Domaine structural de Sainte-Hedwidge
Étiquette structurale : DShed

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Dernière modification :
Auteur(s)Moukhsil et Daoudene, 2019
MéthodologieDéfini à partir d’un levé géologique
AppartenanceProvince de Grenville / Allochtone
Mouvement principalNon applicable
Style de déformationPlissement multiphasé
Faciès métamorphique (faciès moyen lié à la déformation principale)Granulites

Historique et méthodologie

Le Domaine structural de Sainte-Hedwidge a été défini à la suite d’un levé géologique mené par Moukhsil et Daoudene (2019) dans la région du lac des Commissaires (feuillets SNRC 32A01, 32A02, 32A07 et 32A08), au SW du lac Saint-Jean.

Limites et morphologie

Largeur (km)Maximum de 28 km dans un axe N-S (feuillet SNRC 32A08)
Longueur (km)Maximum de 46 km dans un axe E-W (feuillets SNRC 32A07 et 32A08)
OrientationAllongement E-W (feuillets SNRC 32A07 et 32A08)

La morphologie du Domaine structural de Sainte-Hedwidge n’est que partiellement connue. Son étendue est seulement établie dans la région du lac des Commissaires (feuillets SNRC 32A07 et 32A08), cartographiée par Moukhsil et Daoudene (2019). Toutefois, la carte du champ magnétique total haute résolution de la région et celles de ses dérivées (Intissar et Benahmed, 2015) semblent montrer que le Domaine structural de Sainte-Hedwidge correspond à une vaste région, dont l’aire est plus ou moins ronde en carte et dont le centre coïncide approximativement avec la croisée des feuillets 32A07, 32A08, 32A09 et 32A10. Dans la région du lac des Commissaires, le Domaine structural de Sainte-Hedwidge juxtapose les domaines structuraux de Ministic et de Bouchette, respectivement localisés à l’ouest et au SSE.

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques présentes dans le Domaine structural de Sainte-Hedwidge sont :

– La Suite plutonique de Bardeau (mPbad);

– Le Complexe de Barrois (mPboi1 et mPboi4);

- La Suite plutonique de Mimosa (mPmim);

– La Gabbronorite de Claire (mPclr);

- La Suite intrusive de Sainte-Hedwidge (mPshe1 et mPshe2).

Caractéristiques structurales

Dans les feuillets SNRC 32A07 et 32A08, la quasi-totalité des affleurements du Domaine structural de Sainte-Hedwidge semble montrer une seule foliation tectonométamorphique bien développée. Cette foliation s’exprime principalement par le rubanement migmatitique ou la gneissosité des roches métasédimentaires et des roches intrusives, ou tout simplement par une foliation minérale diffuse. Parallèlement, la trajectoire en carte de cette foliation semble être continue d’un affleurement à l’autre à l’échelle du domaine. Ceci permet d’attribuer la majorité des mesures de foliation à SnEn supposant que des fabriques associées à au moins une phase de déformation plus précoce (Dn-1) pourraient être identifiées à l’avenir dans le Domaine structural de Sainte-Hedwidge, la foliation Sn doit être vue comme représentant l’ensemble des foliations qui font référence à la phase chronologique 2 dans les géofiches du domaine. Quelques affleurements mettent en évidence la présence d’une seconde foliation, plus jeune que la première, et dénotée ici Sn+1.

❯ Fabriques principales

Sn = S2

La fabrique principale Sn du Domaine structural de Sainte-Hedwidge est une foliation pénétrative à l’échelle régionale. En effet, elle peut être observée dans l’ensemble des unités du domaine, à l’exception probable de la Gabbronorite de Claire. Dans les roches métasédimentaires du Complexe de Barrois, la foliation Sn est marquée par un rubanement migmatitique, ou une gneissosité se caractérisant par l’alternance de niveaux millimétriques à centimétriques leucocrates et mésocrates à mélanocrates. Dans les roches intrusives de la Suite plutonique de Mimosa, la fabrique Sn s’exprime par une foliation tectonométamorphique diffuse soulignée par l’orientation préférentielle des minéraux ferromagnésiens. En revanche, les données structurales disponibles ne permettent pas de préciser si la foliation qui affecte localement les roches mafiques de la Gabbronorite de Claire est associée à la phase de déformation Dn. Dans ces roches, la foliation est souvent marquée par un fort aplatissement des constituants et de ce fait, elle serait plutôt compatible avec la foliation Sn+1 (voir ci-dessous).

La projection stéréographique des mesures de la foliation Sn montre qu’elle est généralement orientée NW-SE et qu’elle présente un pendage assez variable, mais très fréquemment dirigé vers le NE. Cependant, en carte, la trajectoire de la foliation Sn dessine, dans la partie sud du domaine, des plis serrés à isoclinaux qui expliquent facilement la variabilité des données mesurées.

 

Fabriques principalesType de fabriqueDirection (°)Pendage (°)Nombre de mesureCommentaires
Foliation SnFoliation minérale tectonométamorphique, gneissosité, rubanement migmatitique33935225Mesures issues uniquement des feuillets 32A07 et 32A08 du levé géologique mené par Moukhsil et Daoudene (2019) 

 

❯ Autres fabriques

La fabrique Sn est fréquemment reprise par une seconde foliation tectonométamorphique Sn+1 qui, jusqu’à présent, a été très peu mesurée. Il semblerait qu’une des raisons à ce manquement de prise de mesures réside dans le fait que la majorité des affleurements visités montrent des foliations Sn et Sn+1 avec des plans confondus. La première est la seule systématiquement mesurée puisque c’est de loin la plus évidente. Cependant, certains affleurements montrent que le rubanement migmatitique ou la gneissosité Sn sont parfois boudinés et que les grains de quartz dans les niveaux les plus leucocrates sont généralement aplatis. Ces caractéristiques laissent penser que la foliation Sn+1 est en réalité omniprésente à l’échelle du Domaine structural de Sainte-Hedwidge. Quoi qu’il en soit, dans les charnières des plis régionaux Pn+1 (voir ci-dessous), la présence d’une seconde foliation tectonométamorphique qui crénule généralement la première est indiscutable. Cette foliation Sn+1 est diffuse, mais moins que la première. En affleurement, elle apparaît principalement soulignée par l’aplatissement des grains de quartz et l’orientation préférentielle des feuillets de biotite. Bien qu’il n’existe pratiquement aucune mesure, la fabrique Sn+1 semble être une foliation de plan axial des plis Pn+1.

 

Une linéation minérale et d’étirement est communément observée dans le Domaine structural de Sainte-Hedwidge. Cette linéation est en particulier soulignée par l’allongement des amas de minéraux ferromagnésiens, et dans une moindre mesure par l’étirement des agrégats quartzofeldspathiques. Dans les faciès les plus déformés, la linéation est dominante sur la foliation, et cette dernière peut-être même localement inexistante (tectonite linéaire). À l’échelle du Domaine structural de Sainte-Hedwidge, la linéation est statistiquement dirigée vers le SE et sa plongée est modérée. En carte, la linéation montre des directions qui sont statistiquement subparallèles aux traces des plans axiaux Pn+1 (voir ci-dessous), sauf dans la partie ouest du domaine. Ceci laisse supposer que la plupart des linéations minérales et d’étirement mesurées sont imputables à la phase de déformation Dn+1.

Fabriques principalesType de fabriqueDirection (°)Pendage (°)Nombre de mesureCommentaires
Foliation Sn+1Foliation minérale tectonométamorphique NW-SESubverticalLa fabrique a été peu mesurée, mais la plupart des affleurements montrent que Sn et Sn+1 se confondent.
Linéation Ln+1Linéation minérale tectonométamorphique, linéation d’étirement1085189Mesures issues uniquement des feuillets 32A07 et 32A08 et du levé géologique mené par Moukhsil et Daoudene (2019)

 

❯ Plis

En carte, la trajectoire de la foliation Sn dessine des plis Pn+1 serrés à isoclinaux, dont la longueur d’onde est de l’ordre de 5 km et l’amplitude de plusieurs dizaines de kilomètres. Les traces des plans axiaux Pn+1 sont curvilignes et globalement orientées NW-SE; elles deviennent N-S dans la partie ouest du Domaine structural de Sainte-Hedwidge. L’attitude des mesures de foliation (qui reflète majoritairement la forte transposition entre Sn et Sn+1), collectée de part et d’autre des traces des plans axiaux, semble indiquer que les plis Pn+1 sont systématiquement déversés vers le SW. La valeur de pendage des plans axiaux semble comprise entre 50 et 70° en moyenne. À l’échelle de l’affleurement, des plis comparables peuvent être localement observés, en particulier dans les paragneiss du Complexe de Barrois.

L’aspect curviligne des traces des plans axiaux Pn+1 témoigne d’une phase de plissement postérieure. Les plis Pn+2 qui en résultent sont ouverts; ils possèdent une longueur d’onde et une amplitude qui semblent atteindre plusieurs dizaines de kilomètres. Les traces des plans axiaux des plis Pn+2 sont orientées ENE-WSW.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

Plis ou famille de plisType (anticlinal, synclinal ou indéterminé)Forme (antiforme ou synforme)Attitude (déversé ou droit)Plan axialAxe de pliPosition (certaine ou probable)Phase de déformationCommentaires
DirectionPendageDirectionPlongement
Famille NW-SEAntiforme et synformeDéverséNW-SEMoyenne entre 50° et 70°CertainePn+1

Les traces de plans axiaux tendent à être subméridiennes vers les feuillets 32A09 et 32A10

Famille ENE-WSWAntiforme et synformeDroitsENE-WSWProbablePn+2

 

❯ Relations de recoupement

L’analyse des cartes magnétiques de haute résolution, disponibles dans la région du lac des Commissaires, a permis d’identifier un certain nombre de failles coupant le Domaine structural de Sainte-Hedwidge.

Paramètres géométriques des failles régionales coupant le Domaine structural de Sainte-Hedwidge :

 

Faille ou Famille de faillesTypeDirection (°) (moy)Pendage (°) (moy)Plongée de la linéation dans le plan de la failleLargeur estimée (m)Longueur estimée (km)Mouvement apparentPositionCommentaires
Famille de failles NE-SWFaille régionaleNE-SWSubverticalEntre 4,5 et 10 kmDextreDéduite de levés géophysiquesPetites failles kilométriques coupant la Suite plutonique de Bardeau dans le coin NW du feuillet 32A07
Faille NW-SEFaille régionaleNW-SESubvertical15 kmSenestreDéduite de levés géophysiquesCoupe (au SW du Domaine structural de Sainte-Hedwidge) et se poursuit dans la partie nord de la Mangérite de Jobber (Domaine structural de Bouchette)
Faille NW-SEFaille régionaleNW-SESubvertical34 kmDextreDéduite de levés géophysiquesCoupe la Suite intrusive de Sainte-Hedwidge (à l’est du Domaine structural de Sainte-Hedwidge) et se poursuit dans le Domaine structural de Bouchette

 

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

 

Style de la déformation

Le Domaine structural de Sainte-Hedwidge montre une déformation polyphasée comprenant au moins deux phases régionales de plissement. La foliation Sn, soulignée par le rubanement migmatitique ou la gneissosité des paragneiss du Complexe de Barrois et de la Suite plutonique de Mimosa, marque la phase de déformation considérée à ce jour comme la plus précoce du domaine. La trajectoire de la foliation Sn dessine des plis serrés à isoclinaux Pn+1, dont les traces des plans axiaux sont orientées NW-SE à N-S, et auxquels est associée une foliation de plan axial Sn+1. Ces caractéristiques structurales indiquent que, dans la partie sud du Domaine structural de Sainte-Hedwidge, la phase de déformation Dn+1 est associée à un épisode de raccourcissement crustal important NE-SW à E-W. Cet épisode est probablement en partie accommodé par un étirement latéral intense des unités affectées. Cette interprétation s’appuie sur l’attitude de la linéation Ln+1 et la présence locale d’une géométrie de plis rappelant des fourreaux, et dont les axes semblent plus ou moins parallèles à la linéation. Finalement, un épisode Dn+2 de déformation compressive orientée NNW-SSE semble avoir légèrement courbé les traces de plans axiaux Pn+1.

Caractéristiques métamorphiques

Un peu plus de quarante échantillons choisis, représentatifs des unités stratigraphiques du Domaine structural de Sainte-Hedwidge dans les feuillets 32A07 et 32A08, ont été étudiés au microscope polarisant afin de définir leurs caractéristiques métamorphiques. Ainsi, les assemblages minéralogiques et les caractéristiques structurales de ces échantillons indiquent que le domaine a enregistré des conditions métamorphiques variant du faciès des amphibolites à celui des granulites.

La présence constante d’orthopyroxène dans les roches felsiques et intermédiaires de la Suite plutonique de Mimosa, ainsi que du clinopyroxène de façon plus sporadique (associé à la biotite et à la hornblende), témoigne des conditions de température typiques du faciès des granulites. Parallèlement, ces roches montrent généralement une taille de grain grossière et une structure interlobée. En effet, les bordures sont souvent bien arrondies entre les grains de quartz et de feldspath. Localement, certains grains de quartz présentent une forme amiboïde. Ces caractéristiques attestent d’un processus de recristallisation dynamique à haute température (Gower et Simpson, 1992). Également, les grains de quartz montrent fréquemment une structure en échiquier qui témoigne du glissement intracristallin combiné le long des directions cristallographiques a et c, durant une déformation à ≥600 °C (Blumenfeld et al., 1986; Gapais et Barabarin, 1986).

Alors que le cœur du domaine montre plutôt des évidences pétrologiques en faveur d’un métamorphisme au faciès des granulites, la bordure le long de laquelle sont principalement distribuées les roches métasédimentaires du Complexe de Barrois se caractérise par des assemblages minéralogiques plutôt attribuables au faciès des amphibolites. Qu’il s’agisse des roches intrusives felsiques à intermédiaires ou métasédimentaires, les assemblages minéralogiques se caractérisent par la présence quasi constante de la biotite et de la hornblende, et par l’absence du pyroxène.

Altérations

Ne s’applique pas.

Caractéristiques géophysiques

La carte du champ magnétique total de haute résolution des feuillets 32A07, 32A08, 32A09 et 32A10 montre que le Domaine structural de Sainte-Hedwidge se caractérise principalement par un patron annulaire, mais avec des régions à susceptibilité magnétique très contrastée. Le cœur de la Suite plutonique de Mimosa, qui correspond approximativement au centre du domaine, montre une susceptibilité magnétique modérée, hétérogène et chagrinée. L’anneau qui l’entoure présente une susceptibilité intense, mais discontinue. Cet anneau coïncide approximativement avec la zone de répartition de la Gabbronorite de Claire, le long des bordures est et sud de la Suite plutonique de Mimosa ou le Complexe de Barrois. Vers l’extérieur du Domaine structural de Sainte-Hedwidge, le patron magnétique devient plus hétérogène et la susceptibilité est généralement faible à modérée.

Repères chronologiques

Ne s’applique pas.

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

INTISSAR, R., BENAHMED, S. 2015. LEVE MAGNETIQUE AEROPORTE DANS LE SECTEUR OUEST DU LAC-ST-JEAN, PROVINCE DE GRENVILLE. MERN, GOLDAK AIRBORNE SURVEYS. DP 2015-06, 7 pages et 2 plans.

MOUKHSIL, A., DAOUDENE, Y. 2019. Géologie de la région du lac des Commissaires, Province de Grenville, région du Saguenay–Lac-Saint-Jean, Québec, Canada. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec; BG 2019-01.

Autres publications

BLUMENFELD, P., MAINPRICE, D., BOUCHEZ, J.L. 1986. C-slip in quartz from subsolidus deformed granite. Tectonophysics, volume 127, pages 20; doi:10.116/0040-1951(86)90081-8.

GAPAI, D., BARBARIN, B. 1986. Quartz fabric transition in cooling syntectonic granite (Hermitage massif, France). Tectonophysics, volume 125, pages 14; doi:10.1016/0040-1951(86)90171.

GOWER, R.J.W., SIMPSON, C. 1992. Phase boundary mobility in naturally deformed, high-grade quartzofeldspathic rocks: evidence for diffusional creep. Journal of Structural Geology, volume 14, 13 pages; doi:10.1016/0191-8141(92)90088-E.

 

31 mai 2019