Thin-Skinned Debris Flows in Cape Breton Highlands National Park, Nova Scotia, Canada - Wahl, Kimberly; Spooner, Ian; Colville, David (Atlantic Geoscience, 2007)
Landslides are common in Nova Scotia, particularly within the highly incised river valleys of the Cape Breton Highlands National Park. They have resulted in the modification of habitat and may pose considerable risk as both industrial and recreational use of this area intensifies. Field research focused on the investigation of debris flows that occur on the sides of incised river valleys where colluvium and till overlie grus, saprolite, and bedrock. The debris flows are complex events, which begin as thin translational slides or slumps and quickly evolve into debris flows. They are long and consistently narrow (< 20 m), commonly initiate just below the intersection of the valley wall and the Cape Breton Highlands peneplain, fail on slopes ranging from 27° to 48°, and denude no more than 1.5 m of the surface. Failed slopes are commonly unvegetated, with no observed association with large-scale surface depressions or gullies. Two common stratigraphic relationships on failed slopes are: 1) highly compacted, impermeable clay-rich lodgement till overlain by highly permeable colluvium and 2) impermeable weathered bedrock in the form of saprolite overlain by permeable colluvium. Both contact boundaries act as slip surfaces. Ground water accumulates at the colluvium/till interface within the activation zone producing an effective glide plane for initial translational movement. No specific triggering mechanisms were identified, though failure is likely associated with saturation and loading due to rainfall events and spring snowmelt; root decay and loss of soil strength associated with tree root failure from spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clem.) infestation may also be of importance. RÉSUMÉ Les glissements de terrain sont courants en Nouvelle-Écosse, en particulier à l’intérieur des vallées fluviales fortement encaissées du parc national des Hautes-Terres-du-Cap-Breton. Ils ont entraîné la modification de l’habitat et pourraient poser un risque considérable au fur et à mesure que s’intensifie l’utilisation industrielle et récréative de cette région. Des recherches sur le terrain se sont attardées sur l’étude des coulées de débris présentes sur les versants des vallées fluviales encaissées où le colluvion et le till recouvrent la groise, le saprolite et le substrat rocheux. Les coulées de débris constituent des phénomènes complexes, qui commencent sous forme d’effondrements ou de glissements plans minces et qui évoluent rapidement en coulées de débris. Elles s’étendent en longueur et demeurent constamment étroites (< 20 mètres); elles apparaissent en général immédiatement en aval du point de rencontre de la paroi de la vallée et de la pénéplaine des hautes-terres du cap Breton; elles occasionnent des affaissements des pentes variant entre 27 et 48 degrés; et elles découvrent au maximum 1,5 mètre de la surface. Les versants affaissés sont communément dépourvus de végétation et on n’y observe aucune association avec des dépressions de surface ni des ravines à grande échelle. Les versants affaissés présentent deux liens stratigraphiques courants : 1) un till de fond riche en argile imperméable et tassé recouvert par un colluvion fortement perméable et 2) un substrat rocheux météorisé imperméable sous forme de saprolite recouvert de colluvion perméable. Les deux limites de contact représentent des surfaces de glissement. L’eau souterraine s’accumule dans la zone de contact du colluvion et du till à l’intérieur de la zone d’activation, produisant un plan glissant efficace pour le mouvement de translation initial. Aucun mécanisme de déclenchement particulier n’a été décelé, même si l’affaissement est probablement associé à une saturation et à un apport dû aux épisodes pluvieux et à la fonte des neiges du printemps; la pourriture des racines et la perte de résistance du sol associée à la rupture des racines des arbres causée par une infestation de tordeuses des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana Clem.) pourraient également avoir une importance. [Traduit par la redaction]