Géologie de la région d’Amarurtuuq, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada

Projet visant les feuillets 35F15, 35F16
Isabelle Lafrance, Marc-Antoine Vanier et Thierry-Karl Gélinas
BG 2023-08
Publié le  

 

 

 

 

À la UNE
L’Essentiel

Une nouvelle carte géologique à l’échelle 1/100 000 de la région d’Amarurtuuq (feuillets SNRC 35F15 et 35F16) a été produite à la suite d’un levé réalisé à l’été 2021. La géologie de cette région couvre une partie du contact entre les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik. Le contact entre domaines lithotectoniques est marqué par la Zone de cisaillement de Sugluk.

Dans le secteur cartographié, le Domaine de Narsajuaq est restreint et principalement représenté par les roches intrusives intermédiaires potassiques de la Suite de Fargues.

Le Domaine de Kovik occupe la majeure partie de la carte et comprend de vastes étendues de roches intrusives felsiques archéennes foliées à gneissiques (Complexe de Nanuk et Suite de Jinikkut). Il comprend aussi une séquence supracrustale (Suite de Crony) et des suites de roches intrusives paléoprotérozoïques, les principales étant celles d’Arviq, d’Uvikkaq et de Gastrin. Les unités du Domaine de Kovik ont aussi été uniformisées dans les régions adjacentes du cap Wolstenholme et du lac Sirmiq.
 

Méthode de travail

La région a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les milieux isolés sans accès routier. Les travaux de cartographie géologique ont été réalisés par une équipe composée de deux géologues, d’un ingénieur junior et de quatre étudiants entre le 11 juillet et le 20 août 2021. La cartographie du projet Amarurtuuq a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-contre.

Données et analyses
Élément Nombre
Affleurement décrit (géofiche) 422 affleurements
Analyse lithogéochimique totale 236 échantillons
Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique 14 échantillons
Analyse géochronologique 6 échantillons
Lame mince standard 209
Lame mince polie 10
Coloration au cobaltinitrite de sodium 163
Fiche stratigraphique 15
Fiche structurale 3
Fiche de zone minéralisée 1

 

 

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste sommaire des travaux réalisés depuis 1960 dans le secteur à l’étude. Il inclut aussi les références citées dans le présent bulletin. Une liste exhaustive peut être trouvée dans la base de données documentaire EXAMINE.

Travaux antérieurs dans la région d’étude
Auteur(s) Type de travaux Contribution
Kretz, 1960 Cartographie de la portion nord du Nouveau-Québec Première carte géologique dans la zone d’étude
Taylor, 1982 Reconnaissance géologique du nord de la péninsule d’Ungava Nouvelle carte géologique et description des unités géologiques
Hoffman, 1985 Synthèse et interprétation de données géophysiques Conceptualisation d’un modèle tectonique
Parrish, 1989 Géochronologie de l’Orogène de l’Ungava Datations U-Pb dans les domaines de Narsajuaq et de Kovik

St-Onge et al., 1988

Lucas et St-Onge, 1989

St-Onge et al., 1992

St-Onge et al., 2001

Synthèses et interprétations régionales Évolution structurale, tectonique et métamorphique; évolution géodynamique

Lucas et St-Onge, 1991

Lucas et St-Onge, 1992

Monday, 1994;

St-Onge et Lucas, 1995

St-Onge et al., 1992;1999

St-Onge et al., 2000

Études structurales et métamorphiques Chronologie des événements de déformation et de métamorphisme; quantification des conditions métamorphiques

Corrigan et al., 2009

St-Onge et al., 2009

Synthèses régionales de l’Orogène trans-hudsonien Modèles géodynamiques régionaux et corrélations entre les différents domaines
Maurice et Lamothe, 2012 Levés géochimiques de sédiments dans l’extrême nord du Québec Localisation de zones présentant un potentiel économique
Baragar, 2015 Cartographie de la baie de Kovik Caractérisation des unités lithostratigraphiques et interprétation des contacts lithologiques
Charette et Beaudette, 2018 Cartographie de la région du cap Wolstenholme Caractérisation des unités lithostratigraphiques et des contacts géologiques
Vanier et Lafrance, 2020 Cartographie de la région du lac Sirmiq Caractérisation des unités lithostratigraphiques et des contacts géologiques

Lithostratigraphie

Cette partie présente succinctement les différentes unités cartographiées dans la région d’Amarurtuuq dans un cadre stratigraphique. La description lithologique des unités peut être consultée à partir de leur fiche stratigraphique respective via l’hyperlien qui y est associé.

La région d’Amarurtuuq est située dans l’Orogène de l’Ungava, qui représente la partie septentrionale de la Province de Churchill au Québec. La géologie se décrit comme un ensemble de roches archéennes et paléoprotérozoïques remobilisées au Paléoprotérozoïque. Dans la portion nord de l’Orogène de l’Ungava, deux ensembles lithotectoniques ont été reconnus lors des travaux antérieurs : l’Arc de Narsajuaq, au nord, et l’Antiforme de Kovik, au sud. Ces deux entités ont été renommées par Vanier et Lafrance (2020) en tant que domaines lithotectoniques distincts limités par la Zone de cisaillement de Sugluk (ZCsug). À l’instar des observations faites dans les régions du cap Wolstenholme (Charette et Beaudette, 2018) et du lac Sirmiq (Vanier et Lafrance, 2020), la ZCsug a été mieux définie et a été déplacée vers le nord, dans la région d’Amarurtuuq, à la suite des présents travaux.

DOMAINE LITHOTECTONIQUE DE NARSAJUAQ

Le Domaine lithotectonique de Narsajuaq se situe dans le secteur NW de la région d’étude, représentant ~15 % de la superficie couverte. L’ensemble des unités ont été affectées par une déformation pénétrative intense et un métamorphisme au faciès des granulites ou au faciès supérieur des amphibolites qui masquent les relations initiales, oblitérant ainsi les contacts entre les unités.

Le Complexe de Sainte-Hélène (Ashn; 2794 ±21 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018) forme un lambeau d’une vingtaine de kilomètres de longueur sur presque 1 km de largeur localisé le long de la ZCsug. Il est constitué de gneiss tonalitique et quartzodioritique variablement migmatitisés. Les complexes d’Estre (ApPete) et de Pingasualuit (nApgs; >2773 Ma et >2609 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018) forment des lambeaux mineurs de largeur hectométrique. Le Complexe d’Estre est composé de gneiss granulitiques felsiques à intermédiaires, alors que le Complexe de Pingasualuit est en majeure partie constitué de gabbronorite, de diorite à hypersthène et de diorite quartzifère à hypersthène variablement migmatitisées.

Dans la région d’Amarurtuuq, la Suite de Fargues (pPfag; 1836 ±4 Ma; Davis, 2022) couvre la majeure partie du Domaine de Narsajuaq. Elle est constituée de monzonite, de mangérite et de syénite avec une proportion moindre de clinopyroxénite et de monzogabbro associés. La gabbronorite et le gabbro mouchetés, auparavant assignés au Complexe de Pingasualuit (ancien nApgs5) par Vanier et Lafrance (2020), ont donné un âge de mise en place paléoprotérozoïque (1837 ±6 Ma; Davis, 2022), ce qui a entraîné la définition d’une nouvelle unité, la Suite d’Iqalulik (pPiqi).

Les roches intrusives intermédiaires à phénocristaux de feldspath de la Suite de Frichet (pPfri) sont restreintes à l’extrémité NW de la région d’étude, dans le prolongement des unités de la région du cap Wolstenholme (Charette et Beaudette, 2018).

Enfin, les granites de la Suite de Sanningajualuk (1758,2 ±1,2 Ma; Parrish, 1989) représentent les roches les plus jeunes du Domaine de Narsajuaq puisqu’elles coupent l’ensemble des autres unités.

DOMAINE LITHOTECTONIQUE DE KOVIK

Les travaux présents ont permis de définir les principales unités du Domaine lithotectonique de Kovik. La corrélation entre les unités observées lors des présents travaux et celles des régions du cap Wolstenholme (Charette et Beaudette, 2018) et du lac Sirmiq (Vanier et Lafrance, 2020) a aussi été réalisée. À l’instar du Domaine de Narsajuaq, les contacts primaires entre les différentes unités du Domaine de Kovik sont couramment oblitérés et il est difficile de définir la chronologie de mise en place des différentes unités sans l’aide de datations géochronologiques.

Le Complexe de Nanuk (Anuk) est formé de tonalite et de diorite quartzifère gneissiques d’âge archéen ainsi que de migmatites dérivées de leur fusion partielle. Des âges de cristallisation de 2831 ±1 Ma (Davis, 2021), 2700 ±5 Ma (Davis, 2023) et 2705 ±3 Ma (Davis, 2023) ont respectivement été obtenus dans une granodiorite gneissique (Anuk2), une tonalite gneissique (Anuk1) et une diatexite (Anuk3c). Ces âges pourraient indiquer un épisode de métamorphisme archéen autour de 2,7 Ga qui aurait affecté des roches mises en place autour de 2,8 Ga.

La Suite de Jinikkut (nAjin; 2767 ±3 Ma; Davis, 2023) est une nouvelle unité qui regroupe de la monzodiorite, de la monzonite et de la monzodiorite quartzifère mouchetées noir et blanc. Cette suite est spatialement associée aux unités du Complexe de Nanuk, bien que les relations de recoupement entre les deux unités soient peu courantes. Localement, des enclaves décimétriques d’orthogneiss tonalitique ont été observées au sein de la Suite de Jinikkut.

La Suite de Crony (ApPcry) regroupe les roches supracrustales du Domaine de Kovik. Ces roches sont en contacts tectonisés avec celles du Complexe de Nanuk et de la Suite de Jinikkut. La Suite de Crony est en majeure partie constituée de paragneiss migmatitisé et de métatexite stromatique (ApPcry1). Une nouvelle unité d’amphibolite rubanée (ApPcry6) à grain fin qui renferme couramment du grenat est interprétée comme représentant possiblement une unité de roches d’origine effusive.

La Suite de Guichaud (pPgch; 1863 ±7 Ma; Davis, 2022) est une nouvelle unité qui regroupe les granites d’anatexie à grenat. Ces derniers sont interprétés comme pouvant correspondre à une phase évoluée reliée au phénomène de fusion à l’origine de la migmatitisation au sein des unités supracrustales de la Suite de Crony. Elle renferme d’ailleurs couramment des radeaux décimétriques à métriques de paragneiss migmatitisé de cette suite.

La Suite d’Arviq (pPavi; 1854 ±5 Ma; Davis, 2023) est principalement constituée de granodiorite porphyroïde à phénocristaux de feldspath potassique. La déformation est généralement peu marquée au sein des roches de cette unité. Cependant, elles sont fortement foliées par endroits avec des rubans de quartz discontinus ou linéées en crayons. La Suite d’Arviq renferme localement des boudins décimétriques de monzodiorite, de monzonite et de monzogabbro. La composition de ces boudins est similaire à celle des unités de la Suite de Gastrin (pPgan; 1834 ±4 Ma; Davis, 2022). En plus de ces lithologies, la Suite de Gastrin comprend aussi de la pyroxénite amphibolitisée.

Les roches de la Suite d’Uvikkaq (pPuka; 1852 ±5 Ma; Davis, 2023) sont couramment associées spatialement à celles du Complexe de Nanuk. Les contacts entre ces deux unités, dont la composition est similaire, sont diffus ou masqués par le lichen. Par conséquent, la transition entre ces unités demeure arbitraire. La tonalite et la diorite quartzifère de la Suite d’Uvikkaq sont généralement homogènes et non migmatitisées.

Les unités les plus jeunes du Domaine lithotectonique de Kovik sont généralement massives et s’injectent dans l’ensemble des autres unités du domaine. La Suite de Derville (pPdrv) a été introduite afin de décrire des roches ultramafiques et du gabbro peu déformés. Le contact de ces roches avec les unités encaissantes affleure rarement. Enfin, les roches de la Suite de Nunatak (pPnat), dominées par du granite massif localement pegmatitique, s’injectent dans l’ensemble des autres unités du Domaine lithotectonique de Kovik.

Dykes mésoprotérozoïques

Les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik sont traversés par un essaim de dykes mafiques, à structure subophitique, orienté NW-SE à NNW-SSE. Charette et Beaudette (2018) avaient auparavant assigné ces dykes à l’Essaim de Falcoz (mPfal) identifié dans le sud-est de la Province de Churchill. La distance entre ces deux régions nous porte à réassigner ces dykes à un nouvel essaim, les Dykes de Durouvray, constitués de gabbronorite et de norite. Dans les limites de la région de nos travaux, trois dykes de 1 à 12 km d’extension ont été interprétés à partir d’affleurements et des données aéromagnétiques.

 

Lithogéochimie

La lithogéochimie des unités de la région d’Amarurtuuq est présentée séparément sous forme de tableaux.

Géologie structurale

La région d’Amarurtuuq est localisée à la jonction entre les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik, ces derniers étant en contact le long de la Zone de cisaillement de Sugluk (ZCsug). Au nord de la ZCsug, on trouve le Domaine structural des Sources (DSsou) appartenant au Domaine lithotectonique de Narsajuaq, alors qu’au sud s’étend le Domaine structural d’Amarurtuut (DSama) qui fait partie du Domaine lithotectonique de Kovik.

Domaine lithotectonique de Narsajuaq

La portion cartographiée du Domaine lithotectonique de Narsajuaq se subdivise en un domaine structural (DSsou) et une zone de cisaillement (ZCsug). Ces deux domaines ont pour fabriques principales une foliation tectonométamorphique pénétrative et une linéation minérale secondaire ou d’étirement. L’attitude moyenne de ces fabriques principales dans le secteur cartographié du DSsou est de 269°/42° pour la foliation et de 292°/21 pour la linéation. La foliation moyenne dans la ZCsug est similaire à celle du DSou à 278°/33°. Le nombre de mesures de linéation est insuffisant pour calculer une valeur moyenne, mais les mesures disponibles sont proches de celles du DSsou.

La ZCsug est ductile et à mouvement inverse ou indéterminé selon les endroits. L’intensité de la déformation y est plus prononcée que dans les zones adjacentes et se manifeste par l’occurrence de structures porphyroclastiques. La déformation demeure toutefois assez diffuse et certains affleurements au sein de cette zone présentent seulement une déformation modérée. Le DSsou est en contact graduel avec la ZCsug, avec laquelle il partage des fabriques principales similaires. Les fabriques de ces domaines sont interprétées comme étant causées par une phase de convergence selon un axe ~NNW-SSE (Vanier et Lafrance, 2020).

Domaine lithotectonique de Kovik

La portion cartographiée du Domaine lithotectonique de Kovik est interprétée comme un dôme métamorphique extensifLa coupe géologique schématique illustre cette géométrie régionale en dôme dont le cœur est en majeure partie occupé par les tonalites et les diorites quartzifères rubanées du Complexe de Nanuk (Anuk1) et la monzodiorite quartzifère de la Suite de Jinikkut (nAjin1a). Sur les flancs, les unités stratigraphiques forment des bandes plus minces qui sont communément courbées. Les unités les plus présentes sont la Suite de Crony (ApPcry), composée de paragneiss et d’amphibolite, et le Complexe de Nanuk (Anuk2 et Anuk3a). L’agencement des plis régionaux P2 et P3 à fort angle entre eux indique une déformation polyphasée dans le Domaine lithotectonique de Kovik, ce qui pourrait aussi avoir contribué à la géométrie en dôme.

Pour présenter les fabriques principales du Domaine de Kovik, le DSama a été subdivisé en quatre secteurs, ce qui permet de mieux représenter les variations locales entre les flancs (secteurs 1 et 4), le cœur (secteur 3) et un bassin (secteur 4).

Le secteur 1 incorpore les flancs nord et est, puisque la limite entre ceux-ci est progressive. La géométrie des foliations décrit une forme courbe se reflétant dans la distribution des foliations et des linéations. L’attitude de la foliation moyenne est de 246°/28°. Plusieurs plans axiaux ont été mesurés dans cette partie du DSama. Ceux-ci se regroupent en deux familles, l’une WNW (P2) et l’autre SSW (P3); les plans axiaux sont subverticaux dans la plupart des cas. Les relations entre les phases de plissement n’ont pas été observées directement sur le terrain. Aucune observation de la cinématique sur les flancs est et nord n’a été effectuée pour le moment.

Le flanc sud du dôme correspond à la zone 4, qui se distingue par une inversion de l’orientation de la foliation moyenne, qui est de 058°/25°. Les linéations sont approximativement parallèles à la ligne de pente de la foliation moyenne avec une moyenne de 140°/21°. À l’affleurement 21-TG-4098, des porphyroclastes de type sigma indiquent un mouvement normal qui pourrait indiquer la présence d’un détachement accommodant l’exhumation du cœur du dôme métamorphique.

La zone 3 correspond au cœur du dôme, où l’on trouve des foliations moins inclinées et plus variables en direction. Les pôles de foliation sont majoritairement distribués le long d’un grand cercle, dont le pôle (290°/6°) correspond approximativement à la linéation moyenne régionale (276°/35°). La distribution des pôles de foliation, l’observation de plis ouverts sur le terrain et l’alternance dans la direction des foliations indiquent la présence de plis dont les axes sont subhorizontaux et orientés ESE-WNW (P2).

La zone 2 ne serait pas directement associée au dôme principal, mais correspondrait davantage à une zone de bassin se trouvant en périphérie de la zone cartographiée. Il y a une importante dispersion de l’orientation des mesures de foliation qui sont, en moyenne, de 277°/40°.

Évolution structurale

L’évolution structurale de la région débute par une phase de convergence selon un axe ~NNW-SSE, mieux défini dans le Domaine lithotectonique de Narsajuaq (Vanier et Lafrance, 2020). C’est probablement lors de cette phase que les domaines lithotectoniques de Narsajuaq et de Kovik ont été amalgamés le long de la ZCsug. Cette phase de convergence affecte fort probablement aussi le Domaine lithotectonique de Kovik et pourrait avoir engendré le plissement P2. La présence d’une géométrie en dôme engendrée par la phase de plissement Pindique une évolution polyphasée dans le Domaine de Kovik. Des auteurs ont récemment proposé l’affinité du Domaine de Kovik à celle d’un complexe à noyau métamorphique (Bleeker et Kamo 2020). Dans ce contexte, la Zone de cisaillement de Malherbe, située entre le Domaine de Kovik et le Domaine Nord, pourrait représenter un détachement. Il est ainsi possible que la seconde phase de déformation dans le Domaine de Kovik se soit produite en régime extensif.

Métamorphisme

Le métamorphisme dans la région est associé à l’orogenèse trans-hudsonienne. Les roches de la région présentent des assemblages minéralogiques et des caractéristiques structurales qui indiquent un événement métamorphique régional de haute température. L’atteinte des conditions d’anatexie a été constatée sur de nombreux affleurements, et ce, au sein des deux domaines lithotectoniques. Les microstructures métamorphiques et les assemblages minéralogiques observés en lame mince sont présentés sur la carte ci-contre.

Au nord de la ZCsug, le Domaine de Narsajuaq est caractérisé par un métamorphisme au faciès des granulites. L’orthopyroxène métamorphique n’a toutefois pas toujours été observé macroscopiquement dans les roches de la Suite de Fargues, particulièrement en bordure de la ZCsug. L’examen au microscope a cependant permis de constater la présence d’orthopyroxène fortement à complètement rétrogradé, soit en serpentine, soit en feuillets de biotite. Cette dernière est alors squelettique et radiale, et disposée en intercroissance avec le quartz. Ces symplectites sont interprétées par Vanier et Lafrance (2020) comme le résultat de la cristallisation finale d’une faible proportion de liquide anatectique dans une roche résiduelle. La majeure partie des échantillons provenant du Domaine de Narsajuaq ont révélé la présence de biotite de teinte rouge foncé en lame mince. L’étude pétrographique démontre aussi la généralisation de fabriques inéquigranulaires ou à cristaux sériés, à extinction ondulante ou en sous-grains, et de bordures de grains interlobées ou amiboïdes. Ces observations indiquent une recristallisation dynamique à haute température (>500 °C) par migration des limites de grains (p. ex. Passchier et Trouw, 2005) et un métamorphisme ayant minimalement atteint le faciès supérieur des amphibolites. La présence de pyroxène ouralitisé en hornblende laisse supposer une rétrogradation locale au faciès des amphibolites. Ces échantillons ouralitisés se concentrent toutefois en bordure de zones de cisaillement, dont la ZCsug

Au sud de la ZCsug, les roches du Domaine de Kovik se distinguent de celles du Domaine de Narsajuaq par l’absence d’orthopyroxène. Toutefois, l’atteinte des conditions d’anatexie, les assemblages minéralogiques et les microstructures suggèrent un métamorphisme équivalent au minimum au faciès supérieur des amphibolites. 

Les roches du Complexe de Nanuk, qui représentent la majeure partie du Domaine de Kovik, montrent des évidences de fusion partielle (métatexite stromatique, diatexite à schlierens et à radeaux). Les diatexites de ce complexe ont une distribution sériée des grains et le quartz forme des cristaux amiboïdes, à extinction ondulante et en sous-grains. Des symplectites à biotite-quartz et des films de quartz en bordure de grains sont couramment observés dans les échantillons du Complexe de Nanuk et de la Suite de Jinikkut. Au sein de cette dernière, il est aussi commun d’observer de la hornblende ou du clinopyroxène renfermant de nombreuses inclusions arrondies (gouttelettes) en continuité optique. Ces gouttelettes​ sont interprétées par Vanier et Lafrance (2020) comme représentant des pseudomorphes de liquide anatectique. L’âge de la fusion partielle ayant affecté les roches du Complexe de Nanuk semble essentiellement paléoprotérozoïque (1828 ± 17 Ma; Davis, 2022). Un âge métamorphique de 2674 ±12 Ma (Davis, 2023) laisse supposer qu’il pourrait y avoir eu plus d’un épisode de métamorphisme, entre autres au Néoarchéen.

Dans la Suite de Crony, le principal assemblage minéralogique du paragneiss (unités ApPcry1 et ApPcry2) et de la diatexite (unité ApPcry3) consiste en : plagioclase + biotite + quartz + grenat ± feldspath potassique ± sillimanite. Quant à celui de l’amphibolite de l’unité ApPcry6, on observe plutôt : hornblende + clinopyroxène + plagioclase + grenat + quartz + ilménite; quelques affleurements contiennent de l’actinote, de la chlorite et du carbonate. En affleurement, toutes ces unités montrent couramment du leucosome à grenat, hornblende ou clinopyroxène. Une étude géothermobarométrique réalisée sur des échantillons d’amphibolite et de paragneiss de la Suite de Crony (Séguin, 2022) corrobore l’atteinte de conditions métamorphiques élevées dans le Domaine de Kovik. Cette étude suggère un paroxysme des conditions métamorphiques entre 793 et 954 °C et 9,3 et 11,7 kbar, ce qui correspond au faciès des granulites. Dans la partie est de la région, certains éléments présents dans les unités de paragneiss et de schiste de la Suite de Crony (unités ApPcry3 et ApPcry4) indiquent un grade inférieur, soit le faciès supérieur des amphibolites. Ces roches contiennent de la muscovite déformée et semblent peu affectées par la migmatitisation régionale. L’observation au microscope révèle toutefois la présence de biotite squelettique en bordure du grenat et du quartz à extinction ondulante. Ce dernier forme localement des lentilles à extinction en sous-grains. 

Les unités de roches intrusives paléoprotérozoïques du Domaine de Kovik (suites de Gastrin, d’Arviq, de Nunatak et d’Uvikkaq) montrent aussi des microstructures suggérant des conditions de températures élevées. Particulièrement, le quartz forme des plages interlobées et montre invariablement une extinction ondulante, en sous-grains ou en échiquier (p. ex. Passchier et Trouw, 2005), indiquant un métamorphisme ayant minimalement atteint le faciès supérieur des amphibolites.

Enfin, l’ensemble des unités du Domaine de Kovik de la région semble avoir été affecté par un métamorphisme rétrograde. Dans les unités felsiques, la biotite est partiellement chloritisée et des feuillets de muscovite disposés à angle par rapport à la foliation sont couramment observés en lame mince. Le plagioclase est aussi en partie remplacé par un assemblage d’épidote + séricite + carbonate. Dans les unités intrusives intermédiaires à mafiques, la hornblende est localement remplacée par un assemblage de chlorite + épidote + carbonate et le clinopyroxène est variablement ouralitisé. Dans le paragneiss et la diatexite de la Suite de Crony, la biotite et le grenat sont communément chloritisés à divers degrés. En plus d’être ouralitisé, le clinopyroxène de l’amphibolite de la Suite de Crony est aussi localement altéré en un assemblage de chlorite + carbonate + épidote.

À plusieurs endroits, le grenat de l’unité ApPcry6 est partiellement transformé en chlorite ± épidote. Certains grains de grenat arborent une couronne de plagioclase. Ces couronnes ont été interprétées soit comme résultant d’un halo de déplétion associé à une réaction de fusion partielle produisant du grenat péritectique dans une poche de liquide (Winter 2014; Stowell et Stein, 2005), ultérieurement remplacée par du plagioclase (p. ex. Sawyer, 2008), soit comme résultant d’un épisode de décompression pouvant se produire au sein de plusieurs roches granulitiques (Barker, 2013). La présence de mobilisat dans l’amphibolite suggère qu’il s’agit d’une réaction de fusion partielle produisant du grenat dans une poche de liquide, suivi d’un remplacement par du plagioclase.

Dans le granite d’anatexie de la Suite de Guichaud, la formation des zircons et des monazites métamorphiques s’est produite en deux phases : une première ayant engendré des monazites zonées, et une seconde ayant cristallisé des monazites sans zonation. L’interprétation la plus simple consiste en une première phase de cristallisation sous des conditions d’anatexie, autour de 1843 à 1827 Ma (Davis, 2022), et une seconde sous des conditions subsolidus, entre 1776 et 1767 Ma (Davis, 2021). Ceci témoigne d’une évolution métamorphique complexe et prolongée du granite d’anatexie sur une période de près de 90 Ma. 

Géologie économique

En plus de la zone minéralisée déjà connue, quelques teneurs anomales ou significatives laissent supposer la présence de roches présentant un potentiel pour trois types de minéralisations :

  • minéralisation cuprifère filonienne;
  • minéralisation de Fe-Ti-V associée aux roches intrusives mafiques;
  • minéralisation de métaux rares associée aux roches hyperalcalines.

 

Zones minéralisées dans la région d’Amarurtuuq
Connues
Nom Teneurs
Minéralisation associée à des filons cuprifères
Lac Fargues-SE

8600 ppm Cu (G), 700 ppm Ni (G); 2,5 ppm Ag (G)

(G) : Échantillon choisi

Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 14 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

Minéralisations connues de la région d’étude

BG 2023-08 – AmarurtuuqLa zone minéralisée du Lac Fargues-SE, découverte à l’été 1986 par un levé d’IREM-MERI (Giovenazzo et al., 1991), a été revisitée lors des présents travaux. Elle a été relocalisée à ~375 m au NE de la position décrite lors des travaux de 1986. Les analyses sur des échantillons prélevés à l’été 1986 avaient donné des teneurs atteignant 0,86 % Cu et 2,5 g/t Ag. Les teneurs cuprifères obtenues à partir des échantillons prélevés à l’été 2021 sur l’affleurement 21-IL-3055 sont beaucoup moins élevées, avec une teneur maximale de 0,057 % Cu. 

La minéralisation consiste en une zone rouillée qui affleure sur 366 m de longueur et 1 à 4 m de largeur. Cette zone rouillée est encaissée dans une amphibolite rubanée de la Suite de Crony (ApPcy6). Elle comprend en son centre un niveau décimétrique de sulfures massifs à semi-massifs qui est en majeure partie constitué de pyrrhotite et de graphite avec des traces de chalcopyrite, de pyrite, d’arsénopyrite et de covellite. Il contient aussi des fragments subarrondis de quartz, feldspath, pyroxène et épidote. Ce niveau riche en sulfures se trouve au sein de roches mafiques à grain fin constituées de clinopyroxène et de plagioclase, possiblement du gabbro. Ce gabbro est rouillé et contient 5 à 15 % de sulfures disséminés interstitiels (pyrrhotite, chalcopyrite et sphalérite). L’amphibolite encaissante peut aussi contenir jusqu’à 10 % de sulfures disséminés (pyrrhotite, pyrite et chalcopyrite). L’ensemble de la zone rouillée est parsemé de multiples veinules de goethite et coupé localement par des veines de quartz (1 %). 

La minéralisation est interprétée par Giovenazzo et al. (1991) comme étant de type filonien et associée à une zone de cisaillement affectant la roche mafique. Cette dernière aurait constitué un niveau favorable à la circulation de fluides hydrothermaux à l’origine des sulfures.

Minéralisations méconnues et découvertes lors des présents travaux

Roches intrusives mafiques présentant un potentiel pour une minéralisation de Fe-Ti-V

Certaines unités de roches intrusives mafiques et ultramafiques de la Suite de Gastrin pourraient présenter un potentiel pour les minéralisations magmatiques en Fe-Ti-V. Des teneurs ont été obtenues dans des échantillons de monzogabbro (numéro d’échantillon unique 2021071847; jusqu’à 21,5 % Fe2O3) et de clinopyroxénite (numéro d’échantillon unique 2021072019; jusqu’à 2,7 % TiO2, 990 ppm V) provenant de cette unité.

 

 

 

Unités de roches hyperalcalines présentant un potentiel pour une minéralisation en métaux rares

La Suite de Fargues, à dominance de monzonite et de syénite, a été prolongée dans la région d’Amarurtuuq. La masse intrusive mesure 35 km de longueur sur 3 à 9 km de largeur et est localisée le long du contact entre les deux domaines lithotectoniques. À l’instar de l’été 2019, des teneurs significatives en éléments des terres rares et en zirconium ont été obtenues dans certains échantillons (21-IL-3045 et 21-IL-3013; voir tableau des teneurs ci-dessus).

 

 

Problématiques à aborder dans le cadre de futurs travaux

Le présent levé et celui de Charette et Beaudette (2018) ont permis d’établir une lithostratigraphie cohérente pour plus de la moitié de la portion ouest du Domaine lithotectonique de Kovik. Ces connaissances pourront éventuellement être appliquées aux secteurs restants afin d’uniformiser à la fois la carte géologique et la lithostratigraphie. Bien que les récents travaux aient permis d’obtenir quelques âges au sein d’unités clés du Domaine de Kovik, dont le Complexe de Nanuk, la Suite d’Arviq et la Suite Jinikkut, il reste des unités dont les âges sont inconnus. Il s’agit des roches supracrustales la Suite de Crony, de même que des roches granitiques de la Suite de Nunataq, laquelle devrait constituer l’unité la plus jeune de la région.

L’ensemble de ces connaissances pourront être mises à profit lors de la cartographie de la portion est du Domaine de Kovik, dans le but de valider le lien stratigraphique entre ces deux zones importantes de l’Orogène de l’Ungava.

Sur le plan de la géologie structurale, la géométrie en dôme est interprétée comme étant associée à un dôme métamorphique extensif. Les observations de terrain et en lame mince supportent un métamorphisme au faciès des amphibolites supérieur ou des granulites concomitant ou légèrement antérieur à la déformation. Des travaux futurs pourraient viser à mieux contraindre l’intensité et la période de ce métamorphisme dans le but de valider un modèle tectonique régional impliquant un dôme métamorphique extensif. Cela permettrait de poursuivre l’évolution tectonique régionale qui comporte déjà une phase de compression dans le Domaine de Narsajuaq (Vanier et Lafrance, 2020). Deux scénarios seraient envisageables : 1) soit l’extension dans le Domaine de Kovik est synchrone à la compression dans le Domaine de Narsajuaq, 2) soit l’extension est postérieure à la compression.

 

Collaborateurs
 
Auteurs

Isabelle Lafrance, géo., M. Sc. isabelle.lafrance@mrnf.gouv.qc.ca
Marc-Antoine Vanier, ingénieur en géologie, M. Sc. marc-antoine.vanier@mrnf.gouv.qc.ca

Thierry-Karl Gélinas, candidat à la profession d’ingénieur, M. Sc.

Géochimie Olivier Lamarche, géo., M. Sc.
Géophysique Siham Benahmed, géo. stag., M. Sc.
Rachid Intissar, géo., M. Sc.
Logistique Marie Dussault, coordonnatrice
Géomatique Julie Sauvageau
Conformité du gabarit et du contenu François Leclerc, géo., Ph. D.
Lecture critique Hanafi Hammouche, géo., M. Sc.
Organisme Direction générale de Géologie Québec, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts, Gouvernement du Québec

Remerciements :

Ce Bulletin GéologiQUE est le fruit de la collaboration de nombreuses personnes qui ont activement pris part aux différentes étapes de la réalisation du projet. Nous tenons à remercier la géologue Julie Vallières et le candidat à la profession d’ingénieur Thierry-Karl Gélinas, ainsi que les étudiants Raphaëlle Aubry-Lachance, Édouard Tremblay, Zac Castonguay et Jean-Philippe Séguin. Nous aimerions souligner l’excellent travail du cuisinier Daniel Crépeau, de l’infirmière Lysanne Bélisle et de l’homme de camp Richard Brunet. Le transport sur le terrain a été assuré par la compagnie Innukoptère. Les pilotes Geneviève Caouette et Ann Thiffault et les mécaniciens Mathieu Robitaille et Justin Rainville ont accompli leur travail avec efficacité et professionnalisme. Les discussions avec les géologues James Moorhead et Benoit Charette ont été très profitables.

Références

Publications du gouvernement du Québec

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16 juin 2023