Geology of Damsites on Flathead River Mouth to Flathead Lake Lake and Sanders Counties Montana By KENNETH S. SOWARD GEOLOGICAL SURVEY WATER-SUPPLY PAPER 1550 Describes geology of eight damsites UNITED STATES GOVERNMENT PRINTING OFFICE, WASHINGTON : 1965 UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR STEWART L. UDALL, Secretary GEOLOGICAL SURVEY Thomas B. Nolan, Director Library of Congress catalog card No. GS 65-306 For sale by the Superintendent of Documents, U.S. Government Printing Office Washington, D.C. CONTENTS Page Abstract._______________________________________________________ 1 Introduction- _-----_-_----____--__-__-_--___-_--_-_----__---__---- 3 Object of the investigation_._______-_______-____-_-___-_-----_ 3 Previous investigations..__-__-_____-_-__.___-__-__-____-_---___ 3 Present investigations._________-_____-_____-_____---___-----_-- 6 Acknowledgments. _-______________-._-___.__-_____-_-_-_-----_-- 7 Geography- ____-___----_-______-__.__________-_____-___-__-__--__ 7 Mission Valley________________________________________________ 8 Flathead River...........___....__..______.....__...__..._..__ 9 Terminology and location.___________-__--_-_-_-___-_-----_ 9 Stream gradient._-_____._.__________________-___-.---_-___ 9 Stratigraphy. _____________________________________________________ 10 Precambrian._-__--__-_______.____-_-_____-__.________-_---_._ 10 Prichard Formation________-_-_-_____-_______-_-_-----___ 10 Ravalli Group._______._-_.__._.__-_-_____-.-__.___-__.-._ 11 Igneous rocks.__-_______-____.---.____---_-_-_-__--_-_---- 12 Metamorphic rocks.._-----_-__------__--_------------------ 12 Tertiary(?) ___-__.-._____.._._.__...__.____._.__._-__._..._.._ 13 Quaternary.__--_--_-_-_-_________-___-_-___-_-___-_-__-_---_- 14 Pleistocene._______________________________________________ 14 St. Ignatius moraine.-_-_--___-____-_-_-_-_-_-_---_.___ 14 Mission moraine______.____-___---___-_-_-___-__--___ 14 Poison moraine______.__--_--_--_-_-_-_-______--___-_ 15 Glacial-lake deposits in Mission and related valleys. _-_-___ 15 Early Wisconsin lake deposits.--____-___-_.-___-__-_ 15 Middle Wisconsin lake deposits.________---_---___-_ 16 Late Wisconsin lakes (Lake Missoula)__-_-_-_--_-__ 16 Recent._-_-_--_---_-___________________________________--__-_ 17 Structural geology..-_--_-_____-_______-_______--__--_--_-_-_---_-- 17 Mission Valley compartment______________-___-___-___-----_-- 18 Salish Mountains block._.___-_-_____-______-__-___-_____--__-- 20 Material for construction.----_--___-__-____-____-__---_-_-__------- 20 Concrete aggregate._____-________.-_-___-_-_--_-_----_---_--__ 20 Embankment materials. _____________-___-_-_____---___-_----__ 22 Riprap _______________________________________________________ 22 Powersites._---------_____.___________________________-___________ 23 Development.______-______.____.__.______-__.-________--_-_._ 23 Knowles damsite._-_-_.___________-________-___-__-_-_----___. 25 Location and accessibility._________________________________ 25 Topography.__-_,____--_______________-_____--_____-___-- 25 Geology- --_----_,__-__-_________,_____-____-_-_----_--_--. 25 Stratigraphy.-_-____-_-___________--__---_-_------__-_ 25 Precambrian._-_-___--______-_____-__--___-__-____ 25 Quaternary.______________________________________ 26 Structure __--_-____._.____..__.__-.__..___-_-_-_.---__-. 28 Folds..___-_..___.._____._________.___.__-.__--_-__-_ 28 Faults___---__---__________.___-_-____-_-_-_-_-__- 28 Joints_ ____-___._______-___-__-__.___-_-___._--_____ 29 m IV CONTENTS Powersites Continued Knowles damsite Continued Page Ground-water conditions.__________________________________ 29 Permeability______--________-_____-___-_____--__-___-___ 30 Dam sections.__--_----___-_-_-_____-_--_-----_________-__ 30 Geologic section .A-.A'____________---__-__-----_-___--__ 30 Geologic section B-B'________________________________ 31 Comparison of axes.___________________________________ 33 Engineering considerations_________-_-___-_____-__-____-____--- 33 Exploration.__ ________________________________________________ 34 Reservoir site.________________________________________________ 34 Economic features._--_______-___-_-_-------_-___---___-___ 34 Geology.___--_____--_-_____-_-_______-___-_-_____-_-_-___ 35 Perma damsite-___--____-____________-__-____-_-----__--__-___-_-_ 35 Location and acessibility__--_________-______-___-_--_--__---___ 35 Topography. _________________________________________________ 35 Geology._____________________________________________________ 36 Stratigraphy. _____________________________________________ 36 Precambrian.___--__-____-_--_-___________----________ 36 Quaternary.__________________________________________ 38 Structure. ---____-__-_-___-_-_-___-_-_-_-_-__----_-___-___ 39 Folds... _-__- ___--_---_--- _-_-_----- -__- _ 39 Attitude of beds_______________________________________ 39 Faults___ ___________________________________________ 39 Joints.-_ _--_-__--__-___-_-______-__-_-_---__---___-__ 40 Ground-water conditions.___--____-___-_-___-_----_-_--____ 41 Permeability. ____-___-__-_-__--__-___-__-_-__--_--_____--- 41 Dam sections.__-___-_-_-____-_-__-__-_--_____-----___---- 41 Geologic section C-C"____________.._-_-_____-___-___-__- 41 Geologic section D-D'____________________---_-_-____-__ 44 Geologic section E-E'______________-_______-_-_-_-_---_ 45 Comparison of axes.___________________________________ 45 Exploration.__ ____________________________________________ 46 Reservoir site._--__---_________________-______-_--__-_---- 46 Damsite 4___-_-_-__-_-__--_-_-____-__________-___--------__-_-- 46 Location and accessibility.___-___-_-_-_____-___-_-----_-___-_-_ 46 Topography.____-_-_____--_-___-_-_-____-__-_-_-_-_-_-_____-- 47 Geology.___-__-_-_---_--_-_-_-_-____-___--_-_-_-_________-_-_ 47 Precambrian._____________________________________________ 47 Tertiary(?)-_.----------------------_------_-------------_ 47 Quaternary-______________________________________________ 48 Structural features___________________________________________ 49 Ground-water conditions- ______________________________________ 49 Height of darn. _______________________________________________ 50 Possibility of additional head by downstream channel improvements. 51 Feasibility. ___---________-_________________--__--------_-_---- 51 Exploration required.__________________________________________ 52 Oxbow damsite_____-______-_-________________-__-___-------__--- 52 Location and accessibility.__________________-__--__--------_--- 52 Topography.____--_____-__________________-__-___--------_--- 52 Geology-_--__-_____-___-___________-____-__--__-------------- 53 Precambrian._ _________________________--_-___------------ 53 Quaternary._-_______________________-_-------_------_---- 54 Pleistocene. ________________-_ __----_--_-_-- ---- 54 _-_____-_________-_____---_-----__----------- 55 CONTENTS V Oxbow damsite Continued Page Ground-water conditions.______________________________________ 55 Danger due to artesian water.____-_-_--____---__----_-_-___-___ 56 Height and type of dam________________________________________ 56 Possible axis line. _____________________________________________ 57 Feasibility _ _________________________________________________ 57 Suggested exploration program.____-____--____-_-_-_____-_.____. 57 Reservoir site____----_-_____-_---_-_-_-___-_-_-_______________ 58 Mile 42.9 damsite_---_-_------------_----_-------_-_-_-_--__-_-__- 58 Location and accessibility._____________________________________ 58 Topography._________________________________________________ 58 Geology-_ ____________________________________________________ 58 Feasibility. ___________________________________________________ 59 Suggested exploration program._________________________________ 59 Sloan Bridge damsite._____________________________________________ 60 Location and accessibility. ______-_---____-_-___-_-_____________ 60 Topography. _____--___----_____--_--------_-_---_____________ 60 Geology._-_-_-_-_____-_____-_-_-_--__-_-----__--_____________ 61 Precambrian-_____________________________________________ 61 Tertiary(?)____________________________________________ 61 Quaternary-_ ____-__-_-___------__--____-_________________ 62 Structural features_____-_---__..-_____-_-_---_______-___-_ 65 Ground-water conditions.___--_-_----__-___-------__-______-___ 65 Possible axis lines-____________-------_--____-_-_______________ 66 Permeability and treatment of gravel beds________________________ 67 Height and type of dam__-______-----__-_______---_____________ 67 Possible development schemes_____-___---__--_-_-_____-_______ 68 At the damsite-________-___--_---_------_---__-___-_______ 68 Powerhouse at mile 39 ------------------------------------ 68 Supplemental head by downstream channel improvements- _____ 69 Diversion to three possible powerhouse sites near Perma... _____ 69 Suggested exploration program __________________________________ 70 Reservoir__ _ __________________________________________________ 71 Buffalo damsite 2________________________________________________ 71 Location and accessibility--------------------------------------- 71 Topography _____-_-_____-______---_____-_---___--____-__--_ 71 Geology-_____________________________________________________ 72 Precambrian-_ __-___________---_____-_---___-_---_______-_ 72 Tertiary(?) --------------------------------------------- 73 Quaternary-______________________________________________ 74 Structural features______----_-______-___----_-_---____--_ 75 Possible axis lines.______________---________--------_-_-_------