Géologie de la région de la baie Déception, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada

Projet visant les feuillets 35G14, 35G15, 35J02, 35J03, 35J06 et 35J07
Marc-Antoine Vanier et Carl Bilodeau
BG 2023-09
Publié le  

 

 

 

 

 

L’Essentiel

Ce nouveau levé géologique à l’échelle 1/100 000 a été réalisé à l’été 2023 dans la région de baie Déception (Feuillet SNRC 35G14-E, 35G15-N, 35J02, 35J03-E, 35J06-S et 35J07-S), située à environ 50 km au sud-est du village de Salluit, au Nunavik. Le projet avait pour objectif l’acquisition de nouvelles connaissances géologiques dans l’Orogène de l’Ungava (Province de Churchill), segment associé à l’orogenèse trans-hudsonienne survenue au Paléoprotérozoïque.

La région cartographiée comprend le contact entre trois des principaux domaines lithotectoniques de l’Orogène de l’Ungava; un bloc archéen formé des domaines de Kovik et de Narsajuaq, ainsi qu’un bloc d’âge Paléoprotérozoïque, le Domaine Nord. Ce dernier est positionné structuralement par-dessus le Domaine de Kovik et se compose essentiellement de roches intrusives mafiques à ultramafiques, mais il renferme aussi des quantités mineures de roches métavolcaniques, métasédimentaires et intrusives de compositions intermédiaire à felsique. Le Domaine de Kovik est formé d’un socle gneissique archéen affecté par des épisodes magmatiques et tectonométamorphiques au Paléoprotérozoïque. Le Domaine de Narsajuaq possède ses propres caractéristiques lithologiques et une signature aéromagnétique distincte. Ce domaine est possiblement composé d’un socle de composition et d’âge différents de celui du Kovik.

La limite approximative entre les deux domaines archéens est marquée par la présence d’une bande quasi continue de roches métavolcaniques et métasédimentaires dont l’affiliation est à déterminer. L’analyse structurale met en évidence des patrons d’interférences de plis contrôlant l’architecture globale de la région de la baie Déception, et plus spécifiquement la continuité des bandes de roches supracrustales vers des unités analogues du Domaine Nord. Les résultats de géochimie et de géochronologie à venir permettront d’affiner la lithostratigraphie régionale ainsi que d’évaluer le potentiel minéral.

      Méthode de travail

      La région de la baie Déception 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 d’un géologue, d’une stagiaire en géologie, d’un ingénieur en géologie et d’un candidat à la profession d’ingénieur en géologie. Les opérations ont eu lieu entre le 10 juillet et le 28 août 2021. La cartographie entreprise dans le cadre du Projet baie Déception a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau suivant.

       

      Données et analyses
      ÉlémentNombre
      Affleurement décrit (géofiche)783 affleurements
      Analyse lithogéochimique totale254 échantillons
      Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique5 échantillons
      Analyse géochronologique12 échantillons
      Lame mince standard291
      Lame mince polie18
      Photo d’échantillon2202

       

       

       

      Travaux antérieurs

      Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1960. Il inclut aussi les références citées dans le rapport. Une liste plus exhaustive est disponible dans la base de données documentaire EXAMINE.

      Auteur(s)Type de travauxContribution
      Kretz, 1960Cartographie régionale à l’échelle 1/1 013 760Première carte géologique de la péninsule d’Ungava
      Taylor, 1982Cartographie géologique régionale à l’échelle 1/250 000Cartographie géologique, identification de deux provinces structurales distinctes (Supérieur et Churchill) et de roches métamorphiques au faciès des amphibolites et des granulites, au nord de la ceinture de plissement de Cape Smith
      Lamothe et al.,1984Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000Cartographie d’une partie du feuillet SNRC 35G15 (région du lac Beauparlant, bande de Cape Smith-Maricourt)
      Hervet, 1984Cartographie géologique à l’échelle1/50 000Cartographie d’une partie des feuillets 35G14 et 35G15 (région de la vallée de Narsajuaq)
      St-Onge et Lucas. 1990Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000Rapport accompagnant les travaux de cartographie entrepris par la Commision géologique du Canada (feuillets 35J et 35G)
      MER, 1986Cartographie, géochimie et étude métallogéniqueRecueil de textes concernant les travaux du Ministère et de ces collaborateurs dans l’Orogène de l’Ungava
      Lamothe, 2007Lithostratigraphie et carte de compilationDéfinition d’une lithostratigraphie pour l’ensemble de l’Orogène de l’Ungava et production d’une carte de compilation

      Hoffman, 1985

      Synthèse géologique et interprétation de données géophysiquesConceptualisation d’un modèle tectonique pour la ceinture de Cape Smith
      Doig, 1987Géochronologie Rb/SrDatation de gneiss archéens, de roches métasédimentaires de la région de la baie Déception et de dykes granitiques tardifs

      St-Onge et al. 1992

      St-Onge et al., 2001

      Synthèse et interprétations régionalesModèle d’évolution tectonique

      Lucas et St-Onge, 1989

      Lucas, 1989

      Étude structuraleAnalyse structurale, phase de déformation et modèle tectonique, construction de coupes structurales de l’est de la ceinture de Cape Smith

      St-Onge et Lucas, 1995

      St-Onge et Ijewliw, 1996

      Étude métamorphiqueRelation entre le métamorphisme archéen et paléoprotérozoïque dans l’Orogène de l’Ungava

      St-Onge et Lucas, 1991

      Bégin, 1992

      Études structurales et métamorphiquesIdentification des isogrades métamorphiques et mise en contexte avec la géologie structurale

      Lithostratigraphie

      À ce stade-ci de l’étude, les unités lithologiques n’ont pas été associées à des unités stratigraphiques. Les résultats de lithogéochimie et de géochronologie seront utilisés prochainement pour établir la lithostratigraphie de la région. Cette section du bulletin présente les différentes unités lithologiques cartographiées dans la région de la baie Déception. Les codes lithologiques énumérés entre parenthèses dans les descriptions ci-dessous correspondent aux codes utilisés sur la carte géologique.

      La région de la baie Déception comprend trois principaux ensembles lithologiques : 1) l’ensemble gneissique, formé d’un socle coupé par différentes unités de granitoïdes; 2) un ensemble de lithologies supracrustales métamorphisées; et 3) le Domaine Nord, consistant en une couverture volcano-sédimentaire coupée par des roches intrusives essentiellement mafiques. 

      Ensemble gneissique

      L’ensemble gneissique regroupe les gneiss d’origine plutonique et les roches intrusives qui les coupent. Cet ensemble est majoritairement composé de gneiss tonalitique à biotite et hornblende (I1Da, I1Dc) ou seulement à biotite (I1Dh, I1Df). Il comprend aussi, dans une moindre mesure, du gneiss dioritique (I2Ia et I2Ib, et I2Jc). Les gneiss contiennent des rubans plus ou moins diffus ou des injections de composition dioritique à granitique pouvant représenter >20 % de la roche (I1Db, I1De et I1Dh). Ces gneiss sont coupés par des unités intrusives telles que de la monzodiorite et de la granodiorite porphyroïde à feldspath potassique (I1Ca à I1Cc, I2Ga), différentes générations concordantes à subconcordantes de granite rose à biotite ou magnétite (I1Ba à I1Bg) et des essaims de dykes tardifs de granite et de pegmatite granitique. Plusieurs affleurements de la partie NE de l’ensemble contiennent de gros boudins pluridécamétriques concordants à la gneissossité qui sont constitués de roches mafiques à ultramafiques. La proportion d’enclaves mafiques, ultramafiques ou métasédimentaires semble également plus importante dans ce secteur.

      L’affiliation des lithologies à des unités stratigraphiques reste à définir. Toutefois, des unités gneissiques et intrusives nommées précédemment pourraient être associées à des unités définies à l’ouest dans le cadre de campagnes de cartographie antérieures (Vanier et Lafrance, 2019 ; Lafrance et al., 2023). Les gneiss tonalitiques correspondent possiblement aux roches du Complexe de Nanuk (2831 ±1 Ma; Davis, 2022 ; 2700 ±5 Ma, Davis, 2023 et 2705 ±3 Ma, Davis, 2023) décrites dans la région du lac Amarurtuuq (Lafrance et al., 2023), ou au Complexe de Sainte-Hélène (2794 ±21 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018) dans la région du lac Sirmiq, au NE de Salluit (Vanier et Lafrance, 2019). Les lithologies porphyroïdes à feldspath potassique semblent se rapporter à la Suite paléoprotérozoïque d’Arviq (1854 ±1 Ma; Davis, 2023). 

      Ensemble de lithologies supracrustales métamorphisées

      Le secteur cartographié comprend un ensemble de roches supracrustales métamorphisées et associées à des intrusions mafiques. Ces bandes sont localisées à l’interface entre l’ensemble gneissique et le Domaine Nord, ou dans l’ensemble gneissique sous la forme d’une chaine de segments discontinus et plissés. Elles apparaissent généralement en position structurale supérieure par rapport aux gneiss. L’assise gneissique est caractérisée à plusieurs endroits par la présence d’une unité singulière de roches de composition apparente tonalitique à muscovite, biotite et carbonate, dont l’origine plutonique ou sédimentaire est débattue (M4c).
      Elles sont composées d’amphibolite rubanée à grenat coronitique (M16a, M16b et M16d) ainsi que de paragneiss à biotite, grenat et sillimanite en alternance avec des niveaux de quartzite (M4a et M4b) et, plus rarement, de conglomérat (M4e) et de roches calcosilicatées. Cet ensemble, bien que principalement composé de roches supracrustales, est aussi associé à du gabbro (I3Ab) et de la diorite rubanée (I2Jb). Des dykes de granite blanc à biotite, muscovite et grenat coupent la séquence (M21Aa). Ceux-ci sont interprétés comme étant dérivés de la fusion partielle des roches métasédimentaires.

      Le Domaine Nord

      Dans le secteur cartographié, le Domaine Nord est essentiellement constitué de roches intrusives mafiques à ultramafiques et d’une proportion mineure de roches supracrustales. Le Domaine Nord est structuralement positionné au-dessus du domaine gneissique et de l’ensemble supracrustal.

      La majeure partie du territoire cartographié dans le Domaine Nord est occupé par des intrusions mafiques et ultramafiques de grandes superficies. La carte géologique présente le prolongement de plusieurs extensions d’unités intrusives définies dans le cadre de campagnes de cartographies antérieures (Mathieu et Beaudette, 2019 ; Beaudette et al., 2020 ; Mathieu et al., 2022). Parmi ces unités déjà connues, on trouve : une unité de gabbro très hétérogène en granulométrie et en composition de la Suite de Qikirtalialuk (I3Af), un prolongement possible de la diorite mouchetée de la Suite de Niviugak (I3Ad) dans le coin SW de la région cartographiée, le mésogabbro moucheté et le faciès gabbronoritique de la Suite de Vanasse (I3Ae) et les diorites associées au Pluton de Niqituraaqiaruk (I2Jf), ainsi que les intrusions plus tardives de pyroxénite et de péridotite de la Suite d’Illuinaqtuut (I4a et I4b).

      La moitié nord du domaine comprend deux nouvelles lithologies n’appartenant probablement pas à des unités stratigraphiques connues. La première lithologie consiste en gabbro leucocrate à mésocrate, généralement hétérogène et hétérogranulaire (I3Ag et I3Ah), incluant un faciès mineur de monzogabbro (I3Ai). La seconde unité comprend différents faciès de composition intermédiaire tels que de la diorite à alternance de rubans leucocrates et mésocrates (I2Jd) et de la monzonite porphyroïde à feldspath potassique (I2Je).

      Les roches supracrustales du Domaine Nord sont composées de paragneiss intercalés dans des amphibolites rubanées (M16c), interprétées comme étant dérivées de basalte. Ces roches sont possiblement associées respectivement au Complexe de Qaaneq et à la Suite de Foucault (Beaudette et al., 2020 ; Mathieu et Debruyne, en préparation).

      Implications préliminaires pour l’architecture lithotectonique de l’Orogène de l’Ungava

      La région de la baie Déception concerne trois domaines lithotectoniques, du nord au sud, soit ceux de Narsajuaq et de Kovik ainsi que le Domaine Nord. Dans les synthèses tectoniques précédentes, le Domaine de Kovik est ceinturé par les formations de Beauparlant (métabasalte) et de Nituk (roches métasédimentaires) (St-Onge et Lucas, 1990; Lamothe, 2007). Ces roches supracrustales paléoprotérozoïques auraientchevauché le Domaine de Kovik et marqueraient le contact avec le Domaine de Narsajuaq qui est aussi d’âge paléoprotérozoïque. Toutefois, les résultats récents de géochronologie (Davis et Sutcliffe, 2018, Davis, 2022; 2023) montrent que le Domaine de Narsajuaq est en fait principalement composé de roches archéennes métamorphisées au Paléoprotérozoïque. De plus, nos travaux de terrain ont permis d’observer que les contacts entre les roches supracrustales et les gneiss ne sont pas cisaillés, mais plutôt affectés par des plis régionaux.

      Les âges et les lithologies similaires entre les domaines historiques de Kovik et de Narsajuaq, de même que l’absence de zones de cisaillement à leur contact, nous font douter de la présence d’une limite entre deux blocs lithotectoniques. La carte du champ magnétique résiduel ne montre pas de limite franche dans le nord de la zone cartographiée. Une telle limite se trouverait davantage au nord, où le patron devient caractérisé par des crêtes rectilignes. Finalement, la nouvelle carte géologique montre que l’ensemble des roches supracrustales historiquement associé aux formations de Beauparlant et de Nituk ne ceinture pas totalement le Domaine de Kovik. Ces roches sont plutôt concentrées dans des structures synformes, de sorte qu’elles pourraient ne pas correspondre à un bassin volcano-sédimentaire séparant deux domaines lithotectoniques. L’incertitude quant à la stratigraphie de cet ensemble de roches devra être résolue en utilisant la géologie structurale, la géochimie et la géochronologie. Pour l’instant, nous considérons que ces roches ne sont pas associées aux formations de Beauparlant et de Nituk, puisqu’elles ont subi un métamorphisme plus élevé, en plus d’être géographiquement trop éloignées de ces unités.

      Collaborateurs

       
      AuteursMarc-Antoine Vanier, ing., M. Sc. marc-antoine.vanier@mrnf.gouv.qc.ca
      Carl Bilodeau, géo., M. Sc. carl.bilodeau@mrnf.gouv.qc.ca
      GéochimieOlivier Lamarche, géo., M. Sc.
      GéophysiqueSiham Benahmed, géo. stag., M. Sc.
      Rachid Intissar, géo., M. Sc.
      LogistiqueMarie Dussault, coordonnatrice
      GéomatiqueJulie Sauvageau
      Conformité du gabarit et du contenuFrançois Leclerc, géo., Ph. D.
      Accompagnement
      /mentorat et lecture critique
      James Moorhead, géo., M. Sc.
      OrganismeDirection générale de Géologie Québec, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts, Gouvernement du Québec

      Remerciements :

      Les auteurs tiennent à remercier les géologues Gabrielle Chaput, Arnaud Morissette et Julie Vallières, ainsi que les stagiaires Agathe Girodet, Zachary Labrecque, William Lagacé et Marin Papageorgiou pour leur excellent travail sur le terrain et leur implication dans la vie de camp. Nous souhaitons également souligner la qualité du travail et le professionnalisme du cuisinier Robin Desbiens, de l’infirmière Lysanne Bélisle et des hommes de camp Marc Thivierge et Philippe Pichette. Merci à l’équipe d’Helicopter Transport Services et d’Air Inuit pour le transport, ainsi qu’à Guillaume Mathieu, Simon Hébert et Joanne Mailloux pour leur implication logistique, et encore une fois à Julie Vallières pour la réalisation des multiples tâches administratives et la gestion des échantillons.

      Références

      Publications du gouvernement du Québec

      BEAUDETTE, M., BILODEAU, C., MATHIEU, G., 2020. Géologie de la région du lac Parent, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada. MERN; BG 2020-04, 1 plan.

      DAVIS, D.W., 2022. Rapport sur les datations U-Pb de roches du Québec 2019-2020. MB 2021-03

      DAVIS, D. W., 2023. Rapport sur les datations U-Pb de roches du Québec 2021-2022. UNIVERSITY OF TORONTO, MRNF; MB 2023-02, 201 pages.

      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.

      HERVET, M., 1984. Région de la vallée de Narsajuaq, Fosse de l’Ungava. MRN; DP-85-05, 2 plans.

      LAFRANCE, I., VANIER, M.-A., 2023. Géologie de la région du lac Amarurtuuq, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada. MRNF; BG 2023-08, 1 plan.

      LAMOTHE, D., PICARD, C., MOORHEAD, J., 1984. Région du lac Beauparlant – Bande de Cap Smith-Maricourt. MRN; DP-84-39, 2 plans.

      LAMOTHE, D., 2007. Lexique stratigraphique de l’Orogène de l’Ungava. Ministère des Ressources naturelles et de la Faune; 66 pages. DV 2007-03

      MATHIEU, G., BEAUDETTE, M., 2019. Géologie de la région du lac Watts, Domaine Nord, Fosse de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada. MERN; BG 2019-04, 1 plan.

      MATHIEU, G., DEBRUYNE, T., En préparation. Synthèse de la partie orientale du Domaine Nord de l’Orogène de l’Ungava, Province de Churchill, Nunavik, Québec, Canada. MRNF; BG 2023-13, 1 plan.

      MATHIEU, G., VANIER, M.-A., DEBRUYNE, T., 2022. Géologie de la région du lac Spartan, Orogène de l’Ungava, Nunavik, Québec, Canada. MERN; BG 2022-06, 1 plan.

      MER, 1986. Exploration en Ungava – Données récentes sur la géologie et la gîtologie. DV 86-16, 91 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, 2 plans.

       

      Autres publications

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      DOIG, R., 1986. Rb-SR geochronology and metamorphic history of Ptoterozoic to early Archean rocks north of the Cape Smith Fold Belt, Quebec. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 24, pages 813-825. doi.org/10.1139/e87-079

       

      HOFFMAN, P.F., 1985. Is the Cape Smith belt (Northern Quebec) a klippe?. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 22, pages 1361-1369. doi.org/10.1139/e85-140

      KRETZ, R., 1960. Geological Observations in northern New Quebec. Geological Survey of Canada; Preliminary Map 13-1960. doi.org/10.4095/108629

      LUCAS. S.B., 1989. Structural evolution of the Cape Smith Thrust Belt and the role of out-of-sequence faulting in the thickening of mountain belts. Tectonics; volume 8, pages 655-676. doi.org/10.1029/TC008i004p00655

      ST-ONGE, M.R., IJEWLIW O. J., 1996. Mineral Corona Formation During High-P Retrogression of Granulitic Rocks, Ungava Orogen, Canada. Journal of Petrology; volume 37, pages 553-582. doi.org/10.1093/petrology/37.3.553

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      ST-ONGE, M.R., LUCAS, S.B., 1990. Early Proterozoic collisional tectonics on the internal zone of the Ungava (Trans-Hudson) orogen, Lacs Nuvilik and Sugluk map areas, Quebec. Geological Survey of Canada Canada; Current Research Paper 90-1 C, pages 119-132. doi.org/10.4095/286574

      ST-ONGE, M.R., LUCAS S.B., 1991. Evolution of regional metamorphism in the Cape Smith Thrust Belt (northern Quebec, Canada): interaction of tectonic and thermal processes. Journal of Metamorphic Geology; volume 9, pages 515-534. doi.org/10.1111/j.1525-1314.1991.tb00545.x

      ST-ONGE, M.R., LUCAS, S.B., 1992. New insight on the crustal structure and tectonic history of the Ungava Orogen, Kovik Bay and Cap Wolstenholme, Québec. Geological Survey of Canada; Current Research Paper 92-1C, pages 31-41. doi.org/10.4095/132846

      ST-ONGE, M.R., LUCAS, S.B., 1995. Large-scale fluid infiltration, metasomatism and re-equilibration of Archean basement granulites during Palaeoproterozoic thrust belt construction, Ungava Orogen, Canada. Journal of Metamorphic Geology; volume 13, pages 509-535. doi.org/10.1111/j.1525-1314.1995.tb00238.x

      ST-ONGE, M.R., LUCAS, M.B., PARRISH, R.R., 1992. Terrane accretion in the internal zone of the Ungava orogen, northern Quebec. Part 1: Tectonostratigraphic assemblages and their tectonic implications. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 29, pages 746-764. doi.org/10.1139/e92-064

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      TAYLOR, F.C., 1982. Reconnaissance geology of a part of the Canadian Shield, northern Quebec and Northwest Territories. Geological Survey of Canada; Memoir 399, 32 pages (7 sheets). doi.org/10.4095/109241

       

       

      21 novembre 2023