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Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier
Étiquette structurale : ZCesb

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Auteur(s) Beauchamp, 2019
Méthodologie Défini à partir d’un levé géologique et des données géophysiques
Appartenance Province du Supérieur / Sous-province d’Opinaca
Mouvement principal Dextre
Style de déformation Parallèle
Faciès métamorphique (faciès moyen lié à la déformation principale) Amphibolites

 

 

Historique et méthodologie

La Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier (ZCesb) a été définie par Beauchamp (2019) à la suite d’un levé cartographique mené dans la région du lac Cadieux, à l’été 2018. Elle correspond à une large zone de cisaillement qui sépare les roches métasédimentaires et ignées fortement migmatitisées du Domaine structural d’Ayr des roches métasédimentaires faiblement migmatitisées du Domaine Structural de Mabille. La description de la ZCesb repose principalement sur les observations géologiques recueillies par Beauchamp (2019), ainsi que sur l’analyse de l’imagerie géophysique (champ magnétique total et gradient vertical) provenant du SIGÉOM et de Wade et al., 2014.

Limites et morphologie

Largeur (km) 2,5 à 7 (feuillets SNRC 33A01, 33A02, 33A07 et 33A08)
Longueur (km) 50
Orientation Allongement ENE-WSW

 

La Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier forme une bande lenticulaire ENE-WSW délimitée au nord et au sud par des zones de cisaillements. Les zones de cisaillement de Sorbier et d’Eastmain ont été tracées grâce à des discontinuités évidentes sur les cartes de susceptibilités magnétique et du gradient vertical disponibles dans le SIGÉOM.

 
 

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques qui font partie de la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier sont :

 

Caractéristiques structurales

 

❯ Fabriques principales

Sn = S2

 

 

Les roches métasédimentaires (nAlgi2a, nAlgi3a et nAlgi10) du Complexe de Laguiche : Malgré une forte recristallisation métamorphique des unités métasédimentaires de ce domaine structural, la fabrique tectonométamorphique principale Sn est bien visible. Elle est définie par l’alignement de la biotite selon les plans d’aplatissement. Au microscope, l’orientation préférentielle des feuillets idiomorphes à hypidiomorphes de biotite souligne nettement la foliation des paragneiss à structure granoblastique. La fabrique principale Sn est communément mise en évidence par du rubanement migmatitique à structure stomatique. Les linéations Ln plongent faiblement à modérément vers l’ouest.

La Suite mafique-ultramafique de Sorbier : Dans les roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier, la fabrique principale Sn est toujours bien développée. Des lamines millimétriques de biotite sont parallèles au plan d’aplatissement Sn. L’alignement de la hornblende et l’étirement des cumulats d’olivine et des porphyroblastes d’orthopyroxène sont également selon les plans Sn. La trémolite et l’anthophyllite ne sont cependant pas orientées.

 

La Suite de Lépante : La fabrique principale Sn se définit comme une foliation pénétrative tectonométamorphique. Les plans de foliation sont marqués par un alignement des minéraux ferromagnésiens (hornblende ± biotite). Dans les secteurs les plus déformés, on note un aplatissement du quartz et des feldspaths.

 

L’unité lithologique I2a (séquence de diorite quartzifère, de tonalite et de diorite foliées à gneissiques variablement migmatitisées) : La fabrique Sn est représentée par une foliation tectonométamorphique ou une gneissosité. La séquence de roches intermédiaires à felsiques est variablement migmatitisée. Le mobilisat est couramment à structure stromatique subparallèle à la fabrique Sn. Les plans de foliation sont marqués par un alignement des minéraux ferromagnésiens (hornblende ± biotite).

L’unité lithologie I1Ba (granite folié à biotite ± magnétite) : Dans l’unité de granite folié (I1Ba), la foliation Sn est définie par l’alignement du quartz et de la biotite. On note la présence de tiges et de rubans de quartz qui marquent l’étirement.

 

À l’échelle de la ZCesb, la foliation régionale Sn, la gneissossité Gn et le rubanement migmatitique Mn sont globalement de direction WSW. Ces structures montrent généralement des pendages modérés vers le nord (stéréogramme). Cependant, les pôles des foliations s’alignent sur un grand cercle orienté NNE-SSW, ce qui suggère la présence de plissement. L’axe de pli théorique a été calculé à 255°/07°. Les linéations minérales et d’étirement plongent faiblement vers l’ouest.

 
Fabriques principales Type de fabrique Direction (°) Pendage (°) Nombre de mesures Commentaires
Foliation Sn Foliation tectonométamorphique et rubanement migmatitique 251 57 94 La majorité des mesures de foliations Sn définissent un plan WSW.
Gneissosité Gn Gneissosité 251 57 05 Peu de mesures structurales ont été prises.
Linéation Ln Linération minérale, linéation d’étirement et tige de quartz 262 30 09 Peu de mesures structurales ont été prises.
 

❯ Autres fabriques

Fabrique S: La stratification (S0), qui correspond maintenant à un rubanement compositionnel, est présente sur quelques affleurements de roches sédimentaires du Complexe de Laguiche. Le rubanement compositionnel est causé par une alternance de bancs plus riches en biotite, originellement plus argileux, et de bancs moins riches en biotite, qui correspondaient à des niveaux gréseux. La stratification a été couramment transposée et parallélisée par la déformation régionale Dn.

Litage magmatique : Les roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier exposent localement un litage magmatique primaire. Ce litage est défini par des niveaux de 10 à 30 cm d’épaisseur avec 50 à 80 % de cumulat d’olivine en alternance avec des niveaux sans cumulat. Les pseudomorphes d’olivine, qui sont remplacés par de la serpentine et de la magnétite, font généralement de 1 à 2 cm d’épaisseur (affleurement 18-MP-5148).

Fabrique Sn+1 : Un clivage de crénulation (Sn+1) dont les plans d’aplatissement sont espacés d’environ 1 cm est visible localement. Ce clivage est co-planaire aux plans axiaux des plis Pn+1 et orienté NNE-SSW. Des feuillets de biotite définissent les plans de crénulation.

 

❯ Plis

Que ce soit dans les paragneiss du Complexe de Laguiche ou dans les différentes roches intrusives de la ZCesb, la foliation régionale Sn est généralement affectée par des plissements multiphasés. Des plis Pn-1 ont d’abord été interprétés grâce aux figures d’interférence visibles sur les cartes magnétiques (SIGÉOM et Wade et al., 2014). Les plis régionaux Pn sont communs, et aussi bien documentés en affleurement que sur les cartes magnétiques. Les plis Pn sont serrés, isoclinaux et ouverts. Leur trace axiale est grossièrement orientée E-W et leurs axes plongent faiblement à moyennement vers l’est ou vers l’ouest.

À l’ouest du lac Lavallette, les cartes magnétiques (SIGÉOM et Wade et al., 2014) définissent clairement une fermeture de pli Pn d’amplitude kilométrique. La trace de ce pli a été suivie grâce aux lambeaux de roches plissées de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier caractérisées par une forte susceptibilité magnétique. Les plis Pn sont replissés par des plis Pn+1. Les plis Pn+1 sont en chevron ou ouverts et la trace de leurs plans axiaux varie de NE-SW à NNE-SSW.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

Plis ou famille de plis Type (anticlinal, synclinal ou indéterminé) Forme (antiforme ou synforme) Attitude (déversé ou droit) Plan axial Axe de pli Position (certaine ou probable) Phase de déformation Commentaires
Direction Pendage Direction Plongement
Familles de plis Pn-1 Indéterminé Indéterminé Déversé Plan axial courbe 30° à 60° vers le N Probable Dn-1 Les plis Pn-1 ont été interprétés grâce aux interférences sur les cartes magnétiques (Wade et al., 2014).
Familles de plis Pn Synclinaux et anticlinaux Antiforme et synforme Déversé ENE-WSW à E-W Modéré vers le N Certaine Dn Plis ouverts, serrés à isoclinaux
Familles de plis Pn+1 Indéterminé Indéterminé Déversé NE-SW à NNE-SSW Inconnu Certaine Dn+1 Pli en chevron ou ouvert
 

❯ Relations de recoupement

Des familles de failles fragiles grossièrement orientées NNW-SSE et NNE-SSW, à mouvement dextre et senestre respectivement, sont visibles sur les cartes magnétiques (SIGÉOM, Wade et al., 2014). Ces familles de fractures affectent et se poursuivent dans les domaines structuraux adjacents (DSdol, DScad, DSmab).

 

Paramètres géométriques des failles régionales coupant la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier :

Faille ou Famille de failles Type Direction (°) (moy) Pendage (°) (moy) Plongée de la linéation dans le plan de la faille Largeur estimée (m) Longueur estimée (km) Mouvement apparent Position Commentaires
Famille de failles Factures, joints et diaclases 330 77 Inconnue <1 >1 Dextre Certaine et probable Observée sur les cartes magnétiques et en affleurement
Famille de failles Factures, joints et diaclases 040 80 Inconnue <1 >1 Senestre Probable Interprétée grâce aux cartes magnétiques seulement
 

❯ Cinématique

Les indicateurs cinématiques observés sur les affleurements indiquent que la zone de cisaillement a principalement accommodé un mouvement horizontal dextre. À certains endroits, le mouvement est plutôt transpressif dextre-inverse. Les indicateurs cinématiques qui ont été répertoriés sont : les fabriques C-S-C’, les shear band, les porphyroclastes en sigma et en delta, ainsi que les rubans porphyroclastiques. À petite échelle, la forme du couloir suggère aussi un boudinage avec un mouvement dextre.

Type Direction (°) (moy) Pendage (°) (moy) Plongée de la linéation dans le plan de la faille Mouvement apparent Indicateurs cinématiques Commentaires
Zone de cisaillement 263 50 Faible vers l’ouest Dextre Fabriques C-S-C’, shear band, sigmoïdes dextres, objets ayant subi une rotation (delta) et rubans porphyroblastiques  

 

Style de la déformation

Les roches métasédimentaires du Complexe de Laguiche, qui représentent l’essentiel des roches de la Sous-province d’Opinaca, sont séparées en deux domaines tectonométamorphiques par la Zone de Cisaillement d’Eastmain-Sorbier, un large corridor de décrochement dextre. La partie NW de la carte (Domaine structural d’Ayr) expose des roches fortement migmatitisées (diatexite, métatexite et proportion moindre de paragneiss) s’étant formées à un niveau structural plus profond que celles situées au sud du corridor de cisaillement (Domaine structural de Mabille). Les roches métasédimentaires au sud de la Zone de Cisaillement d’Eastmain-Sorbier correspondent à des paragneiss de wacke et d’arénite contenant ≤10 % de mobilisat.

La morphologie de la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier et son architecture interne témoignent d’une déformation crustale importante, associée à un fort raccourcissement N-S, suivi d’un mouvement décrochant dextre. Un mouvement vertical inverse semble d’abord être responsable d’un accolement des deux domaines tectonométamophiques du Complexe de Laguiche, ce qui expliquerait le contraste de niveau structural et métamorphique. Le mouvement décrochant dextre est plus tardif que le mouvement vertical.

Caractéristiques métamorphiques

Dans la ZCesb, les paragneiss du Complexe de Laguiche sont couramment migmatitisés. Le pourcentage de mobilisat varie de quelques pour cent à >50 %. Le long des zones de cisaillement d’Eastmain et de Sorbier, les roches semblent davantage injectées de mobilisat. Un assemblage minéralogique à biotite ± grenat ± cordiérite indique que les paragreiss du Complexe de Laguiche ont atteint des conditions métamorphiques typiques du faciès des amphibolites. L’absence d’orthopyroxène suggère que le faciès granulitique n’a pas été atteint.

La séquence de diorite quartzifère, de tonalite et de diorite foliées (I2a) qui est présente dans la ZCesb est granoblastique, gneissique et variablement migmatitisée. L’assemblage minéralogique à hornblende, clinopyroxène suggère que ces roches ont subi un métamorphisme au faciès des amphibolites. Une température d’au moins 700 °C a été atteinte pour faire fondre partiellement cette séquence (Sawyer, 2008).

Altérations

Ne s’applique pas.

Caractéristiques géophysiques

La ZCesb se démarque des domaines voisins par une susceptibilité magnétique très structurée. En effet, le domaine présente des bandes plus ou moins continues, orientées globalement ESE-WNW et de largeur hectométrique, dont l’intensité magnétique varie. L’attitude de la déformation est bien visible grâce au chapelet de roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier qui forment des corps kilométriques plissés et démembrés mis en place dans la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier. Les plis Pn d’amplitude kilométrique sont aussi visibles sur les cartes magnétiques.

Repères chronologiques

La carte du lac Cadieux illustre clairement que le Cisaillement de Sorbier est plissé par un pli Pn d’amplitude kilométrique. Sa formation est donc antérieure à la déformation régionale Dn. Le mouvement décrochant dextre de la ZCesb, plus tardif, est plus jeune que l’âge des unités qu’il affecte, donc postérieur à la mise en place des roches sédimentaires du Complexe de Laguiche dont l’âge de déposition est <2694 ±10 Ma (échantillon 18-WM-3073, Davis, 2019).

 

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

BEAUCHAMP, A M., 2019. GÉOLOGIE ET POTENTIEL MINÉRAL DE LA RÉGION DU LAC CADIEUX, SOUS-PROVINCES D’OPATICA ET D’OPINACA, EEYOU ISTCHEE BAIE-JAMES, QUÉBEC, CANADA. MERN. BG 2018-02, 2 plans.

DAVIS, D W. 2019. RAPPORT SUR LES DATATIONS U-PB DE ROCHES DU QUÉBEC 2018-2019, PROJETS LAC CADIEUX ET LAC WATTS. UNIVERSITY OF TORONTO. MB 2019-09, 82 pages.

WADE, T., COCIORBA, T., LEGAULT, J., PLASTOW, G. 2014. REPORT ON 3-AXIS HELICOPTER-BORNE MAGNETIC GRADIOMETER GEOPHYSICAL SURVEY, RUBY HILL WEST BLOCK. EASTMAIN RESOURCES INC. RAPPORT STATUTAIRE SOUMIS AU GOUVERNEMENT DU QUÉBEC. GM 68338, 40 pages et 36 plans.

 

Autres publications

MORFIN, S., 2014. Influence de la mise en place pervasive de magma d’anatexie sous forme de complexe d’injection dans la croûte continentale. Thèse de doctorat, Université du Québec à Chiboutimi.

SAWYER, E.W., 2008. Atlas of migmatites. The Canadian Mineralogist, Special Publication 9, NRC Research Press, Ottawa, Ontario, Canada, 371 pages.

 

Citation suggérée

Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN). Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier. Lexique structural du Québec. http://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-structural/zone-de-cisaille…eastmain-sorbier/ [cité le jour mois année].

Collaborateurs

Première publication

Anne-Marie Beauchamp, géo., M. Sc. anne-marie.beauchamp@mern.gouv.qc.ca (rédaction)

Ghyslain Roy, géo. (coordonnateur); Patrice Roy, géo., Ph. D. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); Ricardo Escobar (montage HTML); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise).

 

 

 

19 janvier 2021