Historique

Description

Formation de Normétal 3a (nAno3a) : Rhyodacite et rhyolite aphanitiques tholéiitiques

La sous-unité nAno3a est constituée de rhyodacite et de rhyolite aphanitiques tholéiitiques (Lafrance, 2003). Dans la partie occidentale de la Formation de Normétal, ces roches possèdent une épaisseur totale de 600 m et forment deux coulées de 75 à 275 m d’épaisseur continues sur ~15 km. Elles se présentent également sous forme de filons-couches et de dykes décamétriques. En affleurement, la rhyodacite et la rhyolite sont beiges à beige verdâtre selon leur contenu en séricite et aphyriques. Les coulées montrent des variations latérales de faciès caractéristiques sur des distances de 2 à 3 km passant d’un faciès massif à un faciès de lobes massifs ou à rubanement d’écoulement, de 3 à 30 m d’épaisseur, puis à un faciès volcanoclastique (tuf à lapillis, tuf laminé) en lits de 1 à 10 m d’épaisseur. Des joints columnaires de 8 à 15 cm de diamètre sont également observés à la base de la coulée basale. Les filons-couches et dykes coupent les roches de l’unité nAno2 et des sous-unités nAno4a et nAno4b et sont caractérisés localement par des lobes et du rubanement d’écoulement le long des bordures de refroidissement.

La rhyodacite et la rhyolite aphanitiques tholéiitiques forment également une masse de forme allongée (2,2 km sur 550 m) dans les roches volcaniques mafiques à felsiques de l’unité nAno1. Elles sont caractérisées par l’alternance d’un faciès massif ou à rubanement d’écoulement avec un faciès de tuf à blocs. Le contact entre le faciès massif et celui de tuf à blocs est caractérisé par un rubanement d’écoulement métrique composé d’une alternance de bandes millimétriques à centimétriques plus ou moins riches en séricite. Le tuf à blocs contient des fragments (0,5 à 15 cm) à rubanement d’écoulement subanguleux à subarrondis caractérisés par une structure en casse-tête. 

En lame mince, la rhyodacite et la rhyolite présentent des structures micropœcilitique, sphérulitique et microporphyrique. Bien que ces roches soient aphyriques en affleurement, 5 à 10 % de microphénocristaux (0,1 à 0,3 mm) de feldspath sont observés dans une matrice formée typiquement de feldspath (30 à 70 %), de quartz (10 à 50 %) et de séricite (10 à 40 %). Par endroits, du chloritoïde (5 à 40 %) et du carbonate (5 à 20 %) sont observés dans les zones fortement altérées.

Formation de Normétal 3b (nAno3b) : Rhyolite aphanitique

La sous-unité nAno3b, d’une épaisseur de 100 à 600 m, est constituée de rhyolite aphanitique (Lafrance, 2003). Elle forme des niveaux de 75 à 350 m d’épaisseur pouvant s’étendre latéralement sur une distance >10 km. En affleurement, la roche est grise, gris beige ou gris verdâtre. Bien qu’elle soit macroscopiquement aphanitique, la rhyolite contient tout de même jusqu’à 10 % de microphénocristaux de feldspath (0,1 à 0,5 mm). Ceux-ci sont généralement visibles en patine d’altération ou en lame mince. La rhyolite aphanitique de cette sous-unité est d’affinité transitionnelle, ce qui la distingue de la rhyolite tholéiitique de la sous-unité nAno3a. L’absence de microphénocristaux de quartz permet également de la distinguer de la rhyolite de l’unité nAno4. En lame mince, la rhyolite aphanitique de cette sous-unité présente des structures micropœcilitique, sphérulitique et microporphyrique. Elle est constituée de feldspath (30 à 70 %), de quartz (10 à 50 %), de séricite (10 à 40 %) et de carbonate (5 à 20 %). Les minéraux accessoires sont le chloritoïde, la tourmaline, la biotite, la chlorite et les minéraux opaques.

Dans le secteur au sud du lac Des Méloizes (feuillet 32D14-200-0201), l’unité nAno4 contient <5 % de phénocristaux de quartz de 3 mm à 1 cm de diamètre et 2 à 15 % de phénocristaux de feldspath de 0,5 à 4 mm de diamètre. Les intrusions, d’une épaisseur de 15 à 20 m, sont massives avec une bordure à rubanement d’écoulement (30 cm) et, localement, une bordure figée (10 à 15 cm). Elles sont interprétées comme des dykes nourriciers de l’unité nAno4 et coupent les roches de l’unité nAno2 et de la sous-unité nAno4a.

À l’extrémité ouest de la Formation de Normétal (feuillet 32E03-200-0101), l’unité nAno4 forme une masse allongée de 5,5 sur 1,2 km constituée essentiellement de rhyolite sodique (rhyolite sodique de Beaupré; Lafrance, 2003). La roche est massive, localement bréchique, et contient de 3 à 5 % de phénocristaux de feldspath de 0,5 à 2 mm de diamètre, 2 % de phénocristaux de quartz de 0,5 à 2 mm de diamètre et jusqu’à 5 % de magnétite. Elle est caractérisée par un fort contenu en Na₂O (5,50 à 6,40 %). La rhyolite sodique constitue l’hôte de nombreuses zones minéralisées aurifères.

Formation de Normétal 4a (nAno4a) : Rhyolite contenant 10 à 25 % de phénocristaux de quartz

La rhyolite de la sous-unité nAno4a est caractérisée par 10 à 25 % de phénocristaux de quartz de 1 à 2 mm de diamètre et par l’absence de phénocristaux de feldspath. Elle forme localement des dômes à l’extrémité ouest de la Formation de Normétal.

Formation de Normétal 4b (nAno4b) : Rhyolite contenant 10 à 25 % de phénocristaux de quartz et 5 à 10 % de phénocristaux de feldspath

La rhyolite de la sous-unité nAno4b est caractérisée par 10 à 25 % de phénocristaux de quartz de 1 à 2 mm de diamètre et 5 à 10 % de phénocristaux de feldspath de 1 à 4 mm de diamètre. Elle forme localement des dômes de 2,5 km de longueur sur 250 m d’épaisseur à l’extrémité ouest de la Formation de Normétal.

Formation de Normétal 4c (nAno4c) : Rhyolite contenant moins de 5 % de phénocristaux de quartz et de feldspath

La rhyolite de la sous-unité nAno4c est caractérisée par <5 % de phénocristaux de quartz de 0,5 à 1 mm de diamètre et de <5 % de phénocristaux de feldspath de même taille. Elle forme localement des dômes de 1 km de longueur sur 225 m d’épaisseur à l’extrémité ouest de la Formation de Normétal.

Formation de Normétal 5 (nAno5) : Brèche volcanique; grès, siltstone et mudstone 

L’unité nAno5 est principalement constituée de roches sédimentaires volcanoclastiques (Lafrance, 2003). Ces roches forment un mince niveau marqueur, de 20 à 70 m d’épaisseur, qui s’étend latéralement sur l’ensemble de la Formation de Normétal, à l’exception de sa partie centrale où les roches felsiques de l’unité nAno4 forme un dôme et de son extrémité orientale. Lafrance (2003) divise les roches volcanoclastiques en deux faciès : brèche volcanique et grès volcanoclastique granoclassés; et siltstone massif et mudstone finement laminé. Les contacts entre les lits des différentes lithologies sont nets. Le granoclassement des lits grossièrement grenus et la séquence sédimentaire complète indiquent une polarité stratigraphique vers le sud. Aucune stratification entrecroisée n’a été observée.

En affleurement, la brèche volcanique et le grès sont gris pâle avec des fractures rouillées et forment généralement des lits à granoclassement normal vers le sud ou le SW, de 10 à 40 cm d’épaisseur. La brèche est constituée de fragments volcaniques dont la dimension varie de 2 à 12 cm. Le grès volcanoclastique présente une structure détritique. Il est constitué de cristaux de quartz (20 à 35 %) et de feldspath (10 à 15 %) ainsi que de fragments lithiques (3 à 5 %) de 1 à 2 mm baignant dans une matrice (67 %) de granulométrie fine (0,1 à 0,3 mm) formée de grains détritiques de quartz, de feldspath et de séricite. Le grès contient également 10 à 25 % de phénocristaux de quartz (1 à 2 mm) et 5 à 10 % de phénocristaux de feldspath (1 à 2 mm). Par endroits, il peut également contenir des proportions moindres de chlorite et de zircon.

Le siltstone gris foncé et le mudstone noir se présentent en lits de 2 à 25 cm et de 0,3 à 5 cm d’épaisseur respectivement. Ils présentent une structure porphyroblastique par endroits. Des plis intrafoliaux sont également observés à proximité des zones minéralisées de Normetmar et de Mine Normétal. Dans le même secteur, un niveau de formation de fer à magnétite-carbonate de quelques mètres d’épaisseur (non cartographiable) est également observé à la base de l’unité. Le siltstone et le mudstone sont constitués de quartz (30 à 55 %), de séricite (25 à 40 %), de minéraux opaques (<5 %) et contiennent jusqu’à 5 % de porphyroblastes de biotite.

Formation de Normétal 6 (nAno6) : Tuf à lapillis, tuf à blocs et tuf turbiditique mafique à felsique; coulées felsiques et mafiques; schiste à séricite-carbonate-chloritoïde 

L’unité nAno6 affleure latéralement sur ~30 km dans la partie centrale de la Formation de Normétal et représente les roches les plus jeunes de celle-ci. Son épaisseur varie approximativement de 50 à 800 m. L’unité est constituée d’une séquence de roches volcanoclastiques mafiques à felsiques interstratifiées avec des coulées felsiques et mafiques (Lafrance, 2003). Cette séquence est également connue sous l’appellation « séquence de la mine » en référence à l’ancienne mine Normétal. Les roches volcanoclastiques sont constituées de tuf à lapillis, de tuf à blocs et de tuf turbiditique (séquences de lits de tuf à blocs, de tuf à lapillis et de tuf) de composition d’andésite basaltique, d’andésite et de dacite. Ces roches sont litées, à stratifications parallèles et ondulantes, massives, localement à granoclassement normal. Elles forment des lits de 2 à 5 m d’épaisseur aux contacts francs. L’arrangement des différents faciès de tuf montre une diminution de la granulométrie et de l’épaisseur des lits vers le sommet de la séquence. Les tufs sont constitués de fragments lithiques felsiques aphanitiques ou à phénocristaux de feldspath. Les roches volcaniques consistent en coulées massives de rhyolite et d’andésite basaltique. 

L’unité nAno6 est affectée par une forte déformation. Bien que les faciès volcaniques soient préservés localement, Lafrance (2003) souligne que la plupart des roches de cette unité peuvent être décrites comme des schistes. Ces derniers forment notamment les roches encaissantes des zones minéralisées Normetmar et Mine Normétal (Lafrance, 2003; Lafrance et al., 2000). Cette dernière est d’ailleurs encaissée à la base d’un niveau particulier de la « séquence de la mine » qui est constitué de schiste à séricite-carbonate-chloritoïde et qui est appelé « l’horizon de la mine » ou le « schiste de Normétal » (Tolman, 1952). Ce schiste est de composition dacitique, beige, à grain fin et contient des porphyroblastes de chloritoïde vert foncé (Lafrance, 2003).  

Les roches volcanoclastiques et les laves de la « séquence de la mine » sont constituées d’un assemblage de quartz-séricite-carbonate ± feldspath ± chlorite ± chloritoïde pour les compositions felsiques et d’un assemblage de chlorite-quartz-carbonate ± feldspath ± chloritoïde ± séricite pour les compositions intermédiaires. En lame mince, le « schiste de Normétal » présente des structures schisteuses et porphyroblastiques. Il se compose de quartz (20 à 45 %), de séricite (10 à 50 %), de carbonate (5 à 15 %), de feldspath (5 à 15 %) et contient 10 à 35 % de porphyroblastes de chloritoïde (1 à 3 mm), jusqu’à 10 % de phénocristaux de feldspath (0,5 à 1 mm) et jusqu’à 15 % de phénocristaux de quartz (0,5 à 1 mm). Les porphyroblastes de chloritoïde présentent localement des structures en rosettes et hélicitiques (Lafrance, 2003). D’autres minéraux, tels que le grenat, la pyrophyllite, la kyanite et la staurotide, sont également observés (Brown, 1948; Tolman, 1952; Bertrand, 1970; Bertrand et Hutchinson,1973).

Formation de Normétal 7 (nAno7) : Basalte, filons-couches ou dykes cogénétiques gabbroïques 

L’unité nAno7 forme un mince niveau constitué de basalte en coulées massives et coussinées accompagné de filons-couches ou dykes cogénétiques de composition gabbroïque (Lafrance, 2003). 

Épaisseur et distribution

La Formation de Normétal s’étend latéralement sur une distance >45 km de la région du lac Turgeon (jonction des feuillets 32D14, 32D15, 32E02 et 32E03) à la frontière avec l’Ontario (feuillet 32E04-200-0102). Son épaisseur totale varie de 1,5 à 4 km (Lafrance, 2003). Le membre inférieur de la formation (unité nAno1), qui forme la base de l’édifice volcanique, s’étend latéralement sur >35 km et possède une épaisseur interprétée variant de 1 à 2 km. Le membre moyen (unités nAno2, nAno3 et nAno4) s’étend sur quelques centaines de mètres à >15 km et son épaisseur est de 3 km dans sa partie occidentale, de 1,5 à 2,5 km dans sa partie centrale, et de 1,5 km dans sa partie orientale. Le membre supérieur (unités nAno5 et nAno6) forme un niveau continu de 100 à 800 m d’épaisseur sur presque tout l’ensemble de l’édifice volcanique. L’unité nAno7, située dans le membre supérieur, possède une largeur de ~30 m et s’étend sur ~3,4 km dans la partie centrale de la formation.

Datation

Une datation K-Ar effectuée sur des cristaux de phlogopite d’un échantillon de sulfures massifs provenant de l’ancienne mine Normétal a donné un âge de refroidissement 2534 ±85 Ma (Wanless et al., 1966). La datation U-Pb d’une unité rhyolitique a donné un âge de mise en place/cristallisation de 2728 +3/-2 Ma (Mortensen 1993). Un âge de 2722 ±3 Ma a été rapporté pour une rhyolite du bloc lithostratigraphique de Beaupré (Lafrance, 2003) située ~7,4 km à l’WNW de l’ancienne mine Normétal (Zhang et al., 1993). Plus récemment, Barrett et al. (2013) ont rapporté des âges de cristallisation de 2725,4 ±2,3 Ma et 2724 ±0,8 Ma pour des roches équivalentes du côté de l’Ontario. 

Relations stratigraphiques

La Formation de Normétal est stratigraphiquement sus-jacente aux roches volcaniques mafiques à intermédiaires du Groupe de Gale avec lequel elle est en contact paraconcordant (Lafrance, 2003). À l’est et à l’ouest, elle est limitée par les roches volcaniques mafiques à felsiques de la Formation de Clermont-Disson et est séparée de cette dernière, au sud, par les failles de Normétal et de Perron. La Formation de Normétal est en contact intrusif avec les plutons de Patten, de Normétal et de Val-St-Gilles et est coupée par les Dykes de l’Abitibi et par l’Essaim de dykes de Matachewan.

La Formation de Normétal est contemporaine de la Formation de la Rivière Octave (2726,3 ±2,4 Ma), située ~40 km plus à l’est, ces deux formations comprenant des roches volcaniques felsiques à intermédiaires comparables dont la composition géochimique est similaire (Deschênes et al., 2015; Augland et al., 2016). La séquence volcano-sédimentaire de la Formation de Normétal fait partie du premier cycle volcanique de la Zone volcanique Nord (Chown et al., 1992) de la Sous-province archéenne de l’Abitibi (Lafrance, 2003). Elle est notamment caractérisée par une structure d’effondrement centrale qui est maintenant interprétée comme une caldeira (Lafrance, 2003; Mueller et al., 2008; Mueller et al., 2009).

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

Autres publications

Citation suggérée

Collaborateurs