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Zone de cisaillement de Sugluk
Étiquette structurale : ZCsug

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Auteur(s) Vanier et Lafrance, 2020
Méthodologie Défini à partir d’un levé géologique et de données géophysiques
Appartenance Province de Churchill / Orogène de l’Ungava  / Domaine lithotectonique de Narsajuaq
Mouvement principal Dextre inverse
Style de déformation Zone de cisaillement où se focalise un mouvement régional dextre inverse
Faciès métamorphique (faciès moyen lié à la déformation principale) Granulites

 

 

Historique et méthodologie

Hoffman (1985) a conceptualisé un modèle tectonique pour l’Orogène de l’Ungava. Ce dernier a inclus une suture à la limite sud du Terrane de Sugluk (Domaine lithotectonique de Narsajuaq), laquelle serait composée de gneiss cisaillé par un mouvement de chevauchement vers le sud. Suite à un levé géologique, Charrette et Beaudette (2018) ont renommé cette structure Zone de cisaillement de Sugluk. La présente fiche combine les observations de terrain réalisées lors d’une campagne de cartographie géologique à l’été 2019 (Vanier et Lafrance, 2020) aux images aéromagnétiques afin de mieux contraindre la position de la zone de cisaillement.

Limites et morphologie

Largeur (km) ~2
Longueur (km) ~150 (incluant les prolongations présumées est et ouest non cartographiées)
Orientation WSW-ENE

 

La Zone de cisaillement de Sugluk (ZCsug) est une structure majeure de l’Orogène de l’Ungava, puisqu’elle marque la limite entre les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik. La zone de cisaillement a une épaisseur de près de deux kilomètres au sein de laquelle se trouvent des bandes généralement métriques à décamétriques de mylonite et de gneiss cisaillés. Son extension latérale est limitée à la zone cartographiée en 2019 (Vanier et Lafrance, 2020), mais elle se poursuit vers l’ouest et l’est pour une longueur totale de ~160 km. D’orientation générale WSW-ENE, elle décrit une série d’ondulations ayant une amplitude de quelques dizaines de kilomètres. Ce patron d’ondulations a une pénétration modérée à l’intérieur du Domaine de Narsajuaq.

 

Unités stratigraphiques concernées

Une variété d’unités lithstratigraphiques, autant d’origine ignée que sédimentaire, sont affectées par la ZCsug. Il s’agit principalement des suites de Fargues, de Crony, de Gastrin et de Suluraaq, de même que des complexes de Sainte-Hélène et de Pingasualuit. Il est à noter que la ZCsug se trouve à cheval entre les domaines de Narsajuaq et de Kovik, les affectant tous les deux.

Caractéristiques structurales

❯ Fabriques principales

Sn = S2

 

 

La fabrique dominante est une foliation tectonométamorphique ou mylonitique pénétrative et régulière. Dans les lithologies gneissiques, celle-ci s’apparente à une gneissosité. L’attitude générale de cette fabrique est de 245°/44°. Une variabilité observée dans l’orientation est due aux ondulations régionales de la zone de cisaillement. Les fabriques planaires contiennent généralement une linéation minérale ou d’étirement, le plus couramment marquée par l’étirement du quartz et du feldspath ou par des amas allongés de minéraux ferromagnésiens. Les structures linéaires sont décalées d’une vingtaine de degrés vers l’ouest par rapport à la ligne de pente.

La ZCsug présente une hétérogénéité de l’intensité et du style de déformation. En effet, un affleurement expose une zone de cisaillement subverticale accompagnée de plis en fourreau. Les linéations d’étirement mesurées dans ces mylonites ont une variabilité importante, passant de subverticales à subhorizontales. Il est possible que la formation de fabriques complexes (p. ex. plis en fourreau) soit le produit de l’accumulation progressive de la déformation qui peut former localement ce type de structures, sans qu’une phase de déformation supplémentaire à celle identifiée régionalement soit impliquée (Fossen et al., 2019).

Fabrique principale Type de fabrique Direction (°) Pendage (°) Nombre de mesures Commentaires
Foliation Sn Foliations tectonométamorphique et mylonitique 245 44 39  
Linéation Ln Linéations d’étirement et minérale 304 37 27  

 

❯ Autres fabriques

Non observé.

❯ Plis

Des plis sont localement présents dans la ZCsug. Il y a présence de plis en fourreau, et de plis déversés vers le SE, témoignant d’un mouvement inverse. Ceux-ci sont serrés à ouvert et leur amplitude varie de métrique à décamétrique. Les plis en fourreau sont restreints aux rares zones où la foliation est subverticale, alors que les plis déversés ouverts sont plus répandus.

 

❯ Relations de recoupement

Aucune.

❯ Cinématique

Les indicateurs cinématiques observés dans la ZCsug sont des porphyroclastes de type sigma et un pli déversé. Ces derniers indiquent un mouvement en chevauchement vers le SSE et une composante en décrochement dextre. Dans les zones plus intensément déformées mentionnées précédemment, la cinématique se complexifie et reflète vraisemblablement des perturbations locales dues à l’accumulation de déformation en cisaillement. De plus, dans ces cas, la linéation d’étirement n’indique pas nécessairement la direction de transport (Fossen et Cavalcante, 2017).

Type Direction (°) (moy) Pendage (°) (moy) Plongée de la linéation dans le plan de la faille Mouvement apparent Indicateurs cinématiques Commentaires
Cisaillement régional 245 44 70 Variable Pli synthétique déversé, porphyroclaste de type sigma Mouvement régional dextre inverse
Cisaillement régional 266 56 55 Dextre Pli synthétique Mouvement apparent défini avec le regard porté vers l’est

 

Style de la déformation

Dans son ensemble, la ZCsug est constituée de roches ayant subi une déformation intense qui se manifeste principalement par la présence de lentilles de quartz allongées et de feldspath porphyroclastique. Au sein des bandes de mylonite, les structures porpyroclastiques et la réduction de la taille des grains sont prédominantes, alors que les endroits moins déformés sont caractérisés par une gneissosité régulière. La continuité des structures planaires suivant l’interface entre les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik indique que le style structural est de type parallèle. Il s’agit d’une zone de cisaillement ductile dont le mouvement principal correspond au chevauchement du Domaine de Narsajuaq sur celui de Kovik. Elle se distingue des domaines structuraux environnants, principalement par l’intensité plus forte de la déformation. L’observation de plis en fourreau et de variation rapprochées de l’orientation des structures planaires et linéaires au sein de zones plus déformées indique aussi la présence de zones d’accumulation progressive d’une déformation complexe déviant de la déformation plane et du cisaillement simple. Ceci rend plus complexe l’analyse structurale et cinématique de ces zones.

Caractéristiques métamorphiques

Un nombre limité de cinq lames minces ont été décrites dans la ZCsug. Quatre de celles-ci proviennent de roches intermédiaires à mafiques de la Suite de Gastrin et l’autre est un granite d’anatexie présent dans les roches métasédimentaires migmatitisées de la Suite de Crony. Dans ces échantillons, le feldspath forme des amas lenticulaires; certains grains sont plus grossiers et partagent des frontières interlobées avec des grains plus fins. La biotite et la hornblende sont disposées en amas allongés marquant la foliation. Lorsque visible, le quartz est en lentille ou en plage de grains interlobés à amiboïdes présentant des extinctions roulantes et en sous-grains. Dans l’ensemble, ce type de microstructures indique une recristallisation par rotation des sous-grains du feldspath avec des structures en cœur et manteau (Guillope et Poirier, 1979; Hirth et Tullis, 1992), alors que les grains de quartz amiboïdes suggèrent une recristallisation par migration des bordures de grains (Passchier et Trouw; 2005). Ces mécanismes de recristallisation dynamique se produisent à des températures supérieures à 500 °C (Kruhl, 1998; Stipp et al., 2002; Passchier et Trouw; 2005). Ainsi, le faciès métamorphique lors de la déformation correspond minimalement à celui des amphibolites.

Toutefois, un nombre restreint d’observations ont été réalisées en comparaison avec le Domaine structural des Sources (DSsou), où les conditions au faciès des granulites sont bien appuyées. Compte tenu de la cinématique identique et de la proximité entre la ZCsug et le DSsou, il est probable que le faciès métamorphique lors de la déformation ait été similaire, soit celui des granulites. Il n’y a pas d’évidence probante que la déformation s’est poursuivie de manière importante à des conditions inférieures au faciès des amphibolites. Il est également possible que l’intensité du métamorphisme soit plus faible dans la portion localisée dans le Domaine lithotectonique de Kovik de la ZCsug. Enfin, il est à noter que les échantillons décrits ci-haut proviennent de cette zone.

Altérations

Non observé.

Caractéristiques géophysiques

Sur la carte aéromagnétique, la ZCsug marque la bordure sud d’importantes anomalies positives causées par la Suite de Fargues et le Complexe de Pingasualuit, tous deux appartenant au Domaine lithotectonique de Narsajuaq. La zone de cisaillement est caractérisée par une faible anomalie peu prononcée à l’interface entre les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik.

Repères chronologiques

Un échantillon de mobilisat provenant de la fusion de paragneiss a été échantillonné dans la Zone de cisaillement de Sugluk dans le but de fournir un âge maximal au cisaillement. Ce mobilisat montre un caractère syncinématique. Le quartz est généralement en lentilles et le feldspath est communément porphyroclastique. Toutefois, certains endroits apparaissaient exempts de déformation, supportant une mise en place tardive par rapport à la déformation.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

CHARETTE, B., BEAUDETTE, M., 2018. Géologie de la région du cap Wolstenholme, Orogène de l’Ungava, Province de Churchill, sud-est d’Ivujivik, Québec, Canada. MERN. BG 2018-03, 2 plans.

VANIER, M.-A., LAFRANCE, I., 2020. 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. doi.org/10.1029/JB084iB10p05557

FOSSEN, H., CAVALCANTE, GC., 2017. Shear zones – A review. Earth Science Review; volume 117, pages 434-455. doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.05.002

FOSSEN, H., CVALCANTE, G.C.G., PINHEIRO, R.V.L., Archanjo, C. J., 2019. Deformation – Progressive or Multiphase? Journal of structural Geology; volume 125, pages 82-99. doi.org/10.1016/j.jsg.2018.05.006

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

HOFFMAN, P.F., 1985. Is the Cape Smith belt (Northern Quebec) a klippe?. Journal canadien des sciences de la Terre; volume 22, numéro 9, pages 1361-1369.

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

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

 

 

 

Citation suggérée

Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN). Zone de cisaillement Sugluk. Lexique structural du Québec. http://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-structural/zone-de-cisaillement-de-sugluk [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