Les roches appartenant au Groupe de Stoughton-Roquemaure, ainsi qu’au Groupe de Mine Hunter et de la Formation de Deguisier adjacents, ont d’abord été cartographiées principalement comme un ensemble de basalte, d’andésite, de dacite et de rhyolite variablement altérés et partiellement transformés en schiste (Cooke et al., 1931; Collins, 1933; Mawdsley, 1933; Buffam et Lang, 1934; CGC, 1936). Cet ensemble contient également des proportions mineures de tuf, de petits corps intrusifs et, localement (partie NE du Pluton de La Reine), de tuf accompagné d’autres roches sédimentaires. Par la suite, dans la région de la rivière Duparquet jusqu’au lac Abitibi (feuillets 32D11-200-0101 et 32D11-200-0201), Graham (1947, 1948, 1954) cartographie et décrit une unité constituée en majeure partie d’andésite et d’une proportion mineure de basalte, de variolite et de brèche de coulée généralement sphérolitique. Bien que cette unité ne soit pas nommée, elle peut être différenciée des roches de la Formation de Deguisier située au sud. Dans la même région et un peu plus à l’ouest (feuillets 32D11-200-0101 et 32D11-200-0102), Lee (1949, 1950, 1951) identifie de l’andésite massive de type Keewatin. Une vingtaine d’années plus tard, Eakins (1970, 1972, 1973) décrit du basalte, du basalte à olivine et de l’andésite au sud de la baie La Sarre du lac Abitibi (feuillet 32D11-200-0101) ainsi que du basalte amphibolitisé accompagné en moindre proportion de tuf plus ou moins amphibolitisé et d’agglomérats au nord de cette même baie, au pourtour du Pluton de La Reine (feuillets 32D11-200-0201 et 32D14-200-0101). Gagnon (1981a-b) identifie des roches volcaniques mafiques au sud des roches rhyolitiques du Groupe de Mine Hunter.

Selon Lacroix (1995), le Groupe de Stoughton-Roquemaure a été initialement introduit par Jensen (1978) du côté ontarien et dans la partie occidentale du canton de Roquemaure (feuillet 32D11-200-0101) pour définir une séquence de komatiite basaltique. Toujours selon Lacroix (1995), il se compose d’une alternance de basalte et de komatiite, avec quelques niveaux intercalés de chert ferrugineux et de jaspe rouge, dans sa portion sud, lesquels sont progressivement transformés en schiste à actinote-chlorite, puis en amphibolite à proximité du Pluton de La Reine et du Batholite du Lac Abitibi-Okikodesik. Il est divisé en quatre unités informelles et comprend une unité indifférenciée dans les travaux de compilation du Ministère (Beausoleil, 2000; Beausoleil et Goutier, 2000a-b; Goutier, 2000a-b; Goutier et Beausoleil, 2000) : de l’amphibolite (Asr), du basalte, de l’andésite basaltique et du schiste à actinote et chlorite dérivé de basalte (Asr1); du basalte magnésien (Asr2); de la péridotite et de la komatiite (Asr3); et du tuf felsique (Asr4). L’amphibolite de l’unité indifférenciée est dérivée de basalte; celle-ci a été assignée à l’unité nAsr1 dans le cadre de la rédaction de cette fiche stratigraphique.

Le nom fait référence aux cantons de Stoughton, en Ontario, et de Roquemaure, au Québec, situés au sud du lac Abitibi (feuillets 32D11-200-0101 et 32D12-200-0201).

Le Groupe de Stoughton-Roquemaure est principalement constitué de roches basaltiques progressivement métamorphisées aux faciès des schistes verts et des amphibolites (nAsr1), et inclut des roches magnésiennes et komatiitiques (nAsr2). Quelques occurrences de péridotite (nAsr3a), de komatiite (nAsr3b) et de tuf felsique (nAsr4) ont également été observées au sein des roches basaltiques. Ces roches contiennent quelques zones minéralisées de type veines aurifères situées en périphérie du Pluton de La Reine, ainsi qu’une zone minéralisée en argent localisée à l’extrémité SE du Groupe de Stoughton-Roquemaure, soit à proximité du contact avec les roches volcaniques felsiques du Groupe de Mine Hunter.

Groupe de Stoughton-Roquemaure 1 (nAsr1) : Basalte, andésite basaltique, schiste à actinote-chlorite dérivé de basalte

L’unité nAsr1, constituée de roches volcaniques basaltiques, est l’unité principale du Groupe de Stoughton-Roquemaure. Ces roches se trouvent dans deux secteurs, l’un au nord (île Nepawa et partie nord du lac Abitibi), l’autre au sud (partie sud du lac Abitibi), et ne semblent différer que par l’intensité du métamorphisme et de la déformation (Eakins, 1972). Celles du secteur sud sont pour la plupart d’apparence fraiche et par endroits elles sont presque vitreuses; elles ont subi un métamorphisme régional au faciès des schistes verts. Les structures pénétrantes causées par la déformation, comme les clivages, les schistosités ou les linéations, sont généralement rares. Par contre, dans le secteur nord, les structures pénétrantes sont communes et comprennent des éléments appartenant à deux stades de déformation. En s’approchant du Pluton de La Reine et du Batholite du Lac Abitibi-Okikodesik, les roches basaltiques sont progressivement transformées en schiste à actinote-chlorite dérivé de basalte, puis en amphibolite (voir unité nAsr1a) (Eakins, 1972; Lacroix, 1995). Sous d’autres rapports, tels que la composition chimique et les différentes variétés lithologiques, les roches des deux secteurs apparaissent semblables et étroitement reliées (Eakins, 1972).

Le basalte est brun-rouge à brun et beige en surface altérée. Le roche est à grain très fin, montre peu de structures originelles ou primaires et est en somme plutôt uniforme (Eakins, 1972). Ces laves sont soit très coussinées avec quelques rares brèches associées, soit massives et presque complètement dépourvues de structures mis à part de minces zones de contact de coulée de ~5 cm d’épaisseur. Des brèches volcaniques typiques de cette séquence de lave mafique sont observées uniquement dans quelques laves intermédiaires de composition andésitique à dacitique qui bordent la zone générale de contact entre les roches rhyolitiques (Groupe de Mine Hunter) et basaltiques. Les coussins ont une bordure très mince (1 à 2 cm) et le matériel bréchique entre ceux-ci est négligeable. Ils sont serrés et disposés sur les coussins adjacents ou sous-jacents de façon à former des masses très tassées, témoignant d’une grande plasticité. Ils montrent des dimensions (quelques centimètres à >6 m) et des formes très variées. Les sommets, orientations et pendages peuvent être déterminés facilement. Les minces niveaux coussinés sont interstratifiés avec de nombreuses et minces coulées de lave massive ou se transforment latéralement et verticalement en lave massive, suggérant que les coussins sont simplement de petites coulées individuelles, chaque bordure de coussin représentant en soi un contact de coulée.

Un échantillon de basalte coussiné présentant une épaisse bordure d’altération crème à brun consiste en un agrégat porphyrique à grain très fin traversé de minuscules fractures, de minces veinules de quartz et d’un dyke tardif de porphyre feldspathique (Eakins, 1972). En lame mince, la roche altérée est composée de quartz, de mica blanc, de carbonate, de magnétite et de proportions moindres de chlorite et de sphène, ce dernier étant fortement altéré en leucoxène et en épidote. Le tout repose dans un mélange à grain fin. Les minéraux montrent une orientation très légère, mais marquée. La structure variolitique est commune dans les gros coussins (>70 cm de diamètre) (Couture et Goutier, 1996) et ne représente habituellement qu’un changement de teinte qui se superpose à la structure primaire. Les varioles sont de composition plus felsique que la matrice dans un même échantillon, mais leur pourcentage en silice (SiO₂) est variable d’un échantillon à l’autre.

Des roches de composition andésitique se sont formées par incorporation de débris rhyolitiques (Groupe de Mine Hunter) dans les épanchements de lave basaltique (Eakins, 1972). Sur le terrain, l’andésite est généralement difficile à distinguer du basalte, car sous l’effet du métamorphisme régional, les deux roches se composent d’un ensemble à grain très fin formé des mêmes minéraux secondaires habituels (quartz, mica blanc, chlorite, serpentine, magnétite, carbonate). En général, les roches andésitiques se présentent sous forme de coulées massives ou de brèches et ne semblent pas former de niveaux coussinés. La roche consiste en agrégat porphyrique gris pâle, chamois à blanc grisâtre en surface altérée, à grain très fin, contenant des amygdales de carbonate. En lame mince, cette roche présente une structure trachytique nette avec des phénocristaux de pyroxène complètement altérés qui sont dispersés dans une matrice principalement constituée de plagioclase et de carbonate.

Il y a fort probablement du tuf interstratifié avec les laves basaltiques dans la zone volcanique mafique du secteur nord (Eakins, 1972). Localement, du matériel felsique finement stratifié est déformé (cisaillé) et laminé par la schistosité dans un petit pli local. La roche est gris verdâtre en surface fraiche, blanc grisâtre à beige en surface altérée, de granulométrie très fine, bien foliée et finement rubanée en apparence. L’observation microscopique révèle un assemblage typique des schistes verts : quartz fin, albite, épidote, biotite chloritisée, chlorite, carbonate et magnétite formant un agrégat schisteux avec stratification peu marquée, qui représente probablement un vestige de litage. On note de gros yeux allongés de quartz et de rares grains grossiers de feldspath. Quelques niveaux de tuf felsique épidotisé ont également été rencontrés avec l’amphibolite (unité nAsr1a); ceux-ci sont fortement cisaillés et, par endroits, démembrés et boudinés (Lacroix, 1995). Ces niveaux de tuf felsique pourraient représenter des équivalents non cartographiables à l’échelle 1/20 000 des minces niveaux de tuf felsique cartographiés plus au sud, au SE du lac Abitibi (sud du ruisseau Antoine) et à l’est de Roquemaure (unité nAsr4).

Groupe de Stoughton-Roquemaure 1a (nAsr1a) : Amphibolite dérivée de basalte

À proximité du Pluton de La Reine et du Batholite du Lac Abitibi-Okikodesik, les roches basaltiques sont progressivement transformées en amphibolite à albite-épidote (Eakins, 1970, 1972, 1973; Lacroix, 1995). Les morphofaciès sont rarement reconnaissables (Lacroix, 1995), mais des structures de coussins déformés (coussins étirés ou aplatis typiques) peuvent être observées (Eakins, 1970, 1972). Le basalte coussiné compris dans l’unité d’amphibolite présente une grande variabilité aussi bien dans le degré de déformation que dans le degré d’amphibolitisation, et aucune relation claire n’a pu être établie entre les deux phénomènes (Eakins, 1972). Les coussins peuvent paraître très aplatis, mais faiblement ou très finement amphibolitisés et vice versa. L’amphibolite consiste en un agrégat vert foncé en surface fraiche et brun en surface altérée, à grain très fin et présentant une fine linéation. Elle est composée essentiellement de hornblende verte pléochroïque (jusqu’à 65 %) avec de l’albite et du quartz, de l’épidote abondante, des grains dispersés relativement grossiers de magnétite et quelques petits grains de pyrite disséminés. L’analyse chimique révèle une composition de basalte tholéitique. Les roches les plus métamorphisées sont constituées d’agrégats granoblastiques très foliés d’amphibole fortement pléochroïque, de quartz et d’albite avec des vestiges de plagioclase (~10 %) très altérés qui ont subi une rotation partielle, et de magnétite accessoire.

Groupe de Stoughton-Roquemaure 2 (nAsr2) : Basalte magnésien et basalte komatiitique

Les analyses lithogéochimiques révèlent la présence de basalte magnésien (9 à 12 % MgO) et de basalte komatiitique (12 à 18 % MgO), alors que le basalte sous-jacent (unité nAsr1) indique des teneurs en MgO entre 6 et 7 % (Lacroix, 1995). Eakins (1972) obtient des teneurs semblables (14,6 à 16,8 % MgO) dans certaines roches qu’il qualifie de basalte picritique ou riche en olivine. Tout comme les roches basaltiques de l’unité nAsr1, les roches de l’unité nAsr2 comportent peu de structures originelles ou primaires et peuvent être métamorphisées au faciès des amphibolites (Eakins, 1972).

Le basalte magnésien tholéiitique se présente en unités de 60 à 1000 m d’épaisseur formées de coulées de lave successives de 1 à 200 m d’épaisseur (Jensen, 1978). Ces laves sont principalement coussinées, grises à gris verdâtre en cassure fraiche et gris pâle à vert pâle en surface altérée. La roche est composée de 60 à 70 % de lattes de plagioclase (An₆₀ à An₇₅), 20 à 30 % de clinopyroxène et 1 à 3 % de grains de magnétite et de sulfures. Le plagioclase est couramment altéré en épidote et clinozoïsite, et le clinopyroxène en chlorite magnésienne pâle et en uralite. Du quartz, de l’albite et, localement, de la pumpellyite peuvent également se développer en proportion mineure. Les coussins sont de forme ellipsoïdale (0,3 à 1,5 m de diamètre). Ils sont gris à verts et montrent des bordures vert foncé. Les coussins sont intensément altérées et mesurent de 1 à 3 cm d’épaisseur. Ils montrent par endroits une structure variolitique. Des brèches de coulée peuvent être observées dans les niveaux coussinés. En plusieurs endroits, les laves coussinées alternent avec des coulées massives de <10 m d’épaisseur et, par endroits, elle semble passer progressivement à des coulées massives. Les coulées massives de >10 m sont formées de roche grise à gris verdâtre en cassure fraiche, grise à brune en surface altérée et à grain moyen. Les coulées sont à grain plus fin vers les bordures et montrent des amygdales (1 à 2 mm) vers leur sommet. La roche montre une structure ophitique comprenant 40 à 60 % de pyroxène pœcilitique doublement maclé et 30 à 50 % de lattes de plagioclase (An₅₀ à An₆₅). Le pyroxène dominant est le clinopyroxène. L’orthopyroxène, si présent, est partiellement à complètement altéré en bastite et uralite. La magnétite, l’apatite et la pyrite sont les principaux minéraux accessoires. Le basalte magnésien est partiellement altéré en chlorite, uralite, épidote, clinozoïsite et, en moindre proportion, en albite, quartz, calcite, pumpellyite et leucoxène.

Le basalte komatiitique est interstratifié avec le basalte magnésien et la komatiite (nASr3b), et est difficilement différenciable sur le terrain (Jensen, 1978). Il se présente sous forme de laves massives et coussinées interstratifiées et en proportion à peu près égale (Eakins, 1972; Jensen, 1978). Les coulées massives font 10 à 45 m d’épaisseur. Elles sont vert foncé à vert pâle grisâtre en cassure fraiche, grises ou brun rouille en surface altérée selon l’intensité de la carbonatation. La roche est à grain fin à très fin en bordure et à grain plus grossier au centre. Elle contient de minuscules amas et lamelles noires dans une matrice un peu plus pâle (Eakins, 1972). En lame mince, la roche consiste en agrégats porphyriques à grain fin formés de serpentine (antigorite), en pseudomorphe de phénocristaux d’olivine équidimensionnels, le tout dans une matrice à grain très fin formée de microcristaux de plagioclase ophitique fortement saussuritisé et d’aiguilles de clinopyroxène actinolitisés de 2 à 5 mm, lui conférant un aspect fibreux (Eakins, 1972; Jensen, 1978). La roche, très cisaillée, montre des surfaces constituées de talc et de serpentine vert foncé (Jensen, 1978).