Batholite de Mistastin
Étiquette stratigraphique : [mpro]mit
Symbole cartographique : mPmit

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Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
mPmit5 Anorthosite et roches mafiques associées
mPmit5a Leucogabbronorite et leucogabbro
mPmit4 Granite leucocrate et syénogranite à biotite
mPmit3 Monzonite quartzifère et syénite quartzifère
mPmit3a Granite à biotite et hornblende
mPmit2 Syénite quartzifère et syénogranite porphyroïdes, localement à structure rapakivi
mPmit2a Syénite quartzifère et syénogranite porphyroïdes à structure rapakivi
mPmit1 Syénite quartzifère et syénogranite à hypersthène porphyroïdes, localement à structure rapakivi
 
Auteur :Taylor, 1979; Emslie et al., 1980
Âge :Mésoprotérozoïque
Coupe type :Aucune
Région type :Région du lac Machault et secteur plus au nord (feuillets SNRC 13M12, 13M13 et 14D04)
Province géologique :Province de Churchill et Province de Nain (Labrador)
Subdivision géologique :Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude
Lithologie :Syénite quartzifère et granite
Type :Lithodémique
Rang :Lithodème
Statut :Formel
Usage :Actif

 

 

Historique

Cette unité a été cartographiée par Taylor (1979) qui l’avait initialement nommée Mistastin Lake Pluton, en référence au lac Mistastin localisé au Labrador dans le feuillet 13M14. Le terme « Batholite de Mistastin » a été introduit par Emslie et al. (1980) qui ont reconnu quatre lithologies principales dans le batholite : 1) des amas anorthositiques dans la partie nord-est du batholite; 2) une monzonite quartzifère à pyroxène et hornblende dans sa partie centre-nord (40 % du batholite); 3) un granite à biotite et hornblende dans les parties sud, ouest et est (50 % du batholite); et 4) une monzonite à pyroxène. Cette dernière lithologie correspond maintenant à la Syénite de Misery (mPmsy).

Une compilation régionale réalisée par les géologues du Ministère en 2003 a permis de subdiviser le Batholite de Mistastin en six unités informelles (mPmit 1 à mPmit6) à partir des travaux de Bélanger (1984), d’Owen (1989), de Danis (1991), de Taner (1992) et de van der Leeden (1995). De plus, dans la région du lac Zéni, Hammouche et al. (2012) ont défini une nouvelle unité de granite hétérogène caractérisée par une signature magnétique prononcée (mPmit7). Les travaux de terrain et la compilation effectués par Lafrance et al. (2018) dans le cadre de la synthèse régionale de l’ensemble du sud-est de la Province de Churchill a permis d’uniformiser la nomenclature de cette unité. Le Mistastin nouvellement redéfini est maintenant subdivisé en cinq unités informelles (mPmit1 à mPmit5).

 

Unités et sous-unités uniformiséesUnités et sous-unités antérieuresRéférence(s)
mPmit1F4bOwen, 1989; Taner, 1992; van der Leeden, 1995
F4hDanis, 1989
mPmit210cBélanger, 1984
F4aOwen, 1989; Taner, 1992; van der Leeden, 1995
F4gDanis, 1989
mPmit6Hammouche et al., 2012
mPmit2aLafrance et al., 2018
mPmit310aBélanger, 1984
F4a, F4bOwen, 1989; Taner, 1992; van der Leeden, 1995
F4fDanis, 1989
mPmit3aF4eTaner, 1992
mPmit7Hammouche et al., 2012
mPmit410bBélanger, 1984
F4cOwen, 1989; Taner, 1992; van der Leeden, 1995
mPmit5B4Van der Leeden, 1995; Emslie, 1997
mPmit5a

Lafrance et al., 2018

 

Description

 

Le Batholite de Mistastin est majoritairement formé de roches intrusives potassiques de composition intermédiaire à phénocristaux centimétriques de feldspath potassique présentant ou non une structure rapakivi. Ces roches sont associées à des quantités moindres de monzonite, de syénite quartzifère, de granite, d’anorthosite, de leucogabbronorite et de leucogabbro. L’ensemble des lithologies sont massives et semblent syngénétiques. Van der Leeden (1995) rapporte l’existence très locale d’un rubanement présumément d’origine ignée. Au sud du lac Mistinibi, en bordure du Batholite de Mistastin (feuillet 23P16), une brèche a été interprétée comme le résultat d’une dévolatilisation violente du batholite (van der Leeden, 1995). Le Mistastin est divisé en cinq unités informelles, soient : 1) une unité de syénite quartzifère et de syénogranite à hypersthène porphyroïdes localement à structure rapakivi (mPmit1); 2) une unité de syénite quartzifère et de syénogranite porphyroïdes localement à structure rapakivi (mPmit2); 3) une unité de monzonite et de syénite quartzifères (mPmit3); 4) une unité de granite leucocrate et de syénogranite (mPmit4); et 5) une unité d’anorthosite (mPmit5).

 

Batholite de Mistastin 1 (mPmit1) : Syénite quartzifère et syénogranite à hypersthène porphyroïdes, localement à structure rapakivi

L’unité mPmit1 est similaire à l’unité mPmit2 par son aspect général et par sa composition. Elle s’en distingue par la présence de pyroxène. La présence de plus de 60 % de phénocristaux centimétriques de feldspath potassique,présentant par endroits une structure rapakivi est caractéristique de cette unité. La roche est généralement affectée par la météorisation, lui donnant une teinte crème brunâtre ou rose brunâtre en patine altérée. L’altération est souvent si prononcée que la roche se désagrège sur une épaisseur de plusieurs mètres.

La composition de la roche varie de syénite quartzifère à syénogranite. Une diorite quartzifère  à hypersthène ± clinopyroxène massive, homogène et à granulométrie moyenne est observée localement en bordure du batholite. Les phénocristaux de feldspath potassique (1 à 10 cm; 3 à 5 cm en moyenne) de l’unité mPmit1 sont de forme ovoïde, subarrondie ou idiomorphe. Ils flottent dans une matrice à grain moyen de feldspaths, de quartz, de hornblende, de biotite et d’hypersthène. Ces phénocristaux sont formés d’orthose perthitique ou de microcline. La structure rapakivi ressort bien en surface altérée où les cristaux rosés de feldspath alcalin sont entourés de plagioclase blanchâtre formant une bordure subidiomorphe à xénomorphe de 2 mm à 1 cm d’épaisseur. Des doubles couronnes (soit un coeur de feldspath potassique entouré d’une couronne de plagioclase, suivie d’une couronne de feldspath potassique bordée d’une seconde couronne de plagioclase) ont été localement rapportées par van der Leeden (1995). Des inclusions de hornblende, de biotite et de plagioclase en petites lattes sont présentes dans les phénocristaux de feldspath potassique et sont parfois distribuées de façon à définir une zonation concentrique. Par endroits, le plagioclase forme aussi des phénocristaux. 

En lames minces, les minéraux ferromagnésiens (hornblende, biotite, hypersthène et clinopyroxène) constituent des amas représentant 5 à 15 % de la roche. Les cristaux de hornblende contiennent de nombreuses inclusions de quartz et de feldspath et, localement, des coeurs de clinopyroxène riche en alcalis (Owen, 1989; Taner, 1992). La hornblende remplace ponctuellement l’hypersthène. La biotite, généralement brun-rouge, se présente en amas feutrés ou en intercroissances avec le quartz. Elle est localement remplacée par la chlorite qui, par endroits, forme des amas fibroradiés. Les minéraux accessoires comprennent les minéraux opaques, l’épidote, l’apatite, la chlorite, l’allanite et le zircon. Taner (1992) a localement observé de la fluorite.

 

Batholite de Mistastin 2 (mPmit2) : Syénite quartzifère et syénogranite porphyroïdes, localement à structure rapakivi

L’unité mPmit2 se distingue de l’unité mPmit1 essentiellement par l’absence de pyroxène. Tout comme l’unité mPmit1, la roche est fortement affectée par la météorisation et sa composition varie de syénite quartzifère à syénogranite. La structure et la minéralogie de la roche sont très semblables à la description précédente (à l’exception de l’absence d’hypersthène et de clinopyroxène). Van der Leeden (1995) note la présence de grunérite, ce qui, selon lui, indique des conditions de basse pression au faciès des amphibolites.

Batholite de Mistastin 2a (mPmit2a) : Syénite quartzifère et syénogranite porphyroïdes à structure rapakivi

Les phénocristaux de feldspath potassique à structure rapakivi sont observés un peu partout en affleurements, mais leur distribution est inégale et, en général, seulement quelques phénocristaux de ce type sont présents. Hammouche et al. (2012) rapportent qu’à plusieurs endroits, notamment en périphérie de l’unité mPmit3a, la roche s’apparente à un cumulat. Ces auteurs indiquent aussi que, dans la région du lac Zeni, la structure rapakivi est peu développée. Dans cette région, les secteurs de dimensions appréciables où cette structure est uniformément bien développée ont été regroupés dans l’unité mPmit2a.

Batholite de Mistastin 3 (mPmit3) : Monzonite quartzifère et syénite quartzifère

L’unité mPmit3 est formée de monzonite et de syénite quartzifères caractérisées par une granulométrie plus fine (grain moyen à fin) que celle de l’unité mPmit2. Ces lithologies beige rosé avec une patine d’altération beige brunâtre sont généralement observées en association avec la syénite et le syénogranite du faciès principal du Mistastin (mPmit2). Le plagioclase et le feldspath potassique forment des cristaux de 0,5 à 1,5 cm dans une matrice quartzofeldspathique plus fine. Les minéraux ferromagnésiens (hornblende et biotite) sont concentrés en amas de 1 à 2 cm, donnant un aspect moucheté à la roche. Ces minéraux contiennent plusieurs petites inclusions de quartz et de feldspath. Les phases accessoires sont les minéraux opaques, l’épidote, l’allanite et l’apatite. L’altération secondaire s’exprime par la chloritisation de la biotite, la présence d’hématite dans la matrice et la faible séricitisation des cristaux de plagioclase.

Batholite de Mistastin 3a (mPmit3a) : Granite à biotite et hornblende

Dans la région du lac Zeni, l’unité mPmit3a présente une signature magnétique plus prononcée et comprend plusieurs faciès de granite à biotite et hornblende. Ceux-ci ont été définis par Hammouche et al. en 2012 (anciennement mPmit7) et comprennent un faciès équigranulaire, un faciès à cristaux cumulus de feldspath potassique rectangulaires de dimension centimétrique et un faciès à phénocristaux de feldspath potassique flottant dans une matrice à grain moyen. Le granite beige rosé à rouge présente une granulométrie moyenne à grossière. Il contient 10 à 25 % de biotite et de hornblende. Les minéraux accessoires sont la magnétite, l’allanite, le zircon, l’apatite et la fluorite. Ce granite est en contact graduel avec des niveaux métriques de monzonite, de monzonite quartzifère et de syénite à grain moyen. Ces niveaux sont verdâtres et à patine d’altération brune. Ils contiennent couramment des phénocristaux de feldspath potassique et sont plus riches en minéraux mafiques (30 %), incluant la biotite, la hornblende, la fayalite, le clinopyroxène et la magnétite. Ces niveaux correspondent aux roches mafiques de l’unité F4e de Taner (1992). Cette sous-unité contient également des amas irréguliers centimétriques à décimétriques de granite pegmatitique à amazonite.

Batholite de Mistastin 4 (mPmit4) : Granite leucocrate et syénogranite à biotite

L’unité mPmit4 comprend un granite leucocrate et un syénogranite rose. Ces roches à bitoite ont seulement été observée par Owen (1989), Taner (1992) et van der Leeden (1995). Cette unité ne présente pas de structure rapakivi et contient une faible quantité de minéraux mafiques (2 à 5 %). Comme dans le cas des unités mPmit1 et mPmit2, une météorisation prononcée entraîne la désagrégation de la roche.

 

Batholite de Mistastin 5 (mPmit5) : Anorthosite et roches mafiques associées

L’anorthosite de l’unité mPmit5 varie de grain fin à grossier et est localement porphyrique avec des cristaux centimétriques de plagioclase (jusqu’à 35 cm). La roche est massive et possède des microstructures ignées. Localement, des phénocristaux de plagioclase orientés de façon préférentielle définissent un rubanement lenticulaire. Des lentilles irrégulières de leucogabbro sont aussi présentes.

Batholite de Mistastin 5a (mPmit5a) : Leucogabbronorite et leucogabbro

Une leucogabbronorite et un leucogabbro entourent l’anorthosite et ont été inclus dans l’unité mPmit5a. Celle-ci forme une bordure d’épaisseur irrégulière (<500 m) en contact diffus autour du coeur anorthositique.

Épaisseur et distribution

Avec une superficie de 2525 km2 au Québec, le Batholite de Mistastin représente le plus grand massif granitique du Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude et l’une des unités lithodémiques principales. Il se trouve à l’extrémité est du domaine, à la limite entre le Québec et le Labrador. Le Mistastin forme une grande masse orientée N-S continue sur plus de 100 km. La physiographie du batholite est caractérisée par un plateau de fort relief avec une très faible végétation. Les deux unités principales du Mistastin sont, par ordre d’importance, mPmit2 (1834 km2) et mPmit1 (573 km2). L’unité mPmit3 (14 km2) se trouve au sein de l’unité mPmit2 et ne forme qu’une seule zone cartographiable, d’extension kilométrique, dans le secteur nord du batholite (feuillet 14D04). La sous-unité mPmit3a (32 km2) est exclusivement observée dans la région du lac Zeni (feuillet 13M04). Le granite et le syénogranite (mPmit4) représentent une superficie restreinte (4 km2) au sein du batholite. L’anorthosite et les roches mafiques associées (mPmit5 et mPmit5a) sont limitées à une masse d’environ 1 km2 à l’extrémité nord-est du Mistastin (feuillet 13M14).

Datation

Une datation préliminaire U-Pb sur zircon a donné un âge autour de 1440 Ma (R.F. Emslie, communication personnelle, cité dans van der Leeden, 1990). La mise en place du Batholite de Mistastin a été précisée au Ladrador avec un âge entre 1420 et 1440 Ma. L’âge le plus jeune a été obtenu dans un granite échantillonné dans le secteur de l’indice Ytterby 2, alors que le plus vieux a été obtenu dans un échantillon de syénogranite récolté à proximité de l’indice Ytterby 3, au Labrador.

Système isotopiqueMinéralÂge de cristallisation (Ma)(+)(-)Référence(s)
Pb-PbZircon1423,31,81,8Kerr et Hamilon, 2014
U-PbZircon1439,32,32,3Kerr et Hamilon, 2014

 

 

 

Relation(s) stratigraphique(s)

Le Batholithe de Mistastin coupe le grain structural de la région. Ces roches d’âge mésoprotérozoïque font intrusion dans les gneiss et les intrusions du Complexe d’Advance (ApPadv), les roches intrusives de la Suite de Pelland (pPped) et les roches d’origine sédimentaire du Complexe de Mistinibi (pPmis). La Syénite de Misery (mPmsy) fait intrusion dans le Batholite de Mistastin.

Le batholite comprend des enclaves de gneiss, de métamafites et d’anorthosite (van der Leeden, 1995). Les relations entre les unités principales du Mistastin (mPmit1 et mPmit2) sont difficilement observables en affleurement étant donné leur aspect similaire. La monzonite et la syénite quartzifère moyennement grenues de l’unité mPmit3 forment des amas décimétriques à kilométriques dans le faciès principal du Batholite de Mistastin (mPmit2). Le contact graduel ou diffus entre ces deux unités pourrait indiquer un processus de ségrégation de phases comagmatiques. Bélanger (1984) rapporte que les roches du mPmit3 sont aussi présentes sous la forme d’injections qui coupent l’unité mPmit2. De plus, des filons associés à l’unité mPmit 4 coupent les unités mPmit1 et mPmit2 (Van der Leeden, 1995). L’anorthosite et les roches mafiques associées (mPmit5) sont injectées par une pegmatite à biotite, un leucogranite et une monzonite quartzifère qui sont possiblement dérivés du Batholite de Mistastin (van der Leeden, 1995).

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

Auteur(s)TitreAnnée de publicationHyperlien (EXAMINE ou Autre)
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29 janvier 2019