Historique et méthodologie

Le Domaine structural de La Sicotière (DSsic) a été défini par Bandyayera et Daoudene (2018) à la suite d’un levé de cartographie géologique réalisé en 2017 dans la région du lac Champion (feuillet SNRC 32N09). Il coïncide avec la ceinture du Lac des Montagnes initialement reconnue par Valiquette (1975). Bandyayera et Caron-Côté (2019, 2021 et 2023) ont par la suite étendu le domaine dans les feuillets adjacents (feuillets 32O11, 32O12, 32O14, 32O15 et 32O16), puis Bandyayera et al. (2023 et 2024) l’ont poursuivi dans les feuillets 32P11, 32P13 et 32P14. Dans leur synthèse géologique de la Sous-province de Nemiscau, Bandyayera et al. (2022) ont agrandi ce domaine vers le SW (feuillet 32N07), un secteur qui avait été auparavant inclus dans le sous-domaine du Lac Mezières dans le rapport de Bandyayera et Daoudene (2019). Il est à noter que Pedreira Pérez et al. (2019, 2020 et 2022) ont aussi décrit cette entité. La description qui suit repose sur les observations géologiques de tous les auteurs cités précédemment ainsi que sur l’analyse des cartes géophysiques (D’Amours, 2011; Cleven et al., 2020).

Le nom de ce domaine provient du lac de La Sicotière, situé dans le coin NW du feuillet 32N08.

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques qui composent le Domaine structural de La Sicotière sont les suivantes : 

• la Formation de Voirdye (nAvrd);
• le Groupe du Lac des Montagnes (nAmo);
• le Groupe de Tichégami (unités nAtg1 et nAtg2);
• le Complexe de la Hutte (Ahue);
• le Suite de Senay (nAsny);
• la Suite mafique-ultramafique de Caumont (nAcmn);
• la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso (nAnas);
• la Suite de Kaupanaukau (nAkup);
• l’Essaim de dykes de Mistassini (nAmib);
• les Dykes de Senneterre (pPsen);
• les Dykes du Lac Esprit (pPesp).

Caractéristiques structurales

Les segments NE-SW, E-W et NW-SE du Domaine structural de La Sicotière montrent des fabriques structurales qui seraient associées à au moins trois phases de déformation, soit S_n, S_n+1 et S_n+2. Localement, un litage sédimentaire (S₀) est visible dans les roches métasédimentaires de la Formation de Voirdye. 

❯ Fabriques principales

La fabrique planaire dominante du Domaine structural de La Sicotière est la foliation S_n résultant de la phase de déformation régionale D_n. La foliation S_n affecte la plupart des roches archéennes, à l’exception de celles de certaines unités granitiques tardives telles que la Suite de Kaupanaukau. Cette fabrique fortement pénétrative se caractérise par un espacement millimétrique des plans de foliation. Aussi bien dans les roches métavolcaniques des groupes du Lac des Montagnes et de Tichégami que dans le paragneiss de la Formation de Voirdye, la foliation S_n est soulignée par l’orientation préférentielle de minéraux ferromagnésiens, en l’occurrence la biotite et la hornblende. Dans les unités métasédimentaires plus alumineuses de la Formation de Voirdye, elle est aussi marquée par l’orientation des amas fibreux de sillimanite (fibrolite) ou des prismes allongés de sillimanite et par l’aplatissement des pœciloblastes de cordiérite. Cela suggère que la croissance de la cordiérite est antérieure à la déformation D_n. Enfin, dans les secteurs plus déformés, la foliation S_n est aussi définie par l’aplatissement des grains de quartz et de plagioclase (Bandyayera et Daoudene, 2018).

Aux endroits où le paragneiss de la Formation de Voirdye montre des évidences de fusion partielle, la foliation S_n s’exprime aussi par un rubanement migmatitique. Dans les roches déformées du Complexe de la Hutte,la foliation S_n est variablement développée. Elle est toutefois très bien exprimée par endroits et marquée par une gneissosité très nette.

La foliation S_n porte une linéation minérale secondaire ou d’étirement L_n bien visible, particulièrement dans les ensembles métavolcaniques des groupes du Lac des Montagnes et de Tichégami. Cette linéation montre généralement un plongement modéré vers le SW dans le segment NE-SW, vers l’est dans le segment E-W, et vers le NNW dans le segment NW-SE.

À l’échelle du Domaine structural de La Sicotière, bien que la foliation S_n semble principalement orientée NE-SW, E-W et NW-SE avec un fort pendage, son attitude montre une certaine variation. En carte, ces variations de la foliation S_n démontrent l’existence de plissements P_n+1 qui sont associés à la phase D_n+1.

❯ Autres fabriques

La stratification S₀ est rarement observée sur le terrain dans les segments NE-SW et E-W. Elle est localement reconnue dans les paragneiss de la Formation de Voirdye, où l’on observe des alternances de niveaux décimétriques à métriques, avec ou sans aluminosilicates (cordiérite et fibrolite-sillimanite) provenant du métamorphisme de lits présentant un contenu plus ou moins important en argiles. Cependant, un litage est couramment observé dans le paragneiss à orthopyroxène de la Formation de Voirdye du segment NW-SE du Domaine de La Sicotière. Trois affleurements (24-DB-1005, 24-DB-1011 et 24-WM-1154) présentent une alternance de lits à granulométrie variant de grossière à fine, révélant des polarités stratigraphiques normales. La stratification S₀ est transposée dans la foliation régionale S_n. De plus, une foliation magmatique est préservée dans les suites mafiques-ultramafiques de Nasacauso et de Caumont.

Une foliation S_n+1 est identifiée dans les charnières de plis P_n+1. Sur les flancs de ces plis, on observe localement des porphyroblastes de cordiérite et de sillimanite marquant la foliation S_n+1 et cette dernière montre un angle faible (5 à 10°) par rapport à S_n. Contrairement à la foliation régionale S_n, la schistosité S_n+1 semble présente dans l’ensemble des unités archéennes du Domaine structural de La Sicotière. Dans le paragneiss à orthopyroxène de la Formation de Voirdye, la foliation S_n+1 est plutôt marquée par un alignement non pénétratif des grains de biotite (affleurements 24-SL-4002, 24-DB-1001 et 24-NT-3006), qui présente un angle de 25 à 40° par rapport à S_n. De plus, cette fabrique affecte des intrusions tardives de granite pegmatitique et des intrusions ultramafiques de la Suite de Nasacauso (affleurement 24-GS-2006) qui sont peu ou non affectées par la foliation S_n. Toutefois, cette schistosité S_n+1 ne s’exprime pas partout avec la même intensité.

Contrairement aux domaines structuraux voisins, la foliation S_n dans le segment NE-SW du Domaine structural de La Sicotière est couramment affectée par une schistosité de crénulation S_n+2. Celle-ci est aussi localement reconnue dans les segments E-W et NW-SE du domaine. Les plans de crénulation montrent un espacement qui varie de ∼1 cm dans les roches métasédimentaires et métavolcaniques à quelques centimètres dans les granites pegmatitiques. Dans ces trois segments, les foliations S_n et S_n+2 sont approximativement orientées entre 40° et 50° l’une par rapport à l’autre. Dans les segments NE-SW et E-W, la schistosité S_n+2 est par endroits matérialisée par une orientation préférentielle de minéraux typiquement associés à des conditions métamorphiques de basses températures, comme la chlorite, l’actinote-trémolite ou la séricite (Bandyayera et Daoudene, 2018), alors qu’elle est définie par la biotite dans le segment NW-SE. À l’échelle du domaine, la schistosité S_n+2 est orientée NNE-SSW dans le segment NE-SW, NE-SW dans le segment E-W et ENE-WSW dans le segment NW-SE. Son pendage est généralement supérieur à 70°.

❯ Plis

À l’échelle régionale, le Domaine structural de La Sicotière forme une vaste structure synclinale P_n (Valiquette, 1975) plus ou moins bien définie au nord et au sud par la distribution des unités métavolcaniques du Groupe du Lac des Montagnes. Le cœur de cette structure synforme est essentiellement occupé par le paragneiss de la Formation de Voirdye.

Les structures plicatives se manifestent également par le plissement du litage primaire S₀ dans les roches métasédimentaires. Dans la portion nord du segment NW-SE, trois affleurements de paragneiss à orthopyroxène de la Formation de Voirdye (24-DB-1005, 24-DB-1011 et 24-WM-1154) exposent une alternance de lits grossiers à fins à polarité normale démontrant une série de synclinaux-synformes et d’anticlinaux-antiformes. Ces plis sont exprimés par des pendages faibles à modérés vers le nord et le sud. Ils sont aussi soulignés par la présence d’un clivage de plan axial S_n+1 bien visible à proximité des charnières. L’orientation des charnières (et/ou de la linéation d’intersection entre ce clivage et le litage) indique que ces plis plongent modérément vers le SW. En général, ces plis P_n+1 ont des plans axiaux parallèles aux linéaments régionaux et des charnières caractérisées par un plongement modéré vers le SW. Cependant, le paragneiss plissé sans orthopyroxène de la Formation de Voirdye, localisé dans la portion sud du segment NW-SE, ne présente pas de polarité stratigraphique nette et se caractérisent par des pendages modérés à forts. La moyenne de ces deux tendances est illustrée dans le stéréogramme du segment NW-SE. Ces géométries pourraient correspondre à l’évènement D₂ décrit par Pedreira Pérez et al. (2023).

Ces observations sont confirmées par les cartes du champ magnétique. Celles-ci montrent, par endroits, des géométries qui semblent être le résultat d’au moins deux phases de plissement, ce qui est appuyé par les trajectoires de la foliation S_n. Un ou plusieurs plis P_n+1 auraient été plissés par des plis P_n+2 de plan axial subparallèle à la schistosité S_n+2. À l’échelle de l’affleurement, les plis P_n+2 sont ouverts à serrés et présentent des axes à fort plongement. Au cœur du domaine, on note aussi une structure anticlinale qui est responsable de la présence de plusieurs dômes de roche gneissique du Complexe de la Hutte (Ahue1). Il est possible que ces dômes soient associés à ces plis P_n+2. Il est important de noter que les plis P_n+1 et P_n+2 pourraient être associés à une même phase de déformation progressive archéenne ou à deux évènements distincts. Ces fabriques n’ont pas été différenciées dans les projections stéréographiques, puisqu’elles ont des orientations relativement similaires.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

❯ Relations de recoupement

Le Domaine structural de La Sicotière est coupé par des failles tardives orientées NE-SW bien visibles sur les cartes du champ magnétique. Ces failles mesurent 4 à 7 km de longueur et ont un jeu apparent senestre qui a décalé localement les unités des groupes du Lac des Montagnes et de Tichégami ainsi que de la Formation de Voirdye. Toutefois, aucune évidence de terrain ne permet de préciser pour le moment la nature de ces failles. Elles ne sont pas observées dans le segment E-W du domaine, mais ont été reconnues à deux endroits dans le segment NW-SE au sein des injections de granite pegmatitique mylonitisé (affleurements 24-GS-2046 et 24-GS-2009). La mylonitisation est soulignée par les grains de quartz formant des structures C-C’ et les porphyroclastes de feldspath potassique de type sigma, lesquels suggèrent un mouvement apparent senestre. Ces indicateurs ne sont visibles qu’à l’échelle locale.

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

Style de la déformation

Le Domaine structural de La Sicotière se caractérise par une architecture complexe qui résulte d’un plissement polyphasé associé à au moins trois, voire quatre phases de déformation. Les segments NE-SW, E-W et NW-SE ne semblent présenter aucune différence structurale, métamorphique ou géologique majeure, ce qui suggère qu’ils ont subi les mêmes épisodes de déformation D_n-1 D_n, D_n+1 et D_n+2. Toutefois, il est nécessaire de noter que les transitions entre les phases D_n et D_n+1 et entre D_n+1 et D_n+2 étaient probablement progressives et qu’il est difficile de les dissocier avec précision. De plus, les épisodes de déformation décrits sont basés sur les travaux de Pedreira Pérez et al. (2023) qui se limitent au segment NE-SW du domaine.

La première phase D_n-1 serait une phase d’extension. Elle correspondrait à l’ouverture du bassin où se seraient déposés les sédiments de la Formation de Voirdye ainsi que volcanites du Lac des Montagnes et du Tichégami. Ensuite, lors de la phase D_n, les zones de cisaillement de Nisk et de Poste Albanel se seraient développées le long de bordures nord et sud de ce bassin. Ces structures auraient accommodé des mouvements verticaux inverses et causé l’enfouissement des unités du Domaine structural de La Sicotière, plus précisément celles constituant la ceinture du Lac des Montagnes, par rapport à celles des sous-provinces de La Grande, au nord, et d’Opatica, au sud.

Par la suite, progressivement, la phase de déformation D_n+1 aurait conduit au plissement de fabriques préexistantes, générant les plis P_n+1 et la foliation de plan axial S_n+1.

Ces deux dernières phases de compression pourraient expliquer le démembrement à l’échelle du Domaine structural de La Sicotière des unités métavolcaniques des groupes du Lac des Montagnes et de Tichégami qui, par leur nature, sont plus compétentes que les unités métasédimentaires de la Formation de Voirdye. Ces phases semblent aussi avoir entraîné l’exhumation de roches gneissiques sous la forme de dômes structuraux associés notamment à la présence des gneiss tonalitique du Complexe de la Hutte (Ahue1). La fin de cette phase correspondrait au début de la dernière phase de déformation D_n+2, responsable de la formation du clivage de crénulation S_n+2 orienté NNE-SSW à ENE-WSW. Les contraintes responsables de la formation de cette fabrique S_n+2 sont compatibles avec l’orientation NE-SW à ENE-WSW des zones de cisaillement de Nisk et de Poste Albanel qui montrent des mouvements en décrochement oblique. Il est important de noter que la majorité des linéations observées dans ces zones de cisaillement sont obliques et correspondraient à la phase de déformation D_n+2.

Il est possible que la forme arquée de la limite nord de la Sous-province d’Opatica soit responsable du changement d’orientation du grain structural régional. Cette observation semble appuyer l’hypothèse d’un mouvement de convergence N-S des blocs constitués des sous-provinces d’Opatica et de La Grande à l’origine de la géométrie actuelle du Domaine structural de La Sicotière (Cleven et al., 2020).

Caractéristiques métamorphiques

Le Domaine structural de La Sicotière se caractérise par un gradient métamorphique qui augmente du faciès transitionnel des schistes verts à amphibolites dans la partie sud du domaine, jusqu’au faciès des granulites au nord (Bandyayera et Daoudene, 2018a et 2019; Bandyayera et Caron-Côté, 2019 et 2022, Bandyayera et al., 2023 et 2024). Le pic métamorphique régional est associé à la phase de déformation D_n.

La Formation de Voirdye comprend des paragneiss à biotite-cordiérite-sillimanite, un assemblage minéralogique typique du faciès supérieur des amphibolites. Dans ces roches, la cordiérite forme communément des pœciloblastes déformés et orientés parallèlement à la foliation. Il est pertinent de noter que les affleurements contenant >5 % de porphyroblastes de cordiérite-sillimanite sont généralement localisés à proximité des zones de cisaillement de la Marée et de Poste Albanel. Dans ces secteurs, les grains de cordiérite sont déformés, frais et exhibent couramment une nette asymétrie au sein des feuillets de biotite. Cette caractéristique semble indiquer que la croissance de la cordiérite est antérieure à la déformation D_n. La sillimanite, présente sous forme d’amas de fibrolite ou, plus rarement, de prismes aciculaires idiomorphes, souligne la foliation S_n. On observe aussi localement des porphyroblastes de cordiérite et de sillimanite marquant la foliation S_n+1 et qui sont orientés avec un léger angle par rapport à la foliation S_n. Les évidences de fusion partielle constituent une autre indication que le métamorphisme dans les paragneiss du Voirdye a atteint le faciès supérieur des amphibolites. Ces paragneiss ne sont répertoriés qu’au nord de la Zone de cisaillement de la Marée. Ils sont caractérisés par la présence de porphyroblastes de grenat rouge ou rose lilas au sein du paléosome et du mobilisat. Finalement, le faciès des granulites est souligné par la présence d’orthopyroxène et de clinopyroxène dans le paragneiss, laquelle est restreinte à la partie nord du segment NW-SE.

Les roches métavolcaniques mafiques des groupes du Lac des Montagnes et de Tichégami montrent une fabrique S_n principalement associée à des conditions de basse, moyenne et haute pression-température qui sont respectivement matérialisés par des assemblages actinote-trémolite-albite-biotite-épidote, hornblende bleu vert-actinote-biotite-plagioclase (oligoclase-andésine) ± épidote et hornblende verte-plagioclase (oligoclase-andésine)-clinopyroxène. Ils indiquent des conditions métamorphiques variant du faciès des schistes verts, au faciès transitionnel entre schistes verts et amphibolites, jusqu’au faciès supérieur des amphibolites.

L’assemblage chlorite-actinote-trémolite-séricite, associé à la schistosité de crénulation S_n+2, indique que la phase de déformation D_n+2 soit liée à des conditions de plus basses températures du faciès des schistes verts.

Les variations de conditions métamorphiques au sein du Domaine structural de La Sicotière pourraient être liées à son architecture, laquelle résulterait de l’interaction d’au moins deux phases de plissement. Selon cette hypothèse, la seconde phase de plissement liée à l’évènement D_n+2 pourrait avoir plissé les isogrades antérieurement développés durant la phase D_n+1 (Bandyayera et Daoudene, 2019). Les principales zones de cisaillement de la région semblent aussi avoir joué un rôle important dans la distribution des faciès métamorphiques. En effet, celles-ci semblent coïncider avec les secteurs où les roches mafiques montrent des assemblages métamorphiques de plus basses températures. Dans ces secteurs, la hornblende est communément rétromorphosée en actinote-trémolite, la biotite est chloritisée et l’épidote se superpose à la foliation principale S_n (Bandyayera et Daoudene, 2019). Cet épisode rétrométamorphique pourrait être associé à la circulation de fluides tardifs le long de ces structures.

Altérations

À venir.

Caractéristiques géophysiques

Comparativement aux domaines structuraux voisins, les segments NE-SW, E-W et NW-SE du Domaine structural de La Sicotière se caractérisent par une signature géophysique complexe et hétérogène. La carte du gradient vertical du champ magnétique total résiduel montre que ces segments sont formés de roches de susceptibilités magnétiques très contrastées. Les anomalies fortement positives reflètent probablement la présence de niveaux discontinus de formation de fer ou de corps intrusifs mafiques et ultramafiques très magnétiques. À l’opposé, les secteurs de faible susceptibilité magnétique sont principalement associés aux paragneiss de la Formation de Voirdye. Entre ces régions de faible et de forte susceptibilité magnétique, les secteurs montrant une susceptibilité intermédiaire se distinguent par des signatures complexes. Dans ces secteurs, les linéaments magnétiques se superposent grossièrement aux trajectoires de la foliation S_n et dessinent des plis P_n+1 associés à la phase de déformation D_n+1.

Selon la nomenclature de Lavoie (2017) et les données du levé aéromagnétique régional (D’Amours, 2011), le Domaine structural de La Sicotière présente une texture magnétique isotrope lisse.

Repères chronologiques

Un échantillon de gneiss tonalitique du Complexe de la Hutte provenant du feuillet 32O12 (éch. 2018-CS-4142A) a livré un âge métamorphique de 2691 ±11 Ma (David, 2020). Cet épisode correspond au pic métamorphique régional associé à la fabrique S_n. L’échantillon de granite pegmatitique 2018-DB-1104A a livré un âge de cristallisation de 2642 ±20 Ma (David, 2020), ce qui donne une indication de l’âge de la fabrique S_n+1. Cependant, ce dernier âge est à considérer avec précaution en raison de la mauvaise qualité des zircons provenant de l’échantillon.

Le Domaine structural de La Sicotière est coupé par l’Essaim de dykes de Mistassini, qui ne présentent aucune évidence de déformation. L’âge de mise en place de ces dykes (2515 à 2503 Ma; Hamilton, 2009; Davis et al., 2018) représente l’âge minimal du dernier épisode tectonique ayant affecté le domaine.

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

Autres publications

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