Dernière modification :
| Auteur(s) : |
Gunning, 1937a, b
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| Âge : |
Néoarchéen
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| Stratotype : | Aucun |
| Région type : |
Région de la rivière Blake, à 1,5 km à l’ouest de Cadillac (jonction des feuillets SQRC 32D01-200-0201 et 32D08-200-0101)
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| Province géologique : | |
| Subdivision géologique : |
Sous-province de l’Abitibi
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| Lithologie : | Roches volcaniques mafiques à felsiques |
| Catégorie : |
Lithostratigraphique
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| Rang : |
Groupe
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| Statut : | Formel |
| Usage : | Actif |
- Groupe de Blake River
Historique
Bien que des travaux géologiques soient réalisés dans la partie sud de l’Abitibi dans les années 1860 à 1900, de nouvelles campagnes de cartographie géologique de la région de Rouyn-Noranda mènent à des découvertes de minéralisations aurifères filoniennes dans les années 1900 du côté ontarien et de leur extension vers le Québec (Wilson, 1913, 1914). L’intérêt suscité par la découverte de la zone minéralisée de Horne, des minéralisations aurifères filoniennes de la région de Rouyn-Noranda et des zones minéralisées de sulfures massifs volcanogènes (SMV) dans la région de D’Alembert entraîne de nouvelles campagnes de cartographie (p. ex. Cooke et al., 1931). L’introduction des noms des groupes de Blake River, de Cadillac, de Kewagama et de Malartic est associée aux travaux de Gunning (1937a, b, 1938), Gunning et Ambrose (1940, 1943) et Ambrose (1941a-c).
La partie centrale du Groupe de Blake River, dans les environs de la ville de Rouyn-Noranda, fait d’abord l’objet d’une stratigraphie détaillée, puisque la majorité des minéralisations de SMV sont encaissées dans ces roches (Goutier et al., 2011). Wilson (1941, 1949) est le premier auteur à établir une séquence stratigraphique, à nommer les unités et à évaluer leur épaisseur. Plusieurs des noms introduits par cet auteur sont encore en usage dans la littérature scientifique. Le schéma stratigraphique de la partie centrale du Groupe de Blake River a grandement été raffiné par Spence (1967), Spence et de Rosen-Spence (1975), de Rosen-Spence (1976), Gibson (1989) et Gibson et Watkinson (1990). Ces auteurs ont reconnu une succession de cinq périodes, zones ou cycles caractérisés par une alternance d’andésite et de rhyolite. Ils ont identifié les unités jusqu’à l’échelle des coulées et ont pu situer les différentes zones minéralisées de SMV dans un schéma stratigraphique. C’est ainsi que l’appellation de Mine Sequence ou « séquence des mines » a été associée au cycle 3. Une grande partie des minéralisations de SMV du Groupe de Blake River s’est formée durant une ou plusieurs pauses du volcanisme le long d’un même grand niveau. Les cycles 1 et 2 (à l’ouest du Pluton de Flavrian) et le cycle 5 (à l’est de la Faille d’Alembert) ont été abordés de façon sommaire lors de ces travaux. Gibson (1990) introduit le nom de Noranda volcanic complex pour désigner cette région touchant aux cinq cycles.
Goodwin (1977, 1979, 1980, 1982) propose une division en quatre sous-groupes qui tient compte de l’évolution de l’affinité géochimique des roches volcaniques du Groupe de Blake River. De l’ouest vers l’est, cet auteur observe une variation de l’affinité géochimique des roches qui passe de tholéiitique magnésienne, à tholéiitique ferrifère et à calco-alcaline. Le sous-groupe de Bowman est équivalent à l’ensemble lithostratigraphique de Tisdale en Ontario, celui de Garrison est en grande partie équivalent au Lower Blake River en Ontario et à la portion de la Formation d’Hébécourt à l’ouest du lac Hébécourt, tandis que les sous-groupes de Misema et de Noranda regroupent plusieurs formations du Groupe de Blake River. Péloquin et al. (1996) et Péloquin et al. (2001) reprennent cette division en sous-groupes, mais proposent que ces unités représentent des environnements volcaniques distincts et contemporains plutôt qu’un simple empilement stratigraphique.
Dimroth et al. (1982) sont les premiers à présenter un schéma stratigraphique et un modèle paléogéographique pour l’ensemble des unités de la partie sud de la Sous-province de l’Abitibi. Brooks et al. (1976), Gélinas et al. (1977) et Gélinas et al. (1984a-b) poussent plus loin l’utilisation de la chimiostratigraphie pour définir les unités selon leur affinité tholéiitique ou calco-alcaline. Le Groupe de Blake River est alors divisé en cinq séries tholéiitiques et en quatre cycles calco-alcalins, associés à un ou plusieurs centres felsiques. Depuis 1991, en Ontario, les roches volcaniques de la Sous-province de l’Abitibi sont assignées à de grands ensembles au lieu de groupes ou de formations (p. ex. Ayer et al., 2005). Pearson et Daigneault (2009) et Mueller et al. (2009, 2012) proposent que les roches du Groupe de Blake River résultent de la mise en place de trois caldeiras imbriquées et séquentielles (Misema, New Senator et Noranda). Leur argumentation se base, entre autres, sur la corrélation des niveaux volcanoclastiques périphériques, la présence de structures annulaires, la mise en place des dykes mafiques et la distribution des zones d’altération.
Le nouveau schéma stratigraphique proposé par Goutier et al. (2011) se base sur leur cartographie et leur compilation géologique des roches du Groupe de Blake River depuis 1990 (p. ex. MRNF, 2010), de la compilation des datations isotopiques U-Pb ainsi que de plus d’une vingtaine de nouvelles datations effectuées à l’occasion du projet IGC-3 (McNicoll et al., 2014). Les deux grandes difficultés dans la stratigraphie des roches volcaniques du Groupe de Blake River sont la corrélation des unités basées uniquement sur des caractéristiques physiques et la conciliation de l’innombrable nomenclature des unités du Groupe de Blake River. De 1995 à 1997, le Groupe de Blake River a été divisé par Jean Goutier en cinq formations (Rouyn-Pelletier, Duprat-Montbray, Noranda, Reneault-Dufresnoy et Bousquet, inférieur et supérieur) afin d’intégrer ces unités dans les premières cartes numériques du Système d’information géominière (SIGÉOM), en respectant la succession Groupe-Formation-Membre et en abandonnant les sous-groupes de Goodwin (1977, 1979, 1980, 1982) et de Péloquin et al. (1996, 2001) qui ne sont plus acceptés par le Code stratigraphique nord-américain (NACSN, 1983, 2005, 2021). Certaines de ces formations ont été décrites dans le rapport géologique de Goutier (1997), tandis que d’autres n’apparaissaient que sur les cartes et dans la base de données du SIGÉOM.
L’ensemble du Groupe de Blake River au Québec est divisé par Goutier et al. (2011) en neuf formations, 41 membres et 188 unités informelles en fonction de leurs caractéristiques lithologiques, de leur succession, de leur position géographique, de leur géochimie et de leur âge. Toutes les bandes volcaniques ne possèdent pas un nom propre, mais elles sont assignées à une unité stratigraphique (formation ou membre). Seuls les noms d’unités utilisés sont conservés. Le Groupe de Blake River est divisé de façon informelle en étages précoce et tardif en se basant sur la distribution des 49 datations U-Pb les plus précises dont la limite se situe à 2699,3 Ma. Certaines unités sont restreintes dans le temps, tandis que d’autres se sont développées durant toute la durée de déposition du Groupe de Blake River. Le schéma stratigraphique de Goutier et al. (2011) s’apparente en partie à celui de Péloquin et al. (2001) du fait que plusieurs formations, de sources volcaniques différentes, sont contemporaines. Sterckx (2018) conserve la nomenclature proposée par Goutier et al. (2011) dans son mémoire sur la géochimie des roches du Groupe de Blake River.
Description
Le Groupe de Blake River est connu pour ses nombreuses zones minéralisées de SMV, dont certains sont de classe mondiale (Horne et LaRonde-Penna; Mercier-Langevin et al., 2007a-b, 2011a-b), ainsi que pour sa grande variété de faciès volcaniques qui sont communément bien exposés, peu déformés et peu métamorphisés (Goutier et al., 2011; Sterckx, 2018).
Le Groupe de Blake River est composé de plusieurs séquences sous-marines de laves, de roches volcanoclastiques et d’intrusions hypovolcaniques (Goutier et al., 2011). Ces laves et ces roches volcanoclastiques présentent des faciès volcaniques très bien préservés. L’abondance des affleurements a permis l’étude détaillée des faciès et de leurs variations latérales (p. ex. Dimroth et al., 1976, 1978; Dimroth et Rocheleau, 1979). Les unités cartographiables de roches volcanoclastiques se départagent en roches volcanoclastiques provenant de la fragmentation des coulées de lave et du remaniement des fragments ainsi qu’en roches volcanoclastiques d’origine pyroclastique (Ross et al., 2007, 2008a-b, 2009, 2010, 2011a-b).
Les roches volcaniques du Groupe de Blake River peuvent être divisées en quatre grands ensembles lithologiques : plaine de laves mafiques; volcanisme à dominance mafique à intermédiaire; volcanisme bimodale; et volcanisme à dominance intermédiaire à felsique (Goutier et al., 2011). Ces roches ont une composition variant de basalte à rhyolite et une affinité géochimique variant de tholéiitique à calco-alcaline. Selon la classification de Hart et al. (2004), qui permet de discriminer géochimiquement les rhyolites fertiles en SMV, la majeure partie des roches volcaniques felsiques est d’affinité tholéiitique. Plusieurs centres felsiques sont d’affinité tholéiitique et les roches volcaniques de la partie orientale du Groupe de Blake River se distingue par une affinité de type transitionnelle à calco-alcaline.
Les roches du Groupe de Blake River ont été affectées par deux épisodes de métamorphisme (Goutier et al., 2011). Le premier épisode est un métamorphisme de contact au faciès des amphibolites lors de la mise en place, vers 2690 Ma, du Pluton du Lac Dufault (Wilson, 1941; de Rosen-Spence, 1969; Mortensen, 1993). Le second épisode correspond au métamorphisme régional (2677 à 2643 Ma) variant du faciès inférieur des schistes verts au faciès inférieur des amphibolites (Jolly, 1978, 1980; Dimroth et al., 1983; Gélinas et al., 1984a; Powell et al., 1995a; Hannington et al., 2003; Dubé et al., 2007).
Les roches du Groupe de Blake River et les intrusions de la région de Rouyn-Noranda sont connues pour être encaissantes de plusieurs types de minéralisation (Couture, 1996) : 1) SMV polymétalliques (Cu-Zn-Ag-Au ±Cd ±Se); 2) SMV polymétalliques riches en or (Cu-Au-Zn-Ag ±Pb); 3) minéralisations cuprifères disséminées et associées à des roches intrusives (Cu-Au ±Mo); 4) minéralisations aurifères disséminées d’origine volcanogène; 5) minéralisations magmatiques/hydrothermales (Ni-Cu ±EGP); 6) systèmes aurifères, filoniens ou disséminés (Au-Ag ±Te). Le Groupe de Blake River contient le plus grand nombre de zones minéralisées de SMV, soit 31, et le plus grand tonnage cumulatif (375 Mt) de minerai de sulfures massifs de la Province du Supérieur et de toutes les séquences archéennes au monde (Goutier et al., 2011). Ce nombre représente un peu moins de la moitié du tonnage total (production et réserves) dans la Sous-province de l’Abitibi (810 Mt). Les zones minéralisées de SMV du district minier de Rouyn-Noranda sont regroupées en deux camps miniers : Noranda et Doyon-Bousquet-LaRonde. La portion nord du camp de Noranda est également connue sous le nom de camp central.
Épaisseur et distribution
Le Groupe de Blake River est situé dans la région de Rouyn-Noranda (parties nord des feuillets SNRC 32D01, 32D02 et 32D03, coin NE du feuillet 32D04, partie est du feuillet 32D05, feuillet 32D06, coins SW des feuillets 32D07, 32D08 et 32D11), dans la partie SW de la Sous-province de l’Abitibi. D’une superficie de 3400 km², le Groupe de Blake River s’étend sur une distance de 150 km (Goutier et al., 2011). Le Groupe de Blake River atteint son étendue maximale dans sa partie ouest, où il montre une largeur moyenne de 37 km (N-S) sur près de 45 km (E-W). Il s’amincit progressivement vers l’est sur une trentaine de kilomètres pour ne former qu’une mince bande mesurant <1,5 km sur ~18 km dans un axe E-W, puis ~18 km dans un axe NW-SE.
Datation
Le Groupe de Blake River est la plus jeune séquence volcanique d’affinité tholéiitique à calco-alcaline de la Sous-province de l’Abitibi (Thurston et al., 2008). Les datations isotopiques U-Pb permettent d’estimer son âge de mise en place entre ∼2703 Ma et ∼2694,5 Ma (McNicoll et al., 2014). Ces datations ont été obtenues à partir d’échantillons provenant de la Formation de Rouyn-Pelletier (nArp), du Membre de Fish-roe (nAfw), de la Formation de Reneault-Dufresnoy (nArf), du Tuf de D’Alembert (nAtd), de la Formation de Noranda (nAnd), des membres de Norque (nAnq), de Héré (nAhc), de Quémont (nAqm) et d’Amulet (nAaa) ainsi que des formations de Duprat-Montbray (nAdm), de Bousquet inférieur (nAdb[i]), de Bousquet supérieur (nAdb[s]), d’Hébecourt (nAht) et de Horne (nAhn) (voir le tableau ci-dessous).
| Unité | Échantillon | Système isotopique | Minéral | Âge de cristallisation (Ma) | (+) | (-) | Âge d’héritage (Ma) | (+) | (-) | Âge métamorphique (Ma) | (+) | (-) | Référence(s) |
| nArp5d | PBA-07-515 (07-ML-5000) | Pb-Pb | Zircon | 2700,6 | 0,9 | 0,9 | McNicoll et al., 2014 | ||||||
| nArp2 | WP29 | Ar-Ar | Actinote | 2578 | 10 | 10 | Powell et al., 1995b | ||||||
| WP32 | Ar-Ar | Actinote | 2570 | 17 | 17 | ||||||||
| nAfw | SGNO-2001-04 | Pb-Pb | Zircon | 2700,6 | 1,6 | 1,6 | Lafrance et al., 2005 | ||||||
| nArf2 | WP69 | Ar-Ar | Muscovite | 2632 | 4 | 4 | Powell et al., 1995b | ||||||
| SM133 | Ar-Ar | Muscovite | 2537 | 9 | 9 | ||||||||
| nArf5 | 08-JG-9120 | U-Pb | Zircon | 2695,8 | 0,8 | 0,8 | McNicoll et al., 2014 | ||||||
| SGNO-2000-08 | U-Pb | Zircon | 2696 | 1 | 1 | Lafrance et al., 2005 | |||||||
| CR-1 | U-Pb | Zircon | 2698 | 1 | 1 | Mortensen, 1993 | |||||||
| SM135 + SM136 | Ar-Ar | Muscovite | 2414 | 9 | 9 | Powell et al., 1995b | |||||||
| Ar-Ar | Muscovite | 2459 | 5 | 5 | |||||||||
| nArf7 | SGNO-2001-07 | U-Pb | Zircon | 2697,3 | 0,8 | 0,8 | Lafrance et al., 2005 | ||||||
| nAtd3 | 07-PSR-009 | U-Pb | Zircon | 2694,5 | 0,9 | 0,9 | Ross et al. 2011b | ||||||
| nAnd5b | PNK-06-04 | Pb-Pb | Zircon | 2696,4 | 1 | 1 | McNicoll et al., 2014 | ||||||
| nAnq | SGNO-2005-05 | Pb-Pb | Zircon | 2696,5 | 2,4 | 2,4 | David et al., 2007 | ||||||
| nAhc1 | 07-JG-9042 | Pb-Pb | Zircon | 2700,3 | 1,2 | 1,2 | McNicoll et al., 2014 | ||||||
| nAqm | 07-JG-9035 | Pb-Pb | Zircon | 2702 | 0,8 | 0,8 | McNicoll et al., 2014 | ||||||
| nAaa1 | SGNO-2004-09 | Pb-Pb | Zircon | 2698,5 | 2 | 2 | David et al., 2006; David et al., 2011b | ||||||
| 2698,3 | 1,2 | 1 | |||||||||||
| nAdm3 | MRB06-CD-3039 | U-Pb | Zircon | 2700,2 | 0,9 | 0,9 |
McNicoll et al., 2014
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| 06-CD-3347 | U-Pb | Zircon | 2701,4 | 1 | 1 | ||||||||
| 07-ML-5010 | U-Pb | Zircon | 2701,4 | 1 | 1 | ||||||||
| 08-JG-9123 | U-Pb | Zircon | 2701,9 | 0,9 | 0,9 | ||||||||
| SGNO-2004-05 | U-Pb | Zircon | 2697 | 1,5 | 1,3 | David et al., 2011b | |||||||
| 4CR-1 | U-Pb | Zircon | 2701 | 1 | 1 | Mortensen, 1993 | |||||||
| nAdb(i)4 | SGNO-2002-03 | U-Pb | Zircon | 2698,3 | 0,9 | 0,9 | Lafrance et al., 2005 | ||||||
| nAdb(i)7 | SGNO-Bousquet 1 | U-Pb | Zircon | 2698,6 | 1,5 | 1,5 | Lafrance et al., 2005 | ||||||
| nAdb(s)2 | SGNO-Bousquet 2 | U-Pb | Zircon | 2698 | 1 | 1 | Lafrance et al., 2005 | ||||||
| LAPL-146-2000 | U-Pb | Zircon | 2698,3 | 0,8 | 0,8 | 2721 | 3 | 3 | Mercier-Langevin et al., 2004 | ||||
| nAdb(s)3 | LAPL-018-2000 | U-Pb | Zircon | 2697,8 | 1 | 1 | Mercier-Langevin et al., 2004 | ||||||
| nAht4 | 94-DV-003 | U-Pb | Zircon | 2703 | 0,9 | 0,9 | McNicoll et al., 2014 |
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| HEB-01-58-96.5m | U-Pb | Zircon | 2702,2 | 1 | 1 | ||||||||
| 97JAA-104 | U-Pb | Zircon | 2701,4 | 1,2 | 1,2 | Berger et Amelin, 1998 | |||||||
| C-88-8 | U-Pb | Zircon | 2701 | 3 | 3 | Corfu et Noble, 1992 | |||||||
| nAhn | HWZ-014 | U-Pb | Zircon | 2702,2 | 0,9 | 0,9 | McNicoll et al., 2014 |
Relations stratigraphiques
Le Groupe de Blake River repose localement sur les roches volcaniques de l’ensemble de Tisdale en Ontario, tandis qu’au Québec, le contact inférieur normal n’est pas observé (Goutier et al., 2011). En quelques endroits, le Groupe de Blake River est recouvert en paraconcordance par des turbidites appartenant au Groupe de Cadillac ou au Groupe de Kewagama, tous deux plus jeunes que 2687 et 2689 Ma respectivement (Davis, 2002; Lafrance et al., 2005; Mercier-Langevin et al., 2007a). Localement, le Groupe de Blake River est recouvert en discordance par le conglomérat polygénique et les roches volcaniques alcalines du Groupe de Timiskaming (2682 à 2669 Ma, David et al., 2011a), ainsi que par le conglomérat paléoprotérozoïque du Groupe de Cobalt. Il est coupé par des roches intrusives archéennes synvolcaniques et archéennes syntectoniques ainsi que des dykes de diabase protérozoïques de l’Essaim de dykes de Matachewan, par des Dykes de l’Abitibi et par des Dykes de Sudbury.
Au Québec, le Groupe de Blake River est bordé au nord par les failles de Porcupine-Destor et de Parfouru, et au sud par la Zone tectonique de Cadillac (Goutier et al., 2011; Sterckx, 2018). Les roches de ce groupe sont compartimentées en plusieurs blocs structuraux comprenant des panneaux monoclinaux, des ensembles plissés et des blocs avec plissements et failles. De façon très schématique, la structure du Groupe de Blake River peut être représentée comme un sombrero aplati par des contraintes N-S.
L’évolution du volcanisme du Groupe de Blake River peut être illustrée en combinant les datations U-Pb des roches et les quatre grands types de volcanisme observés de la région de Rouyn-Noranda (Goutier et al., 2011). Le Groupe de Blake River inférieur (2704,5 à 2699,3 Ma) est associé à la mise en place d’une base tholéiitique composée de basalte et de rhyolite sur laquelle les autres unités se sont développées. Les basaltes tholéiitiques typiques de cet épisode se trouvent en périphérie et sont représentés par les formations d’Hébécourt et de Rouyn-Pelletier. Sur cette base, un important édifice volcanique bimodal s’est formé dans la partie centrale du Groupe de Blake River (formations de Duprat-Montbray et de Noranda inférieur). Ce volcanisme est accompagné d’un important épisode plutonique synvolcanique (plutons de Flavrian et de Powell, Tonalite de Fabie). En périphérie, le volcanisme de plaine de lave tholéiitique s’est propagé vers l’extérieur (formations d’Hébécourt et de Rouyn-Pelletier). Les zones minéralisées de Quémont, de Horne, d’Aldermac, de Corbet, d’Ansil et de West Ansil se sont formées durant cet épisode. La région à l’ouest du lac Duparquet (feuillet 32D06-200-0201) se distingue par des roches volcaniques vésiculaires, porphyriques à phénocristaux de plagioclase et de nombreuses bandes de roches volcanoclastiques (Formation de Reneault-Dufresnoy).
Le Groupe de Blake River supérieur (2699,3 à 2694,5 Ma) est la période la plus prolifique pour la formation des zones minéralisées de SMV (Goutier et al., 2011). Elle comprend les SMV de la « séquence des mines » (Amulet, Norbec, Millenbach, etc.) mis en place dans un environnement de volcanisme bimodal, et les SMV aurifères du camp minier de Doyon-Bousquet-LaRonde (Warrenmac, Bousquet 2-Dumagami et les lentilles de LaRonde-Penna) qui se trouvent dans des laves et des roches volcanoclastiques intermédiaires à felsiques. Les roches volcaniques de cet épisode sont en grande partie caractérisées par l’abondance de phénocristaux de plagioclase, une grande variété de faciès volcaniques, plusieurs types de roches volcanoclastiques et des niveaux très vésiculaires. Le volcanisme du Groupe de Blake River se termine par la mise en place de plusieurs unités de rhyolite d’affinité tholéiitique et l’épisode pyroclastique de composition mafique à intermédiaire associé au Tuf de D’Alembert. Les deux zones minéralisées de SMV de l’ancienne mine Bouchard-Hébert se sont formées durant cet épisode. Certaines roches intrusives felsiques et mafiques se mettent en place en profondeur durant cette même période (Pluton de Monsabrais et Pluton tonalitique de Cléricy).
Paléontologie
Ne s’applique pas.
Références
Publications accessibles dans SIGÉOM Examine
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Citation suggérée
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Collaborateurs
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Première publication |
Céline Dupuis, géo., Ph. D. celine.dupuis@mrnf.gouv.qc.ca et Charles St-Hilaire, géo., M. Sc. charles.st-hilaire@mrnf.gouv.qc.ca (rédaction) Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. et Philippe Pagé, géo., Ph. D. (coordination); Charles St-Hilaire, géo., M. Sc. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); André Tremblay (montage HTML). |