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Formation de Roman
Étiquette stratigraphique : [narc]rmn
Symbole cartographique : nArmn

Première publication : 14 mai 2018
Dernière modification : 11 juin 2019

 

 

Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
nArmn8 Sill ultramafique
nArmn7 Paraschiste, paragneiss et wacke
nArmn6 Mudstone et chert graphiteux
nArmn5 Formation de fer et amphibolite à grenat
nArmn4 Basalte amphibolitisé
nArmn3 Gabbro
nArmn2 Tuf intermédiaire et andésite
nArmn1 Roche volcanoclastique felsique
nArmn1b Tuf felsique à cendres, à lapillis et à blocs, rhyodacite et dacite
nArmn1a Tuf felsique à cendres, à lapillis et à blocs, rhyolite et rhyodacite, quantité mineure de basalte et de tuf intermédiaire
 
 
Auteur :Beauchamp et al., 2018
Âge :Néoarchéen
Coupe type :Aucune
Région type :Région de l’île Bohier et du lac Léran (feuillets SNRC 33A08, 23D05, 23D11 et 23D12)
Province géologique :Province du Supérieur
Subdivision géologique :Sous-province de l’Opatica
Lithologie :Roche volcanoclastique et volcanique felsique à intermédiaire, quantité mineure de gabbro et de basalte
Type :Lithostratigraphique
Rang :Formation
Statut :Formel
Usage :Actif

 

 

 

Historique

Les roches volcanoclastiques et les volcanites felsiques de la Ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain (CRVHE) ont été décrites dans les travaux de Hocq (1985), Roy (1985, 1988), Couture (1986, 1987a, 1987b, 1987c, 1993) et Couture et Guha (1990). À cette époque, ces auteurs regroupaient la totalité de ces roches au sein du Groupe de René, aucune formation n’ayant été individualisée. Suite aux travaux de cartographie et de géochronologie dans les régions de l’île Bohier et du lac Cadieux, Beauchamp et al.(2018) et Beauchamp (2019) ont divisé le Groupe de René en quatre formations. La Formation de Roman a été introduite pour définir les roches d’âge néoarchéen du deuxième épisode volcanique.

Description

Dans la branche sud de la Ceinture de roches vertes de la Haute Eastmain, la Formation de Roman comprend majoritairement des volcanoclastites et des volcanites de composition felsique à intermédiaire, avec des quantités mineures de gabbro et de basalte. Dans la branche est de la CRVHE, une plus grande variété lithologique est présente au sein de la Formation de Roman. On y trouve du basalte, des volcanoclastites et des volcanites felsiques, des formations de fer et des amphibolites à grenat, des roches sédimentaires variées (chert, mudstone, paraschiste) et des roches ultramafiques.

La géochimie a permis de diviser la Formation de Roman en huit unités informelles. L’unité nArmn1a, qui se trouve uniquement dans la branche sud de la CRVHE, comprend des tufs felsiques à cendres, à lapillis et à blocs et des laves de composition rhyolitique à rhyodacitique. L’unité nArmn1b, localisé dans la branche est de la CRVHE, est composé d’un assemblage de tuf felsique à cendres, à lapillis et à blocs, et de volcanite de composition rhyodacitique à dacitique. Les tufs intermédiaires ont été assignés à l’unité nArmn2, les gabbros à l’unité nArmn3 et, finalement, les basaltes amphibolitisés à l’unité nArmn4. Les linéaments magnétiques qui sont associés aux formations de fer et aux amphibolites à grenat (nArmn5), les minces horizons de mudstone et de chert graphiteux (nArmn6), les bandes sédimentaires (nArmn7) et les sills ultramafiques (nArmn8) présentent toutes des unités minoritaires au sein de la Formation de Roman.

Les tufs et les laves felsiques associés aux unités nArmn1a et nArmn1b sont difficiles à distinguer sur le terrain. Or, les unités nArmn1a et nArmn1b forment des nuages de points bien distincts sur les diagrammes de géochimie des éléments majeurs et traces. Les unités nArmn1a et nArmn1b ont été formées à la même période, par contre la source et la profondeur de mise en place des chambres magmatiques seraient différentes pour ces deux unités felsiques. La source des roches de l’unité nArmn1b semble plus profonde (>30 km) que celle de l’unité nArmn1a. Les roches de l’unité nArmn1b sont issues d’une source mafique qui a subi un faible degré de fusion partielle à de fortes pressions et avec un minimum de fractionnement (Lesher, 1986 et Hart et al., 2004). La source des roches de l’unité nArmn1a semble provenir d’une profondeur intermédiaire (entre 10-15 km) (Lesher, 1986 et Hart et al., 2004). Cette source pourrait avoir généré un flux de chaleur suffisant pour amorcer une circulation hydrothermale sur le fond océanique. Le Pluton de l’Île Bohier, qui présente une chimie et un âge similaire à l’unité nArmn1a, est considéré comme la source des roches felsiques de Formation de Roman.

 

 

Formation de Roman 1 (nArmn1) : Roche volcanoclastique felsique

Formation de Roman 1a (nArmn1a) : Tuf felsique à cendres, à lapillis et à blocs, rhyolite et rhyodacite, quantité mineure de basalte et de tuf intermédiaire

Plusieurs faciès de roches felsiques ont été reconnus au sein de l’unité nArmn1a : tuf à cendres, tuf à lapillis, tuf lapillis et à blocs, tuf à cristaux, coulées et dykes de composition rhyolitique à rhyodacitique. Ces subdivisions d’unités sont regroupées dans la même unité puisqu’elles sont impossibles à isoler sur la carte géologique.

L’empilement stratigraphique partant de la base jusqu’au sommet de l’unité nArmn1a est identifié grâce à une coupe qui passe par les affleurements suivants : 17-SB-4025, 17-SB-4024, 17-SB-4023 et 17-JM-6005. L’empilement débute par une séquence de tuf à cendres et à lapillis qui est surmontée par des tufs à cristaux et des coulées massives porphyriques. Au sommet de l’empilement, l’affleurement 17-JM-6005 expose un faciès de brèche rhyolitique autoclastique.

Tuf à cendres ou à lapillis ou à blocs

Le tuf a une composition variée tant au niveau de la nature de la matrice que des fragments. Le tuf à cendres se distingue par leur litage bien préservé. Le tuf à lapillis est très hétérogène. Les lapillis, en relief positif, peuvent être mafiques ou felsiques. Ils représentent entre 5 et 20 % de la roche et sont de taille variée (de 2 à 64 mm). Quelques tufs à lapillis et à blocs (>64 mm) sont présents. Certains affleurements montrent une alternance de passages fragmentaires avec des passages lités à cendres. La matrice des volcanoclastites felsiques contient du quartz, du plagioclase, de la biotite, de l’épidote (zoïsite, pistachite), avec des quantités variables d’amphibole, de carbonate, de tourmaline, de zircon, de sphène, de rutile et de minéraux opaques. Les lapillis mafiques sont composés d’amphibole, de plagioclase, d’épidote (clinozoïsite, pistachite) et de biotite chloritisée. Les lapillis felsiques sont moins fréquents et composés de quartz, de plagioclase et de mica. Ils sont difficile à identifier puisque leur composition minéralogique est souvent similaire avec la matrice des volcanoclastites felsiques.

Tuf à cristaux de quartz

Le tuf à cristaux de quartz a une couleur beige pâle en patine altérée, et gris pâle en cassure fraîche. Il est facilement reconnaissable sur le terrain grâce à la présence de 10 à 20 % de cristaux de quartz arrondis à subarrondis qui mesurent 0,1 à 0,5 cm. Ce tuf a une matrice fine composée de quartz et deplagioclase avec des quantités mineures de séricite, de biotite et d’épidote. Quelques porphyroblastes de grenat sont très localisés. Les niveaux de tuf sont généralement non magnétiques et faiblement à moyennement foliés, en plus d’être localement lités. Certains tufs à cristaux contiennent également de petits lapillis beige blanc en patine altérée de 1 à 3 mm de longueur qui sont légèrement arrondis et étirés selon la foliation principale. Des phénocristaux de plagioclase automorphes et damouritisés sont présents dans quelques lames minces. La biotite est chloritisée et s’oriente selon la schistosité principale. De la muscovite en large prisme coupe les minéraux qui s’orientent dans la foliation principale. Des quantités variables de microcline, de carbonate, de tourmaline, de zircon, de sphène, de rutile, d’apatite et de minéraux opaques ont été observées en pétrographie. Le tuf à cristaux est fréquemment altéré en séricite et en épidote.

Coulée rhyolitique et rhyodacitique

Quelques structures volcaniques laissent supposer la présence de dômes felsiques. Du rubanement et des laminations qui s’apparentent à des structures d’écoulement laminaire de type « flow blanding » ont été décrits. Certaines laves felsiques sont présentes sous la forme de coulée massive porphyrique, rhyolitique et rhyodacitique (Hocq, 1985; Beauchamp et Massei, 2018). Le quartz et le plagioclase sont sous la forme de phénocristaux qui représentent 20 à 40 % de la roche. Les grains de quartz sont subsphériques et font entre 0,2 et 0,8 mm de diamètre. Le plagioclase, faiblement à moyennement damouritisé, est hypidiomorphe et mesure entre 2 et 10 mm. Des feuillets de muscovite grenue ainsi que de la biotite chloritisée sont présents. L’épidote, l’apatite, le zircon, les carbonates et les minéraux opaques représentent les principaux minéraux accessoires. Cette roche est massive et ne présente pas de rubanement ni de lamination comme c’est le cas pour les tufs à cristaux. L’affleurement 17-JM-6005 est caractéristique d’un volcanite felsique. Il expose des structures de bréchification autoclastique typiques des bordures externes des dômes felsiques. Ce faciès est riche en quartz granoblastique et contient 10 % de plagioclase, 25 % de séricite définissant la foliation, 10 % de biotite ainsi que de la calcite, de la tourmaline et du grenat comme minéraux accessoires.

Schiste ayant comme protolithe des tufs et des volcanites felsiques

Certaines roches de l’unité nArmn1a ont subi une importante altération alumineuse (lessivage des alcalins) superposée à un métamorphisme au faciès des amphibolites supérieures. Ces roches, qui se situent à proximité du lac René, ont perdu la majorité de leur structure primaire, rendant leur identification problématique. Les laminations et les passages fragmentaires ont été complètement oblitérés. Ces roches s’apparentent plutôt à des schistes. Leur matrice est riche en quartz-séricite et contiennent jusqu’à 20 % de porphyroblastes de sillimanite, des traces à 15 % de grenat pœciloblastique et des traces à 15 % de pœciloblastes de cordiérite pinnitisée. De la fibrolite remplace d’anciens nodules, possiblement d’andalousite. Des halos d’appauvrissement riches en quartz sont présents autour du grenat. La schistosité principale de ces roches est marquée par l’alignement des phyllosilicates (biotite chloritisée, mica blanc).

Les roches felsiques de l’unité nArmn1a ont une composition rhyolitique à rhyodacitique et une affinité calco-alcaline.  Elles possèdent les teneurs suivantes : 65 à 83 % SiO2, 0,1 à 0,6 % TiO2, 14 à 44 ppm Y, 155 à 286 ppm Zr, 1,8 à 4,6 ppm Yb et des rapports Zr/Y de 4,6 à 13,9. Elles sont caractérisées par des spectres de terres rares fractionnés montrant un enrichissement en terres rares légères par rapport aux terres rares lourdes ([La/Yb]NC moy = 6; [Gd/Yb]NC moy = 1,5). Les roches présentent une faible anomalie négative en Eu (Eu/Eu* = 0,4 à 0,8). Des anomalies négatives en Nb, Ta et Ti sont présentes sur les diagrammes de terres rares étendus. Dans les diagrammes de fertilité des volcanites felsiques (Lesher, 1986a; Lesher, 1986b; Hart, 2004; Pearson, 2007), les roches de l’unité nArmn1a se situent dans le champ des rhyolites de type FII.

 

 

Formation de Roman 1b (nArmn1b) : Tuf felsique à cendres, à lapillis et à blocs, rhyodacite et dacite

 

Les roches de l’unité nArmn1b sont des roches blanchâtres en surface altérée et gris clair à beige en cassure fraîche. Cette unité comprend des tufs felsiques et des dykes et coulées felsiques. Les roches de l’unité nArmn1b forment de minces niveaux interstratifiés dans les volcanites mafiques du Groupe de René. Trois bandes, dans la branche est de la CRVHE sont plus épaisses (0,5 à 1 km) et mieux définies. Les volcanites felsiques sont hololeucocrates et elles possèdent une cassure conchoïdale typique des roches felsiques. Elles ont une granulométrie à grain fin. Elles sont rarement magnétiques. La paragenèse des tufs et des volcanites felsiques est composée de 50 à 60 % de quartz monocristallin, de 5 à 35 % de plagioclase, de mica blanc (séricite et muscovite), de chlorite, des quantités mineures de biotite, d’épidote, de calcite, d’amphibole (hornblende et actinote) et des traces de zircon, de rutile, d’apatite et de minéraux opaques. Il s’agit d’une unité foliée et localement crénulée à structure lépidoblastique. La foliation est marquée par l’alignement des phyllosilicates. La matrice des volcanites felsiques est granoblastique et essentiellement composée de quartz. Les plagioclases sont moyennement à fortement altérés en séricite. La roche est également affectée par une altération plus ou moins forte en épidote, en calcite et en chlorite. Une grande partie des structures volcaniques primaires sont oblitérées par la forte foliation et le métamorphisme régional, mais des yeux de quartz (de 0,5 à 4 mm de long), des phénocristaux de plagioclase hypidiomorphe (de 0,5 à 6 mm de long), des lapillis et des blocs sont visibles en quelques endroits (affleurement 2016-SB-4145). Des vestiges de structure de dévitrification marquée par la présence de sphérulites remplacées par de la muscovite et de la chlorite sont observables localement. Les volcanites felsiques, qui présentent des faciès microporphyriques, sont caractérisées par la présence de 5 à 15 % de microcristaux de plagioclase, peuvent contenir localement jusqu’à 20 % de phénocristaux de quartz subarrondis et sont étirées. Les tufs et les volcanites felsiques sont tous coupés par 2 à 5 % de veinules de quartz ± calcite.

L’unité nArmn1b a une composition rhyodacitique et dacitique et une affinité calco-alcaline. Elle est caractérisé par les teneurs suivantes : 64 à 72 % SiO2, 0,1 à 0,4 % TiO2, 1 à 10 ppm Y, 59 à 143 ppm Zr, 0,1 à 0,9 % Yb et par un ratio Zr/Y de 11,4 à 59 ppm. Les roches de l’unité mnArmn1b sont caractérisées par des spectres de terres rares fractionnés montrant un enrichissement en terres rares légères par rapport aux terres rares lourdes ([La/Yb]NC moy = 17; [Gd/Yb]NC moy = 2,5). Seuls quelques profils présentent une très faible anomalie positive ou négative en Eu (Eu/Eu* = 0,8 à 1,2). Les roches de l’unité nArmn1b ont des spectres plus appauvris en terres rares que ceux de l’unité nArmn1a. Cette différence est d’autant plus marquée pour les terres rares lourdes. Les tufs et les laves felsiques de l’unité nArmn1a contiennent plus de grenat que l’unité nArmn1b. Dans les diagrammes de fertilité des volcanites felsiques (Lesher, 1986a; Lesher, 1986b; Hart, 2004 et Pearson, 2007), les roches de l’unité nArmn1b se distinguent encore une fois des roches de l’unité nArmn1a, et elles se projettent dans le champ des rhyolites de type FI.

Formation de Roman 2 (nArmn2) : Tuf intermédiaire et andésite

Les affleurements de tuf intermédiaire et d’andésite sont très hétérogènes du point de vue compositionnel. Trois faciès principaux qui ne peuvent être individualisés sur la carte ont été décrits. Dans le secteur de l’île Bohier, les tufs intermédiaires sont affectés par au moins deux schistosités.

Tuf intermédiaire à amas d’amphibole et de biotite

Le tuf intermédiaire à amas d’amphibole et de biotite consiste en une roche à patine gris beige pâle en surface altérée et gris moyen en cassure fraîche. Il s’agit du faciès le plus abondant de l’unité nArmn2. Il se démarque par la présence d’amas composés d’amphibole et de biotite orientés selon la linéation principale. Ces amas sont millimétriques et leur taille atteint 1 cm. Lorsque présent, un litage est marqué par un changement de granulométrie. La matrice du tuf est composée d’amphibole, de plagioclase saussuritisé, de quartz avec des quantités variables de biotite, de chlorite et d’épidote. Des traces de zircons, de sphène, de rutile et de minéraux opaques sont présentes. Deux types d’amphiboles (actinote et hornblende) ainsi que des traces à 3 % de porprhyroblastes de grenat sont présents. La hornblende est grenue et pœciloblastique. L’actinote forme des baguettes allongées. Des phénocristaux de plagioclase représentent entre 0 % et 10 % de la roche. Quelques lapillis et blocs d’amphibolite à grenat sont observables dans le tuf. Celui-ci est généralement non magnétique et fréquemment altéré en chlorite, épidote, hématite et silice.

Andésite porphyrique

L’andésite porphyrique est une roche intermédiaire qui contient de 3 à 15 % de phénocristaux de plagioclase. Elle est d’un vert pâle, parfois grisâtre, en surface altérée et d’un gris moyen en cassure fraiche. Elle est non magnétique et elle est composée majoritairement d’amphibole (30 à 60 % d’actinote ou de hornblende) avec du quartz et du plagioclase séricitisé et des quantités variables de biotite, d’épidote, de grenat et de chlorite. Des veinules de feldspath, de quartz et de carbonate coupent l’unité.

Tuf à lapillis de composition intermédiaire

Des affleurements de tuf à lapillis de composition intermédiaire ont été observés. La matrice de ces tufs est composée d’amphibole, de plagioclase, de quartz avec des quantités variables de biotite chloritisée, de chlorite, d’épidote, de muscovite et de grenat. Les fragments sont de composition felsique ou mafique et représentent entre 5 et 40 % de la roche.

L’unité nArmn2 a une composition majoritairement intermédiaire (andésitique et dacitique) et une affinité calco-alcaline. Elle est caractérisée par des teneurs suivantes : 53 à 68 % SiO2, 0,4 à 1,4 % TiO2, 17 à 39 ppm Y, 100 à 182 ppm Zr, 1,7 à 3,8 ppm Yb et par un ratio Zr/Y de 11,4 à 59 ppm. Les roches de l’unité nArmn1b ont des profils de terres rares fractionnées, caractérisés par un enrichissement en terres rares légères par rapport aux terres rares lourdes ([La/Yb]NC moy = 5; [Gd/Yb]NC moy = 1,5). De plus, seuls quelques spectres présentent une très faible anomalie négative en Eu (Eu/Eu* = 0,5 à 1).

Formation de Roman 3 (nArmn3) : Gabbro

Les intrusions grabbroïques sont difficiles à différencier des affleurements de basalte (nArmn4). Les filons-couches grabbroïques sont cogénétiques et ils présentent une géochimie qui est similaire aux roches effusives mafiques. Les gabbros sont vert foncé en patine altérée et un peu plus pâle en cassure fraîche. Ils sont à grain moyen et faiblement foliés. Ils sont mésocrates à mélanocrates et présentent une structure subophitique à ophitique. Ils contiennent de 60 à 85 % d’amphiboles (hornblende ou actinote), de 10 à 30 % de plagioclase avec des quantités moindres de quartz, d’épidote, de clinozoïsite, de calcite, de rutile, de sphène et de minéraux opaques. Le plagioclase est faiblement à moyennement altéré en séricite ou en épidote. Quelques échantillons contiennent des pseudomorphes de pyroxène amphibolitisé (20 à 50 mm).

Formation de Roman 4 (nArmn4) : Basalte amphibolitisé

Les laves mafiques sont noirâtres en surface altérée et vert forêt en cassure fraîche. Ces roches présentent une grande diversité de faciès. Les deux principaux faciès qui ont été documentés sont les faciès coussinés et les coulées massives. Le basalte de type coulée massive est fortement amphibolitisé. À cause de la surimposition du métamorphisme, le basalte plus grenu peut facilement être confondu avec un filon-couche gabbroïque contemporain à l’édification de la bande volcanique (Hocq, 1985; Roy, 1988; Talla Takam et al., en préparation). Dans le secteur du lac Léran, un affleurement de basalte coussiné présentant une granulométrie grossière (hornblende ≥0,5 cm) a été observé. Les coussins sont bien individualisés et font entre 0,2  et 1 m. Leur bordure est millimétrique à centimétrique. Les coussins sont souvent aplatis dans le sens de la foliation régionale. Contrairement aux basaltes des formations d’Érasme et de Clément, il est difficile de définir précisément la polarité stratigraphique dans les basaltes de la Formation de Roman puisque les pédoncules et les chambres de quartz sont déformés et rarement préservés. À certains endroits, on observe des mégacoussins jusqu’à 2 m de diamètre et des microcoussins décimétriques. Des basaltes porphyriques à phénocristaux de plagioclase ont été observés dans le secteur du lac du Tiers-État (Roy, 1988). Les phénocristaux de plagioclase, qui représentent 10 à 15 % de la roche, font de 2 à 3 cm de diamètre (Roy, 1988), ils sont altérés en séricite et en épidote. La paragenèse des basaltes amphibolitisés est relativement constante. Ils contiennent de 50 à 70 % de hornblende verte (localement de l’actinote), du plagioclase damouritisé, de l’épidote, de la séricite et des quantités moindres de chlorite, de calcite, de quartz, de biotite, de grenat, de sphène, de zircon et de minéraux opaques. Les basaltes les plus magnésiens contiennent plutôt de l’actinote que de la hornblende. Les basaltes sont rarement magnétiques et à granulométrie variable, allant de grain très fin à grain moyen. Ils présentent des structures subophitiques à ophitiques. La biotite est localement présente et partiellement chloritisée. Les basaltes altérés contiennent davantage de biotite et de calcite. Certains faciès basaltiques contiennent des amygdules étirées à quartz ± plagioclase. Certains phénocristaux de pyroxène (10 à 20 mm) sont présents dans le faciès de coulées massives et semblent constituer des pseudomorphes de grains de pyroxène amphibolitisé.

L’unité nArmn4 consiste en des basaltes subalcalins, des basaltes andésitiques amphibolitisés, des basaltes magnésiens et des amphibolites. Les volcanites mafiques sont subalcalines et d’affinité principalement tholéiitique à localement transitionnelle. Les roches mafiques sont caractérisées par des profils de terres rares relativement plats, avec des teneurs 5 et 40 fois supérieures à la chondrite. Ils présentent des appauvrissements modérés en terres rares légères ([La/Sm]NC = 0,6 à 1,9; [La/Yb]NC = 0,6 à 2,6) et de très faibles anomalies positives ou négatives en europium ([Eu/Eu*] = 0,7 à 1,2). Ces roches sont faiblement appauvries en Th et U, fortement appauvries en Nb, Ta et Ti et présentent des petits plateaux en Zr-Hf. Tel que défini par les diagrammes d’environnement tectonique, les roches mafiques de la branche est de la CRVHE sont des basaltes de ride océanique qui ont subi une fusion à faible profondeur. Ce sont des roches de type N-MORB qui semblent avoir été affectées par une contamination crustale (Pearce, 2008).

Formation de Roman 5 (nArmn5) : Formation de fer et amphibolite à grenat

Les formations de fer ne représentent qu’une très faible proportion au sein de la Formation de Roman. Elles se trouvent en de minces bandes plissées, discontinues et boudinées. Leur extension est interprétée à partir des continuités sur les cartes aéromagnétiques. Les affleurements de formation de fer sont rubanés. Il s’agit de formations de fer mixtes partiellement silicatées et partiellement oxydées ou de formations de fer au faciès des silicates. Elles sont généralement composées d’une alternance de rubans millimétriques à centimétriques de chert grisâtre et de rubans jaune verdâtre à brun orangé contenant des amphiboles (grunérite, hornblende), des porphyroblastes de grenat et quelques filonets de magnétite. Les rubans de chert recristallisé en quartzite sont légèrement boudinés. Les formations de fer contiennent de 2 à 10 % de sulfures (pyrite et pyrrhotite).

Des amphibolites à porphyroblastes de grenat d’affinité tholéiitique fortement enrichies en fer (MgO entre 4 et 5 % poids et Fe2O3T de 21 à 29 %) sont associées aux bandes de formations de fer. Les amphibolites sont verdâtre foncé en patine altérée et vert moyen en cassure fraiche. Elles ont une granulométrie moyenne et présentent des structures nématoblastiques. Leur paragenèse est composée en majeure partie d’amphibole verte, de plagioclase moyennement à fortement séricitisé, d’ilménite et de quantités moindres de biotite, de grenat, d’épidote et de quartz. Les amphibolites contiennent 10 à 30 % de porphyroblastes de grenat. Le grenat est hypidiomorphe à idiomorphe, pœcilitique et mesure 2 à 10 mm de diamètre. Le pourtour des grains est irrégulier et leur croissance est surimposée à la foliation principale. Le grenat est tarditectonique à post-tectonique.

Formation de Roman 6 (nArmn6) : Mudstone et chert graphiteux

Quelques affleurements de mudstone et de chert graphiteux ont été cartographiés dans la portion septentrionale de la banche nord de la CRVHE, plus précisément au nord et à l’est du lac Harbour (Talla Takam et al., en prépration). Ces affleurements sont minoritaires au sein de la Formation de Roman. L’épaisseur de cette unité varie de 5 cm à 5 m au maximum. Les mudstones et les cherts graphiteux ont une patine altérée noirâtre rouillée et sont grisâtres à noirâtres en cassure fraîche. Ces niveaux sont à grain très fin. Ils sont finalement laminés (stratifiés) et affectés par la déformation principale. Des plis serrés sont communs. Ils sont composés de quartz, de graphite, de magnétite et de 2 à 10 % de sulfures, principalement de la pyrrhotite et de la pyrite avec des quantités mineures de chalcopyrite.

Formation de Roman 7 (nArmn7) : Paraschiste, paragneiss et wacke

Dans la partie supérieure de la branche est de la Ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain, des niveaux de roche sédimentaire de type paraschiste et paragneiss de wacke se sont mis en place entre les coulées volcaniques. Ces niveaux n’ont pas été observés en affleurement lors de la dernière campagne de cartographie menée par le Ministère (Beauchamp et al., 2018). Ils ont cependant été interceptés par des forages au diamant et à circulation inverse et décrits dans des rapports d’exploration.

Le paraschiste est majoritairement composé de quartz et de plagioclase, ceux-ci représentant plus de 80 % de la roche, ainsi que de biotite, de grenat et de hornblende (Chapdelaine, 1995). Un rubanement millimétrique à centimétrique consistant en une alternance de bandes gris clair (70 % de la roche), brun roux (20 % de la roche) et vert foncé (10 % de la roche) est visible. La roche est finement grenue et non magnétique. Au niveau du forage 40349-95-06, le protolithe est plus difficile à identifier. La roche est plus schisteuse, plus épidotisée et le plagioclase a été remplacé par de la séricite. La roche contient également jusqu’à 10 % de fragments centimétriques siliceux et étirés.

Des niveaux de paragneiss de wacke ont également été décrits. Ils sont de couleur grise, gris brun, gris vert et gris noir, de granulométrie variant de fine à moyenne et sont rarement magnétiques. Rarement cisaillée, la roche montre des bandes millimétriques à centimétriques rubanées qui se distinguent par des variations de teinte de gris. Les principaux minéraux sont le quartz, le plagioclase, la biotite, le grenat et la chlorite (Chapdelaine, 1995). De la hornblende est également présente (Beland, 2015). Les minéraux ferromagnésiens représentent en général 2 à 5 % de la roche, mais certains niveaux peuvent être beaucoup plus riches (jusqu’à 50 %). Le grenat de type almandin montre des nuances de rose à orangé. Le litage primaire a été observé dans le forage LHRC-15-047 (Beland, 2015). Enfin, la roche contient des quantités mineures de calcite.

Formation de Roman 8 (nArmn8) : Sill ultramafique

Des niveaux de sill ultramafique sont intercalés dans la séquence volcanique de la branche est de la CRVHE. Il est possible que la Formation de Roman contienne des niveaux de volcanite ultramafique, mais aucune structure volcanique n’a été observée en affleurement. Chapdelaine (1995) rapporte cependant avoir observé localement une structure spinifex dans la portion nord de la branche.

Dans la portion méridionale de la branche (feuillet 23D05), une bande discontinue a pu être interprétée en se basant sur les cartes d’anomalie magnétique et sur l’affleurement 17-MC-3172. Il s’agit d’une péridotite à structure de cumulat, noirâtre en cassure fraîche et orangée en surface altérée. La roche est très magnétique. Elle contient principalement de l’olivine ou du pyroxène dont l’intense rétromorphose en serpentine rend difficile l’identification minéralogique précise. L’olivine et les pyroxènes baignent dans une matrice constituées de carbonates, des cristaux aciculaires de trémolite, de talc ainsi que de magnétite. La teneur relativement faible en CaO (3,6 %) par rapport à la quantité de carbonate et la patine orangée de la roche indiquent que le carbonate présent est l’ankérite, voire la sidérite. Le profil de terres rares de l’échantillon provenant de l’affleurement 17-MC-3172 montre un très net enrichissement en terres rares légères par rapport aux terres rares lourdes, avec un ratio La/Yb de 235. Le minéral porteur de terres rares légères n’a pu être identifié en lames minces. 

Dans le nord de la branche, l’unité nArmn8 est constituée de quelques lambeaux de roche ultramafique ainsi que d’un niveau plus continu observé aux sites de l’affleurement 16-MP-2177, du décapage TR 13-04 (Béland, 2013) et probablement intercepté par les forages 4034-97-8, 4034-97-9 et 4034-97-10 (Tyson, 1997) et 4034-95-03 (Chapdelaine, 1995).

La roche est gris verdâtre à vert pâle, homogène, altérée, massive à bien foliée et à grain fin à moyen. Elle est en général non magnétique, excepté lorsque la pyrrhotite est présente. Au niveau du forage 4034-97-9, elle est bréchique et contient des fragments de basalte. Majoritairement constituée de trémolite, la roche contient aussi du talc, de l’actinote et un peu de biotite ou de phlogopite localement. De la pyrite, de la pyrrhotite et de la chromite sont également observées localement. Les principales altérations sont une chloritisation, localement intense, et une carbonatation.

Épaisseur et distribution

La Formation de Roman affleure dans les branches sud et est de la CRVHE. Les unités nArmn1a et nArmn2 se trouvent dans la branche sud de la ceinture, tandis que les unités nArmn1b et nArmn3 à nArmn8 se localisent dans la branche est. Les unités nArmn1a et nArmn2 forment une bande continue dont l’épaisseur vraie varie entre 250 m et 3,5 km. La branche est, qui comprend les unités nArmn1b et nArmn3 à nArmn8, mesure 75 km de longueur et son épaisseur vraie varie entre 3 et 4,5 km.

Datation

Deux datations ont permis de contraindre l’âge de mise en place de la Formation de Roman. Un tuf felsique à lapillis (nArmn1b) échantillonné dans la branche est de la CRVHE a retourné un âge de 2770 ±6 Ma. Une volcanite felsique à phénocristaux et de composition rhyodacitique se situant au sommet de l’empilement de la Formation de Roman (nArmn1a) a été datée à 2770 ±3 Ma.

Système isotopiqueMinéralÂge de cristallisation (Ma)(+)(-)Référence(s)
U-PbZircon277066Davis et Sutcliffe, 2018a
U-PbZircon277033Davis et Sutcliffe, 2018b

 

 

 

Relations stratigraphiques

La Formation de Roman fait partie du Groupe de René. Elle correspond au deuxième épisode volcanique de la Ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain. La Formation de Roman est plus jeune que la Formation d’Érasme (2800 ±6 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018b) et plus vieille que les formations de Clément (<2770 Ma) et de Dolent (2751 ±5 Ma; Davis, communication personnelle, 2019). Cette unité est en contact discordant et faillé avec les roches sédimentaires du Groupe de Bohier. Les contacts entre les différentes formations du Groupe de René n’ont pas été observés.

Le Pluton de l’Île Bohier (2771 ±6 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018b) est synvolcanique et contemporain à la mise en place de la Formation de Roman. La géochimie des roches tonalitiques et granodioritiques du Pluton de l’Île Bohier est très semblable à celle des roches felsiques de la Formation de Roman. Cette observation suggère que le Pluton de l’Île Bohier serait la source des volcanoclastites et de volcanites felsiques et intermédiaires de la Formation de Roman.

Le Pluton de Chiyaaskw, la Suite de Wahemen et la Suite intrusive de Gaël coupent sans équivoque la Formation de Roman.

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

Auteur(s)TitreAnnée de publicationHyperlien (EXAMINE ou Autre)
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14 mai 2018