Cratère des Pingualuit. Parc national des Pingualuit.Robert Fréchette, ARK
Situé à une altitude moyenne de 300 m et d'une superficie de 1134 km2, le parc appartient à deux formations géologiques. La plus grande partie du territoire est occupée par la province géologioque du Lac Supérieur. Les granites, formés à l’archéen, s’étendent à perte de vue sur cette portion du parc. Plus au nord, le territoire appartient à une formation géologique appelée la fosse de l’Ungava. Le contact entre les deux formations, au sud de la rivière de Puvirnituq, est marqué par une faille de chevauchement. Des traces de la dernière glaciation, telles que des eskers et d’anciennes plages, sont encore bien visibles sur le territoire.
La rivière de Puvirnituq draine le secteur nord du parc avant de se jeter dans la baie d’Hudson. Les Kangiqsujuamiuts l’utilisent encore de nos jours comme un repère dans leurs déplacements. Sur une quarantaine de kilomètres, elle s’écoule au fond d’un large canyon dont les parois sont, par endroits, quasi verticales. Deux coudes formant un angle droit marquent également son parcours spectaculaire. Située au cœur de la fosse de l’Ungava, elle traverse une zone riche en fer et en autres minerais. Au sud de la rivière, une série de plissements alignés parallèlement à son tracé témoigne de l’intensité de la compression subie par la croûte terrestre, il y a 1,8 milliard d’années.
Bordant l’est du lac Saint-Germain (lac Qikirtatualik*), un secteur du plateau présente un relief légèrement ondulé. Plusieurs espèces de plantes rares et une des seules concentrations d'arbustes du parc colonisent le sol riche en fer de ces collines. Ce secteur renferme également quelques cercles de tente et des foyers en pierres, vestiges d’anciens campements inuits.
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