Lithogéochimie des unités géologiques du Domaine lithotectonique de George

Les tableaux ci-dessous présentent le traitement lithogéochimique des unités géologiques du Domaine lithotectonique de George. Les descriptions du domaine et de ses unités est disponible dans le Bulletin géologiQUE du Domaine de George. Les 442 analyses utilisées pour ce traitement proviennent d’échantillons collectés lors des campagnes de cartographie du Ministère entre 2009 et 2016, en plus de données de travaux antérieurs et statutaires. Les analyses sélectionnées sont celles des unités lithologiques qui ont été jugées pertinentes pour le traitement lithogéochimique et dont le total se situe entre 98,5 % et 101,5 %. Des 376 analyses sélectionnées parmi les échantillons collectés par le Ministère, les échantillons prélevés entre 2012 et 2016 ont été analysés par le laboratoire Actlabs d’Ancaster (Ontario), et les échantillons prélevés entre 2009 et 2011 ont été analysés par le laboratoire AcmeLabs (Colombie-Britannique).

La majorité de ces échantillons ont été analysés pour les oxydes majeurs, les éléments traces et les métaux usuels. Quelques échantillons choisis de roches mafiques à ultramafiques ont aussi été analysés pour le platine, le palladium et l’or. Les analyses ont été effectuées par différentes techniques selon les éléments, telles que la spectrométrie de masse au plasma par induction couplée (ICP-MS), la spectrométrie d’émission optique au plasma par induction couplée (ICP-AES) et l’activation neutronique (INAA).

Dans les tableaux ci-dessous, pour chaque unité géologique analysée, les profils et les ratios des éléments des terres rares des échantillons, ainsi que les profils multiéléments, sont en majorité représentés par des enveloppes des 25e au 75e percentiles de la population d’échantillons. Une telle représentation a été retenue pour simplifier la visualisation d’une multitude de profils. Les enveloppes et les ratios présentés sont donc indicatifs. Les teneurs anomales et les ratios d’éléments traces distinctifs, ou jugés importants, sont en caractère gras.

Roches gneissiques

 

 

Unité stratigraphique ou lithodémique

Classification/Type de roche

Mg#

Terres rares

Diagramme multiéléments

ApPgss1 et ApPgss1a

(23 échantillons)

Tonalite et diorite quartzifère

(Diagramme)

30 à 55

16,5 < (La/Yb)N < 26,4

2,8 < (La/Sm)N < 5,2

2,3 < (Gd/Yb)N < 3,3

0,7 < Eu/Eu* < 1,4

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb; P; Ti

(Diagramme)

ApPgss2

(10 échantillons)

Granodiorite et monzogranite (Diagramme)

25 à 43

23,0 < (La/Yb)N < 34,6

4,1 < (La/Sm)N < 5,9

2,5 < (Gd/Yb)N < 2,6

0,6 < Eu/Eu* < 1,0

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb; P; Ti

Anomalies positives en : Zr‑Hf; Tb

(Diagramme)

 
Les éléments présents dans le tableau ci-haut indiquent que les échantillons du Complexe de Saint-Sauveur (ApPgss) ont des patrons d’éléments traces typiques des roches évoluées de la croûte supérieure, soit : un appauvrissement en Ta-Nb et en Ti; un enrichissement en éléments des terres rares (ETR) légères, en Th et en Zr-Hf.

Roches supracrustales

 

Unité stratigraphique ou lithodémique

Classification/Type de roche

Affinité

Environnement tectonique

Mg#

Terres rares

Diagramme multiéléments

Remarques

Roches volcaniques et associées

nAtun1 (métavolcanites felsiques à intermédiaires)

(45 échantillons)

Rhyolite/dacite, trachyte, andésite/andésite basaltique et trachyandésite

(Diagramme)

Calco-alcaline à calco-alcaline riche en K et shoshonitique

(Diagramme)

 

18 à 71

21,2 < (La/Yb)N < 22,6

4,5 < (La/Sm)N < 6,3

1,9 < (Gd/Yb)N < 2,6

0,8 < Eu/Eu* < 1,1

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

Anomalie Zr-Hf absente ou faiblement négative

nAtun1 (métabasaltes)

(42 échantillons)

Andésite, andésite basaltique et basalte

(Diagramme)

Tholéiitique à calco-alcaline

(Diagramme)

(Diagramme)

Basalte de limite de plaque

(Diagramme)

Basalte d’arc volcanique calco-alcalin

(Diagramme)

25 à 73

3,0 < (La/Yb)N < 6,5

1,7 < (La/Sm)N < 3,0

1,5 ≈ (Gd/Yb)N 

0,9 < Eu/Eu* < 1,0

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Th; Ta‑Nb, P, Zr‑Hf

(Diagramme)

Anomalie en Ti absente ou faiblement positive

nAtun3

(36 échantillons)

Gabbro

(Diagramme)

Tholéiitique à calco-alcaline

(Diagramme)

(Diagramme)

Basalte de limite de plaque

(Diagramme)

Basalte d’arc volcanique calco-alcalin, N‑MORB et E‑MORB

(Diagramme)

27 à 78

2,5 < (La/Yb)N < 3,5

1,3 < (La/Sm)N < 2,2

1,2 < (Gd/Yb)N < 1,3 

0,9 < Eu/Eu* < 1,0

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Th, Ta‑Nb, P, Zr‑Hf

(Diagramme)

Profils des ETR et multiéléments étendus similaires aux échantillons mafiques de l’unité pPtun1, mais plus primitif

Roches sédimentaires

nAtun2

(10 échantillons)

Métawacke

(Diagramme)

 

Roches sédimentaires dérivés de la croûte supérieure (granodioritique à granitique), non recyclées et peu altérées

(Diagramme)

(Diagramme)

28 à 49

     

Les éléments traces des échantillons de métabasalte et de métagabbro du Complexe de Tunulic (respectivement nAtun1 et nAtun3) suggèrent un environnement de mise en place d’arc tholéiitique à calco-calcalin avec une contamination crustale variable. Les paragneiss (nAtun2) de ce complexe semblent dérivés d’un protolithe felsique (croûte supérieure granodioritique à granitique) et avoir subi un faible transport ou recyclage. Les profils multiéléments étendus dénotent une augmentation de la concentration en Th (contamination crustale) au sein de l’unité de métavolcanites intermédiaires à felsiques et de métabasaltes (nAtun1). Ces dernières ont aussi une anomalie négative en Ti, alors que cet élément est non anomal ou présente une faible anomalie positive dans le métabasalte et le métagabbro, suggérant possiblement l’accumulation d’oxydes de titane dans ces échantillons.

Roches intrusives

 

Unité stratigraphique ou lithodémique

Classification/Type de roche

Affinité

Environnement tectonique

Mg#

Terres rares

Diagramme multiéléments

Remarques

Roches intrusives felsiques et intermédiaires

pPdep1

(8 échantillons)

Tonalite, diorite quartzifère et monzodiorite quartzifère

(Diagramme)

   

31 à 43

46,5 < (La/Yb)N < 47,6

5,4 < (La/Sm)N < 9,4

3,4 < (Gd/Yb)N < 3,9 

1,3 < Eu/Eu* < 1,7

(Diagramme)

Anomalies négatives en : (Ta)‑Nb, P, Zr‑Hf, Sm, Ti

Anomalies positives en : Th, (Ta), (Lu)

(Diagramme)

Pentes (La/Yb)N similaires entre toutes les unités du pPdep

pPdep2 (incluant ses sous-unités)

(117 échantillons)

Granite, granodiorite, monzonite quartzifère et monzonite

(Diagramme)

Granitoïde magnésien, calco-alcaline à alcaline-calcique et métalumineuse à peralumineuse

(Diagrammes)

Granite d’arc volcanique

(Diagramme)

(Diagramme)

22 à 50

44,9 < (La/Yb)N < 50,3

5,8 ≈ (La/Sm)N

3,8 < (Gd/Yb)N < 4,1

0,9 ≈ Eu/Eu*

(Diagramme)

Anomalies négatives en :Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

 

pPdep4

(56 échantillons)

Granite et granodiorite

(Diagramme)

Granitoïdesmagnésiens et ferrifères, calco-alcaline à alcaline-calcique et généralement peralumineuse

(Diagrammes)

Granite d’arc volcanique

(Diagramme)

(Diagramme)

9 à 44

42,0 < (La/Yb)N < 45,2

4,9 < (La/Sm)N < 6,3

3,0 < (Gd/Yb)N < 3,9 

0,7 < Eu/Eu* < 0,8

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

Seule unité du De Pas comprenant des granitoïdes ferrifères

pPdep5

(5 échantillons)

Syénite et monzonite quartzifère

(Diagramme)

Granitoïde magnésien, alcaline et métalumineuse à peralumineuse

(Diagrammes)

Granite d’arc volcanique

(Diagramme)

(Diagramme)

31 à 44

42,4 < (La/Yb)N < 58,6

4,2 < (La/Sm)N < 4,8

4,2 < (Gd/Yb)N < 5,9 

0,9 < Eu/Eu* < 1,0

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

 

pPcde1

(11 échantillons)

Tonalite, diorite quartzifère, monzodiorite quartzifère et diorite/gabbro

(Diagramme)

   

37 à 55

21,3 < (La/Yb)N < 22,3

3,5 < (La/Sm)N < 3,7

2,9 < (Gd/Yb)N < 3,8 

0,9 < Eu/Eu* < 1,0

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Th, Ta‑(Nb), P, Nd, Ti

Anomalies positives en : (Nb)

(Diagramme)

 

pPcde2

(45 échantillons)

Granodiorite et monzonite

(Diagramme)

Granitoïde magnésien, calco-alcaline à alcaline-calcique et généralement métalumineuse

(Diagrammes)

Granite d’arc volcanique

(Diagramme)

(Diagramme)

33 à 50

31,3 < (La/Yb)N < 52,2

4,5 < (La/Sm)N < 6,6

3,4 < (Gd/Yb)N < 5,1

1,1 < Eu/Eu* < 1,3

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Sm, Ti

Anomalies positives en : Th, Nd

(Diagramme)

 

pPmer

(2 échantillons)

Diorite quartzifère à monzogabbro

(Diagramme)

    37 à 58      

Unité stratigraphique ou lithodémique

Classification

Affinité

Environnement tectonique

Mg#

Terres rares

Diagramme multiéléments

Remarques

Roches intrusives mafiques et ultramafiques

pPcde3

(10 échantillons)

Gabbro, gabbronorite, diorite et monzogabbro

(Diagramme)

   

39 à 71

9,7 < (La/Yb)N < 20,4

3,5 < (La/Sm)N < 4,3

1,5 < (Gd/Yb)N < 3,1

0,9 < Eu/Eu* < 1,2

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

 

pPbon

(5 échantillons)

Gabbro

(Diagramme)

   

46 à 68

2,6 < (La/Yb)N < 44,5

1,5 < (La/Sm)N < 3,6

1,5 < (Gd/Yb)N < 7,5

0,9 < Eu/Eu* < 1,4

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta, Nd, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : (Th), Nb, P

(Diagramme)

 

pPfay

(17 échantillons)

Lamprophyres (vogesite, minette mélanocrate)

(Diagramme)

   

42 à 78

30,3 < (La/Yb)N < 46,6

2,5 < (La/Sm)N < 3,7

6,2 < (Gd/Yb)N < 6,7

0,9 ≈ Eu/Eu*

(Diagramme)

Enrichissement en ETR légères comparativement au lamprophyre alcalin moyen de Rock (1991)

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Ta‑Nb, P, Zr‑Hf, Ti

Anomalies positives en : Th

(Diagramme)

Anomalies négatives en : Nb, TiO2

Anomalies positives en : Sr, K2O, Rb, Ce, Ba, Sm

(Diagramme)

Profil des ETR et multiéléments étendus similaires à ceux de l’unité pPdep5 et comparables à celui d’un lamprophyre alcalin moyen

La Supersuite de De Pas est composée d’une suite granitique (pPdep) et d’une suite charnockitique (pPcde). Ces suites comprennent aussi respectivement les plutons de Merville (pPmer) et de Bonaventure (pPbon). Les éléments traces des échantillons de granitoïdes de la Supersuite de De Pas suggèrent un environnement de mise en place d’arc volcanique, tel que proposé par Martelain et al. (1998). L’ensemble des granitoïdes de la supersuite sont de type I et ont généralement des affinités qui varient de calco-alcalines à alcalines-calciques. À l’exception de l’unité de granite pPdep4 de la Suite granitique de De Pas, qui comprend des granites magnésiens et ferrifères, les granitoïdes du De Pas sont généralement magnésiens. Une particularité observée dans les échantillons de la Suite charnockitique de De Pas est la perturbation en Nd et Sm sur les profils des ETR et, parfois, un découplage de l’anomalie Ta-Nb est observé sur l’enveloppe formée des 25e et du 75e percentiles des profils multiéléments étendus. De plus, des valeurs en Th et en Nb plus faibles sont notées pour la suite charnockitique comparativement à la suite granitique. Martelain et al. (1998) expliquent les valeurs faibles en éléments lithophiles de fort diamètre ionique (LILE, large-ion lithophile element) de la Suite charnockitique de De Pas par le caractère primaire des magmas granulitiques ainsi que par la contamination différentielle selon les terrains encaissant chacune des suites (l’encaissant de la suite charnockitique, limitée au sud du Domaine de George, inclut des gneiss granulitiques immédiatement à l’ouest). Les profils multiéléments étendus des échantillons de la Suite de Fayot (pPfay) sont similaires à ceux des syénites de la Suite granitique de De Pas (pPdep5); toutefois, leurs anomalies en P et Ti sont plus importantes. Les profils des échantillons de la Suite de Fayot se comparent à celui d’un lamprophyre alcalin moyen (Rock, 1991), à l’exception que le Fayot montre un enrichissement en ETR légères et en Sr, K2O, Rb, Ce, Ba et Sm ainsi qu’un appauvrissement en Nb et TiO2 (Chartier, 2015).

Références

Publications du gouvernement du Québec

MARTELAIN, J. 1986. RAPPORT D’ACTIVITE 1986 – DIRECTION DE LA RECHERCHE GEOLOGIQUE. M E R. DV 86-14, 93 pages.

 

Autres publications

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21 décembre 2018