Historique et méthodologie

Le Domaine structural de Michaux (DSmch) a été établi dans le cadre du projet de cartographie géologique de la région du lac de la Marée par Bandyayera et Caron-Côté (2022). En plus des données cartographiques, les résultats du levé aéromagnétique régional du Ministère (D’Amours, 2011) ont été utilisés pour définir les limites et l’étendue du domaine structural.

L’élément éponyme du domaine, le lac Michaux, est localisé dans le coin SW du feuillet SNRC 32P13.

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités lithodémiques et stratigraphiques qui composent le Domaine structural de Michaux sont :

• le Complexe de Théodat (Athe1, Athe2, Athe4);
• le Groupe du Lac des Montagnes (nAmo1);
• la Formation de Voirdye (nAvrd2b);
• la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso (nAnas);
• la Suite de Senay (nAsny);
• l’Essaim de dykes de Mistassini (nAmib);
• les Dykes de Senneterre (pPsen).

Caractéristiques structurales

❯ Fabriques principales

Les unités affectées par la fabrique principale S_n appartiennent au Complexe de Théodat (Athe1 et Athe2), au Groupe du Lac des Montagnes (nAmo1), à la Formation de Voirdye (nAvrd2b) et à la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso (nAnas). La fabrique S_n s’exprime généralement par une foliation tectonométamorphique plus ou moins bien développée et, plus localement, par une gneissosité.

Dans les gneiss du Complexe de Théodat (Athe1), la gneissosité est matérialisée par l’alternance de rubans centimétriques montrant des variations de composition. On observe généralement des rubans millimétriques riches en biotite alternant avec des rubans centimétriques riches en minéraux clairs (quartz et plagioclase). Des injections felsiques centimétriques à décimétriques concordantes à la fabrique principale soulignent communément l’aspect gneissique de la roche. À l’échelle de l’échantillon, la fabrique S_n est définie par l’orientation préférentielle des feuillets de biotite ainsi que par des rubans millimétriques quartzo-feldspathiques.
Au sein des granodiorites du Complexe de Théodat (Athe2), l’intensité de la foliation varie de faible à forte. Celle-ci est matérialisée par l’orientation préférentielle des feuillets de biotite et l’étirement des minéraux clairs (quartz et plagioclase).

Dans les amphibolites du Groupe du Lac des Montagnes (nAmo1), la foliation S_n est définie par l’alternance de rubans millimétriques montrant des proportions variables de plagioclase et de hornblende. À l’échelle de l’échantillon, cette fabrique est soulignée par l’orientation préférentielle des cristaux aciculaires de hornblende.

Au sein des arénites arkosiques de la Formation de Voirdye (nAvrd2b), la foliation est mise en évidence par des laminations millimétriques de composition quartzo-feldspathique et par l’orientation préférentielle des petits feuillets de biotite.

Les intrusions de péridotite de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso montrent également une foliation bien développée. Cette dernière est matérialisée par des rubans plus ou moins continus riches en amphiboles d’épaisseur millimétrique.
 

La projection stéréographique des pôles de 98 mesures collectées dans le Domaine structural de Michaux montre que la foliation S_n présente de grandes variations d’orientation qui peuvent témoigner d’une complexité structurale et d’un plissement polyphasé. La majorité des pôles de la foliation se trouve dans le cadrant NW de la projection, ce qui indique que les foliations sont principalement pentées vers le sud, le sud-est et l’est. Les pôles de la foliation se distribuent sur un grand cercle, suggérant que la fabrique S_n est plissée à l’échelle du domaine.

En carte, les linéaments magnétiques sont parallèles à la fabrique S_n et montrent des évidences de plis P_n serrés à isoclinaux. Dans les flancs de ces plis, une fabrique S_n-1 est fort probablement confondue et parallélisée à la fabrique S_n de plan axial. 

La linéation minérale et d’étirement L_n est portée par la foliation S_n et s’exprime par l’alignement préférentiel des minéraux ferromagnésiens. Les rares linéations mesurées montrent des plongements faibles à modérés variant de SW à SE, avec une orientation moyenne de 162°/025°.
 

❯ Autres fabriques

S_n-1
Il est possible que la gneissosité des roches mésoarchéennes du Complexe de Théodat (Athe1) (2843 Ma ±7 Ma; Davis, 2023), désignée plus haut comme correspondant à S_n, représente plutôt une fabrique ancienne S_n-1. Cette fabrique ancienne pourrait donc être confondue avec S_n dans les roches gneissiques. La fabrique S_n-1 serait peut-être associée à un évènement métamorphique daté à 2780 Ma (Davis, 2023), dans un gneiss de l’unité Athe1 (échantillon 2021-EC-2019A) du Domaine structural de Goulde.

S_n+1
Les trajectoires de foliation S_n et les linéaments magnétiques dessinent des plis P_n+1 ouverts à fermés orientés E-W, indiquant l’existence d’une phase de déformation postérieure à D_n. Ces plis pourraient être accompagnés d’une foliation ou d’une schistosité de plan axial S_n+1 qui pourrait être confondue avec S_n dans les flancs de ces plis. Cependant, cette fabrique n’a pas été observée sur le terrain. Un examen détaillé des charnières de plis P_n+1 serait nécessaire pour mettre en évidence cette fabrique planaire tardive.

❯ Plis

Durant leurs travaux, Bandyayera et Caron-Côté (2022) ont observé des plis P_n serrés, de longueur d’onde métrique et d’orientation variable avec des traces axiales généralement parallèles aux linéaments magnétiques. Dans les flancs de ces plis, la fabrique S_n-1 est fort probablement transposée dans la fabrique S_n de plan axial. Les traces axiales des plis P_n, les linéaments magnétiques et les trajectoires de foliation indiquent aussi la présence de plis P_n+1 ouverts à fermés d’orientation E-W.

❯ Relations de recoupement

La première zone de cisaillement est associée à la présence d’un lambeau de roches volcano-sédimentaires. Elle est observée aux affleurements 2022-EC-2073 et 2022-CG-4156. Cette structure est localisée au contact entre des unités d’amphibolite du Groupe du Lac des Montagnes (nAmo1) et d’arénite arkosique de la Formation de Voirdye (nAvrd2b), en plus d’affecter des roches intrusives granitiques de la Suite de Senay (nAsny). Son orientation est NE-SW avec un pendage faible (30°) vers le SE. La linéation d’étirement orientée vers le SE et les indicateurs cinématiques (structures C-S et « shear bands ») semblent indiquer un chevauchement du SE vers le NW. Les roches semblent aussi avoir subi une mylonitisation. Dans les arénites du Voirdye et les roches intrusives du Senay, ce phénomène se manifeste par la présence de porphyroclastes de feldspath millimétriques (0,5 à 1 cm) baignant dans une matrice foliée à grain fin et riche en matériel quartzofeldspathique et en biotite. On trouve également des schistes à chlorite vraisemblablement dérivés de l’intense déformation des amphibolites du Groupe du Lac des Montagnes. Ce schiste est composé principalement de chlorite, de quartz finement recristallisé et de porphyroclastes millimétriques de plagioclase fortement séricitisé. Dans toutes ces roches, le quartz montre une recristallisation dynamique dominée par le bourgeonnement (« bulging »). Ce type de recristallisation du quartz et la présence de chlorite, d’épidote et d’actinote suggèrent que ces roches ont subi un métamorphisme rétrograde au faciès des schistes verts. Le mouvement le long de cette zone de cisaillement serait donc tardif et de basse température. 

Une faille NW-SE dextre a été cartographiée à partir de sa signature magnétique et des observations de terrain. Sur l’affleurement 2022-CG-4052, on observe un mouvement apparent en décrochement dextre. L’orientation de cette faille est subparallèle à l’orientation des dykes de Mistassini et sa signature magnétique s’apparente aux fractures cassantes d’étendue régionale.

Une autre faille E-W a été cartographiée dans la partie sud du feuillet 32O16 par Bandyayera et Caron-Côté (2022) à partir de la carte aéromagnétique (D’Amours, 2011). Cette faille correspond à un creux magnétique.

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

Style de la déformation

Les observations de terrain ainsi que l’examen des linéaments magnétiques et des trajectoires de foliation ont permis à Bandyayera et Caron-Côté (2022) de tracer une série de plis P_n repris par des plis P_n+1. Le domaine montre ainsi une histoire de déformation multiphasée.

Les roches du domaine ont généralement subi une déformation d’intensité modérée. Elles montrent une foliation ou une gneissosité très évidente. Les linéations d’étirement sont faiblement à modérément développées. 

L’intensité de déformation est très forte localement, particulièrement au sein des roches mylonitisées associées à une zone de cisaillement coupant un lambeau de roches volcano-sédimentaires. Cette zone de cisaillement a été mise en évidence par Bandyayera et Caron-Côté (2022) sur les affleurements de géofiche 2022-EC-2073 et 2022-CG-4156. Toutefois, son tracé et son rôle dans l’évolution tectonique du secteur restent à préciser.  

Caractéristiques métamorphiques

Étant principalement composé d’unités granitoïdes, le Domaine structural de Michaux contient peu de roches contenant des minéraux diagnostiques d’un grade métamorphique particulier. Pour les roches du Groupe du Lac des Montagnes, les amphibolites sont essentiellement composées de hornblende et plagioclase, indiquant un métamorphisme au faciès moyen des amphibolites. De même, la présence de roches gneissiques du Complexe de Théodat et l’absence d’orthopyroxène indiquent que le grade métamorphique aurait minimalement atteint le faciès des amphibolites, mais pas celui des granulites.

Les observations microscopiques dans les roches intrusives felsiques ont permis à Bandyayera et Caron-Côté (2022) d’évaluer le grade métamorphique à l’aide des modes de recristallisation dynamique et des microstructures du matériel quartzo-feldspathique (Passchier et Trouw, 1996). Le quartz montre communément une microstructure lobée et localement amiboïdale, indiquant que la migration des bordures de grains (MBG) constitue le mode de recristallisation dynamique dominant. De plus, le quartz montre communément des extinctions en échiquier. Une recristallisation par la rotation de sous-grains (RSG) est présente localement. Ces microstructures suggèrent des conditions métamorphiques variant du faciès supérieur des amphibolites au faciès moyen des amphibolites localement (Bandyayera et Caron-Côté, 2022).

En lame mince, il est commun d’observer une chloritisation légère à forte de la biotite accompagnée d’une épidotisation plus ou moins intense, ce qui suggère que certaines roches du domaine ont enregistré un métamorphisme rétrograde au faciès des schistes verts.

Altérations

Non observées.

Caractéristiques géophysiques

Les caractéristiques géophysiques sont décrites à l’aide de la carte magnétique du gradient vertical (D’Amours, 2011). La densité du rubanement magnétique du Domaine structural de Michaux est modérée, de même que les contrastes entre les creux et les crêtes magnétiques. Les linéaments magnétiques sont communément courbes. Selon la nomenclature de Lavoie (2017), ces caractéristiques indiquent une structure magnétique lobée.

Repères chronologiques

À venir.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

Autres publications

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