Géologie de la région du lac Watts, Domaine Nord, Fosse de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada

Projet visant les feuillets SNRC 32G09, 35G16, 35H12, 35H13 et 35H14
Guillaume Mathieu et Mélanie Beaudette
Publié le 21 juin 2019

L’essentiel

Le levé géologique réalisé au cours de l’été 2018 dans la région du lac Watts constitue l’amorce d’un programme de cartographie à l’échelle 1/50 000 du Domaine Nord de la Fosse de l’Ungava, dans la Province de Churchill, au Nunavik. Le Domaine Nord représente une entité lithotectonique énigmatique de l’Orogène de l’Ungava. Il chevauche à la fois au nord l’Antiforme de Kovik et l’Arc de Narsajuaq et au sud le Domaine Sud (Ceinture de Cape Smith). La région cartographiée expose principalement les intrusions stratiformes mafiques à ultramafiques et les basaltes du Groupe de Watts. Cette séquence est interprétée comme une ancienne lithosphère océanique (1998 Ma; Parrish, 1989). Les écailles tectoniques constituant la bordure nord de la région sont formées de roches métasédimentaires de la Formation de Nituk et de roches felsiques gneissiques du Complexe de Kovik. Les roches métasédimentaires fortement déformées du Groupe de Spartan, observées principalement au sud, chevauchent (Faille de Bergeron) les unités volcaniques du Domaine Sud (Groupe de Chukotat). Des intrusions tardicinématiques à postcinématiques de dimension modeste coupent les principales unités de la région d’étude.

Les travaux de l’été 2018 ont permis de mettre en évidence un potentiel pour des minéralisations magmatiques de Fe-Ti-V dans les intrusions mafiques stratiformes et de Ni-Cr dans les intrusions ultramafiques, des minéralisations hydrothermales de Ni-Cr-(Au-Ag-EGP) associées à des roches mafiques et ultramafiques et à des basaltes altérés ainsi que des minéralisations de sulfures massifs associées à des niveaux exhalatifs, tant dans les roches métasédimentaires du Spartan et du Nituk que dans les volcanites du Watts.

Méthode de travail

La région du Lac Watts a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les zones isolées sans accès routier. Une équipe de sept géologues et sept aides-géologues ont réalisé les travaux de cartographie géologique entre le 12 juin et le 24 août 2018.

La cartographie de la région à l’étude a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-contre.
 

Données et analyses
Élément Nombre
Affleurement décrit (géofiche) 1193 affleurements
Analyse lithogéochimique totale 268 échantillons
Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique 236 échantillons
Analyse géochronologique 9 échantillons (en cours)
Lame mince 200 lames minces
Coloration au cobaltinitrite de sodium 41 échantillons
Fiche de lexique stratigraphique 34 fiches
Fiche de substances minérales 15 fiches
 

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1885. Il inclut aussi les références citées dans le rapport.

Travaux antérieurs dans la région d’étude
Auteur(s) Type de travaux Contribution

Bell, 1885

Low, 1903

Reconnaissance géologique Premiers travaux d’inventaire géologique dans les provinces du Supérieur et du Churchill, sur les côtes de la baie et du détroit d’Hudson
Bergeron, 1957 Géologie économique Identification du potentiel économique en Ni-Cu de la Ceinture de Cape Smith (Domaine Sud)

Bergeron, 1959

Kretz, 1960

Taylor, 1974

Cartographie géologique régionale à petite échelle Premiers travaux systématiques de cartographie de l’Orogène de l’Ungava

Dean, 1963

Stewart, 1970

Forages Développement du gisement d’amiante d’Asbestos Hill

Gélinas, 1961

Lamothe et al., 1984

St-Onge et Lucas, 1989a

St-Onge et Lucas, 1989b

Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000 Géologie des feuillets SNRC 35G09, 35G16, 35H12, 35H13 et 35H14

Parrish, 1989

Géochronologie Datations U-Pb de la Suite de Cape Smith, des groupes de Watts, Chukotat et Povungnituk, et du Complexe de Kovik
St-Onge et al., 1993 Synthèse des travaux de cartographie Géologie structurale, lithostratigraphie et métamorphisme de l’Orogène de l’Ungava

Lamothe, 2007

Lamothe, 2010

Synthèses lithostratigraphiques Compilation et carte géologique synthèse de l’Orogène de l’Ungava

St-Onge et al. (1988)

Géochronologie, géochimie

Premiers modèles géodynamiques de l’Orogène de l’Ungava

Picard et al., 1989

St-Onge et al., 2007

Corrigan et al., 2009

Darbyshire et al., 2017

Modèle tectonique Modèles géodynamiques régionaux
Bleeker et Kamo, 2018 Géochronologie, géochimie Réinterprétation lithostratigraphique de la Fosse de l’Ungava

Lithostratigraphie

La région d’étude est localisée dans la partie orientale du Domaine Nord, lui-même situé dans la portion centrale de l’Orogène (ou Fosse) de l’Ungava. De grandes failles de chevauchement juxtaposent le Domaine Nord avec l’Antiforme de Kovik, au nord, et avec la Ceinture de Cape Smith (ou Domaine Sud) au sud.

Le schéma ci-dessous présente les unités constituant les trois principales subdivisions lithostratigraphiques de la région en tenant compte des relations observées sur le terrain, de leur distribution géographique et de leur importance relative. Les polarités stratigraphiques sont interprétées et non observées. Les interprétations sont également basées sur les âges U-Pb et Pb-Pb tirés de la littérature.



Socle

Le Complexe de Kovik (Charette et al., 2018) regroupe les plus vieilles roches de la région d’étude. Il affleure sous la forme d’écailles tectoniques à la limite septentrionale du Domaine Nord. Cette unité est composée principalement de tonalite, de granodiorite ainsi que de leurs équivalents gneissiques (ApPkov5). Le Complexe de Kovik est interprété comme une fenêtre de roches archéennes, équivalentes à celles du Craton du Supérieur, au sein l’Orogène de l’Ungava (St-Onge et Lucas, 1992).

Domaine Sud

Le Groupe de Povungnituk (Bergeron, 1959; Hocq et al., 1994) représente un ensemble volcano-sédimentaire mis en place à la suite de l’ouverture d’un rift continental dans la Province du Supérieur (Hegner et Bevier, 1991). Dans la région à l’étude, cette unité comprend deux formations, soit les paragneiss à grenat et muscovite de la Formation de Nituk, qui se sont déposés en discordance sur la marge du Kovik, et les amphibolites et les basaltes de la Formation de Beauparlant. Ces roches affleurent sous la forme d’écailles tectoniques dans le nord de la région d’étude, à la limite avec le Kovik. À l’extrémité orientale de la région, des niveaux de paragneiss et d’amphibolite avaient été cartographiés par St-Onge et Lucas (1993) comme appartenant respectivement au Groupe de Spartan et au Groupe de Watts. En se basant sur les observations pétrographiques, la position stratigraphique ainsi qu’à la signature radiométrique des roches métasédimentaires, ces niveaux sont maintenant assignés aux formations de Nituk et de Beauparlant.

Le Groupe de Chukotat (Bergeron, 1959) est formé de basalte à phénocristaux de plagioclase (pPch4) dont la mise en place traduirait la transition d’un rift continental à un rift océanique. La morphologie des coussins peu à pas déformés indique une polarité normale vers le nord. L’unité représente ainsi une séquence normale, homoclinale, à pendage vers le nord. Des niveaux de basalte ankéritisé (pPch6) ont été cartographiés en 2018 près de la Faille de Bergeron.

La Suite du Lac Esker (Bédard et al., 1984; Picard et al., 1995) est composée de filons-couches mafiques à ultramafiques cogénétiques aux laves coussinées du Chukotat dont ils représenteraient les conduits nourriciers. Cette unité serait située stratigraphiquement à la limite entre le Povungnituk et le Chukotat (St-Onge et al., 2000; Bleeker et Kamo, 2018). Les filons-couches différenciés du Lac Esker coupent les amphibolites du Beauparlant.

Domaine Nord

Le Groupe de Spartan (Lamothe et al., 1984) désigne une unité composée de phyllades, de siltstones et de mudrocks fortement déformés. Les roches métasédimentaires montrent des rubans millimétriques à centimétriques de composition quartzofeldspathique délimités par des plans riches en muscovite. Des niveaux de dolomie (pPsp1a) et de mudstone graphiteux (pPsp1b) ont été également cartographiés en 2018. De rares lamines tronquées observées dans les roches de la portion sud-ouest du Spartan (affleurement de géofiche 18-CB-1060) semblent indiquer une polarité normale vers le nord dans ce secteur. Des pœciloblastes non déformés d’ankérite au nord de la Faille de Bergeron traduisent une altération postcinématique. La source des sédiments qui ont alimenté ce bassin n’est pas connue. Il est structuralement sous-jacent au Groupe de Watts et sus-jacent au Groupe de Chukotat.

Le Groupe de Watts (Lamothe et al., 1984) est composé de lithologies intrusives mafiques à ultramafiques ainsi que d’une séquence de roches supracrustales qui présentent une association suggérant une origine océanique. Les faciès ultramafiques (pPwa1) déformés sont constitués de péridotite (pPwa1a) et, dans une moindre mesure, de pyroxénite (pPwa1d) et sont recoupés par des dykes de dunite (pPwa1b). D’importants niveaux de roches ultramafiques altérées (pPwa1c) ont également été mis en évidence. L’unité principale du Watts est formée d’une séquence de gabbro (pPwa3) subdivisée en plusieurs sous-unités dont les plus importantes sont un gabbro lité (pPwa3c) et un gabbro mésocrate à grain fin à moyen (pPwa3d). Quelques nouvelles sous-unités d’importance mineure ont été introduites, comme le leucogabbro (pPwa3a) couramment associé au gabbro moucheté (pPwa3b) qui recoupe l’unité pPwa3c. Le gabbro à grenat (pPwa3g) et la diorite porphyrique (pPwa3h) affleurent dans la portion septentrionale du Domaine Nord. L’anorthosite déformée (pPwa3i) recoupe la séquence d’intrusions mafiques. Les niveaux de gabbro altérés ont été regroupés dans l’unité pPwa3f. Le Groupe de Watts est formé au sommet d’un empilement de basalte et de gabbro synvolcanique (pPwa5) accompagnés de schiste à chlorite-actinote interstratifiés avec des exhalite, des chert et des formations de fer au faciès des carbonates (pPwa6). Cette séquence avait été décrite (St-Onge et Lucas, 1993) dans la portion occidentale de la région d’étude, mais les travaux de 2018 ont permis d’identifier des basaltes coussinés (pPwa5a) et de volcanoclastites mafiques (pPwa5b) dans l’est de la région et de mettre au jour des niveaux de sulfures massifs associés aux formations de fer.

Unités tardicinématiques à postcinématiques

Dans les travaux antérieurs (Lamothe, 2007), les intrusions tardicinématiques à postcinématiques de l’Orogène de l’Ungava avaient été regroupées dans la Suite de Cape Smith, introduite par Taylor (1982). Dans la région à l’étude, quatre de ces intrusions ont été définies formellement à titre de lithodème.

Le Pluton de Qimmiq (pPqiq) désigne une nouvelle unité de tonalite et de trondhjémite déformées s’injectant à la fois dans les roches ultramafiques et les basaltes du Groupe de Watt.

Le Pluton de Kinguppak (pPkik) est introduit ici pour désigner une unité déjà cartographiée par Lamothe et al. (1984), mais avec une extension bien moindre. L’intrusion foliée, litée et tabulaire est composée de tonalite, de diorite et de gabbro à grenat et chlorite. Elle occupe le sommet de la colline surplombant la berge occidentale du lac Watts. Ces lithologies coupent les basaltes et les gabbros cogénétiques (pPwa5) ainsi que les gabbros lités (pPwa3) du Groupe de Watts. Dunphy et Ludden (1998) mentionnent une réanalyse U-Pb de Parrish qui a donné un âge de cristallisation de 1888 Ma.

 

Le Pluton de Purtuniq (pPput) est une nouvelle unité cartographiée par Gélinas (1961) à proximité de l’ancienne mine d’amiante d’Asbestos Hill. Cette intrusion composée de tonalite et de diorite quartzifère non déformées et pauvres en minéraux mafiques coupe à la fois les roches métasédimentaires du Groupe de Spartan et une péridotite du Groupe de Watts. Le pluton a été daté par Parrish (1989) à 1876,1 Ma.

Le Pluton d’Illuinaqtuut (pPiqt) désigne une unité essentiellement composée de pyroxénite non déformée (pPiqt1) avec une bordure de gabbro très grossier à pegmatitique (pPiqt2). Elle comprend aussi en proportions moindres des pyroxénites altérées (pPiqt1a) et des pyroxénites massives (pPiqt3). Cette intrusion avait initialement été cartographiée par St-Onge et Lucas (1989a) et alors assignée au Groupe de Watts. Elle recoupe la séquence supracrustale du Watts ainsi que le gabbro lité (pPwa3d) et l’anorthosite (pPwa3i) dans l’ouest de la région d’étude.

Signature géophysique et géologie de surface

Dans la région à l’étude, on ne trouve pas toujours une correspondance exacte entre les hauts magnétiques et les unités lithologiques montrant une forte susceptibilité magnétique. Un bon exemple est représenté par la crête fortement magnétique orientée ENE au centre de la figure ci-contre. Les travaux de terrain démontrent en effet que cette anomalie ne correspond pas entièrement à des unités de roche ultramafique. Les extrémités ESE et ENE de cette crête, caractérisées par une forte susceptibilité magnétique et des bordures nettes, sont effectivement centrées sur des affleurements de roche ultramafique. Dans sa partie centrale, la crête montre toutefois une intensité magnétique plus faible et moins contrastée. Les affleurements surplombant cette portion de l’anomalie sont composés de gabbros et de basalte. Ces observations peuvent être expliquées par la présence, en profondeur, de roches ultramafiques sous une mince épaisseur de gabbros et de basaltes de plus faible susceptibilité magnétique.

Géologie structurale

Épisodes de déformation

Le Domaine Nord est caractérisé par une déformation polyphasée. Trois épisodes de déformation ont été identifiés dans la région à l’étude (St-Onge et Lucas, 1993).

Épisode D1

La foliation principale, attribuée à la phase de déformation D1, est reconnue sur la majorité des affleurements du Domaine Nord. Elle est définie par l’alignement des minéraux micacés et des amphiboles ainsi que, localement, par un rubanement de composition. Le litage, généralement visible dans les roches métasédimentaires du Groupe de Spartan, est transposé dans le plan de cette foliation. Sur plusieurs affleurements, la foliation renferme une linéation minérale ou des stries de glissement interprétées comme étant synchrones à la déformation D1. Cet évènement serait relié à l’initiation du régime de compression lors de la collision entre le Supérieur et le microcontinent Sugluk (Corrigan et al., 2009). Il est à l’origine des accidents tectoniques majeurs du secteur à l’étude, à savoir le décollement Kovik-Nituk et les imbrications en écailles associées, la Faille de Bergeron et la délamination du Groupe de Watts par l’intermédiaire d’une série de chevauchements internes.

Épisode D2

Les failles de chevauchement à mouvement vers le sud et la foliation principale ont été ensuite plissées lors de la déformation D2. La structure principale associée à D2, initialement décrite par Gélinas (1961), est une synforme ouverte et droite d’échelle kilométrique (P2) et à plongée variable. La trace axiale de cette structure, orientée généralement E-W, a été reconnue sur plus de 55 km, depuis l’ouest du lac Watts jusqu’au Complexe de Kovik à l’est où le pli est coupé par une zone de cisaillement N-S. Les coussins de basaltes du Watts observés dans la portion SW de la région cartographiée indiquent une polarité normale de la séquence vers le nord, alors que ceux du secteur centre-nord démontrent une polarité normale vers le sud. Cette synforme est en grande partie responsable du schéma de distribution des unités à l’échelle régionale, particulièrement de l’épaississement tectonique du Groupe de Watts (voir coupes AA’, BB’ et CC’). La structure synforme peut être divisée en deux segments séparés par la trace axiale d’une antiforme P3 N-S centrée sur les roches du Groupe de Spartan à l’est du lac Watts. Le segment ouest représente un synclinorium plongeant faiblement vers l’ouest dont le flanc nord est oblitéré par des zones de cisaillement. Le segment est caractérisé par une synforme E-W à double plongée. Ce bassin structural contient, au centre, les unités du Groupe de Watts bordées à l’ouest par le Groupe de Spartan et à l’est par la Formation de Nituk. Localement, quelques affleurements contiennent un clivage de crénulation parallèle aux plans axiaux de plis parasites qui affectent la foliation principale et subparallèles à la grande synforme.

Les deux phases de déformation D1 et D2 étant coaxiales, elles pourraient s’être formées dans un continuum de déformation.

Épisode D3

Un troisième évènement (D3) est défini par des plis ouverts droits P3 orientés N-S, orthogonalement aux failles de chevauchement associées à D1 et à la trace axiale E-W des plis P2. Les plis P3 de premier ordre sont responsables des inversions de la plongée des plis P2, ce qui provoque une variation du niveau structural le long de la trace axiale de la grande synforme P2. Localement, certains affleurements montrent des plis ouverts N-S subparallèles aux grands plis N-S tracés sur la carte.



Domaines structuraux

Le secteur cartographié à l’été 2018 se divise en huit domaines structuraux, notés I à VII.

Le Domaine I coïncide avec l’emprise de la Faille de Bergeron qui représente le contact entre le Domaine Nord et le Domaine Sud. Les groupes de Watts et de Spartan chevauchent les basaltes du Groupe de Chukotat au sud. Le plan moyen de la foliation principale est orienté à 260°/48° avec un pendage vers le nord. Les linéations tectoniques à fort plongement sont compatibles avec un mouvement inverse le long de la faille. Quelques linéations à plus faible plongée témoignent de mouvements en décrochement, probablement plus tardifs. La Faille de Bergeron se démarque sur les images satellitaires (Pléiades), car elle juxtapose les basaltes à patine orangée du Groupe de Chukotat avec les phyllades grisâtres du Groupe de Spartan. Sur le terrain, sa position est soulignée par de forts contrastes lithologique et topographique. L’influence de la Faille de Bergeron se manifeste dans les basaltes du Chukotat jusqu’à environ 1 km de celle-ci par la présence de niveaux cisaillés et de zones bréchiques à remplissage de carbonates.

Le Domaine II constitue la zone d’influence de la semelle du Domaine Nord sur l’Antiforme de Kovik. Les structures planaires et linéaires à pendage et à plongée vers le sud définissent ainsi le flanc nord de la grande synforme P2 dont la trace axiale occupe la partie centrale du Groupe de Watts au sud. Les plis P3, ouverts et droits, sont responsables de la trace sinueuse du contact entre le Complexe de Kovik et la Formation de Nituk et de l’orientation variable de la foliation principale. Le pôle du grand cercle formé par les pôles des foliations S1 (pôle du grand cercle à 204°/34°) est à peu près parallèle aux linéations minérales à faible plongée vers le sud (188°/31°).

Le Domaine III se situe dans le prolongement vers l’est des domaines II et VII. Il représente l’extension orientale de la grande synforme P2 qui constitue le cœur des domaines V, VII et VII plus à l’ouest. Le Domaine III se distingue par l’inversion vers le nord du pendage des unités lithologiques et des foliations S1 du flanc nord de la synforme, la séquence des groupes de Povungnituk et de Watts étant ainsi renversée avec des polarités vers le sud, mais des pendages vers le nord. Vers l’est, la trace axiale de la synforme P2 tourne brusque vers le nord à l’approche de la zone de cisaillement N-S visible sur la carte magnétique qui marque la limite orientale du Domaine Nord. Au sud, une antiforme P2 a été tracée à partir de la distribution des unités de grès du Nituk. Le Domaine III n’est pas affecté par le plissement ondulant tardif P3 observé plus à l’ouest dans les domaines II et VII. Le plan moyen de la foliation principale S1 est de 286°/26°. L’orientation à 009°/36° de la linéation est proche du pendage du plan moyen de la foliation principale et est compatible avec une contrainte principale N-S durant D1.

Le Domaine IV forme un synclinorium P2 plongeant modérément vers l’ouest localisé sur le flanc ouest d’une antiforme P3 qui coïncide avec le segment N-S du Groupe de Spartan. Sur le stéréogramme, les pôles de la foliation principale sont distribués selon un grand cercle dont le pôle représente l’axe théorique du pli P2 (282°/18°). Les axes de plis P3 secondaires ont été également reportés sur le stéréogramme des structures linéaires. Il s’agit de plis à charnières modérément à fortement plongeantes et de longueur d’onde décamétrique à hectométrique.

Le Domaine V est caractérisé par une forte dispersion des structures planaires à faible pendage. Plusieurs plis P3 de longueur d’onde kilométrique se superposent au synclinorium P2, ce qui accentue la dispersion de la foliation principale. Ce domaine pourrait être subdivisé en de multiples sous-domaines à partir des traces axiales des plis P3.

Le Domaine VI est situé sur le flanc oriental de la grande antiforme N-S exposant les roches du Groupe de Spartan. Il comprend également la partie ouest à faible plongement vers l’est de la synforme à double plongée P2 au cœur du Groupe de Watts dans ce secteur. L’axe théorique de cette synforme droite et ouverte, défini par le pôle du grand cercle constitué par les pôles de la foliation principale, est orienté à 069°/08°. La zone de charnière de la synforme P2 est peu affleurante, ce qui explique la faible quantité de mesures provenant de ce secteur. La faible plongée de la synforme P2 implique que les roches du Groupe de Spartan se trouvent à une faible profondeur sous les unités du Groupe de Watts.

Le Domaine structural VII représente la fermeture est de la synforme P2 à double plongée. Il comprend au centre les roches mafiques et ultramafiques du Groupe de Watts, bornées au nord et à l’est par la Formation de Nituk et au sud par le Groupe de Spartan. La dispersion de la foliation principale est plus grande que dans le domaine VI à cause de l’influence des plis P3 sur le flanc nord de la synforme. Le pôle du grand cercle des pôles des foliations est orienté à 259°/31°, compatible avec une synfome à plongée modérée vers l’ouest.

Le domaine VIII coïncide à la partie sommitale du Chukotat. Il montre une séquence volcanique homoclinale orientée ENE-WSW à pendage moyen et à polarité normale vers le nord. À l’extrême est de la région cartographiée, des crêtes allongées de forte susceptibilité magnétique définissent un pli dont la trace axiale est orientée à 280º. Les mesures de litage et de foliation provenant de la carte de compilation du Sigéom indiquent qu’il s’agit d’une structure synforme synclinale à plongée vers le WNW. 

Métamorphisme

Nos observations concernant le métamorphisme du Domaine Nord confirment les travaux de Gélinas (1961), qui a tracé les isogrades de la biotite et du grenat, et l’étude plus approfondie de St-Onge et Lucas (1993).

Faciès des schistes verts

Au sud du Domaine Nord, les basaltes du Groupe de Chukotat renferment un assemblage minéral actinote-chlorite-épidote attestant d’un métamorphisme de basse température correspondant au faciès inférieur des schistes verts. Les amas feutrés de chlorite et les prismes d’actinote s’alignent dans le plan de la schistosité principale E-W visible à proximité de la Faille de Bergeron.

Les plans micacés des phyllades du Spartan sont composés majoritairement de muscovite et de traces de biotite (Gélinas, 1961), indiquant un métamorphisme prograde au faciès supérieur des schistes verts. Le quartz et le feldspath montrent une structure équigranulaire. Cette observation, combinée à l’absence d’extinction en échiquier ou de migration des bordures des grains, est caractéristique d’une recristallisation statique des phases felsiques compatible avec un métamorphisme de basse température. Les micas sont faiblement chloritisés.

Faciès des amphibolites

Dans la partie centrale de la carte, les prismes de hornblende soulignent la foliation dans les gabbros du Groupe de Watts. De la zoïsite et, dans une moindre mesure, de la pistachite remplacent totalement ou partiellement le plagioclase. Des baguettes d’actinote se développent de manière aléatoire, impliquant un métamorphisme rétrograde postcinématique.

Le grenat apparaît à proximité de la limite septentrionale du Domaine Nord, dans les niveaux de gabbros mélanocrates du Watts, ainsi que dans le Pluton de Kinguppak. Les porphyroblastes automorphes recoupent la foliation principale S1 ou présentent une légère rotation, impliquant un épisode métamorphique tardicinématique. Le grenat est couramment rétrogradé en chlorite.

Au nord du Domaine Nord, les paragneiss de la Formation de Nituk contiennent du grenat et de la muscovite (Gélinas, 1961; Lucas et St-Onge, 1993), ce qui est plutôt compatible avec le faciès moyen des amphibolites.

Globalement, le gradient métamorphique augmente donc vers le nord et vers l’est.

 

Géologie économique

Les travaux de cartographie antérieurs menés par la Commission géologique du Canada (Lamothe, 2007; St-Onge et Lucas, 1989a et 1989b) visaient plutôt la compréhension géodynamique de l’Orogène de l’Ungava. Aucun échantillonnage ni analyse lithogéochimique des zones minéralisées ou altérées de la région cartographiée ne semble avoir été effectué lors de ces travaux (St-Onge et Lucas, 1993). Avant notre passage, seule une importante minéralisation d’amiante (mine Asbestos Hill) était connue dans la partie est du Domaine Nord. Les travaux de l’été 2018 ont permis d’identifier 24 zones favorables à l’exploration pour les minéralisations suivantes :

  • minéralisations cuprifères filoniennes dans les roches supracrustales et les intrusions mafiques du Groupe de Watts;
  • minéralisations magmatiques et hydrothermales de nickel-cuivre-éléments de groupe du platine-(or) associées à des zones d’altération dans des intrusions mafiques et ultramafiques;
  • minéralisations de sulfures exhalatifs;
  • minéralisations de chromite dans des roches ultramafiques du Groupe de Watts;
  • minéralisations de fer-titane-vanadium dans les intrusions mafiques litées du Groupe de Watts;
  • minéralisations en métaux usuels et précieux associées à la Faille de Bergeron.

Le tableau des zones minéralisées ci-dessous présente les résultats d’analyses pour les zones minéralisées connues dans le secteur, incluant quinze (15) nouvelles zones minéralisées mises au jour dans le cadre de nos travaux et une zone minéralisée connue.

Zones minéralisées dans la région du lac Watts
Nouvelles
Nom Teneurs
Minéralisations cuprifères filoniennes
Cool-Kuluk 28 ppm Ag (G); 262 ppb Au (G); 367 ppm Co (G); 29 200 ppm Cu (G); 841 ppm Zn (G)
Minéralisations de fer et de titane dans les intrusions mafiques
Patapouf 3260 ppm V (G)
Minéralisations de fer et de titane dans les gabbros et les anorthosites
5062 1450 ppm V (G)
CL2216 1410 ppm V (G)
Machine 1760 ppm V (G)
Naatoraliknatsisit 108 ppm Co (G); 271 ppm Cu (G); 162 ppm Ni (G); 1970 ppm V (G)
SM6180 593 ppm Cr (G); 1550 ppm V (G)
Minéralisations de nickel-cuivre magmatique associées aux intrusions mafiques-ultramafiques
Crampon 3 800 ppm Ni (G)
Ouiche 990 ppm Co (G); 22 100 ppm Cu (G); 4 690 ppm Ni (G)
Minéralisations de chromite dans roches es ultramafiques
Boss-Stone 15 300 ppm Cr (G)
SL-4010 51 800 ppm Cr (G)
Satch 7500 ppm Cr (G)
Slaf 7450 ppm Cr (G)
Venière 7260 ppm Cr (G)
Minéralisations de sulfures exhalatifs
Kangillialuk 5 ppm Ag (G); 5 ppm Ag (G); 172 ppb Au (G); 1400 ppm Cu (G); 162 ppb EGP (G); 402 ppm Ni (G); 1150 ppm Zn (G)
Connue
Nom Teneurs
MINE ASBESTOS HILL Réserves de 13,16 Mt prouvées à une teneur indéterminée en amiante chrysotile. Les fibres transversales (de type cross) ont de 4,5 à 6 mm de longueur. La fibre est dite d’excellente qualité et atteint localement plusieurs centimètres de longueur. Aucun travail statutaire n’a été fait sur ce gisement dont l’exploitation ne s’effectuait que de façon saisonnière.

(G) : échantillon choisi

Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 236 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

Découverte de minéralisations cuprifères filoniennes dans le Groupe de Watts

 
Deux zones favorables pour des minéralisations cuprifères filoniennes (carte interactive) ont été définies dans les gabbros lités (pPwa3c) et les roches volcaniques (pPwa5) du Groupe de Watts. Dans les deux cas, on reconnaît une altération répandue en chlorite associée par endroits à la séricite et, très localement, à la fuschite.

La zone favorable de Tungujuqaupaq est définie par un réseau de veinules millimétriques de calcite présentant des traces de chalcopyrite et de malachite. Le réseau de veinules coupe tant les gabbros lités que les basaltes en coussin du Groupe de Watts.

La zone favorable de Isaroq (zone minéralisée Cool-Kuluk) est associée aux zones de chevauchement mettant en relation les unités volcaniques fortement déformées (pPwa5) et les unités intrusives ultramafiques (pPwa1) du Groupe de Watts. Des dykes felsiques séricitisés du Pluton de Qimmiq (pPqiq) s’injectent dans la zone de contact. La minéralisation est constituée de veines et d’amas décimétriques de sulfures (pyrrhotite et chalcopyrite) ainsi que d’une dissémination fine de chalcopyrite dans ces lithologies.

Découverte de minéralisations de Cr-Ni ± EGP ± Au ± Ag associées à des zones d’altération dans les intrusions mafiques et ultramafiques du Groupe de Watts


Les intrusions ultramafiques du Groupe de Watts sont localement altérées (pPwa1c). La serpentinisation affecte à divers degrés les péridotites et les dunites qui sont également carbonatées (ankérite) et, par endroits, silicifiées. Certains échantillons contenant de la chromite ont donné des valeurs anomales à indicielles en chrome et en nickel d’origine probablement magmatique. Des teneurs anomales en or, comme à la zone minéralisée de Crampon et dans l’échantillon 18-CL-2226-B1 (236 et 705 ppb Au), sont également rapportées, en particulier à proximité des zones de déformation et de la semelle de la séquence. Ceci pourrait indiquer un potentiel pour les minéralisations aurifères associées aux listwaenites.

Les intrusions mafiques du Groupe de Watts sont également localement altérées (pPwa3f). Les phases ferromagnésiennes fortement chloritisées, le plagioclase remplacé par de la séricite et la présence de carbonates interstitiels sont attestés en lames minces. La zone minéralisée de Ouiche est caractérisé par une minéralisation en sulfures semi-massifs associée à un stockwerck de veinules de quartz. La minéralisation, composée de pyrrhotite et de chalcopyrite, est spatialement associée à une anorthosite altérée et cisaillée (zone favorable de Manniit).

Six zones favorables de ce type ont été identifiées : Aningaasat 1 (293 ppb EGP et 2070 ppm Cr), Aningaasat 2 (2010 à 5560 ppm Cr et 113 à 764 ppb EGP), Aningaasat 3 (93 à 132 ppb EGP, 2240 à 2340 ppm Cr et 316 à 601 ppm Ni), Aningaasat 4 (4370 ppm Cr, 1950 ppm Ni, 170 ppb Au et 998 ppm As), Isuqtaq (705 ppb Au, 2000 à 3800 ppm Ni et 1350 à 2270 ppm Cr) et Manniit (1,72 à 2,21 % Cu, 1980 à 4690 ppm Ni et 407 à 990 ppm Co).

Découverte de niveaux sulfurés exhalatifs dans le Groupe de Watts, la Formation de Nituk et le Groupe de Spartan

 Les travaux de cartographie de l’été 2018 ont permis la découverte de niveaux de sulfures massifs et semi-massifs (carte interactive). Aucun niveau exhalatif n’ayant été rapporté auparavant dans le Groupe de Watts, ces unités et les formations de fer associées (pPwa6) constituent des cibles d’exploration de premier ordre. Ces niveaux se situent vraisemblablement dans la partie sommitale du Groupe de Watts. Ils sont caractéristiques d’une mise en place dans un environnement sous-marin profond, ce qui est cohérent avec la présence de basaltes en coussins (pPwa5a). Les niveaux minéralisés (pyrite-pyrrhotite ± chalcopyrite) de puissance métrique sont interstratifiés avec des niveaux de chert métamorphisé (quartzite), de formation de fer à ankérite-hématite et de schiste à chlorite-amphibole.

Trois zones favorables ont été délimitées : Tuktuk 1 (47 à 172 ppb Au, 3 à 5 g/t Ag, 86 à 162 ppb EGP, 309 à 2090 ppm Cu, 363 à 669 ppm Ni et 560 à 1440 ppm Zn), Tuktuk 2 et Tuktuk 3.

Des niveaux de brèches de sulfures massifs sont intercalés avec les paragneiss et les amphibolites à grenat fortement déformés de la Formation de Nituk. Deux zones favorables ont été définies dans le secteur du chevauchement nord du Domaine Nord (Tuktuk 4 et Tuktuk 5, 546 à 850 ppm Cu, 813 à 829 ppm Ni, 522 à 546 ppm Zn).

Des niveaux de brèche de sulfures semi-massifs ont été découverts interstratifiés avec des mudrocks cherteux et graphiteux du Groupe de Spartan (pPsp1b). La brèche est composée de fragments anguleux de mudrocks et de fragments de pyrrhotite semi-massive avec des proportions mineures de pyrite et de chalcopyrite (Tuktuk 6, 271 à 588 ppm Cu, 292 à 267 ppm Ni, 1650 à 2010 ppm Zn et 514 à 632 ppm V).

Découverte de minéralisations magmatiques de Cr associées aux intrusions ultramafiques du Groupe de Watts

 Les dunites chamois du Groupe de Watts (pPwa1b) sont bien visibles sur les images satellitaires (Pléiades). Elles présentent un potentiel pour les minéralisations chromifères litées et podiformes. Trois zones favorables ont été définies (carte interactive).

La minéralisation de chromite apparaît principalement sous la forme de lits d’origine magmatique dans la dunite. Les lamines de chromite-magnétite mesurent quelques millimètres d’épaisseur et sont espacées de quelques centimètres. Deux zones favorables pour ces minéralisations stratiformes ont été identifiées : Kajuq 2 (3040 à 5010 ppm Cr, 408 à 1560 ppm Ni et 45,7 ppb EGP totaux) et Kajuq 3 (915 à 2360 ppm Cr, 640 à 2030 ppm Ni et 55 ppb Au).

La zone favorable de Kajuq 1 (3150 à 51 800 ppm Cr) représente, quant à elle, une minéralisation podiforme.

Nouvelles minéralisations de Fe-Ti-V associées aux intrusions mafiques litées du Groupe de Watts

Le Groupe de Watts est majoritairement composé de gabbro lité (pPwa3c). À l’intérieur de ces intrusions, des bandes de quelques centimètres à quelques mètres d’épaisseur, composées de pyroxène de magnétite, ont été échantillonnées. Les analyses ont révélé des teneurs anomales à indicielles de vanadium. La phase vanadifère reste à préciser. Une fine dissémination en traces de sulfures secondaires (pyrite, pyrrhotite et chalcopyrite) se superpose à la minéralisation en magnétite.

Trois zones favorables (carte interactive) associées à ces minéralisations ont été identifiées : Kingulialuq 1 (1440 à 3260 ppm V), Kingulialuq 2 (1092 à 1860 ppm V) et Kingulialuq 3 (486 à 1200 ppm V, 323 à 649 ppm Cu, 105 ppm Co).

Nouvelles minéralisations en métaux usuels et précieux associées à la Faille de Bergeron

Les roches métasédimentaires du Groupe de Spartan montrent une altération en ankérite dans tout le secteur cartographié en 2018. L’ankérite se présente sous la forme de pœciloblastes syncinématiques à tardicinématiques. L’altération est particulièrement prononcée en bordure de la Faille de Bergeron où elle est associée à un système de veines précoces de quartz-hématite. Une fine minéralisation en pyrite et en pyrrhotite (traces à quelques pourcents) se superpose à l’altération sous la forme d’une dissémination dans les roches métasédimentaires ou dans les épontes des veines.

La zone favorable de Bergeron (410 ppb Au, 345 ppm Zn, 502 ppm Ba et 28 ppm W) a été définie le long de cette faille.

Conclusion

Les travaux réalisés au cours de l’été 2018 ont permis de préciser et, dans plusieurs cas, de définir un potentiel minéral pour plusieurs types de minéralisations :

  • minéralisations magmatiques dans les roches intrusives mafiques et ultramafiques du Groupe de Watts;
  • minéralisations hydrothermales dans les roches intrusives mafiques et ultramafiques du Groupe de Watts et du Pluton d’Illuinaqtuut, ainsi que dans les séquences volcano-sédimentaires des groupes de Watts et de Spartan;
  • minéralisations exhalatives dans les séquences volcano-sédimentaires des groupes de Watts et de Spartan et de la Formation de Nituk.

Le portrait géologique de la région a également été affiné par :

  • l’introduction de nouvelles subdivisions dans les gabbros du Groupe de Watts;
  • l’individualisation des intrusions de la Suite de Cape Smith;
  • la caractérisation des faciès d’altération dans les intrusions mafiques et ultramafiques du Groupe de Watts et du Pluton d’Illuinaqtuut.

Il reste du travail à réaliser pour :

  • préciser la cinématique des nombreuses zones de déformation, dont la zone de cisaillement orientée N-S à la limite est de la zone d’étude; 
  • déterminer l’origine des anomalies magnétiques dans certains secteurs du Nituk, alors que les échantillons montrent une susceptibilité magnétique très faible;
  • approfondir la caractérisation des faciès d’altération des roches ultramafiques, notamment à proximité de la limite nord de la région qui semble favorable à la présence de listwaenites;
  • déterminer la ou les sources des roches métasédimentaires du Groupe de Spartan.
Collaborateurs
Collaborateurs
Auteurs

Guillaume Mathieu, ing., M. Sc. Guillaume.Mathieu@mern.gouv.qc.ca

Mélanie Beaudette, géo. stag., B. Sc. Melanie.Beaudette@mern.gouv.qc.ca

Géochimie Fabien Solgadi, géo., Ph. D.
Géophysique Siham Benahmed, géo. stag., M. Sc.
Rachid Intissar, géo., M. Sc.
Évaluation de potentiel

Hanafi Hammouche, géo., M. Sc.

Guillaume Mathieu, ing., M. Sc.

Mélanie Beaudette, géo. stag., B. Sc.

Logistique Clotilde Duvergier, géo. stag., B. Sc.
Géomatique Karine Allard, technicienne en géomatique
Conformité du gabarit et du contenu François Leclerc, géo., Ph. D.
Accompagnement/mentorat et lecture critique James Moorhead, géo., M. Sc.
Organisme Direction générale de Géologie Québec, Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Gouvernement du Québec

Remerciements :

Ce Bulletin géologiQUE est le fruit de la collaboration de nombreuses personnes qui ont activement pris part aux différentes étapes de la réalisation du projet. Nous tenons à remercier les géologues et ingénieurs Carl Bilodeau, Charles Verreault-Lemieux, Sacha Lafrance, Sacha Marier-Boston, Thomas Debruyne, ainsi que les aides-géologues Alexandra Paré, Carl-Frédéric Chouinard, Eve Cloutier, François Fournier-Roy, Tristan Joubarne et Mahdi Lakhal. Le transport sur le terrain a été assuré par la compagnie Héli Express. Les pilotes Yann Delage, Yancy Yergeau et Richard Potvin et les mécaniciens Jean-Étienne Chassé et Ruslan Omarov ont accompli leur travail avec efficacité. Nous aimerions également souligner l’accueil de l’équipe de Baie Déception de la compagnie Glencore, particulièrement Nancy, Alain Poirier, Donald Michaud et la mascotte du port, le chien Patapouf.

 

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

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Gélinas, L. 1961. Rapport préliminaire sur la région du lac Watts, Nouveau-Québec. MRN. RP 471, 15 pages, 1 plan.

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20 novembre 2018