Dernière modification : 25 août 2023
| Auteur(s) : | Laurin et Sharma, 1975 |
| Âge : | Mésoprotérozoïque |
| Stratotype : | Lac Saint-Jean (localité type) |
| Région type : | Saguenay–Lac-Saint-Jean (feuillet SNRC 22E) |
| Province géologique : | Province de Grenville |
| Subdivision géologique : | Allochtone |
| Lithologie : | Roches plutoniques mafiques, ultramafiques et felsiques |
| Catégorie : | Lithodémique |
| Rang : | Suite |
| Statut : | Formel |
| Usage : | Actif |
- Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean
Historique
La Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean (SALSJ) constitue la principale masse intrusive de la région du réservoir Pipmuacan (feuillet 22E), dont elle couvre >40 % de la superficie. Jadis plus étendue (Laurin et Sharma, 1975), sa superficie a été réduite de façon substantielle à la suite de l’apport de nouvelles données géochronologiques. En effet, les âges isotopiques obtenus ont mené à l’attribution d’environ 20 % de la superficie initiale de cette suite à deux autres suites anorthositiques plus jeunes que la SALSJ, soit la Suite anorthositique de Pipmuacan, datée entre 1082 Ma et 1045 Ma, et la Suite anorthositique de Valin, datée entre 1016 Ma et 1008 Ma (Hébert et al., 2009).
La SALSJ a également été cartographiée dans le feuillet 22D par Hébert et Lacoste (1998), dans le SSW du feuillet 22F13 par Moukhsil et al. (2009), dans le NNE du feuillet 32A08 et dans la partie est du feuillet 32A16 respectivement au sud et au nord du lac Saint-Jean par Moukhsil et Daoudene (2019) et Moukhsil et El Bourki (2020), ainsi que dans la partie est des feuillets 32H01 et 32H08 par El Bourki et Moukhsil (2021, 2022).
Les descriptions des lithologies de cette intrusion proviennent des travaux de synthèse géologique du feuillet 22E de Hébert et al. (2009). Ces auteurs ont regroupé les différentes lithologies de cette suite en deux principaux faciès : a) un faciès mafique à ultramafique, et b) un faciès intermédiaire à felsique. Les observations de terrain de ces auteurs montrent que les caractéristiques telles que le type de lithologie, les structures primaires, le contenu en magnétite, en ilménite et en apatite ainsi que la déformation ne sont pas distribuées de manière homogène dans la SALSJ. Cette unité a été recartrographiée dans les feuillets 22D10 et 22D15 lors des travaux de terrain de Talla Takam et Moukhsil (2023).
Description
La SALSJ est constituée d’une série de lobes mis en place à la faveur d’injections magmatiques successives (Hébert, 1995). La phase mafique à ultramafique contient huit unités (mPlsj1 à mPlsj8), lesquelles comprennent de l’anorthosite, de la leuconorite, de la troctolite, de la norite, de la gabbronorite, du gabbro à olivine, du gabbro, de la pyroxénite, de la péridotite, de la dunite, de la magnétitite et de la nelsonite (Hébert et al., 2009). Une nouvelle unité (mPlsj9) a été ajoutée à cette phase par El Bourki et Moukhsil (2022) dans les feuillets 32H08 et 22E05. Elle est composée de troctolite, de leuconorite, d’anorthosite et de gabbronorite avec des injections de dykes de granite à feldspath alcalin et de syénite avec ou sans quartz. La phase intermédiaire à felsique est représentée par le Granite de Du Bras et la Charnockite de Patrick Ouest (Hébert et al., 2009).
Faciès mafique à ultramafique
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 1 (mPlsj1) : Gabbronorite avec ou sans oxydes de Fe-Ti-P, leuconorite coronitique
L’unité mPlsj1 est constituée principalement de gabbronorite pouvant contenir de minces niveaux de leuconorite coronitique. La gabbronorite est une lithologie fortement associée aux masses anorthositiques, d’où la présence courante de franges gabbronoritiques en bordure de masses anorthositiques. Hébert et Cadieux (2003) et Hébert et Lacoste (1998) ont décrit des niveaux de gabbronorite en bordure de l’Anorthosite de Mattawa, tandis que Gobeil et al. (2002) en ont observé en périphérie de la Suite plutonique mafique de De La Blache (coin NE du feuillet 22E). La gabbronorite est brunâtre à verdâtre ou noire en surface altérée et gris brunâtre ou noire en surface fraîche. De plus, elle est homogène, à grain moyen et contient <50 % d’orthopyroxène coronitique. De grands cristaux de pyroxène forment souvent des chapelets étirés parallèlement à la foliation. Quelques niveaux de gabbronorite à oxydes de Fe-Ti-P sont observés dans cette unité.
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 2 (mPlsj2) : Anorthosite localement enrichie en Fe-Ti, leuconorite à plagioclase mauve, bleuté ou gris clair à blanc porphyroclastique, gabbro, norite, niveaux de roche ultramafique et de gabbronorite à oxydes de Fe-Ti
C’est l’unité majeure de la SALSJ. Elle est composée d’anorthosite et de leuconorite à plagioclase mauve, gris clair ou bleuté (Hébert et al., 2009). Elle inclut également de rares niveaux de norite, de gabbro, de gabbronorite et de pyroxénite. L’anorthosite est la roche la plus commune et se compose à >90 % de plagioclase (labradorite) centimétrique à décimétrique, et de <10 % d’orthopyroxène généralement coronitique. La leuconorite contient de l’orthopyroxène coronitique (10 à 35 %), de la hornblende et de la biotite.
Le litage primaire est facilement reconnaissable dans l’anorthosite et la leuconorite. Celui-ci est communément souligné par l’alternance de niveaux d’anorthosite et de leuconorite de granulométrie variable. L’épaisseur des niveaux individuels varie de quelques dizaines de centimètres à ~3 m. On observe également des niveaux de mélange de magmas anorthositique et leuconoritique. À l’intérieur de ceux-ci, la phase leuconoritique forme localement des amas plus ou moins ovoïdes en relief négatif par rapport à la phase anorthositique qui les entoure.
Cette unité renferme également de l’anorthosite enrichie en fer et titane et de minces niveaux de pyroxénite, de péridotite, et quelques niveaux de dunite, de gabbro localement à olivine et de magnétitite à ilménite. Par endroits, l’apatite peut constituer jusqu’à 20 % de ces roches. Des minéralisations en chalcopyrite, en pyrite et en pyrrhotite y sont présentes (Hébert et Beaumier, 2000).
L’anorthosite et la leuconorite à plagioclase gris clair présentent localement des phénocristaux pœcilitiques d’orthopyroxène (2 à 8 cm de longueur) d’aspect moucheté. Des niveaux de gabbronorite enrichis en oxydes de Fe-Ti (ilménite-magnétite) sont présents. Par endroits, soit le long de la bordure sud du lac Saint-Jean (feuillet 32A08), l’anorthosite est blanchâtre et présente une recristallisation très avancée du plagioclase. Dans le feuillet 22F13, la Zone de cisaillement de Pipmuacan, au mouvement dextre, borde cette unité vers le sud (Moukhsil et al., 2009).
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 3 (mPlsj3) : Leuconorite, anorthosite, norite, troctolite et leucotroctolite, à plagioclase généralement de type andésine, mauve ou gris clair; niveaux de pyroxénite, péridotite, nelsonite, dunite et de magnétitite à ilménite ± vanadifère et à spinelle ± chromifère et apatite (1 à 20 %)
Laurin et Sharma (1975) ont défini cette unité comme un ensemble d’anorthosite gabbroïque et de gabbro anorthositique. Ces anciennes appellations ont été remplacées par « leuconorite » et « leucogabbronorite », respectivement. Selon Hébert et al. (2009), l’unité mPlsj3 se distingue de l’unité mPlsj2 par une plus forte proportion de leuconorite (70 %), comparativement à l’anorthosite (30 %). Selon ces auteurs, ces roches sont localement composées de plagioclase de type andésine. Les niveaux à andésine se trouvent essentiellement dans la partie centre-nord du feuillet 22E; ils sont communément enrichis en magnétite titanifère, en ilménite et en apatite (Cimon et Hébert, 1998; Hébert, 2001; Hébert et al., 2005). Cette unité contient également de la leuconorite à olivine en niveaux très minces dans la leuconorite et la norite. L’olivine est toujours séparée du plagioclase par des couronnes successives de pyroxène, de hornblende et de grenat (coronite).
Généralement, les lithologies ultramafiques et les niveaux de magnétitite et de nelsonite se concentrent dans l’unité mPlsj3. Hébert et al. (2009) mentionnent plus particulièrement la présence de clinopyroxénite dans la partie NE du lac Pamouscachiou (feuillet 22E10) et d’orthopyroxénite dans le secteur du lac à Paul (feuillet 22E15), où une minéralisation en apatite est associée à la nelsonite et au gabbro anorthositique. Des niveaux de péridotite et de dunite ont été observés dans les forages de Mines d’Or Virginia réalisés dans le secteur du lac à Paul (Francoeur, 1998; Archer et al., 1998). La péridotite et la dunite contiennent couramment des concentrations d’oxydes de Fe-Ti et d’apatite. La magnétitite se présente sous forme de niveaux massifs ou de brèches constituées de magnétite titanifère, d’ilménite et d’apatite (1 à 20 %). Dans les niveaux massifs, ces minéraux sont de granulométrie moyenne à fine. En revanche, dans les brèches, ils sont souvent de granulométrie grossière et forment une mésostase qui enrobe des fragments d’anorthosite, de leuconorite et de norite ainsi que des cristaux ou des fragments de plagioclase et de pyroxène. La nelsonite est une roche composée principalement d’ilménite et d’apatite et d’un peu de magnétite. L’ilménite est gris-noir à noire, tandis que l’apatite varie de blanc, jaunâtre à verdâtre. Les niveaux de nelsonite se situent principalement dans le secteur du lac à Paul, où la société SOQUEM (Société québécoise de l’exploration minière) a intersecté plusieurs niveaux par forage (Roy, 2001).
L’anorthosite et la leuconorite à plagioclase se présentent sous une couleur mauve ou grise.
Les lithologies mauves sont dans la majorité des cas protoclastiques (cristaux jusqu’à 20 cm de longueur). En surface altérée, les roches sont gris blanchâtre à gris foncé. En surface fraîche, le plagioclase est mauve foncé. Les minéraux ferromagnésiens (5 à 10 cm) sont eux aussi protoclastiques et à texture coronitique, où le pyroxène est entouré d’amphibole et localement d’un peu de biotite. La biotite forme aussi des couronnes autour des minéraux d’oxydes de fer, comme la magnétite et l’ilménite. Au microscope, l’anorthosite à plagioclase mauve renferme du pyroxène faiblement ouralitisé; le plagioclase protoclastiques est peu altéré, bien maclé et sa composition varie de labradorite à anorthite. La texture granoblastique est rare (Hébert et Beaumier, 2000). La leuconorite à plagioclase mauve a un contenu en minéraux ferromagnésiens qui se situe entre 10 et 20 % de la roche totale. La leuconorite est généralement concordante, mais se présente localement sous forme d’injections.
L’anorthosite et la leuconorite à plagioclase gris ont le plus souvent une texture porphyroclastique. Celle-ci est héritée de la déformation des roches anorthositiques, ce qui oblitère en partie la texture protoclastique. Aux quelques endroits où la roche a été protégée de la déformation, le plagioclase est de couleur mauve. Cependant, là où la déformation est extrême, comme à la semelle des écailles, le plagioclase est bleuté (Hébert et Beaumier, 2000). Ces roches affleurent entre les deux zones de failles qui traversent la région en passant à l’ouest du lac à Paul (Hébert et Beaumier, 2000, Hébert et al., 2009).
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 4 (mPlsj4) : Leuconorite; proportion moindre de norite et de diorite
Cette unité se trouve principalement dans la partie SW du feuillet 22E. Elle se compose essentiellement de leuconorite (gabbro anorthositique), accompagnée de proportions mineures de norite, de diorite et localement d’enclaves d’anorthosite.
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 5 (mPlsj5) : Gabbro à olivine et gabbro noirs à gris foncé, massifs et fortement magnétiques; minces niveaux de péridotite et de dunite à oxydes de Fe-Ti-P
Cette unité se trouve dans la partie NW du feuillet 22E et forme une petite masse de gabbro à olivine et de gabbro noirs à gris foncé, massifs et fortement magnétiques. Le gabbro renferme jusqu’à 35 % d’olivine et des proportions moindres d’orthopyroxène et d’amphibole ferrifère (cummingtonite de type grunérite) ou sodique et ferrifère (katophorite). De minces niveaux de dunite et de péridotite à oxydes de Fe-Ti et à apatite sont aussi observés dans cette unité.
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 6 (mPlsj6) : Gabbro poivre et sel à grain fin, microcoronitique, localement magnétique (gabbro de Steve)
Cette unité, aussi connue sous le nom informel de « gabbro de Steve », forme une masse importante au NW du réservoir Pipmuacan (Hébert et al., 2009). Ce gabbro constitue une phase tardive de la SALSJ. Il est massif, à grain moyen, de couleur poivre et sel et se compose principalement de clinopyroxène (augite à ferro-augite) et d’une proportion moindre d’orthopyroxène généralement microcoronitique. Localement, des enclaves d’anorthosite, de leuconorite, de gabbro, de pyroxénite et de roche enrichie en oxydes sont observées.
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 7 (mPlsj7) : Brèche intrusive à matrice leucogabbroïque et à fragments anguleux d’anorthosite, de leuconorite, de gabbronorite, de norite et de gabbro
Unité correspondant à une zone de brèche d’origine magmatique constituée de fragments anguleux d’anorthosite, de leuconorite, de gabbronorite et de mélanorite dans une matrice de leuconorite. Michaud (2002) propose que cette zone de brèche corresponde à une chambre magmatique qui s’est formée à l’intérieur de niveaux de leuconorite déjà cristallisée. Localement, la diorite et la leucogabbronorite sont disposées en dykes qui se coupent mutuellement et qui contiennent des blocs d’anorthosite et de leuconorite fortement recristallisées (Fredette, 2006).
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 8 (mPlsj8) : Gabbro béchique à enclaves de roche calcosilicatée et de marbre
Unité de gabbro béchique à enclaves de roche calcosilicatée et de marbre (Gervais, 1993). Ces enclaves peuvent atteindre une longueur de 10 m et proviennent d’unités de la Séquence supracrustale de Saint-Onge (paragneiss, marbre, roche calcosilicatée, quartzite) qui affleurent à proximité.
Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean 9 (mPlsj9) : Troctolite, leuconorite, anorthosite et gabbronorite; coupées par des dykes de granite à feldspath alcalin et de syénite avec ou sans quartz
Cette unité est cartographiée dans les feuillets 22E05 et 32H08 sous la forme de petites intrusions dans l’unité mPlsj2 (El Bourki et Moukhsil, 2022). Elle se compose de troctolite, de leuconorite, d’anorthosite, de gabbronorite et de dykes de granite à feldspath alcalin et de syénite (ou syénite quartzifère). La troctolite est leucocrate et à grain moyen à grossier. Elle contient essentiellement du plagioclase plus au moins séricitisé, de l’olivine très altérée en iddingsite et coronitique en amphibole et spinelle verdâtre (p. ex. affleurement 22-AM 84), ainsi que de l’orthopyroxène et du clinopyroxène maclés et altérés.
La leuconorite contient du plagioclase, de l’orthopyroxène coronitique (5 à 20 %), de l’amphibole et de la biotite (p. ex. affleurement 2022-AM-83). L’anorthosite se compose à ~90 % de plagioclase recristallisé de taille centimétrique à décimétrique, et de <5 % d’orthopyroxène qui exhibe généralement une texture réactionnelle formant une couronne de clinopyroxène. La gabbronorite est de texture granoblastique et à grain fin à moyen. Elle se compose de plagioclase, d’orthopyroxène localement ouralitisé, d’amphibole, de biotite et de minéraux accessoires tels que des oxydes de fer (magnétite et ilménite) et des sulfures (p. ex. affleurements 2022-EG-3049 et 2022-EG-3115). La phase mafique de cette unité est coupée par du granite à feldspath alcalin (p. ex. affleurement 2022-GS-3050), de la syénite et de la syénite quartzifère.
Faciès intermédiaire à felsique
Le Granite de Du Bras (mPbra)
Cette unité formée de granophyre à quartz localement bleuté a été nommée Pluton de Du Bras par Beisswenger (1992). La roche serait le résultat de la fusion partielle des paragneiss encaissants lors de la mise en place des roches anorthositiques de la SALSJ. Ider (1997) et Higgins et al. (2002) ont obtenu un âge de 1148 ±2 Ma pour le granophyre, confirmant ainsi son appartenance à la SALSJ. Ces auteurs ont renommé cette unité le Granite de Du Bras.
La Charnockite de Patrick Ouest (mPick)
Cette intrusion a été décrite par Gervais (1993) et datée par van Breemen (2009) à 1143,5 ±1,2 Ma. Elle se compose de charnockite, de granite à feldspath alcalin (mPick1) et de mangérite (mPick2). La charnockite est de teinte beige légèrement rosée en surfaces fraîche et altérée. Elle contient des phénocristaux de feldspath potassique qui baignent dans une matrice peu abondante de quartz, de feldspath et de biotite, de sorte que ces minéraux semblent être empilés les uns sur les autres. La charnockite est à grain grossier et à structures porphyroïde et rapakivi. La mangérite affleure dans la partie sud de l’intrusion. Elle est verdâtre en cassure fraîche et à structure porphyroïde. Contrairement à la charnockite, les phénocristaux de feldspath sont englobés dans une matrice prédominante (>50 %). Moukhsil et El Bourki (2020) ont cartographié des granites à feldspath alcalin (partie NE du feuillet 32A16) qui constituent l’enveloppe SW de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean. Le granite à feldspath alcalin est grisâtre en surface altérée et rosâtre en surface fraîche. Il est porphyroïde à phénocristaux de feldspath potassique (1 à 5 cm), perthitique et localement à structure rapakivi. Il est constitué également de grandes plages de quartz, de plagioclase, d’orthopyroxène, de hornblende verte, de clinopyroxène et de biotite. Par endroits, l’orthopyroxène est ouralitisé et associée à quelques cristaux de clinopyroxène, le tout englobé par les phénocristaux de feldspath potassique perthitique. Les minéraux accessoires sont le zircon, la magnétite et la titanite.
Épaisseur et distribution
La SALSJ couvre une superficie de ~20 000 km², ce qui en fait l’une des plus importantes intrusions de la Province de Grenville.
Datation
La datation de plusieurs échantillons appartenant à la SALSJ a permis d’estimé son âge entre 1160 Ma et 1135 Ma (Higgins et van Breemen, 1996; Hébert et al., 2009). La datation d’un échantillon de granite à feldspath alcalin de la Charnockite de Patrick Ouest (affleurement 2019-AM-92) récolté lors des travaux de Moukhsil et El Bourki (2020) à livré un âge préliminaire autour 1169 Ma (Papapavlou, communication personnelle, novembre 2019), donc plus vieux que ceux obtenus précédemment. Ceci semble indiquer que la Charnockite de Patrick Ouest constitue l’encaissant des faciès mafiques à ultramafiques de la SALSJ. Bien que préliminaire, cet âge pourrait signifier que la SALSJ se serait mise en place dans un intervalle de 1169 Ma à 1135 Ma et coïnciderait avec l’évènement adirondien (1180 Ma à 1080 Ma) de Gower et Krogh (2002).
| Unité | Numéro de l’échantillon | Système isotopique | Minéral | Âge de cristallisation (Ma) | (+) | (-) | Référence(s) |
| mPbra et plusieurs autres intrusions | – | U-Pb | Zircon | 1160 à 1135 | Higgins et van Breemen, 1996; Hébert et al., 2009 | ||
| mPlsj2c | 2008-AM-0016A | U-Pb | Zircon | 1159 | 12 | 8 | David et al., 2010 |
| mPick1 | Heb-Charnockite-01 | U-Pb | Zircon | 1143,5 | 1,2 | 1,2 | Van Breenen, 2009 |
| mPick1 | 2019-AM-92A | U-Pb | Zircon | 1169 | 14 | 14 | Papapavlou, 2020 |
Relation(s) stratigraphique(s)
La mise en place de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean implique de multiples montées de magmas mafiques à ultramafiques. Ces pulsations magmatiques ont été par la suite impliquées dans les grands chevauchements grenvilliens (Turcotte, 2001; Hébert et al., 2009). L’architecture de la SALSJ résulte du fonctionnement de plusieurs zones de faille importantes qui l’ont découpée en de nombreuses écailles juxtaposées.
Paléontologie
Ne s’applique pas.
Références
Publications accessibles dans le SIGÉOM Examine
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Autres références
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TURCOTTE, S., 2001. Mise en place de la portion nord-ouest de la Suite anorthositique du Lac-Saint-Jean durant le chevauchement grenvillien. Université du Québec à Chicoutimi; mémoire de maîtrise, 204 pages.
Citation suggérée
Ministère des Ressources naturelles et des Forêts (MRNF). Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean. Lexique stratigraphique du Québec. https://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-stratigraphique/province-de-grenville/suite-anorthositique-de-lac-saint-jean [cité le jour mois année].
Collaborateurs
Première publication | Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. abdelali.moukhsil@mrnf.gouv.qc.ca; Yannick Daoudene, géo., Ph. D. yannick.daoudene@mrnf.gouv.qc.ca (rédaction) Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. (coordination); Fabien Solgadi, géo., Ph. D. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise); Nathalie Bouchard et Ricardo Escobar Moran (montage HTML). |
Révision(s) | Révisée par Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. et Mhamed El Bourki, géo., M. Sc. mhamed.el-bourki@mrnf.gouv.qc.ca le 23 octobre 2020 et le 25 août 2023. |