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Formation de Dolent
Étiquette stratigraphique : [narc]dln
Symbole cartographique : nAdln
 

Première publication : 8 mai 2018
Dernière modification : 4 décembre 2020

 

 

 

 

Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
nAdln6 Tuf felsique
nAdln5 Chert sulfuré et formation de fer
nAdln4 Filon-couche et volcanite ultramafique (komatiite)
nAdln3 Filon-couche mafique-ultramafique
nAdln2 Amphibolite et gabbro
nAdln1 Basalte amphibolitisé, coussiné et de coulée massive; proportions mineures de tuf felsique et de gabbro
nAdln1a Basalte porphyrique ou gloméroporphyrique
 
Auteur : Beauchamp et al., 2018
Âge : Néoarchéen
Stratotype : Aucun
Région type : Région de l’île Bohier
Province géologique : Province du Supérieur
Subdivision géologique : Sous-province d’Opatica
Lithologie : Roches volcaniques et intrusives mafiques et ultramafiques, chert, formation de fer et tuf felsique
Catégorie : Lithostratigraphique
Rang : Formation
Statut : Formel
Usage : Actif

 

 

 

Historique

Les roches volcaniques et volcanoclastiques de la Ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain (CRVHE) ont été décrites dans les travaux de Hocq (1985), de Roy (1985, 1988), de Couture (1986, 1987a, 1987b, 1987c, 1993) et de Couture et Guha (1990). À cette époque, ces auteurs ont regroupé la totalité des roches au sein du Groupe de René, sans plus de détails. Suite aux travaux de cartographie géologique réalisés dans la région de l’île Bohier durant l’été 2017, Beauchamp et al. (2018) ont divisé le Groupe de René en quatre formations. La Formation de Dolent, située au sud du lac éponyme, a été introduite afin de définir les roches volcaniques des branches ouest et nord de la CRVHE.

Au moment de la réalisation de la carte géologique de l’île Bohier (Beauchamp et al., 2018), la Formation de Dolent (nAdln) se divisait en cinq (5) unités informelles : 1) une unité majoritairement basaltique (nAdln1) et de basalte à structure porphyrique à gloméroporphyrique (nAdln1a); 2) une unité de gabbro (nAdln2); 3) une unité de roches intrusives ultramafiques (nAdln3); 4) une unité de volcanise ultramafique (nAdln4); et 5) une unité de chert sulfuré et de formation de fer (nAdln5).

L’année suivante, Beauchamp (2019) a mis à jour la stratigraphie de la Formation de Dolent pour ainsi raffiner la nomenclature de certaines subdivisions informelles. Des amphibolites ont été ajoutées au sein de l’unité nAdln2. L’unité nAdln3 regroupe désormais les filons-couches mafiques-ultramafiques; de plus, les filons-couches ultramafiques ont été ajoutés aux komatiites de l’unité nAdln4. Enfin, une unité de tuf felsique (nAdln6) a aussi été individualisée à la suite des travaux dans le secteur du lac Cadieux (Beauchamp, 2019).

Description

La Formation de Dolent inclut les volcanites des branches ouest et nord de la CRVHE. L’empilement stratigraphique au sein de la formation débute par la mise en place de filons-couches mafiques-ultramafiques (nAdln3) et de niveaux de chert, de formation de fer (nAdln5) et de tuf felsique (nAfln6). L’unité principale de la formation comprenant des basaltes (nAdln1) coussinés à massifs, localement porphyriques (nAdln1a), est sus-jacente. Finalement, les filons-couches et les coulées ultramafiques (nAdln4) semblent être au sommet de l’empilement. La position stratigraphique des amphibolites et des gabbros (nAdln2) situés à l’extrémité occidentale de la branche ouest de la CRVHE n’a pas été déterminée.

Formation de Dolent 1 (nAdln1) : Basalte amphibolitisé, coussiné et de coulée massive; proportions mineures de tuf felsique et de gabbro

L’unité nAdln1 correspond généralement à des basaltes coussinés et à des basaltes en coulée massive à grain très fin ou fin. Des proportions mineures de tuf felsique et de gabbro, non visibles à l’échelle des cartes géologiques du Ministère, sont présentes au sein de l’empilement des roches effusives mafiques. Le faciès coussiné est prédominant dans les branches ouest et nord de la CRVHE ainsi qu’au sud du lac Dolent. Le faciès massif est plus présent dans le secteur de l’île Bohier et au nord de la branche est de la ceinture. Certains affleurements exposent des coussins peu déformés, tandis que d’autres sont aplatis. Des pédoncules, des coussins en molaires, des chambres de quartz, des cœurs de coussins saussuritisés, des zones à microcoussins (<10 cm), des mégacoussins (>1,5 m de largeur) et des coulées bréchiques ont été observés localement. Les bordures de coussins sont noirâtres et bien définies. Celles-ci contiennent de la biotite, de la chlorite, des amphiboles et des sulfures. Le basalte est généralement non magnétique. 

En lame mince, le basalte de l’unité nAdlt1 contient 50 à 70 % de hornblende (localement de l’actinote maclé), du plagioclase, de l’épidote et de la séricite. Les cristaux hypidiomorphes à idiomorphes de hornblende sont trapus, localement pœciloblastiques, et sont alignés selon la fabrique principale. Une microstructure nématoblastique à nématolépidoblastique émane de l’agencement des minéraux. Dans certains cas, le métamorphisme a considérablement accru la granulométrie du basalte. La roche à grain moyen contient des amphiboles dont la taille peut atteindre 1 cm. De fines paillettes de séricite et des amas cryptocristallins d’épidote altèrent les grains de plagioclase, par endroits uniquement identifiables par la forme du minéral. Des cavités circulaires remplies d’un assemblage d’épidote, de quartz et de calcite ± séricite ± chlorite correspondent à des amygdules. Les minéraux suivants ont été observés en traces lors de l’examen pétrographique : chlorite, calcite, quartz, biotite, grenat, sphène, clinopyroxène, rutile, zircon, oxydes de fer, sulfures et minéraux opaques. Plusieurs veines et veinules composées de quartz, de feldspath, de calcite, de chlorite et d’épidote coupent les basaltes selon plusieurs directions.

Du point de vue géochimique (Beauchamp, 2019), les roches effusives mafiques de la Formation de Dolent se placent dans les champs des basaltes subalcalins et des basaltes andésitiques dans le diagramme de Winchester et Floyd (1977). Quelques échantillons sont des basaltes magnésiens (MgO > 9 %). Ces roches sont d’affinité tholéiitique (Ross et Bédard, 2009) et se caractérisent par des profils de terres rares et multiéléments relativement plats. De faibles anomalies négatives en Nb, Ta et P se dessinent sur le diagramme multiéléments. L’unité nAdln1, qui s’apparente à des N-MORB ayant subi une faible contamination crustale, se serait mise en place dans un arc insulaire, probablement en position arrière-arc.

Formation de Dolent 1a (nAdln1a) : Basalte porphyrique ou gloméroporphyrique

L’unité nAdnt1a représente les faciès de basalte porphyrique et gloméroporphyrique. Tel un marqueur de la stratigraphie volcanique, cette unité a été isolée sur la carte géologique de Beauchamp et al. (2018). Généralement coussinée, la sous-unité nAdlt1a contient 2 à 15 % de phénocristaux de plagioclase de 0,5 à 1 cm. Des structures gloméroporphyriques sont aussi présentes. Les amas de phénocristaux (1 à 5 cm) sont arrondis à subarrondis. Étant plus denses que les cristaux individuels, ces amas ont tendance à s’accumuler dans la portion inférieure des corps magmatiques, ce qui permet de localiser leur base

Formation de Dolent 2 (nAdln2) : Amphibolite et gabbro

L’unité nAdln2 a été réassignée aux roches mafiques amphibolitisées situées à l’extrémité occidentale de la branche ouest de la CRVHE (Beauchamp, 2019). Il s’agit d’amphibolite et de gabbro amphibolitisé à granulométrie moyenne, foliés et linéés. La roche est vert-noirâtre en patine altérée et vert foncé en cassure fraîche. Byron et Clarck (1999) suggèrent une origine volcanique pour les amphibolites de cette unité.

Les roches observées en lame mince montrent une composition relativement simple. La matrice est polygonale, granoblastique et composée de hornblende idiomorphe et de plagioclase altéré par des amas d’épidote et de séricite fine. Du clinopyroxène et du sphène sont courants (jusqu’à 5 %). Des traces de biotite, de chlorite, de muscovite, de magnétite ont été observées. L’unité nAdln2 est fortement affectée par la déformation régionale (Dn) par une crénulation associée à Dn+1. La fabrique principale est définie par un alignement des grains d’amphibole. Des rubans millimétriques blancs riches en plagioclase semblent correspondre à du leucosome (1 à 2 %). Des amphiboles pouvant atteindre 1 cm forment des amas aléatoirement orientés autour du mobilisat. Des schistes à séricite-chlorite et des zones d’altération métasomatique à cummingtonite-grunérite, épidote, phlogopite, talc, grenat, pyrrhotite et pyrite ont été répertoriés dans l’unité nAdln2.

Du point de vue géochimique (Beauchamp, 2019), les roches mafiques de l’unité nAdln2 sont des basaltes subalcalins et des basaltes andésitiques d’affinité tholéiitique caractérisés par des profils de terres rares et multiéléments relativement plats. Les roches sont riches en magnésium avec des teneurs en MgO qui varient de 8,11 à 11,18 %. De faibles anomalies négatives en Nb, Ta et en P se dessinent sur le diagramme multiéléments.

Formation de Dolent 3 (nAdln3) : Filon-couche mafique-ultramafique

Cette unité comprend majoritairement des pyroxénites et des gabbros mélanocrates amphibolitisés. Quelques affleurements de péridotite sont présents. Le sill le plus important, dont la longueur est continue sur 30 km sur 100 à 200 m d’épaisseur, se situe au nord de la branche ouest de la CRVHE.

De granulométrie moyenne à grossière, l’unité nAdln3 est particulièrement mélanocrate et gris noir à gris verdâtre foncé. La roche est composée d’amphibole mesurant quelques millimètres et de feldspath plagioclase en plus petits cristaux équigranulaires. La roche est homogène, non magnétique et massive à faiblement foliée. De petites zones de cisaillement locales d’amplitude centimétrique à décimétrique accentuent la déformation dans certaines sections de la roche. On note également une altération intense avec une forte présence d’épidote (zoïsite/clinozoïsite) et de séricite en remplacement des grains de plagioclase. Les amphiboles appartiennent principalement à la série actinote-trémolite. Au cœur de la branche ouest, le gabbro est moins altéré, la séricitisation est très faible et les amphiboles sont davantage représentées par de la hornblende. Des traces de sphène, de magnétite et de minéraux opaques ont été observées.

Des sills ultramafiques ont été répertoriés au niveau de la branche nord (affleurements 17-MQ-8015 et 17-JF-5209) et de la branche est (affleurement 17-AB-1043) de la CRVHE. La série de sondages 90-EM-05 à 90-EM-11 réalisée par Kingswood Explorations 1985 Ltd. en 1990 (Beesley et Goulet, 1992) confirme l’extension de la bande ultramafique de la branche est. L’unité nAdln3 comprend deux faciès péridotitiques, qui montrent ou non une structure de cumulat. Les roches ultramafiques à structure de cumulat sont gris sombre à brun orangé. La roche est de granulométrie fine à moyenne et très magnétique. On observe jusqu’à 40 à 50 % de minéraux de couleur orangée causée par l’altération (Beesley et Goulet, 1992), possiblement de l’orthopyroxène ou de l’olivine. La matrice est constituée de trémolite et d’antigorite. La foliation est principalement marquée par les feuillets de serpentine. Lorsque la structure de cumulat est absente, la roche montre une foliation pénétrative marquée, reprise par une schistosité de crénulation. Elle est aussi amphibolitisée, biotitisée et contient du talc, de la trémolite (en cristaux aciculaires localement fibroradiés) et de la magnétite. Au microscope, la roche présente de la serpentine et de petits cristaux de hornblende postcinématiques.

Selon les données géochimiques (Beauchamp, 2019), la composition normative des échantillons de l’unité nAdln3 dans le feuillet 33A07 correspond majoritairement à de la pyroxénite (webstérite à olivine) et à du gabbro à olivine riche en magnésium (>8,5 % MgO) ainsi qu’à de la péridotite lherzolitique en proportion mineure. Ces roches sont d’affinité tholéiitique et montrent des profils des terres rares plats.

Formation de Dolent 4 (nAdln4) : Filon-couche et volcanite ultramafique (komatiite)

L’unité nAdln4, constitué d’un assemblage de filon-couches et de volcanites ultramafiques, a été cartographiée directement au nord du lac Lépante (Couture, 1987, Beauchamp, 2019) et à 2 km au sud du lac Dolent (Beauchamp et al., 2018). L’unité ultramafique est relativement mince, soit 200 à 300 m d’épaisseur (Couture, 1987), et a été tracée de façon discontinue sur ~25 km latéralement. En patine altérée, les roches ultramafiques varient de brun à vert clair. En cassure fraîche, elles sont noirâtres à verdâtre foncé. Une structure craquelée ressemblant à une peau de serpent et une patine friable caractérisent l’unité.

Deux types de coulées ont été reconnus par Couture (1987) : des coulées typiques à spinifex et des coulées sans zone sommitale à spinifex. Les coulées types sont constituées d’une zone basale à cumulat d’olivine et d’une zone sommitale à spinifex. La forme des aiguilles de spinifex semble indiquer que le minéral primaire qui les constituait était le pyroxène plutôt que l’olivine. En lame mince, la structure primaire de la zone à cumulat est relativement bien préservée, malgré une recristallisation métamorphique complète. Les pseudomorphes d’olivine sont composés de serpentine et de magnétite. Selon Dejou (1987), seulement quelques échantillons d’ultramafites présentent des structures en spinifex. Lors des travaux de terrain dans les régions de l’île Bohier et du lac Cadieux, aucune coulée à spinifex n’a été identifiée par Beauchamp et al. (2018) et Beauchamp (2019).

Les coulées sans spinifex affleurent sur une colline à ~2,5 km au SW du lac Lépante et au sud du lac Dolent. Les coulées sont lenticulaires et mesurent 5 à 10 m d’épaisseur. L’empilement des coulées semble avoir été rapide puisqu’aucun sédiment intercoulées n’est présent (Couture, 1987). Généralement, les coulées sans spinifex sont constituées de trois parties distinctes : une zone basale à phénocristaux d’olivine, une zone médiane aphyrique et une partie sommitale à petits phénocristaux d’olivine. Les brèches in situ basales et sommitales sont bien développées et permettent l’identification du sommet des couches (Couture, 1987). À certains endroits, on peut interpréter des factures de refroidissement (Beauchamp, 2019). Les coulées en feuillet forment des lobes allongés qui culminent de façon pointue. La rareté des structures volcaniques primaires observées par Beauchamp (2019) permet de supposer que plusieurs coulées interprétées par Couture (1987) seraient des filons-couches dont le litage magmatique serait préservé. Certains filons-couches péridotitiques différenciés passent latéralement à des pyroxénites et à des gabbros mélanocrates.

En lame mince, les roches de l’unité nAdln4 sont très serpentinisées. La matrice est à grain fin à très fin, majoritairement constituée d’un enchevêtrement d’aiguilles recristallisées sous la forme d’une mosaïque d’amphiboles monocliniques aciculaires de la série trémolite-actinote (Couture, 1987; Beauchamp, 2019). Dans certaines lames minces, l’axe long des amphiboles incolores est orienté selon la fabrique principale (syntectonique), tandis que dans d’autres, les grains s’orientent aléatoirement en coupant la foliation (post-tectonique). La serpentine est abondante (20 à 60 %), pervasive et est présente à la fois dans la matrice qu’en remplacement des cumulats d’olivine. Une structure maillée matérialise la serpentinisation de l’olivine; de plus, la serpentine fibreuse en structure de bastite remplace complètement les grains d’orthopyroxène. Quelques rares vestiges d’olivine sont encore présents. Un assemblage de talc, de magnétite et de chlorite magnésienne est omniprésent. Le talc altère les grains d’olivine et la trémolite, formant des amas subarrondis dans la matrice. La magnétite, associée à la serpentine, est observée sous forme de grains alignés en remplacement de l’olivine. La phlogopite, la magnésite, l’épidote, les carbonates et les micas blancs constituent des minéraux accessoires (traces à 5 %). Des veinules sinueuses et discontinues de serpentine et de talc tapissent la surface des roches ultramafiques. Certaines veines de serpentine présentent des microstructures d’ouverture-remplissage (crack and seal).

Selon les données géochimiques (Beauchamp, 2019), la composition normative des filons-couches et des volcanites ultramafiques correspond majoritairement à la harzburgite et plus rarement à la webstérite à olivine, d’affinité tholéiitique, montrant des profils des terres rares plats. Une faible anomalie négative en Eu se dessine. Les harzburgites se distinguent, entre autres, par leur teneur en magnésium très élevée (72,69 à 85,66 % MgO). Sur le diagramme multiéléments, cette unité présente des anomalies négatives en Nb, Ta, Eu et P ainsi que des anomalies positives en La et Ce. L’unité nAdln4 correspond à une roche altérée très hydratée ayant des valeurs de perte au feu significatives (10,43 à 12,11 %).

Formation de Dolent 5 (nAdln5) : Chert sulfuré et formation de fer

Quelques bandes de chert sulfuré et de formation de fer ont été observées dans la moitié nord de la branche ouest de la CRVHE. Les bandes de chert sont recristallisées, laminées et interstratifiées avec des niveaux de sulfures massifs. Les affleurements présentent une croûte d’altération de couleur rouille. Les sulfures visibles sont principalement la pyrrhotite, la pyrite et, en proportion moindre, la chalcopyrite. La chalcopyrite est présente essentiellement dans les épontes des veines de quartz qui coupent l’unité. Les principaux minéraux sont le quartz et les sulfures. Les minéraux accessoires sont l‘amphibole, l’épidote, la muscovite et, plus rarement, le plagioclase et les carbonates.

Formation de Dolent 6 (nAdln6) : Tuf felsique

De minces niveaux de tufs felsiques ont été localisés à l’extrémité orientale de la branche ouest de la CRVHE. Ces niveaux sont en contact avec un filon-couche mafique-ultramafique de l’unité nAdln3. Dans ce secteur, les roches ont été décrites comme des tufs montrant des laminations d’épaisseur millimétrique à centimétrique. Un rubanement compositionnel est marqué par une variation de la granulométrie et de la couleur de la roche. Un niveau métrique à lapillis felsiques est présent. En lame mince, les tufs contiennent du quartz à extinction roulante et du plagioclase. L’altération hydrothermale prend la forme de bandes discontinues à épidote cryptocristalline-séricite fine-chlorite ± grenat ± calcite. Des niveaux rouillés d’épaisseur métrique sont présents et caractérisés par des sulfures disséminés (pyrite-pyrrhotite, jusqu’à 5 %), des veinules et des veines de quartz et de sulfures (pyrrhotite-pyrite) ainsi que des amas de sulfures stratiformes (disséminés à semi-massifs) (affleurement 18-PG-4088).

Les analyses géochimiques (Beauchamp, 2019) montrent que les tufs felsiques ont une composition rhyodacitique et d’affinité calco-alcaline. On dénote une anomalie en Eu et un fort enrichissement en terres rares légères (10,57 < [La/Yb]N < 13,78). Sur le diagramme multiéléments normalisé au manteau primitif, les roches se caractérisent par des anomalies négatives prononcées en Nb, Ta, P, Sm et Ti ainsi que par des anomalies positives en Th, La et Ce.

Épaisseur et distribution

La Formation de Dolent occupe les branches ouest et nord ainsi que la partie nord de la branche est de la CRVHE. Son épaisseur vraie varie de 0,8 à 1,2 km.

Datation

Un échantillon de tuf rhyodacitique laminé (18-PG-4090-A) se situant à l’extrémité NW de la Formation de Dolent a été daté (U-Pb sur zircon). L’âge du volcanisme a été évalué à 2751 ±5 Ma (Davis, 2019).

Relations stratigraphiques

La Formation de Dolent fait partie du Groupe de René. Elle correspond à l’épisode volcanique le plus jeune au sein de la CRVHE. Cependant, sa position stratigraphique par rapport à la Formation de Clément (<2770 Ma, âge relatif, non datée), décrite uniquement dans la branche sud de la CRVHE, n’est pas connue. Les roches sédimentaires du Groupe de Bohier (<2712 ±6 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018b) sont plus jeunes que les roches volcaniques de la Formation de Dolent. Dans la branche ouest de la CRVHE, les conglomérats du Groupe de Bohier (nAbh2) reposent en contact faillé sur les basaltes de la Formation de Dolent.

Les roches supracrustales reposent sur des roches gneissiques et intrusives d’âges mésoarchéen à néoarchéen appartenant au Complexe de Misasque et au Pluton de Digne. Elles sont également coupées par les granodiorites et les monzodiorites quartzifères appartenant au Batholite de Macleod et à la Suite de Cadieux.

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

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BEAUCHAMP, A M., MASSEI, F., DAOUDENE, Y. 2018. Géologie de la région de l’île Bohier, au contact entre les sous-provinces d’Opatica, d’Opinaca et le bassin d’Otish, au nord de Mistissini, Eeyou Istchee Baie-James, Québec, Canada. MERN. BG 2018-02, 2 plans.

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DAVIS, D W., SUTCLIFFE, C N. 2018. U-Pb Geochronology of Zircon and Monazite by LA-ICPMS in samples from northern Quebec. UNIVERSITY OF TORONTO. MB 2018-18, 54 pages.

HOCQ, M. 1985. GEOLOGIE DE LA REGION DES LACS CAMPAN ET CADIEUX, TERRITOIRE-DU-NOUVEAU-QUEBEC. MRN. ET 83-05, 190 pages et 4 plans.

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Autres publications

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ROSS, P.-S., BÉDARD, J.H. 2009. Magmatic affinity of modern and ancient subalkaline volcanic rocks determined from trace-element discriminant diagrams. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 46(11), pages 823-839. https://doi.org/10.1139/E09-054

WINCHESTER, J.A., FLOYD, P.A.1977. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology; volume 20, pages 325-343. https://doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2

Citation suggérée

Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN). Formation de Dolent. Lexique stratigraphique du Québec. http://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-stratigraphique/province-du-superieur/formation-de-dolent [cité le jour mois année].

Collaborateurs

Première publication

Anne-Marie Beauchamp, ing., M. Sc. anne-marie.beauchamp@mern.gouv.qc.ca (rédaction)

Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. (coordination); Mélina Lagenvin, B. Sc. (lecture critique et révision linguistique); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise); Ricardo Escobar Moran (montage HTML). 

Révision(s)

Anne-Marie Beauchamp, ing., M. Sc. anne-marie.beauchamp@mern.gouv.qc.ca (rédaction)

Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. (coordination); Patrice Roy, géo., M. Sc. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise); Nathalie Bouchard (montage HTML).

 
8 mai 2018