Géologie de la région de pointe Le Droit, sud-est de la Province de Churchill, Nunavik, Québec, Canada

Le levé géologique réalisé au cours de l’été 2017 dans la région de pointe Le Droit clôt le projet de cartographie au 1/250 000 du sud-est de la Province de Churchill (SEPC) amorcé en 2011 par le ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN). Une carte harmonisée de l’ensemble de cette portion du Churchill sera publiée prochainement. La cartographie de ce secteur a permis de préciser la limite entre les domaines lithotectoniques de Falcoz et de Burwell. Quinze indices ont été découverts, mettant ainsi en lumière le potentiel de la région pour les minéralisations magmatiques de Ni-Cr associées aux intrusions mafiques et ultramafiques, les minéralisations en éléments des terres rares associées à des intrusions potassiques, les minéralisations de fer ± titane ± vanadium associées aux intrusions mafiques et les minéralisations polymétalliques et graphiteuses associées aux paragneiss.

Méthode de travail

La région a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les milieux isolés. Les travaux de cartographie géologique ont été réalisés par une équipe de sept géologues et de sept étudiants entre le 15 juin et le 23 août 2017.

La cartographie du secteur à l’étude a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-dessous :

Données et analyses

Éléments	Nombre
Affleurements décrits (géofiches)	1054
Analyses lithogéochimiques totales	249
Analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique	75
Analyses géochronologiques	1
Lames minces standards	452
Lames minces polies	0
Colorations au cobaltinitrite de sodium	452
Fiches du lexique stratigraphique	17
Fiches de substances métalliques	99
Fiches de substances non métalliques	11

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1892. Il inclut aussi les références citées dans le rapport.

Travaux antérieurs dans la région d’étude

Auteur(s)	Type de travaux	Contribution
Low, 1896	Reconnaissance géologique	Premiers travaux d’inventaire géologique dans la péninsule du Labrador et sur la côte de la baie d’Ungava
Taylor, 1979	Cartographie géologique régionale à grande échelle	Premiers travaux systématiques de cartographie géologique à l’échelle de la Province de Churchill
Van Kranendonk et Wardle, 1996 Wardle et al., 2002	Compilation, synthèse géologique et implications géodynamiques	Synthèse et modèle géodynamique du Domaine de Burwell Première synthèse de l’ensemble du sud-est de la Province de Churchill
Scott 1995a; 1995b Scott et Machado, 1995 Connelly, 2001	Travaux de datation U-Pb et Sm-Nd dans le Domaine de Burwell	Détermination des âges de mise en place des lithologies du Burwell
Van Kranendonk et Ermanovics, 1990 Ermanovics et Van Kranendonk, 1998	Compilation et cartographie géologique	Géologie des feuillets 14E, 25A et 24P nord
Verpaelst et al., 2000 David et al., 2009	Cartographie géologique régionale	Géologie des feuillets 24I et 14L et datations U-Pb
Digonnet, 1997 Digonnet et al., 2000 Marchand, 2005	Mémoires de maîtrise, articles scientifiques	Étude des dykes de lamprophyre dans le secteur du fjord d’Abloviak
Genest et al., 2007; Joly, 2008; Joly, 2009; Diagana, 2008a; Diagana, 2009; Lalande, 2009; Joly et al., 2010; Joly et Diagana, 2010; Bérubé, 2009	Cartographie détaillée, levés spectrométriques et magnétiques aéroportés et au sol, prospection, rainurages, forages, évaluation du potentiel	Découverte et exploration des minéralisations uranothorifères du projet Cage
D’Amours et Paul, 2007; Diagana, 2008b; Charlton, 2009a; Charlton, 2009b; Charlton 2010; Généreux, 2000a; Girard, 2007a; Girard, 2007b; Girard et al., 2010; Girard et Desbiens, 2010; Moreau, 2010; Desbiens et Girard, 2009a; Desbiens et Girard, 2009b; Paul, 2008; Paul et Letourneau, 2008; Smith et al., 2007; St-Hilaire, 2007; St-Hilaire, 2008	Prospection, cartographie détaillée, levés spectrométriques, radiométriques et magnétiques aéroportés et au sol, géochimie des sédiments de fond de lac dans les secteurs de Davis Inlet et de Kangiqsualujjuaq	Découverte des minéralisations uranothorifères dans les intrusions felsiques potassiques coupant les marbres du Groupe de Lake Harbour
Barnett et Dillman, 2001a; Barnett et Dillman, 2001b; Besserer, 2000; Besserer, 2001; Besserer, 2002; Connell et al, 2004; Dillman, 2001; Dillman, 2002a; Dillman, 2002b; Dillman, 2003; Dillman, 2004; Gauthier et Tremblay, 2001a; Gauthier et Tremblay, 2001b; Jago, 2001; Jago, 2003; Jago, 2004; King, 2004; Mazerolle, 2001a; Mazerolle, 2001b; Mazerolle, 2002a; Mazerolle, 2002b; Mazerolle, 2002c; Mazerolle, 2002d; Mazerolle, 2002e; Mazerolle, 2002f; Mazerolle, 2002g; Mazerolle, 2002h; Mazerolle et King, 2003; Mazerolle et Grant, 2006; Plante, 2000; Rennick, 1999; Roy, 2000a; Roy, 2000b; Roy 2000c; Scott, 2001; Généreux, 2000ab, Généreux, 2000bc	Prospection, cartographie détaillée, levés magnétiques et gravimétriques, échantillonnage pour le diamant, levés géochimiques de sédiments de ruisseau et analyses des minéraux lourds dans le secteur du fjord d’Abloviak et du ruisseau Alluviaq	Découverte de lamprophyre et études du potentiel diamantifère du centre de la région cartographiée
Besserer et al., 2000; Cuerrier, 1998a, Cuerrier, 1998b; Gaudreault, 1997; Noyes et Besserer, 2000a, Noyes et Besserer, 2000b; St-Hilaire, 2000	Prospection, levés géophysiques aéroportés et au sol, cartographie détaillée et échantillonnage pour les métaux usuels dans le secteur du fjord d’Abloviak et du ruisseau Alluviaq	Découverte de minéralisations de métaux usuels et de tungstène dans les métatexites graphiteuses du Tasiuyak et de Ni-Cu dans les niveaux mafiques associés
Fournier, 2008; Gaudreault, 2008; Lessard, 1998; Magnan, 1999; Roger et Boucher, 1998; St-Hilaire, 1998	Cartographie détaillée, levés géophysiques, géochimie des sédiments de fonds de lac et prospection dans le secteur de Kangiqsualujjuaq	Découverte de minéralisations de Ni-Cu dans les lithologies mafiques et ultramafiques et de sulfures semi-massifs à massifs à métaux usuels dans le Groupe de Lake Harbour

Lithostratigraphie

La région d’étude est caractérisée par une évolution tectonique polyphasée et complexe qui se reflète par une déformation et un métamorphisme intenses des unités lithologiques. Une ébauche de schéma stratigraphique appuyée principalement sur les attributs lithologiques, mais prenant aussi en compte les principales structures et le métamorphisme, est proposée dans ce bulletin. La définition des différents domaines lithostratigraphiques est étroitement liée à l’évolution structurale de la région.

Le secteur cartographié se trouve à la limite de deux provinces géologiques séparées par la Zone de cisaillement d’Abloviak : le sud-est de la Province de Churchill (SEPC), à l’ouest et au sud, et la Province de Nain, à l’est et au nord. La ZCA, à mouvement senestre et active entre 1845 à 1820 Ma (Bertrand et al., 1993 et Scott, 1998), est donc interprétée comme la zone de suture entre ces deux provinces. Le SEPC est représenté dans ce secteur par le Domaine de Falcoz, une division lithotectonique établie à la suite des travaux réalisés par le Ministère et ses partenaires universitaires et institutionnels depuis 2011. La portion québécoise du Nain est, quant à elle, représentée par le Domaine de Burwell.

Le Domaine de Burwell est interprété comme faisant partie de la Province de Nain puisque certaines phases intrusives de ce domaine se sont mises en place dans les lithologies du craton archéen du Nain ainsi que dans le Complexe de Tasiuyak (Van Kranendonk et al., 1993, b; Van Kranendonk et Wardle, 1996). Il pourrait toutefois être considéré comme un domaine indépendant étant donné que :

• les récentes études tectonométamorphiques ont démontré que la mise en place des intrusions du Burwell est concomitante à la collision Nain-Supérieur (Charette, 2016).

• les études portant sur les isotopes du Sm-Nd et les zircons détritiques du Complexe de Tasiuyak ont indiqué que l’origine de ce complexe, présentement interprété comme un prisme d’accrétion, est exotique à la Province de Nain et à la Zone noyau (Scott et Machado, 1995; Connely, 2001).

La Zone de cisaillement senestre de Komaktorvic (CSK) au Labrador est associée à une phase de déformation post-collision Churchill-Nain entre 1,80 et 1,74 Ga (Bertrand et al., 1993; Scott, 1998). Elle est également interprétée comme une structure reliée à un soulèvement isostatique post-collision (Scott, 1998).

Les unités géologiques de la région de pointe Le Droit sont présentées selon leur domaine respectif en fonction de leur chronologie relative par rapport à la déformation régionale.

Domaine de Falcoz – Province de Churchill

Le Domaine de Falcoz comprend deux sous-domaines (Falcoz Ouest et Falcoz Est) séparés par le Couloir de déformation de Blumath (CDB) qui marque la limite entre les lithologies caractérisées en majorité par la présence d’orthopyroxène (complexes de Sukaliuk et de Lomier, suites de Courdon et d’Inuluttalik), à l’est, et celles qui en sont dépourvues (suites de Siimitalik, de Baudan, de Qarliik et d’Abrat, complexes de Kangiqsualujjuaq et de Fougeraye, Groupe de Lake Harbour), à l’ouest.

Sous-domaine de Falcoz Ouest

Roches gneissiques

Le Complexe de Kangiqsualujjuaq (Verpaelst et al., 2000) représente le socle archéen reconnu à l’échelle du Domaine de Falcoz. Il est composé d’un ensemble de gneiss tonalitique (ApPkan1) et granitique (ApPkan2). L’unité de gneiss tonalitique comprend les roches les plus vieilles du secteur (2,6 à 2,9 Ga; Davis et al., 2014, 2018; David et al., 2009).

Roches supracrustales

Le Groupe de Lake Harbour (Jackson et Taylor, 1972; Verpaelst et al., 2000) représente la couverture supracrustale du Domaine de Falcoz. Il est composé d’une séquence de roches volcano-sédimentaires métamorphisées d’âge paléoprotérozoïque. Il comprend quatre unités : une unité de paragneiss variablement migmatitisé (pPhb1), une unité de quartzite (pPhb2), une unité de marbre et de roches calcosilicatées (pPhb3) et une unité d’amphibolite (pPhb4). Ces unités sont généralement interstratifiées à l’échelle de l’affleurement.

Roches intrusives

La Suite de Siimitalik (ApPsik, Lafrance et al., 2015) est composée majoritairement de granodiorite, de monzogranite et de tonalite foliés et magnétiques. Les âges archéens des roches de la Suite de Siimitalik (2739 à 2840 Ma; Davis et al., 2018; Corrigan et al., 2018) impliquent une mise en place quasi synchrone aux gneiss du Kangiqsualujjuaq.

La Suite de Baudan (Aban, Verpaelst et al., 2000) est constituée de monzogranite porphyroclastique daté à 2623 Ma (David et al., 2009). Sa mise en place est donc contemporaine du gneiss granitique du Complexe de Kangiqsualujjuaq.

La Suite de Nuvulialuk (Verpaelst et al., 2000) regroupe des intrusions mafiques (pPnuv1) et ultramafiques (pPnuv2) interprétées comme des dykes et des filons-couches paléoprotérozoïques injectés dans les métasédiments du Groupe de Lake Harbour et dans le socle environnant.

La Suite d’Abrat (pPaba), introduite dans ce bulletin, est composée de granite et de tonalite d’anatexie considérés comme les produits les plus évolués de la fusion partielle des paragneiss du Groupe de Lake Harbour. Elle est spatialement associée à cette dernière unité.

Le Complexe de Fougeraye (pPfog) est une nouvelle unité de migmatites interprétées comme étant dérivées de la fusion partielle des gneiss du Complexe de Kangiqsualujjuaq. Le contact entre ces deux complexes est graduel et mal défini. Les affleurements de gneiss du Kangiqsualujjuaq incluent des niveaux migmatitisés et du granite d’anatexie en proportion variable, alors que les migmatites du Fougeraye montrent de nombreuses enclaves et des niveaux de gneiss. L’âge de cristallisation du leucosome est de 1829 Ma et celui du protolite est de 2788 Ma (Jean David, communication personnelle).

La Suite de Qarliik (pPqik) est une nouvelle unité qui regroupe les intrusions granitiques tarditectoniques d’âge paléoprotérozoïque (1828 à 1832 Ma; David et al., 2009). Ces roches intrusives sont également observées sous la forme de dykes qui coupent la majorité des unités plus anciennes.

Sous-domaine de Falcoz est

Ce sous-domaine est divisé en deux secteurs : un secteur occidental (Complexe de Sukaliuk et Suite d’Inuluttalik) délimité par le CDB, à l’ouest, et la Zone de cisaillement du Lac Pilliamet (ZCLP), à l’est, et un secteur oriental (Complexe de Lomier, Suite de Courdon et Groupe de Koroc River) bordé par la ZCLP, à l’ouest, et la ZCA, à l’est (figure 1).

Roches gneissiques

Le Complexe de Sukaliuk (Verpaelst et al., 2000) regroupe un ensemble d’orthogneiss, de métasédiments et de roches mafiques métamorphisés au faciès des granulites. Il est composé de cinq unités : une unité d’orthogneiss tonalitique à hypersthène (ApPSuk1), une unité d’orthogneiss granitique à hypersthène (ApPSuk2), une unité de roches mafiques et ultramafiques (ApPsuk4), une unité de métasédiments (ApPSuk4) et une unité formée d’intrusions felsiques à grenat interprétées comme des granites d’anatexie dérivés de la fusion des paragneiss (ApPSuk5). Les gneiss sont archéens (2659 à 2897 Ma; Davis et al., 2018; Corrigan et al., 2018), alors que la migmatitisation du paragneiss est paléoprotérozoïque (1812 Ma; Davis et al., 2018).

Le Complexe de Lomier (pPlom; Girard, 1990) désigne les gneiss paléoprotérozoïques qui affleurent à l’est de la ZCLP. Ces roches sont interprétées comme des zones de déformation formées d’une alternance de niveaux millimétriques à décamétriques de roches du Koroc River et du Courdon (Girard, 1990). Ils contiennent régulièrement des niveaux décimétriques mieux préservés et sont en contact graduel avec ces unités.

Roches supracrustales

Le Groupe de Koroc River (Girard, 1990) regroupe les lithologies volcano-sédimentaires situées entre la ZCLP et la ZCA. Il est composé d’amphibolite à hypersthène (pPko1), de paragneiss et de leucogneiss (pPko2), de marbre et de roches calcosilicatées (pPko3) et de formations de fer au faciès des sulfures (pPko4). Les bandes de métasédiments sont intercalées avec les gneiss du Lomier, par endroits à l’échelle de l’affleurement. Seule l’unité pPko2 a été identifiée dans le secteur cartographié.

Roches intrusives

La Suite d’Inuluttalik (Lafrance et al., 2015) comprend des intrusions datées entre 1,86 et 1,78 Ga (Davis et al., 2018; Corrigan et al., 2018; Jean David, communication personnelle). Elle est majoritairement composée d’enderbite (pPina1) et de charnockite (pPina2). Les roches de la Suite d’Inuluttalik s’injectent dans les gneiss du Complexe de Sukaliuk avec lesquels elles montrent des contacts transposés.

La Suite intrusive de Courdon (Girard, 1990) regroupe les intrusions intercalées avec les gneiss du Lomier. Elle intègre des lithologies intrusives ultramafiques (pPcou1) et mafiques (pPcou2 et pPcou3), des enderbites (pPcou4), des charnockites (pPcou5) et une syénite quartzifère à orthopyroxène (pPcou6).

Domaine de Burwell – Province de Nain

Le Domaine de Burwell est formé de lambeaux de socle archéen (Complexe de Noodleook) coupés par une unité intrusive (Suite de Killinek) interprétée comme un batholite mis en place lors de la collision du Burwell et du Falcoz. Le Complexe de Tasiuyak constitue une vaste unité d’origine sédimentaire, dérivée possiblement d’une séquence turbiditique, qui se serait développée indépendamment du craton du Nain (Van Kranendonk et Wardle, 1996).

Roches gneissiques

Le Complexe de Noodleook (Van Kranendonk et Wardle, 1996) regroupe des gneiss gris archéens à paléoprotérozoïques qui présentent une composition variant de tonalitique à granodioritique (ApPnoo). Ces gneiss contiennent de l’orthopyroxène dans le secteur ouest de la zone cartographiée. L’isograde de l’hypersthène est globalement orienté selon une ligne N-S parallèle à la Zone de cisaillement de Komaktorvik (ZCK). Ces gneiss représentent un socle archéen (2802 Ma; Scott, 1995b) au nord de la zone de suture (ZCA) et constituent donc le craton du Nain.

Le Complexe de Tasiuyak est composé de lithologies d’origine sédimentaire métamorphisées au faciès des granulites et diversement affectées par la fusion partielle (Van Kranendonk et Ermanovics, 1990). Il est présentement divisé en quatre unités : une unité composée de paragneiss, de métatexite et de diatexite à grenat, rutile, sillimanite et peu de biotite (pPtas1), une unité de quartzite (pPtas2), une unité de marbre et de roches calcosilicatées (pPtas3) et une unité de granite d’anatexie à grenat (pPtas4). Ce complexe épouse la géométrie de la ZCA et est fortement affecté par la déformation associée à cette structure. Il est reconnu jusqu’à l’île de Baffin.

Roches intrusives

La Suite de Killinek (Wardle et al., 1993) est formée majoritairement de granitoïdes très homogènes à hypersthène affleurant en larges masses kilométriques à l’extrémité nord de la zone d’intérêt. Elle représente l’unité la plus volumineuse du Domaine de Burwell. Dans le secteur oriental, l’orthopyroxène disparaît au profit de la hornblende verte. Cette suite d’âge paléoprotérozoïque (Scott et Machado, 1995; Scott, 1995a) est interprétée comme un batholite incliné pris en étau entre le SEPC et la Province de Nain. Elle est composée de roches intrusives mafiques (pPkil1), d’une unité dominante de diorite quartzifère à hypersthène et d’enderbite (pPkil2), d’opdalite à charnockite (pPkil3), d’une monzodiorite quartzifère mouchetée à orthopyroxène (pPkil4) et d’une syénite quartzifère grossière à orthopyroxène (pPkil5). Le Killinek s’injecte dans les gneiss du Noodleook ainsi que dans la partie nord des métatexites du Tasiuyak. Le granite d’anatexie du Tasiuyak (pPtas4) s’injecte dans le Kilinek, impliquant un épisode de fusion partielle postérieur à la mise en place du batholite. 

La Suite d’Hutton (Wardle et al., 1993) regroupe des lambeaux mafiques de dimension kilométrique affleurant dans la zone d’influence de la ZCA. Cette suite regroupe une unité principale (ApPhut1) formée d’anorthosite et une unité secondaire (ApPhut2) constituée de norite à grenat.

La Suite de Lepers (pPler) est une nouvelle unité ultramafique composée majoritairement de webstérite à olivine. Elle affleure généralement à proximité du contact entre le Complexe de Tasiuyak et la Suite de Killinek.

 

Dykes mafiques et ultramafiques tardifs

La région d’étude est traversée par trois essaims de dykes d’âge mésoprotérozoïque à néoprotérozoïque : l’Essaim de Falcoz, les Dykes d’Avayalik et les Dykes de Torngat.

L’Essaim de Falcoz (mPfal; Girard, 1990) regroupe des dykes de gabbro à olivine subophitique orientés NNW-SSE et à pendage subvertical.

Les Dykes d’Avayalik (mPava; Wardle et al., 1992) coupent toutes les unités du Domaine de Burwell. Ils ont aussi été idenfitiés dans la partie nord du Domaine de Falcoz. Ces dykes de gabbronorite et de gabbro sont orientés approximativement NE-SW avec un pendage généralement subvertical à localement modéré (environ 30°) vers le SE dans les monts Torngat (Van Kranendonk et Wardle, 1996).

Les Dykes de Torngat (mPtor) désignent un essaim de dykes de lamprophyre ultramafique diamantifère subverticaux orientés 070° cartographié par Digonnet (1997) dans la région du fjord d’Abloviak. La composition des dykes varie d’une melnoïte à phlogopite à une aillikite à matrice carbonatée (Marchand, 2005). Malgré le fait que ces dykes s’étendent sur des distances de plusieurs kilomètres, leur épaisseur n’excède jamais 3 mètres. La mise en place de ces dykes a été datée à 550 Ma et serait donc synchrone à l’ouverture de l’océan Iapetus (Digonnet et al., 2000).

Géologie structurale

La géologie structurale de la région est complexe et marquée par plusieurs évènements de déformation ductile associés à des plis et à des zones de cisaillement majeures. Le sujet de la déformation possiblement archéenne des gneiss du craton de Nain (Complexe de Noodleook) n’est pas abordé ici, de sorte que la première phase de déformation paléoprotérozoïque est identifiée comme D_n+1. De plus, les fabriques associées aux phases de déformations D_n+1 reconnues de part et d’autre de la ZCA ne peuvent pas être reliées puisque cette zone de déformation représente une zone de suture et que la juxtaposition de ces deux blocs s’est déroulée lors de la phase D_n+2. Seize sous-domaines structuraux ont été identifiés dans quatre domaines principaux (figure 2).

Domaine structural A

Dans la portion nord de la carte, le domaine A correspond au Domaine de Burwell. Il présente un grain structural principal d’orientation NNW (figure 2). Ce secteur se caractérise par le développement d’un schéma d’interférence de type 2 ou 3 de Ramsay et Huber (1987) qui s’explique par la formation de plis P_n+1 couchés repris par des plis droits P_n+2. Le plissement P_n+1 correspond à la phase de déformation D_n+2 définie par Van Kranendonk et Wardle (1996) et est associé à un épaississement crustal du Domaine de Burwell par le biais de failles de chevauchement et de plis couchés. Ces caractéristiques structurales n’ont toutefois pas été observées directement sur le terrain. La déformation D_n+3 est plus prononcée et se manifeste principalement par la présence de tiges de quartz et, plus rarement, par l’étirement des minéraux mafiques. Des plis métriques à charnières fortement inclinées vers le NNW sont aussi présents dans le secteur nord. La plongée calculée des axes des plis diminue progressivement dans la portion sud du domaine A.

Ce domaine est également caractérisé par des variations dans l’expression de la déformation qui varie de l’élongation à l’aplatissement à l’échelle décamétrique. L’attitude des linéations d’étirement minéral est subparallèle aux axes des plis régionaux (figure 2; sous-domaine A₁). À l’extrémité sud du domaine A₃, les fabriques planaires sont plus abruptes et la distribution des mesures semble indiquer un plissement isoclinal. Ce dernier a généré une géométrie en dômes et bassins. On reconnaît également des zones de cisaillement dextre de largeur métrique à décamétrique caractérisées par des structures protomylonitiques à ultramylonitiques. La formation de ces structures est favorisée par la présence d’injections granitiques d’apparence tardive par rapport à D_n+3. Enfin, un épisode de déformation D_n+4 identifié par Van Kranendonk et Wardle (1996) est principalement associé aux zones de cisaillement dextres de la Rivière Katherine et du Lac Komaktorvik, toutes deux situées au Labrador. Cet épisode s’est déroulé entre 1,80 et 1,74 Ga (Bertrand et al., 1993; Scott, 1998).

Domaine structural B

Le domaine B (figure 2) regroupe le sous-domaine de Falcoz Est et une petite partie du Domaine de Burwell. Il s’agit d’une large bande de roches fortement déformées qui correspond aux zones d’influence de la ZCA et de la Zone de cisaillement du Lac Piliamet (ZCLP). Toutes les fabriques de ce domaine sont fortement transposées et rectilignes. La ZCA représente une structure senestre dont la formation est synchrone au développement des plis droits et serrés observés de part et d’autre de la zone de cisaillement. Cette zone est orientée N-S dans la partie sud de la région, puis bifurque vers le WNW dans sa partie nord. Cet évènement de déformation est corrélé avec les plis P_n+2 reconnus dans les domaines de Burwell, au nord, et de Falcoz, au sud. La ZCA est associée au régime de transpression senestre de l’Orogène des Torngat (Wardle et al., 2002) et représente un évènement de déformation qui a débuté avant 1844 Ma pour s’achever après 1824 Ma (Scott et Machado, 1995; Van Kranendonk et Wardle, 1996). Le prolongement de la ZCLP qui a été identifié plus au sud (Lafrance et al., 2015) possède les mêmes caractéristiques structurales que la ZCA.

L’intensité maximale de la déformation est localisée dans un gneiss droit observé au contact des complexes de Tasiuyak et de Sukaliuk, dans le sous-domaine B₁ (figure 2). Cette tectonite présente des porphyroclastes de feldspaths et un rubanement marqué par la ségrégation des feldspaths et du quartz. L’habitus idiomorphe du grenat et de la sillimanite démontre une formation syncinématique à tardicinématique et contraste fortement avec les minéraux précinématiques. La ZCA est aussi caractérisée par des variations du style de déformation. Si à l’échelle régionale, la fabrique L/S est la plus commune, des tectonites en L ou en S sont couramment observées, parfois même sur le même affleurement. Dans ce cas, on note la présence de plis métriques présentant des axes à plongée modérée de 40° à 65°, parallèles à la linéation la plus intense. Ces observations sont compatibles avec la dispersion des mesures de linéation au sein de la ZCA (figure 2; sous-domaine B₁).

Dans les sous-domaines B₂ et B₃, la fabrique planaire est d’orientation N-S. Les linéations et les charnières de plis serrés sont subhorizontales et également d’orientation N-S. Les contacts lithologiques visibles sur les images satellitaires permettent d’identifier des plis isoclinaux et des formes elliptiques dont l’axe long est parallèle à la foliation régionale. Ces caractéristiques, propres aux plis en fourreau (Cobbold et Quinquis, 1980), démontrent un allongement correspondant à la direction d’étirement principale dans la ZCA. Ces structures peuvent se former par plissement actif dans des roches offrant un contraste rhéologique (Reber et al., 2012).

À l’échelle microscopique, le quartz montre une recristallisation dynamique par migration des bordures de grains. Il est aussi partiellement affecté par une recristallisation statique ultérieure. Les feldspaths sont fortement broyés et les porphyroclastes subsistants donnent à la roche une microstructure en mortier. Des injections décimétriques de granite tardif transposées à structure protomylonitique coupent localement le gneiss et montrent une plus grande abondance d’indicateurs cinématiques. Les microstructures observées dans le quartz, à savoir la recristallisation par migration des bordures de grains et l’extinction en échiquier, indiquent une déformation à haute température (600 à 700 ºC; Stipp et al., 2002). À cela s’ajoute le caractère tardicinématique du grenat et de la sillimanite qui démontre que la déformation dans la ZCA est globalement synchrone avec le pic métamorphique. La recristallisation statique, également preuve de hautes températures, est commune, ce qui implique que le flux de chaleur s’est poursuivi après la diminution des contraintes. Le faible nombre d’indicateurs cinématiques s’explique également par la déformation de très haute température qui est peu propice à la formation de ce type de structures (Trouw et al., 2010). Parmi ceux observés, on dénombre principalement des porphyroclastes de type sigma ou delta et des bandes de cisaillement, tous senestres.

Domaine structural C

Le domaine structural C est associé au sous-domaine de Falcoz Ouest. Le passage entre les domaines structuraux B et C est marqué par une foliation régionale significativement moins abrupte et plus dispersée (figure 2; sous-domaines C₁ et C₂), par des plis plus ouverts à trace axiale courbe parallèles à la foliation principale du domaine B, ainsi que par la présence du CDB. Ce dernier représente une série de zones de cisaillement N-S caractérisées par des linéations subhorizontales et des indicateurs cinématiques senestres (Verpaelst et al., 2000).

Au sein du domaine C, les roches du Groupe de Lake Harbour montrent un schéma d’interférence en dômes et bassins, particulièrement dans le sous-domaine C₆. Il est aussi possible de repérer localement des plis P_n+2 montrant une trace axiale E-W à NE-SW. Quant à la fabrique planaire principale, elle est affectée par des plis dont les axes calculés plongent, selon les domaines, de 16 à 24° vers le SE ou le sud (figure 2). La distribution asymétrique et moins inclinée des fabriques planaires dans la partie sud du domaine C (figure 2; sous-domaines C₄ à C₆) semble indiquer la présence de plis couchés à vergence WSW, comme le proposent Verpaelst et al. (2000).

Domaine structural D

Le domaine D, qui correspond à la Zone de cisaillement de Falcoz (ZCF), n’a pas été touché lors des travaux de terrain de l’été 2017. Cette importante structure de décrochement senestre mesure entre 5 et 7 km de largeur (Verpaelst et al., 2000). L’interprétation des linéaments régionaux permet de valider la composante dominante senestre et d’identifier un pli synforme, deux éléments associés à la phase D_n+4 affectant les paragneiss du Groupe de Lake Harbour (figure 2). Ce pli synforme est cinématiquement compatible avec un mouvement senestre de la ZCF.

 

Déformation cassante tardive

La présence ponctuelle de veinules de pseudo-tachylite a été notée dans toute la moitié orientale de la zone cartographiée. Ces veinules ont été observées en injection dans la majorité des unités, notamment dans les dykes mafiques assignés à l’Essaim de Falcoz (mPfal). Ces veinules ne présentent pas d’association spatiale avec les fabriques ductiles. Elles témoignent d’une phase tectonique tardive, en régime cassant, postérieure au Mésoprotérozoïque et pourraient être liées au soulèvement des provinces de Nain et de Churchill lors de l’ouverture de l’océan Atlantique il y a 150 Ma.
 

Métamorphisme

L’évènement métamorphique majeur du Domaine de Falcoz est associé à l’Orogène paléoprotérozoïque des Torngat. Verpaelst et al. (2000) ont toutefois décrit un évènement de métamorphisme archéen affectant les gneiss migmatitisés de l’ouest du secteur cartographié (Complexe de Kangiqsualujjuaq). Le métamorphisme paléoprotérozoïque est caractérisé par un gradient E-W évoluant du faciès moyen des amphibolites à celui des granulites. Dans le centre du secteur, ceci se traduit par une abondance de métatexite et une faible proportion de diatexite associées aux lithologies du Groupe de Lake Harbour. Plus à l’est et au nord, la présence d’orthopyroxène et, localement, de grenat indique un métamorphisme au faciès des granulites dans les roches du Complexe de Sukaliuk. Les lithologies les plus affectées par la fusion partielle donnent des âges paléoprotérozoïques (granite d’anatexie ApPsuk4a à 1812 Ma et à 1825 Ma; Davis et al., 2018), synchrones à la fin de l’activité de la ZCA. Le grade métamorphique augmente à l’est de la ZCLP, comme l’atteste la relative rareté des phases hydratées dans les gneiss du Lomier et les métasédiments du Groupe de Koroc River. La disparition du sphène (paragneiss du Groupe de Koroc River) au bénéfice du rutile (Complexe de Tasiuyak) montre une intensification du métamorphisme immédiatement à l’est de la ZCA.

L’ensemble du Domaine de Burwell a été métamorphisé au faciès des granulites, de sorte que les protolites sédimentaires des paragneiss du Tasiuyak ont été transformés en diatexites à grenat-sillimanite ± biotite. Une observation digne de mention est la présence ponctuelle de cordiérite rétrograde en couronne autour du grenat. Quant aux protolites ignés, les métatexites en amas sont plus courantes; elles contiennent généralement du pyroxène, de l’amphibole et communément du grenat.

L’intensité du métamorphisme augmente vers l’est et le nord du domaine avant de repasser brutalement au faciès supérieur des amphibolites dans le secteur oriental des monts Torngat selon un isograde orienté globalement N-S.

 

Géologie économique

La région de pointe Le Droit est propice à la mise en place de sept types de minéralisations :

• Minéralisations magmatiques de Ni-Cr associées à des intrusions mafiques et ultramafiques;
• Minéralisations de terres rares associées à des intrusions potassiques;
• Minéralisations de fer ± titane ± vanadium associées à des intrusions mafiques;
• Minéralisations de graphite cristallin associées à des paragneiss;
• Minéralisations polymétalliques associées à des paragneiss rouillés;
• Minéralisations de diamant dans des lamprophyres;
• Minéralisations polymétalliques associées à des pegmatites granitiques ou à des skarns.

Le tableau ci-dessous présente les résultats d’analyses pour les 137 minéralisations répertoriées dans le secteur, incluant les quinze nouveaux indices découverts dans le cadre des travaux de l’été 2017.

(E) : échantillon choisi; (R) : rainure; (F) : forage

Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique fournit la localisation, la description et les résultats d’analyse de 75 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

 

Nouvel indice de fer ± titane ± vanadium associé à une intrusion mafique

Les minéralisations de fer ± titane ± vanadium associées à des niveaux d’oxydes massifs sont relativement rares dans le SEPC et aucune n’avait été rapportée dans la zone d’étude. L’indice Marcus a été découvert au cours de la cartographie de l’été 2017. On y rencontre plusieurs niveaux rouillés décimétriques à métriques d’oxydes massifs encaissés dans une lithologie felsique qui s’injecte dans une diorite à hypersthène. La minéralisation est boudinée et encaissée dans une zone de cisaillement secondaire. La roche est fortement déformée, ce qui laisse croire à une remobilisation des niveaux à oxydes lors de la déformation. La minéralisation est associée à une diorite à hypersthène assignée à la Suite de Killinek. Cette lithologie forme une série d’intrusions de forme oblongue et de largeur décimétrique à hectométrique qui affleurent sur plusieurs dizaines de kilomètres dans les diatexites du Complexe de Tasiuyak, en périphérie de la masse principale du Killinek plus au nord. La géochimie de l’échantillon minéralisé indique la présence de titanomagnétite vanadifère et d’ilménite.

 

Nouvel indice de terres rares dans une intrusion potassique

L’indice Rivière Abrat a été découvert lors de l’échantillonnage d’une intrusion granitique moyennement à grossièrement grenue et relativement homogène et massive de la Suite de Qarliik (pPqik2). Le syénogranite est magnétique et présente une minéralisation constituée d’environ 3 % d’allanite grenue. L’échantillon 17AO4074-A1 a donné une valeur de 2689 ppm ETR.

 

Potentiel des métatexites sédimentaires du Complexe de Tasiuyak

Les paragneiss migmatitisés du Tasiuyak recèlent un potentiel sous-évalué pour les minéralisations polymétalliques et graphiteuses. En effet, les zones rouillées observées dans les métatexites et les diatexites de cette unité n’ont pas fait l’objet de travaux. Le Tasiuyak affleure sur plus de 400 km de longueur et son épaisseur apparente dépasse les 20 km dans le secteur nord du fjord d’Abloviak. De nombreuses zones rouillées associées à des lentilles de graphite et de sulfures disséminés ont été échantillonnées au cours de l’été 2017; toutefois, de très nombreuses zones rouillées restent à prospecter. Les zones minéralisées de forme lenticulaire et d’épaisseur métrique à décamétrique sont principalement localisées autour des ruisseaux Alluviaq et du Vent d’Ouest. Un total de huit indices de graphite ont été découverts. La minéralisation se compose de graphite finement grenu ou en paillettes millimétriques associé à la pyrrhotite et à la pyrite.

Collaborateurs

Auteurs	Guillaume Mathieu, ingénieur en géologie, M. Sc. guillaume.mathieu@mern.gouv.qc.ca Isabelle Lafrance, géo., M. Sc. isabelle.lafrance@mern.gouv.qc.ca Marc-Antoine Vanier, ing. jr. marc-antoine.vanier.1@ulaval.ca
Géochimie	Fabien Solgadi, géo., Ph. D.
Géophysique	Rachid Intissar, géo., M. Sc.
Logistique	Clotilde Duvergier, géo, stag., B. Sc.  Isabelle Lafrance, géo., M. Sc.
Géomatique	Julie Sauvageau Kathleen O’Brien
Édition	Claude Dion, ing.
Lecture critique	Benoit Charette, 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 Julie Vallières, Antoine Rhéaume-Ouellette, Samuël Simard, Rémi Germain et Antoine Godet; les étudiants Caroline Courchesne, Vincent Bilodeau-Gagnon, Samuel Desmarais Olivier Gauthier, Marie-Andrée Fortin et William Bergeron, ainsi que le formidable Tivi Unatweenuk de Kangiqsualujjuaq. Nous aimerions souligner l’excellent travail de la cuisinière Vicky Pelletier et de l’homme de camp Guy Malette. Les pilotes Richard Brunet, Damien Calichon et Patrice Tremblay, ainsi que la mécanicienne Maude Labrosse-Legris de Peak Aviation ont accompli leur travail avec efficacité, professionnalisme et bonne humeur. La collaboration du village nordique de Kangiqsualujjuaq et le soutien du Fond d’exploration minière du Nunavik sont également à souligner.

Références

Publications du gouvernement du Québec

Autres publications