-Marie, entre St-Hilarion et Les Éboulements. Ils sont entourés de dépôts glaciaires, et d’enrochements faits par des agriculteurs. Pourtant, la région charlevoisienne n’a pas une origine volcanique. Lorsque Jehan Rondot a étudié ces affleurements vers la fin des années 60, il a compris qu’ils étaient ce qui subsiste des dépôts de roches en fusion qui sont retombées dans le cratère à la suite de l’impact météoritique. Il les a appelés « impactites ». Aujourd’hui, ce terme est plutôt utilisé pour désigner la famille des différentes roches transformées par un impact météoritique d’importance.