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Groupe de Lake Harbour
Étiquette stratigraphique : [ppro]hb
Symbole cartographique : pPhb

Première publication : 16 novembre 2017
Dernière modification : 19 avril 2018

 

 

Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
pPhb4 Amphibolite
pPhb3 Roches calcosilicatées et marbres
pPhb2 Quartzite
pPhb1 Paragneiss
      pPhb1a Diatexite dérivée de la fusion de paragneiss
 
Auteur :Jackson et Taylor, 1972
Âge :Précambrien / Protérozoïque / Paléoprotérozoïque
Coupe type : 
Région type :Terre de Baffin, Nunavut et région de la rivière Koroc (feuillet SNRC 24I)
Province géologique :Province de Churchill
Subdivision géologique :Zone noyau
Lithologie :Roches volcano-sédimentaires
Type d’unité :Llithodémique
Rang :Complexe
Statut :Formel
Usage :Actif

 

 

Unité(s) apparentée(s)

Aucune

 

 

Historique

Le Groupe de Lake Harbour a été introduit par Jackson et Taylor (1972) pour désigner une séquence de roches volcano-sédimentaires paléoprotérozoïques localisée sur l’île de Baffin, au Nunavut, et dans le nord-est du Québec et du Labrador (« Dorset fold belt »). Taylor (1979) a repris le terme, mais en ramenant l’unité au rang de formation dans le but, selon lui, de respecter le Code stratigraphique nord-américain en vigueur à l’époque. Hoffman (1988) a par contre utilisé le terme informel de « Koroc River sediments » tout en reconnaissant sa similarité avec le Groupe de Lake Harbour. Pour des raisons de priorité, Verpaelst et al. (2000) et Simard et al. (2013) ont maintenu le terme Groupe de Lake Harbour dans les secteurs de la rivière Koroc et de Kuujjuaq. Même si la corrélation avec les unités de l’île de Baffin demeure incertaine, Lafrance et al. (2015, 2016) et Mathieu et al. (2018) ont aussi assigné les séquences de roches volcano-sédimentaires situées dans la partie orientale de la Zone noyau au Groupe de Lake Harbour afin d’assurer une certaine continuité avec les unités reconnues plus au nord.

Le degré de métamorphisme dans les roches du Groupe de Lake Harbour du sud-est de la province de Churchill (SEPC), notamment la perte des structures primaires, fait en sorte que l’utilisation du terme groupe est inapproprié. Étant donné qu’il s’agit d’un nom bien établi dans la littérature, le terme Groupe de Lake Harbour a été maintenu. Toutefois, l’unité se situe au rang de complexe puisqu’elle regroupe des roches de différentes classes génétiques.

Description

Le Groupe de Lake Harbour comprend quatre unités : 1) une unité de paragneiss (pPhb1); 2) une unité de quartzite (pPhb2); 3) une unité de roches calcosilicatées et de marbres (pPhb3); et 4) une unité d’amphibolite (pPhb4). Dans la région de la rivière Koroc, Verpaelst et al. (2000) décrivent une séquence sédimentaire d’une épaisseur apparente de l’ordre du kilomètre. Les limites stratigraphiques ne sont pas exposées et la polarité sédimentaire demeure incertaine. Le contact inférieur, observé près de la rivière Baudan, est une zone de cisaillement ductile, voire une zone de décollement. Toutefois, le marbre qui se trouve à la « base » de la séquence à cet endroit pourrait n’être qu’un horizon plus ductile dans lequel s’est concentrée la déformation. Partout ailleurs, le contact inférieur correspond à une faille dans une zone de cisaillement ductile. Le contact supérieur n’a pas été observé. À plusieurs endroits, on observe de la pegmatite rose sur une épaisseur variant entre un et trois mètres, en contact avec les gneiss archéens et les marbres.

Le Groupe de Lake Harbour est caractérisé par le développement d’assemblages métamorphiques au faciès des amphibolites et par des évidences de fusion partielle plus ou moins avancée. Il montre une paragenèse à biotite, plagioclase, feldspath potassique, quartz, grenat, sillimanite, muscovite et amphibole. Le degré de fusion partielle est aussi très variable, allant de paragneiss renfermant de 2 à 30 % de leucosome à la métatexite stromatique, jusqu’au granite d’anatexie. La présence de leucosome indique que les conditions métamorphiques atteintes excédaient les conditions correspondant à la fusion résultant de la déshydratation des micas. De même, la présence de sillimanite démontre que le champ de stabilité de ce minéral a été atteint. Ces observations suggèrent un métamorphisme au faciès des amphibolites corroborées par les calculs géothermobarométriques de Charette (2016) dans la région du lac Henrietta, et indiquent des conditions P-T de 5,8 kbar à 645 °C et de 6,5 kbar à 771 °C dans les métasédiments du Groupe de Lake Harbour.

Groupe de Lake Harbour 1 (pPhb1) : Paragneiss

Le paragneiss est l’unité prédominante du Groupe de Lake Harbour. Il présente communément une structure rubanée ou stromatique matérialisée par la présence de 5 à 25 % de rubans millimétriques à centimétriques de leucosome blanchâtre. La composition de la roche varie suivant la quantité de feldspath potassique (1 à 30 %), de quartz (5 à 30 %) et de minéraux mafiques (biotite et grenat, 10 à 25 %). Sa couleur varie de gris moyen à gris foncé en cassure fraîche avec une patine brunâtre ou brun rouille caractéristique. Le paragneiss est de granulométrie fine à moyenne, bien folié et possède une microstructure granoblastique bien développée. La biotite et le grenat sont associés localement à la sillimanite. Le grenat est sous la forme de petits grains disséminés ou en pœciloblastes centimétriques contenant des inclusions des autres minéraux observés dans le paragneiss. La sillimanite se présente sous plusieurs formes : 1) en petits prismes disséminés; 2) sous forme fibreuse, associée aux micas (muscovite et biotite); 3) en nodules millimétriques à centimétriques; et 4) en amas flexueux entourant les phénocristaux de feldspath. La muscovite, la cordiérite, le zircon, l’apatite, l’épidote, le graphite, l’allanite, la tourmaline, la magnétite, le rutile et les sulfures sont les minéraux secondaires les plus répandus.

Dans la Zone de cisaillement de Falcoz, le paragneiss montre une structure protomylonitique bien définie à rubans de quartz. En affleurement, on observe de nombreuses zones rouillées de largeur décimétrique à décamétrique, ainsi que des niveaux de paragneiss ayant subi de fortes altérations de surface et où la roche est réduite en sable. Dans ces niveaux, le paragneiss est riche en feldspath potassique et renferme 5 à 20 % de graphite. Plus localement, l’orthopyroxène est observé dans le paragneiss. Ce dernier prend alors une couleur d’altération brun cassonade caractéristique des roches à orthopyroxène. Dans ces roches, la biotite (2 à 8 %) a une teinte brun foncé, presque rougeâtre, indiquant une biotite de haute température. On y observe aussi de la hornblende verte (3 à 7 %), du grenat (5 à 15 %) et de l’augite (<5 %).

Des niveaux décimétriques à décamétriques de quartzite impur, de roches calcosilicatées et d’amphibolite sont intercalés dans le paragneiss de l’unité pPhb1. Des grenatites ont aussi été observées sur trois affleurements dans la région de la rivière Koroc. Deux d’entre eux contiennent du diopside et du sphène avec ou sans calcite, plagioclase, épidote, magnétite et sulfures. Quant au troisième affleurement, situé dans la Zone de cisaillement de Falcoz, il contient aussi du quartz, de l’apatite, des sulfures, de la biotite rouge, de la magnétite, de la monazite et de la harrisonite.

pPhb1a : Diatexite dérivée de la fusion de paragneiss

Dans certains secteurs, la fusion plus prononcée des paragneiss a produit des diatexites assignées à la sous-unité pPhb1a. Ces diatexites renferment 40 à 65 % de mobilisat sous la forme de rubans blanchâtres millimétriques à centimétriques. En affleurement, on observe de nombreuses zones d’accumulation de leucosome, ainsi que des enclaves et des niveaux décimétriques à métriques de paragneiss préservé. La diatexite est hétérogranulaire, grise en surface altérée et blanc brunâtre en cassure fraîche. Sa composition est variable en raison de la distribution inégale du feldspath potassique (0 à 20 %) dans la roche. Elle contient 10 à 20 % de biotite brune à rouge formant des schlierens moulant les amas ou les plages quartzofeldspathiques. La biotite est régulièrement associée à des feuillets de muscovite et, plus localement, à de la sillimanite. Les principaux minéraux accessoires sont le grenat (<5 %), le sphène, la hornblende, l’apatite, le zircon, l’allanite, l’épidote et le graphite.

Groupe de Lake Harbour 2 (pPhb2) : Quartzite

Le quartzite est surtout présent dans le secteur de la rivière Barnouin où il constitue, d’après Verpaelst et al. (2000), le sommet apparent du groupe. On le trouve également, en quantité moindre, intercalé dans le paragneiss de l’unité pPhb1. Il se compose de 75 à 95 % de quartz recristallisé plus finement ou formant de grandes plages engrenées, lenticulaires ou en rubans. Sa surface altérée est de couleur gris blanchâtre alors qu’il est blanc en cassure fraîche. Il renferme 2 à 5 % de muscovite et approximativement 2 % de biotite localement chloritisée. Les minéraux micacés donnent parfois une microstructure lépidoblastique à la roche, surtout évidente en lames minces, mais qui peut donner un aspect rubané au quartzite. L’unité est traversée par des veines et des veinules de quartz.

Les niveaux de quartzite impur renferment jusqu’à 10 % de feldspath potassique ou de plagioclase, ainsi que des lamines riches en muscovite, en sillimanite ou en graphite. La sillimanite se présente sous la forme d’amas flexueux de fines aiguilles. La biotite (<12 %), brune à verte et à inclusions de zircon, le grenat (<2 %) et la tourmaline sont aussi régulièrement observés. Les minéraux accessoires sont l’apatite, le clinopyroxène, le zircon, le graphite, la magnétite et les sulfures. Dans plusieurs secteurs, particulièrement à proximité des filons-couches de roches ultramafiques de la Suite de Nuvulialuk (pPnuv), le quartzite renferme une minéralisation (5 à 25 %) en pyrite et en graphite, disséminée et en lamines.

Groupe de Lake Harbour 3 (pPhb3) : Roches calcosilicatées et marbres

Les roches calcosilicatées et les marbres sont souvent situés au contact entre les gneiss archéens et les paragneiss. Étant donné que plusieurs de ces contacts sont tectoniques, il est possible que ces lithologies aient agit comme matériaux ductiles ayant facilité le mouvement sur les surfaces de cisaillement. Ils pourraient aussi représenter des zones d’altération à proximité des zones de failles NE-SW. Ces roches renferment d’ailleurs des rubans millimétriques de quartz, indiquant une fabrique protomylonitique, et forment régulièrement des boudins de longueur centimétrique à métrique à l’intérieur des différentes unités du Groupe de Lake Harbour. Dans ce cas, des bordures réactionnelles sont observées en périphérie des boudins.

D’après Verpaelst et al. (2000), le marbre forme des séquences minces, généralement à la base du Groupe de Lake Harbour. Il est majoritairement de composition calcitique, bien qu’on trouve également du marbre dolomitique. Il est souvent intercalé entre des niveaux de paragneiss ou de quartzite plus ou moins pur. Le marbre est à grain moyen à grossier, très déformé et à microstructure granoblastique. Il peut être équi- ou hétérogranulaire et il est généralement bien folié. Durant un épisode de déformation à basse température, une mylonitisation a causé la réduction de la granulométrie de certains marbres. Les minéraux observés sont les carbonates, la phlogopite, la trémolite, l’olivine, le diopside et la scapolite. L’olivine est altérée à divers degrés en serpentine et en iddingsite; certains cristaux sont en partie remplacés par la chondrodite. Le marbre contient aussi une grande variété de minéraux accessoires : sulfures, apatite, graphite, sphène, grenat, épidote, zircon, tourmaline, quartz et feldspath.

Les roches calcosilicatées sont généralement affiliées aux marbres et elles ont sensiblement le même mode d’occurrence sur le terrain. Leur minéralogie est variée et montre une alternance compositionnelle sous forme de rubans ou d’amas millimétriques à décimétriques. Elles sont finement à moyennement grenues et de couleur pâle avec une teinte verdâtre. En plus des carbonates, le diopside, la trémolite, l’épidote, la scapolite, le plagioclase, le quartz et le sphène sont les minéraux usuels de ces roches. La hornblende, l’apatite, l’olivine, la phlogopite, le grenat, la muscovite, le spinelle, la chlorite, le zircon et l’allanite peuvent aussi être présents localement. L’olivine est coronitique (couronne de clinopyroxène) et souvent serpentinisée.

Groupe de Lake Harbour 4 (pPhb4) : Amphibolite

L’amphibolite est intercalée dans les autres unités du Groupe de Lake Harbour, surtout le paragneiss et le quartzite. L’unité pPhb4 est finement grenue ou aphanitique, granoblastique, rubanée et de couleur gris vert foncé à noir. Dans la région de la rivière Koroc (Verpaelst et al., 2000), l’amphibolite dérivée de basalte forme des coulées à faciès massif, coussiné ou bréchique. Elle est toutefois trop déformée pour qu’on puisse y déterminer des polarités. Son épaisseur réelle est aussi difficile à évaluer en raison de la déformation importante. L’amphibolite renferme 45 à 65 % de minéraux mafiques, qui consistent en hornblende verte (40 à 50 %), en clinopyroxène (2 à 20 %) et en biotite brune (2 à 10 %). Le quartz (<3 %), le sphène, les sulfures, la magnétite, la chlorite, l’apatite, le grenat et l’actinote sont les principaux minéraux accessoires. La hornblende est altérée en biotite localement. L’épidote apparait comme minéral d’altération du plagioclase et des minéraux mafiques. Le quartz est interstitiel ou sous forme de globules dans la hornblende. Localement, le grenat peut représenter jusqu’à 35 % de l’amphibolite.

Épaisseur et distribution

Le Groupe de Lake Harbour forme des séquences de quelques km à près de 30 km de largeur dans la partie est de la Zone noyau, entre la Zone de cisaillement de Moonbase et le Corridor de déformation de Blumath. Les séquences les plus importantes se trouvent dans la région de la rivière Koroc (feuillet 24I). Le paragneiss (pPhb1) est l’unité dominante mais le quartzite (pPhb2) peut aussi représenter des séquences de plus de 10 km de largeur. Les niveaux de roches calcosilicatées et de marbres (pPhb3) les plus importants sont dans le secteur de Keglo Bay (SNRC 24P04) et de la rivière Abrat (feuillet 24P03), où ils atteignent quelques kilomètres de largeur apparente. L’unité d’amphibolite (pPhb4) est plus restreinte mais comprend tout de même deux lambeaux d’environ 3 km sur 10 km dans les secteurs du ruisseau Naksaluk (feuillet 24I11) et du lac Laforme (feuillet 24H15).

Datation

Sur l’île de Baffin, les dates obtenues sur des zircons détritiques du Groupe de Lake Harbour ont contraint le dépôt des sédiments à un âge plus jeune que 1934 ±2 Ma (Scott et Gauthier, 1996). Selon les travaux de Charette (2016), une dizaine de cœurs de zircons fracturés ont donné des âges d’héritage situés entre 2597 et 2019 Ma (13IL3008). Enfin, l’analyse des isotopes du soufre effectuée sur deux échantillons de paragneiss indique aussi qu’ils sont issus d’un protolite d’âge protérozoïque (Wing et al., 2012).

Les travaux de Charette (2016) soulignent que les roches du Groupe de Lake Harbour ont été en grande partie rééquilibrées dans des conditions métamorphiques correspondant au solidus hydraté lors de la cristallisation des liquides anatectiques vers 1825 à 1812 Ma.

Relations stratigraphiques

Les roches volcano-sédimentaires métamorphisées du Groupe de Lake Harbour reposent en discordance sur le socle archéen gneissique. Toutefois, les contacts observés aujourd’hui sont de nature tectonique et peut être oblitérés par la fusion partielle ayant affectée l’ensemble de ces roches au Paléoprotérozoïque ainsi que par la présence d’injections tardives de granite et de pegmatite. Le paragneiss et le quartzite du Groupe de Lake Harbour sont injectés par des filons-couches et des dykes de roches mafiques et ultramafiques de la Suite de Nuvulialuk (pPnuv).

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

 

Auteur(s)TitreAnnée de publicationHyperlien (EXAMINE ou Autre)
CHARETTE, B.Long-lived Anatexis in the Exhumed Middle Crust from the Torngat Orogen and Eastern Core Zone: Constraints from Geochronology, Petrochronology, and Phase Equilibria Modeling. University of Waterloo; mémoire de maîtrise, 427 pages. 2016Source
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WING, B. – MOUKHSIL, A. – SOLGADI, F. – HAMMOUCHE, H. – LAFRANCE, I.

Analyses des isotopes de soufre des échantillons recueillis à l’été 2011 par Géologie Québec lors des projets de cartographie géologique des provinces de Grenville et de Churchill. Ministère des Ressources naturelles, Québec; MB 2012-08, 14 pages.

2012

MB 2012-08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 novembre 2017