Complexe de Zeni
Étiquette stratigraphique : [arch][ppro]zen
Symbole cartographique : ApPzen

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Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
ApPzen3 Paragneiss
ApPzen3b Paragneiss avec niveaux sulfurés
ApPzen3a Schiste à biotite et muscovite
ApPzen2 Mylonites felsique et intermédiaire
ApPzen1 Amphibolite
 
Auteur :Taner, 1987 ; Hammouche et al., 2011
Âge :Archéen à Paléoprotérozoïque
Coupe type :Aucune
Région type :Région du lac Juillet
Province géologique :Province de Churchill
Subdivision géologique :Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude
Lithologie :Amphibolite, mylonite et paragneiss
Type :Lithodémique
Rang :Complexe
Statut :Formel
Usage :Actif

 

 

Historique

Le terme « Complexe volcano-sédimentaire du lac Zeni » a été introduit par Taner (1987) pour décrire une séquence de roches supracrustales localisée dans la région du lac Juillet. Cette unité a été par la suite prolongée vers le nord dans la région du lac Raude (Danis, 1991). Taner (1987, 1992) avait initialement divisé le complexe en quatre unités comprenant principalement des gneiss à hornblende-biotite et des amphibolites à grenat associés à de faibles quantités de métatufs felsiques, de métatufs mafiques à intermédiaires et de niveaux gabbroïques. Les travaux de Clark et al. (2008) et de Hammouche et al. (2011, 2012) n’ont toutefois pas permis de confirmer la présence de roches felsiques d’origine volcanique dans ce complexe. Ces auteurs interprètent plutôt les niveaux de métatufs comme des granitoïdes fortement déformés. Considérant la présence de roches intrusives et d’orthogneiss, Hammouche et al. (2011) ont renommé cette unité « Complexe de Zeni ». Le nom de l’unité provient du lac Zeni localisé dans le feuillet 23I16.

Description

Le Complexe de Zeni est associé à une anomalie aéromagnétique positive prononcée qui le distingue des unités adjacentes. Il a été divisé en trois unités informelles par Hammouche et al. (2011, 2012) : 1) une unité d’amphibolite (ApPzen1); 2) une unité de mylonites felsique et intermédiaire (ApPzen2); et 3) une unité de paragneiss (ApPzen3). Les unités du Complexe de Zeni sont affectées par de grandes zones de cisaillement régionales à mouvement dextre, telles que le Zone de cisaillement de Zeni (ZCzen). La déformation est localement intense, donnant aux roches un aspect mylonitique avec le développement de formes lenticulaires, de structures de boudinage et d’une altération en silice. Des structures protomylonitiques ont été observées à plusieurs endroits.

Complexe de Zeni 1 (ApPzen1) : Amphibolite

L’unité ApPzen1 est composée principalement d’amphibolite dérivée de roches intrusives mafiques et intermédiaires et de volcanites mafiques. Par endroits, des roches mylonitiques similaires à celles de l’unité ApPzen2 coupent l’amphibolite ou forment des niveaux dans celle-ci. L’unité ApPzen1 contient aussi de rares niveaux déformés de paragneiss migmatitisé et des intrusions tardives peu ou pas déformées de composition variée.

L’amphibolite est généralement vert sombre et parfois vert clair. Elle présente une granulométrie fine ou, localement, très fine ou moyenne. Elle est granoblastique, massive, foliée ou mylonitisée et présente un rubanement millimétrique bien visible en surface altérée. Par endroits, on reconnaît un rubanement défini par une alternance de niveaux centimétriques à grain moyen et à grain fin. L’amphibolite contient des veinules de quartz de 2 à 3 mm d’épaisseur et des porphyroblastes de hornblende. On note aussi la présence d’amphibolite fortement recristallisée à granulométrie grossière. Les amphibolites de l’unité ApPzen1 sont essentiellement composées d’amphibole (60 à 70 %, principalement de la hornblende associée à un peu d’actinote-trémolite) et de plagioclase (15 à 30 %). Elle contient également du grenat (2 à 3 %), du clinopyroxène, du quartz (<5 %), de la biotite et de l’hypersthène. Le grenat se présente en cristaux millimétriques de couleur brun rougeâtre, parfois en amas sphériques plus grossiers (>1 cm), et peut atteindre localement une proportion de 15 %. Les amphibolites contiennent 1 à 2 % de magnétite disséminée et d’un peu de sphène et d’apatite. On note également des indices d’une altération hydrothermale tardive caractérisée par : 1) une altération en séricite et localement en épidote; 2) le développement régulier de la chlorite aux dépends de la biotite et de l’amphibole; 3) la présence d’un peu de talc et le remplacement du clinopyroxène par l’amphibole; et 4) la présence d’amas et veinules (0,5 mm) de calcite, de chlorite et de quartz.

L’amphibolite est étroitement associée à des roches gabbroïques métamorphisées qui se distinguent par une granulométrie plus grossière et une apparence générale plus massive et homogène. Ces roches, dont la composition varie de métagabbro à métagabbronorite, sont constituées de plagioclase, de hornblende, de biotite, de clinopyroxène, d’orthopyroxène, de grenat et de magnétite. L’unité comprend aussi des roches intrusives tardives (ultramafite, diorite, tonalite et granite) homogènes, peu ou pas déformées et qui se présentent en amas de dimension variée. Les relations entre ces intrusions et les principaux faciès de l’unité (amphibolite et mylonite felsique) n’ont pas été observées. Des niveaux stratiformes de métagabbro atteignant 10 m de largeur contiennent des lits centimétriques riches en magnétite et en ilménite caractérisés par des teneurs élevées en Fe, Ti et V.

Les niveaux de mylonite observés dans les séquences d’amphibolite sont de composition tonalitique, granitique et dioritique quartzifère. Elles sont à grain fin à moyen et généralement leucocrates. La mylonitisation s’exprime par un fort aplatissement des minéraux, notamment le quartz qui forme des rubans millimétriques. Les roches contiennent de la hornblende (5 %) et de la biotite, avec localement un peu d’augite (<1 %), de grenat, de magnétite et d’hypersthène. Le sphène et l’apatite sont présents en faible quantité (<1 %). Les roches sont peu altérées et contiennent de faibles quantités de séricite, de chlorite et d’épidote. Localement, des veinules de calcite tardives sont présentes.

Les niveaux de paragneiss migmatitisé d’épaisseur métrique à décamétrique se concentrent au nord de la ZCzen. La roche finement grenue est brunâtre, rouillée en surface altérée et ne présente pas de rubanement. Elle se compose de plagioclase et de quartz (70 %), de biotite (10 %) et de grenat granoblastique, fracturé et désagrégé (3 à 5 %). On observe quelques porphyroblastes de feldspath entourés de biotite. La roche contient par endroits de l’orthopyroxène, de la cordiérite et de la sillimanite prismatique et en aiguilles. Le leucosome est de composition quartzofeldspathique et représente entre 5 et 10 % de la roche. Il se présente en rubans boudinés d’épaisseur irrégulière variant de 0,5 à 10 cm.  

 

Complexe de Zeni 2 (ApPzen2) : Mylonites felsique et intermédiaire

Les mylonites felsique et intermédiaire de l’unité ApPzen2 alternent avec des niveaux décimétriques à métriques, rarement décamétriques, d’amphibolite donnant à la séquence un aspect grossièrement rubané à gneissique. L’unité contient aussi des gneiss de composition tonalitique à granitique et, localement, monzodioritique quartzifère. La composition des mylonites varie de tonalitique à granitique et de dioritique à monzonitique quartzifère. Elles sont principalement leucocrates, à grain fin et moyen. Elles contiennent de la biotite, du grenat et de la magnétite. La hornblende est parfois présente en quantité mineure (2 à 3 %), mais peut exceptionnellement atteindre 15 %. On note localement la présence d’augite et d’hypersthène. En lame mince, on observe des cristaux d’allanite remplacés en bordure par de l’épidote, ainsi que de l’apatite et du zircon. Le rubanement du quartz et l’alignement des minéraux définissent la structure mylonitique. Les minéraux felsiques sont xénomorphes avec une microstructure en mosaïque. La biotite se présente en agrégats fusiformes de paillettes remplissant les interstices entre les cristaux et moulant les porphyroblastes arrondis de grenat. La chlorite, la séricite et l’épidote remplacent les minéraux primaires.

L’amphibolite de l’unité ApPzen2 est comparable à celle de l’unité ApPzen1, mais présente une granulométrie plus grossière, une recristallisation plus forte et une proportion de grenat généralement plus importante. Taner (1992) soulignait d’ailleurs que le grenat représentait un constituant important et caractéristique des roches mafiques du Complexe de Zeni. La distribution du grenat est très variable et aléatoire et son abondance varie de traces jusqu’à 30 %. Taner (1992) mentionne que le grenat se présente sous la forme de cristaux pœcilitiques lorsque la quantité de hornblende (en remplacement du clinopyroxène) est importante. Il peut aussi former des couronnes millimétriques constituées de grenat au centre entouré de lattes de plagioclase et d’une bonne quantité de hornblende. L’amphibolite est également coupée par des veinules composées de porphyroclastes de plagioclase, d’amphibole, de grenat et de quartz qui montrent une altération importante en chlorite, séricite et épidote.

Le gneiss observé dans l’unité ApPzen2 est rubané et à grain fin à moyen. Le rubanement est défini par l’alternance de rubans millimétriques blanchâtres de composition tonalitique ou granitique et de rubans sombres constitués principalement de biotite. Le gneiss contient aussi des rubans granitiques (<5 %) à grain plus grossier de 1 à 2 cm d’épaisseur parallèles à la foliation. Les rubans millimétriques clairs contiennent du quartz à extinction ondulante, du plagioclase, de l’orthose, du microcline, un peu de hornblende et de biotite. Les lits sombres renferment de la biotite ± hornblende avec, par endroits, du clinopyroxène, de l’hypersthène (<2 %) et de la magnétite. L’apatite, le sphène, la calcite et le zircon sont des phases accessoires. Les roches possèdent une microstructure granoblastique ou en mosaïque. On note aussi la présence de perthites et de myrmékites. Le faible contenu en chlorite, en épidote et en séricite reflète une faible altération.

Les mylonites, les amphibolites et les gneiss de l’unité ApPzen2 sont communément coupés par des intrusions tardives métriques à décamétriques peu déformées de composition principalement intermédiaire (diorite, monzonite, monzodiorite quartzifère, diorite quartzifère et monzodiorite) et par du gabbro. Les roches intermédiaires massives et homogènes sont à granulométrie variant de fine à moyenne et légèrement granoblastiques. Elles contiennent de la biotite (5 à 15 %), de la hornblende (5 à 20 %), de la magnétite (jusqu’à 3 %), un peu d’épidote et du grenat. Le gabbro se distingue de l’amphibolite par une recristallisation moins prononcée et par un aspect tacheté vert et blanc associé à la présence du plagioclase et des amphiboles.

Complexe de Zeni 3 (ApPzen3) : Paragneiss

L’unité ApPzen3 est un paragneiss gris clair à gris moyen et fortement folié. La roche ne présente pas de rubanement net, même si les minéraux clairs semblent grossièrement alignés suivant la foliation. Le paragneiss est à grain fin, homogène et majoritairement composé de quartz (65 à 80 %) avec des proportions moindres de plagioclase (5 à 15 %). Il contient aussi de la biotite (<10 %), de la muscovite, de l’amphibole et, par endroits, du clinopyroxène, du grenat et du spinelle. Le grenat est porphyroblastique et forme localement des amas globulaires fracturés ou des couronnes entourant le plagioclase. Le spinelle a été observé en petite quantité sous la forme de couronnes autour des autres minéraux où il est associé à une bordure intérieure de quartz. De l’épidote ferrifère, de la séricite et, plus rarement, du carbonate sont présents comme minéraux d’altération. Des niveaux décamétriques d’amphibolite, contenant aussi de l’augite et du grenat, sont intercalés dans le paragneiss. Le contact avec le paragneiss est marqué par des lits centimétriques de chert blanchâtre.

Complexe de Zeni 3a (ApPzen3a) : Schiste à biotite et muscovite

Le schiste de la sous-unité ApPzen3a est finement a moyennement grenu. Il présente une cassure fraîche gris moyen et une patine brun rougeâtre. Le clivage ardoisier parallèle à la stratification donne à la roche un débit en bancs de moins de 10 cm d’épaisseur (Danis, 1991). Le schiste est principalement composé de muscovite-biotite ± grenat ± sillimanite avec des intercalations hectométriques de schistes à graphite-muscovite ± grenat ± tourmaline. Il renferme des lentilles de quartz de moins de 2 cm de longueur. Owen (1989) mentionne aussi la présence locale d’andalousite et de tourmaline. La sous-unité ApPzen3a renferme localement des bancs et des lentilles de granitoïdes blancs à muscovite-tourmaline ± grenat ± biotite de moins de 5 m de largeur (van der Leeden, 1995). Les minéraux accessoires sont le grenat, la tourmaline, le zircon, l’épidote et les minéraux opaques. La tourmaline tend à constituer des agrégats.

Complexe de Zeni 3b (ApPzen3b) : Paragneiss avec niveaux sulfurés

Des niveaux à sulfures, oxydés en surface, affleurent sur deux collines alignées selon une orientation NNW (Hammouche et al., 2011). Ces niveaux de formation de fer intercalés dans la séquence de paragneiss se présentent en bandes décamétriques à l’intérieur d’une zone d’une épaisseur totale de 50 à 60 m sur au moins 700 m de longueur qui semblent se prolonger vers le sud. Ils sont parfois découpés en échelons par des failles de décrochement senestre de direction NE injectées par des filons tardifs de pegmatite de 10 à 12 cm d’épaisseur.

Épaisseur et distribution

Le Complexe de Zeni se situe dans la partie sud du Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude (Lafrance et al., 2019). Il fait 5 à 15 km de largeur et s’étend sur plus de 65 km de long selon une direction variant de N-S à WNW-ESE du nord vers le sud. L’unité ApPzen1 (271 km2) forme une bande d’une largeur moyenne de 5 km, alors que l’unité ApPzen2 (616 km2) fait entre 7 et 10 km de largeur. L’unité ApPzen3 (63 km2) est très étroite (<100 m), fait environ 3 km de long et se situe dans la partie nord du Complexe de Zeni. Les sous-unités ApPzen3a (7 km2) et ApPzen3b (<1 km2) occupent des superficies restreintes.

Datation

Une datation réalisée sur une mylonite tonalitique de l’unité ApPzen2, prélevée par Clark et al. (2008), a donné un âge de cristallisation autour de 2480 Ma. Cet âge est considéré comme celui de la mise en place de la tonalite dans les roches volcano-sédimentaires, ce qui situe le complexe à la limite entre l’Archéen et le Paléoprotérozoïque. L’intersection inférieure de la discordia autour de 1790 Ma est interprétée comme représentant une perte en Pb associée à un événement métamorphique.

Système isotopiqueMinéralÂge de cristallisation (Ma)(+)(-)Référence(s)
U-PbZircon24801111David et al., 2009

 

Relation(s) stratigraphique(s)

La continuité structurale et les similitudes lithologiques entre l’unité ApPzen2 et les unités du Complexe d’Advance (ApPadv) pourraient indiquer un lien de parenté. D’ailleurs, Taner (1992) mentionne que les faciès du Complexe de Zeni sont localement similaires aux gneiss dioritiques de la sous-unité E1e (maintenant assignée au Complexe d’Advance) caractérisés par des niveaux mafiques pauvres en grenat.

L’unité ApPzen1 est limitée à l’ouest et à l’est par des zones de cisaillement. L’unité ApPzen2 est donc en contact de faille avec l’unité ApPzen1. Le contact sud, qui sépare le Complexe de Zeni du Complexe de Jannière (ApPjai) et du Granite de La Pinaudière (nAlai), est aussi de nature tectonique. Une structure protomylonitique accompagnée d’une hématitisation locale importante se développe de part et d’autre des zones de cisaillement. 

Le Complexe de Zeni est coupé par le Granite de Ramusio (mPram) dans lequel on trouve des enclaves du Complexe de Zeni (Taner, 1992).

Paléontologie

Ne s’applique pas. 

Références

Auteur(s)TitreAnnée de publicationHyperlien (EXAMINE ou Autre)
CLARK, T. – LECLAIR, A. – PUFAHL, P. – DAVID, J.
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2008RP 2008-01
DANIS, D.Géologie de la région du lac Raude, Territoire-du-Nouveau-Québec. Ministère de l’Énergie et des Ressources, Québec; ET 88-10, 73 pages, 5 plans.1991

ET 88-10

DAVID, J.  – MOUKHSIL, A. – CLARK, T. – HEBERT, C. – NANTEL, S. – DION, C. – SAPPIN, A.-A.

Datations U-Pb effectuées dans les provinces de Grenville et de Churchill en 2006-2007. Ministère des Ressources naturelles et de la Faune, Québec; RP 2009-03, 32 pages.

2009RP 2009-03
HAMMOUCHE, H. – LEGOUIX, C. – GOUTIER, J. – DION, C. – PETRELLA, L.Géologie de la région du lac Bonaventure. Ministère des Ressources naturelles, Québec; RG 2011-03, 37 pages, 1 plan.2011RG 2011-03
HAMMOUCHE, H. – LEGOUIX, C. – GOUTIER, J. – DION, C.Géologie de la région du lac Zeni. Ministère des Ressources naturelles, Québec; RG 2012-02, 35 pages, 1 plan.2012RG 2012-02
CHARETTE, B. – LAFRANCE, I. – VANIER, M.-A. –  GODET, A.Domaine de Mistinibi-Raude, sud-est de la Province de Churchill, Nunavik, Québec, Canada : synthèse de la géologie. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec. BG 2019-07.2019BG 2019-07
LAFRANCE, I. – CHARETTE, B. – VANIER, M.-A.Sud-est de la Province de Churchill, Nunavik, Québec, Canada : synthèse de la géologie. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec.2019Bulletin géologiQUE
TANER, M.F.Reconnaissance géologique de la région du lac Juillet, Territoire-du-Nouveau-Québec. Ministère de l’Énergie et des Ressources, Québec; MB 91-19, 132 pages, 7 plans.1992MB 91-19
TANER, M.F.Reconnaissance géologique de la région du lac Juillet, Nouveau-Québec. Ministère de l’Énergie et des Ressources, Québec; DP 87-11, 23 pages, 7 plans.1987DP 87-11
VAN DER LEEDEN, J. – BÉLANGER, M. – DANIS, D. – GIRARD, R. – MARTELAIN, J.Lithotectonic domains in the high-grade terrain east of the Labrador Trough (Quebec). In: The Early Proterozoic Trans-Hudson Orogen (Lewry, J.F. and Stauffer, M.R., editors). Geological Association of Canada; Special Paper 37, pages 371-386.1990

 

 

30 janvier 2019