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Domaine Structural des Sources
Étiquette structurale : DSsou

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Auteur(s) Vanier et Lafrance, 2020
Méthodologie Défini à partir d’un levé géologique et des données géophysiques
Appartenance Province de Churchill / Orogène de l’Ungava  / Domaine lithotectonique de Narsajuaq
Mouvement principal Dextre inverse
Style de déformation Parallèle; principalement des roches foliées à gneissiques affectées par une déformation pénétrative d’intensité modérée se manifestant par une fabrique continue, rectiligne et parallèle.
Faciès métamorphique (faciès moyen lié à la déformation principale) Granulites

Historique et méthodologie

Cette fiche est issue de l’interprétation d’images géophysiques et d’informations recueillies à partir d’un levé géologique réalisé à l’été 2019 dans la région du lac Sirmiq (Vanier et Lafrance, 2020).

Limites et morphologie

Largeur (km) ~25
Longueur (km) ~55
Orientation WSW à S 

La portion NE du Domaine des Sources (DSsou) est bornée par le détroit d’Hudson et le Domaine structural de Routhier (DSrou) formant un dôme. L’interface avec ce dernier correspond possiblement à une zone de cisaillement de nature indéterminée. La partie est du DSsou est aussi en contact avec le Domaine structural de Kuuruq (DSkuu). Ce contact est marqué par un changement de pendage des foliations qui sont subhorizontales à l’est, dans le Domaine de Kuuruq. Dans le secteur sud du DSsou, l’intensité de la déformation augmente progressivement près de la limite avec la Zone de cisaillement de Sugluk (ZCsug). L’attitude des fabriques principales ainsi que la cinématique sont semblables pour ces deux ensembles structuraux, mais la ZCsug se distingue par une déformation plus intense et moins diffuse. Le Domaine structural des Sources se poursuit à l’ouest et au nord (hors de la zone cartographiée en 2019); il est probable que ce domaine s’étende jusqu’à la baie d’Hudson, à l’ouest, et à la Zone de cisaillement de Naujaat, au nord.

Unités stratigraphiques concernées

Les attributs structuraux du DSsou sont répertoriés au sein des principales roches intrusives métamorphisées du Domaine lithotectonique de Narsajuaq, principalement les complexes d’Estre et de Pingasualuit et la Suite de Navvaataaq. De même, on les observe dans les roches métasédimentaires du Complexe d’Erik Cove et les suites intrusives paléoprotérozoïques de Frichet, de Suluraaq et de Sanningajualuk.

Caractéristiques structurales

La plupart des affleurements faisant partie du Domaine des Sources présentent une foliation tectonométamorphique ou une gneissosité contenant une linéation d’étirement ou minérale. Ces fabriques sont aisément corrélables entre les affleurements. Ainsi, la trace des foliations a été définie en combinant les linéaments aéromagnétiques aux mesures structurales prises sur le terrain. Celle-ci est parallèle aux contacts géologiques. De plus, aucune superposition de fabriques n’a été observée en affleurement. Ainsi, l’ensemble des mesures structurales correspondent aux fabriques Sn et Ln. Le DSsou a été divisé en quatre sous-domaines afin de mieux représenter certains secteurs affectés par des courbures régionales du grain structural.

❯ Fabriques principales

Sn = S2

Les fabriques planaires se manifestent couramment par un alignement des minéraux ferromagnésiens, et ce, peu importe le type de lithologie. Au sein des roches rubanées ou gneissiques, les variations compositionnelles des rubans soulignent également la fabrique planaire, tout comme les structures stromatiques qui se trouvent dans les métatexites. Certains affleurements plus intensément déformés montrent une gneissosité de gneiss droit et un étirement prononcé du quartz qui forme des lentilles allongées. Ce type de fabrique est surtout présent dans les secteurs nord et sud du Domaine des Sources. La linéation d’étirement est surtout définie par le quartz, quoique le feldspath peut aussi montrer un étirement. Quant à la linéation minérale, elle est définie par l’alignement des minéraux ferromagnésiens.

L’attitude générale des fabriques du DSsou est le mieux définie par celles du secteur ouest du DSsou, qui comprend le nombre le plus important de mesures et occupe la plus grande superficie. La fabrique planaire y est en moyenne de 255°/48° et la linéation de 288°/32°. La dispersion des mesures autour de ces valeurs moyennes est également faible. Les linéations sont souvent près de la ligne de pente de la foliation et légèrement décalées vers l’ouest. Dans le secteur est du DSsou, les foliations sont faiblement courbées vers le SW, alors que la linéation est plus près de la ligne de pente et conserve une direction NW. Cette courbure s’accentue dans la portion nord du DSsou, où la foliation moyenne devient à 208°/38° et la linéation s’oriente dans la ligne de pente à 277°/31°. La section sud du DSsou est restreinte en espace et contient un nombre limité de mesures. La foliation y est semblable à celle du secteur ouest du DSsou. Par contre, la linéation est dispersée et il est impossible de définir une valeur moyenne.

Fabrique principale Type de fabrique Direction (°) Pendage (°) Nombre de mesures Commentaires
Foliation Sn Foliation tectonométamorphique et gneissosité 208 38 41 Secteur nord
Linéation Ln Linéations d’étirement ou minérale 277 31 18 Secteur nord
Foliation Sn Foliation tectonométamorphique et gneissosité 255 48 203 Secteur ouest
Linéation Ln Linéations d’étirement ou minérale 288 32 58 Secteur ouest
Foliation Sn Foliation tectonométamorphique et gneissosité 226 33 34 Secteur est
Linéation Ln Linéations d’étirement ou minérale 303 29 29 Secteur est
Foliation Sn Foliation tectonométamorphique et gneissosité 238 38 16 Secteur sud
Linéation Ln Linéations d’étirement ou minérale variable variable 6 Secteur sud

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

❯ Autres fabriques

Non observé.

❯ Plis

Dans l’ensemble, le Domaine structural des Sources n’est pas caractérisé par la présence de plis. Toutefois, des plis ouverts dont les flancs longs sont à pendage vers le NW ont été observés dans le secteur est du DSsou. Ces plis expliquent les quelques mesures de foliation dont le pendage est en direction SE. De plus, la répétition d’unités stratigraphiques jouant le rôle de niveaux repères, telles les bandes de quartzite du Complexe d’Erik Cove, pourrait être interprétée comme indiquant la présence de plis de style similaire à l’échelle du DSsou, mais leur existence demeure à démontrer.

❯ Relations de recoupement

Aucune.

❯ Cinématique

Au sein du DSsou, certaines zones de déformation plus intenses contiennent des indicateurs cinématiques. Ces derniers sont surtout présents dans le secteur est du DSsou et indiquent un mouvement inverse semblable à celui observé dans la Zone de cisaillement de Sugluk (ZCsug). La présence d’indicateurs cinématiques dans les néosomes des migmatites indique que le cisaillement inverse est contemporain à la migmatitisation.

Type Direction (°) (moy) Pendage (°) (moy) Plongée de la linéation dans le plan de la faille Mouvement apparent Indicateur cinématique Commentaires
Cisaillement régional 226 33 90 Senestre Porphyroclastes de type sigma Les indicateurs cinématiques sont surtout présents dans le secteur est du DSsou; le mouvement apparent est observé avec le regard vers l’ouest.

Style de la déformation

L’ensemble du Domaine structural des Sources est affecté par une déformation pénétrative modérée à intense qui se manifeste par une fabrique planaire parallèle et continue entre les affleurements. De plus, une linéation d’étirement ou minérale est couramment visible. La déformation et le métamorphisme ont oblitéré la quasi-totalité des relations stratigraphiques originales. Ceux-ci ont également rendu plusieurs protolithes difficilement reconnaissables étant donné qu’ils ont été transformés en gneiss ou en métatexite stromatique. Ce style de déformation pénétratif peu focalisé et ayant cours à haut grade métamorphique est interprété comme un indicateur de l’écoulement ductile en croûte moyenne ou inférieure (Vanier et Lafrance, 2020).

Caractéristiques métamorphiques

Les observations de terrain et au microscope indiquent que le DSsou a enregistré un métamorphisme au faciès des granulites et que la déformation principale s’est déroulée sous ces conditions. En affleurement, la présence d’un rubanement stromatique parallèle à la foliation indique l’occurrence de conditions d’anatexie durant la déformation (Sawyer, 2008). Les leucosomes présents au sein des métatexites contiennent couramment du quartz en lentilles soulignant la linéation d’étirement et la foliation. Ainsi, une part de la déformation s’est également produite en conditions subsolidus.

L’observation des microstructures du quartz et du feldspath permettent de mieux contraindre les conditions thermiques durant la déformation. Le quartz forme des agrégats lenticulaires de grains amiboïdes à interlobés ou bien des rubans de grains allongés dont les ratios sont habituellement supérieurs à 1:5. Du pincement est régulièrement observé avec les minéraux limitrophes, particulièrement la biotite. Ces microstructures sont indicatives d’une recristallisation dynamique du quartz par migration des bordures de grains (Guillope et Poirier, 1979; Urai et al., 1986; Jessel, 1987). Ce mécanisme se produit à des températures >500 °C (Kruhl, 1998; Stipp et al., 2002). Les extinctions en échiquier, reconnues pour se former habituellement à >600 °C (Lister and Dornsiepen, 1982; Mainprice et al., 1986), corroborent des températures de déformation élevées.

Quant au feldspath, il se présente sous forme de cœur et de manteau, qui consite en un ou quelques grains anciens de forme amiboïde et à extinction roulante entourés d’une mosaïque des grains polygonaux s’étant formés par recristallisation dynamique. Ce type de microstructure témoigne d’une recristallisation par rotation des sous-grains (Guillope et Poirier, 1979; Hirth et Tullis, 1992), laquelle se produit à des températures >500 °C (Passchier et Trouw; 2005). Finalement, les minéraux du pic métamorphique, soit le grenat, l’orthopyroxène et la sillimanite, montrent principalement des structures syncinématiques.

Quelques dizaines d’échantillons représentatifs provenant du DSsou montrent ces types de microstructures, attestant de l’homogénéité des conditions thermiques élevées lors de la déformation.

Altérations

Ne s’applique pas.

Caractéristiques géophysiques

Le Domaine des Sources est composé d’une série de crêtes magnétiques parallèles et rectilignes qui lui donne un aspect fortement rubané. Ce rubanement a permis de contraindre les traces de foliation qui lui sont associées.

Repères chronologiques

La seule unité qui coupe les fabriques du DSsou est la Suite de Sanningajualuk, dont un échantillon prélevé à l’extérieur du domaine structural a été daté à 1800 ±2 Ma (Parrish, communication personelle, 1994). Les âges métamorphiques obtenus pour les unités principales du Domaine lithotectonique de Narsajuaq, et possiblement affectées par le même événement de déformation, peuvent fournir des contraintes temporelles plus révélatrices. En effet, la déformation a eu lieu à des conditions thermiques près du paroxysme métamorphique. De plus, les métatexites montrent des structures stromatiques parallèles à la foliation. Au sein du Domaine de Narsajuaq, des âges métamorphiques de 1806 ±38 Ma (Suite de Navvaataaq), de 1880 ±2 Ma et de 1841 ±2 Ma (Complexe de Pingasualuit; Davis et Sutcliffe, 2018) ont été obtenus.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

DAVIS, D W., SUTCLIFFE, C.N., 2018. U-Pb Geochronology of Zircon and Monazite by LA-ICPMS in Samples from Northern Quebec. UNIVERSITY OF TORONTO. MB 2019-01, 113 pages.

VANIER, M.-A., LAFRANCE, I. 2019., Géologie de la région du lac Sirmiq, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada. MERN. BG 2020-02, 1 plan.

Autres publications

GUILLOPE, M., POIRIER, J.P., 1979. Dynamic recristallization during creep of single crystaline halite: an experimental study. Journal of Geophysic Research; volume 84, pages 5557-5567. https://doi.org/10.1029/JB084iB10p05557

HIRTH, G., TILLIS, J., 1992. Dislocation creep regimes in quartz aggregates. Journal of Structural Geology; volume 14, pages 145-159. doi.org/10.1016/0191-8141(92)90053-Y

JESSELL, M.W., 1987. Grain-boundary migration microstructures in a naturally deformed quartzite. Journal of Structural Geology; volume 9, pages 1007-1014. doi.org/10.1016/0191-8141(87)90008-3.

KRUHL, J.H., 1996. Prism- and basal-plane parallel subgrain boundaries in quartz: a microstructural geothermobarometer. Journal of Metamorphic Geology; volume 14, pages 581-589. doi.org/10.1046/j.1525-1314.1996.00413.x

LISTER, G.S., DORNSIEPEN, U.F., 1982. Fabric transitions in the Saxony granulite terrain. Journal of Structural Geology; volume 4, pages 81-92. doi.org/10.1016/0191-8141(82)90009-8

MAINPRICE, D., BOUCHEZ, J-L., BLUMENFELD, P., TUBIÀ, J.M., 1986. Dominant c slip in naturally deformed quartz: Implication for dramatic plastic softening at high temperature; volume 14, pages 819-822. doi.org/10.1130/0091-7613(1986)14<819:DCSIND>2.0.CO;2

PASSCHIER, C.W., TROUW, R.A.J., 2005. Microtectonics, 2nd ed. Springer, Berlin, 366 pages.

SAWYER, E.W., 2008. Atlas of migmatites. NRC Research press, 2008. 371 pages.

STIPP, M., STÜNIZ, H., HEILBRONNER, R., SCHMID, S.M., 2002. The eastern Tonale fault zone: a natural laboratory for crystal plastic deformation of quartz over a temperature range from 250 to 700 °C. Journal of Structural Geology; volume 24, pages 1861-1884. doi.org/10.1016/S0191-8141(02)00035-4

URAI, J.L., MEANS, W.D., LISTER, G.S., 1986. Dynamic recrystallization of minerals. Mineral Rock Deformation Laboratory Studies; volume 36, pages 161-199. doi.org/10.1029/GM036p0161

Citation suggérée de cette fiche structurale

Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN), Domaine structural des Sources. Lexique structural du Québec. http://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-structural/domaine-structural-des-sources [cité le jour mois année].

Collaborateurs

Première publication

Marc-Antoine Vanier, ing. jr, M. Sc. marc-antoine.vanier@mern.gouv.qc.ca; Isabelle Lafrance, géo., M. Sc. isabelle.lafrance@mern.gouv.qc.ca (rédaction);

Ghyslain Roy, géo. (coordination); James Moorhead, géo., M. Sc. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); André Tremblay (montage HTML); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise) 

 

 

24 juillet 2020