Géologie de la région du lac Michaux, sous-provinces d’Opatica et de La Grande, Eeyou Istchee Baie-James, Québec, Canada

Projet visant le feuillet 32P13
Daniel Bandyayera, Nicolas Talon et Gaëlle Saint-Louis
BG 2023-10
Publié le  

 

 

 

 

 

 

À la UNE
L’Essentiel

Le levé géologique de la région du lac Michaux, effectué à l’été 2023, couvre le feuillet SNRC 32P13 situé à ~200 km au nord de Chibougamau et à 160 km à l’est de Nemaska, au sud de la rivière Eastmain. La partie nord de la région constitue l’extension orientale de la Ceinture du Lac des Montagnes (CLM; Sous-province de La Grande). Elle est principalement formée d’un ensemble métasédimentaire assigné à la Formation de Voirdye (paragneiss à biotite ± grenat, paragneiss à biotite-grenat ± cordiérite ± sillimanite, arénite, quartzite, formation de fer), localement migmatitisé, qui contient d’importantes injections de pegmatite granitique blanche à biotite ± grenat ± muscovite ± tourmaline de la Suite de Senay. La Formation de Voirdye repose en partie sur la séquence volcanique du Groupe du Lac des Montagnes ou est en contact structural avec les roches plutoniques et gneissiques des complexes de la Hutte et de Théodat, lesquels sont interprétés comme le socle de la séquence supracrustale.

La séquence volcanique est constituée de minces bandes discontinues de basalte amphibolitisé ou de roches volcanoclastiques felsiques à intermédiaires de 200 m à 1 km de largeur et jusqu’à 5 km de longueur. Cette séquence est généralement localisée au contact avec le Complexe de Théodat ou avec les dômes gneissiques du Complexe de la Hutte. Les séquences volcaniques et métasédimentaires sont coupées par les intrusions kilométriques de roches mafiques-ultramafiques de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso.

La partie sud de la région est représentée par la Sous-province d’Opatica, constituée principalement d’un ensemble de gneiss tonalitique, de tonalite, de granodiorite, de monzodiorite quartzifère, de granodiorite porphyroïde et de granite assigné au Complexe de Théodat. Ce dernier contient trois importantes bandes de roches volcano-sédimentaires orientées E-W qui mesurent 10 à 18 km de longueur et 100 à 600 m de largeur. Ces bandes de roches sont assignées au Groupe de Michaux (nouvelle unité) et contiennent généralement des filons-couches de péridotite et de pyroxénite.

L’ensemble des roches de la région, à l’exception des roches intrusives tardives, présente une déformation diffuse et relativement homogène caractérisée par une foliation pénétrative. La fabrique régionale est principalement orientée E-W à NW-SE avec un fort pendage dans la Sous-province de La Grande, alors qu’elle est structurée en dômes et bassins dans la Sous-province d’Opatica.

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 du 18 juillet au 17 août 2023 par une équipe composée de cinq géologues et de six étudiants. La saison de terrain a été écourtée en raison des incendies de forêt qui ont grandement marqué la région d’Eeyou Istchee Baie-James au cours de l’été 2023. La cartographie du secteur à l’étude a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-contre.

Laboratoire de terrain

Des mesures des propriétés physiques d’échantillons de roche en cassure fraiche et en face sciée ont été effectuées en continu durant le programme de cartographie. Les mesures recueillies sont la densité et la susceptibilité magnétique. Les échantillons ont aussi été photographiés de manière systématique (tableau ci-contre). Sous la supervision du chef d’équipe et du géologue responsable, des étudiants préalablement formés ont réalisé des mesures sur la majorité des lithologies principales observées en affleurement et sur certaines unités secondaires jugées significatives, comme les roches volcaniques ou minéralisées. Les mesures de propriétés physiques (susceptibilité magnétique et densité) ont été acquises en utilisant les protocoles établis par Christian Dupuis (Université Laval).

 

 

Données et analyses
Élément Nombre
Affleurement décrit (géofiche) 347 affleurements
Analyse lithogéochimique totale 170 échantillons
Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique 10 échantillons
Analyse géochronologique 5 échantillons
Lame mince standard 184
Lame mince polie 7
Coloration au cobaltinitrite de sodium 20
Fiche stratigraphique 10
Fiche structurale 6
Fiche de substances minérales métalliques 0
Mesure de susceptibilité magnétique 233
Mesure de densité 39
Photo d’échantillon 505

 

 

Travaux antérieurs

 

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1971. Il inclut aussi les références citées dans le rapport. Une liste plus exhaustive peut être trouvée dans la base de données documentaire EXAMINE.

 

Travaux antérieurs dans la région d’étude
Auteur(s) Type de travaux Contribution
Chown, 1971 Cartographie géologique à petite échelle Premiers travaux d’inventaire géologique de la région de la rivière Tichégami

Hocq, 1973; Hocq, 1976

Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000 Géologie du feuillet 32P13

D’Amours, 2011

Levé géophysique

Levé magnétique aéroporté de la partie sud-est de la Sous-province de Nemiscau et de la partie nord de la Sous-province d’Opinaca

Lamarche et Khan, 2023 Levé géochimique Levé de sédiments de fond de lac dans le secteur de la rivière Eastmain

Stratigraphie

 

Cette partie présente succinctement les différentes unités cartographiées de la région du lac Michaux dans leur cadre stratigraphique et temporel. Les descriptions lithologiques des unités peuvent être consultées dans les fiches stratigraphiques respectives en consultant les hyperliens.

La région du lac Michaux (feuillet 32P13) se trouve au contact entre deux sous-provinces archéennes de la Province du Supérieur, soit le La Grande au nord et l’Opatica au sud (Card et Ciesielski, 1986; Sawyer et Benn, 1993; Hocq et al., 1994; Benn, 2006; Percival et al., 2012). Le contact entre ces deux entités est marqué par la Zone de cisaillement de Poste Albanel (ZCalb), qui est orientée NE dans le secteur du lac des Montagnes (feuillets 32N07, 32N08, 32N09, 32O12 et 32O14), E-W dans la région des lacs Le Vilin et de la Marée (feuillets 32O15 et 32O16) et E-W à NW-SE dans la région du lac Michaux (feuillet 32P13).

SOUS-PROVINCE D’OPATICA

La Sous-province d’Opatica est constituée d’un ensemble de roches volcano-plutoniques et gneissiques d’âge mésoarchéen à néoarchéen (Benn et al., 1992; Sawyer et Benn, 1993; Davis et al., 1995; Benn et Moyen, 2008; Percival et al., 2012; Davis, 2023). Dans la région cartographiée, l’Opatica est formé du Complexe de Théodat, qui est composé de cinq unités. Les gneiss tonalitiques (Athe1) occupent 80 % du Complexe de Théodat et représentent un socle mésoarchéen mis en place entre 2843 et 2833 Ma (Bandyayera et Daoudene, 2017; Davis, 2023). Les unités de diorite, de diorite quartzifère et de granodiorite localement porphyroïdes (Athe3), datées à 2693,3 Ma (David, 2018), coupent les tonalites et les granodiorites des unités précédentes. Les similarités pétrographiques et géochimiques de ces intrusions, de même que leur âge, permettent de les classer dans la catégorie des intrusions tarditectoniques à structure porphyroïde de type sanukitoïde reconnues dans les sous-provinces de La Grande et d’Opatica (Augland et al., 2016). Les intrusions les plus jeunes du complexe sont formées de granite (Athe4) et de pegmatite granitique (Athe5) généralement roses et magnétiques. Ces roches intrusives granitiques se distinguent essentiellement de celles de la Suite de Senay par leur couleur rose, l’absence de grenat et l’omniprésence de magnétite.

L’Opatica contient également trois importants sillons de roches volcano-sédimentaires d’orientation E-W de 10 à 18 km de longueur sur 100 à 600 m de largeur. Ces unités assignées au Groupe de Michaux sont localisées en bordure de blocs structuraux constitués des roches plutono-gneissiques du Complexe de Théodat. Ces blocs sont interprétés comme des dômes, tandis que les sillons de roches volcano-sédimentaires pourraient s’apparenter à des bassins bordés par des zones de cisaillement et des intrusions ultramafiques probablement synvolcaniques.

Le Groupe de Michaux est composé de basalte amphibolitisé (nAmcx1), d’andésite et de rhyodacite (nAmcx2), de paragneiss à biotite ± grenat dérivé de wacke et, localement, d’arénite (nAmcx3) et de formation de fer à silicates-oxydes ou à oxydes (nAmcx4). Ces différentes unités sont interstratifiées, plissées et plus ou moins migmatitisées. Les basaltes sont constitués de tholéiites magnésiennes et ferrifères de type N-MORB, tandis que les roches volcaniques intermédiaires et les volcanoclastites intermédiaires à felsiques sont d’affinité calco-alcaline. L’unité de paragneiss comprend deux sous-unités : 1) paragneiss nodulaire à biotite-grenat ± cordiérite ± sillimanite dérivé de wacke ± arénite (nAmcx3a); 2) paragneiss à biotite-grenat-cummingtonite dérivé de wacke (nAmcx3b).

Des unités de roches migmatitiques observées localement au sein du Complexe de Théodat ont été assignées à la Suite migmatitique de Le Vilin constituée de diatexite et de métataxite dérivées de gneiss tonalitique (nAvin1) et de diatexite et de métatexite dérivées de paragneiss (nAvin2). Dans la région à l’étude, seule l’unité nAvin1 est présente. Celle-ci est localisée dans la partie sud du feuillet 32P13, en contact cisaillé avec les roches volcano-sédimentaires du Groupe de Michaux et en contact graduel avec l’ensemble plutono-gneissique de l’Opatica.

SOUS-PROVINCE DE LA GRANDE

Les résultats du présent levé montrent que la demie nord du feuillet 32P13 constitue l’extension orientale de la Ceinture du Lac des Montagnes, laquelle est interprétée comme faisant partie de la Sous-province de La Grande en raison des similitudes stratigraphiques et métamorphiques avec les roches de la Ceinture de roches vertes de la Moyenne et de la Basse-Eastmain (CRVMBE; Bandyayera et al., 2022; Bandyayera et Caron-Côté, 2022). Dans la région à l’étude, cette ceinture est constituée du Complexe de la Hutte, du Groupe du Lac des Montagnes, de la Formation de Voirdye, de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso et de la Suite de Senay.

Le Complexe de la Hutte est formé de gneiss tonalitique (Ahue1; 2952,2 ±3,8 Ma, David, 2020b; 2790,4 ±5,4 Ma, David, 2020a) et de tonalite foliée (Ahue2) qui apparaissent sous la forme de dômes gneissiques définissant des fenêtres structurales au sein des roches de la CLM. Les âges des protolites des gneiss tonalitiques semblent indiquer que le Complexe de la Hutte correspond à un socle mésoarchéen sur lequel se seraient déposées les roches supracrustales du Groupe du Lac des Montagnes et de la Formation de Voirdye. Les tonalites et les gneiss tonalitiques des unités Ahue1 et Ahue2 se classent dans le champ des TTG (tonalite–trondhjémite–granodiorite; voir chapitre Lithogéochimie). Les gneiss granodioritiques du Complexe de la Hutte (Ahue1a) représentent un ensemble homogène communément porphyroclastique qui montre, par endroits, des porphyroclastes de feldspath potassique ou de plagioclase alignés parallèlement aux plans de gneissosité. Ces roches se projettent dans le champ des granites à deux micas dans le graphique de Laurent et al. (2014). Bien que ces roches présentent une structure gneissique, cette unité pourrait représenter une intrusion syntectonique mise en place le long de la Zone de cisaillement de Poste Albanel. L’unité Ahue3 est constituée de diorite et de diorite quartzifère moyennement à grossièrement grenues qui forment des bandes plissées au sein des gneiss tonalitiques de l’unité Ahue1. Elles s’en distinguent toutefois par une plus forte susceptibilité magnétique. Les intrusions les plus jeunes du complexe sont formées de granite (Ahue4) et de pegmatite granitique (Athe5), généralement roses et magnétiques, qui ressemblent en tout point à celles coupant le Complexe de Théodat.

Le Groupe du Lac des Montagnes (2723 à 2707 Ma; David, 2020a et 2020b) est très peu exposé dans le secteur. Il est formé de minces bandes discontinues de basalte amphibolitisé ou de volcanoclastites felsiques à intermédiaires, de 200 m à 1 km de largeur et jusqu’à 5 km de longueur, généralement en contact tectonique avec le Complexe de Théodat ou les dômes gneissiques du Complexe de la Hutte. On les trouve aussi interstratifiées avec la séquence métasédimentaire de la Formation de Voirdye. Cette unité est composée de basalte amphibolitisé (nAmo1), de roches volcanoclastiques felsiques et intermédiaires (nAmo3) et de formation de fer (nAmo4). Ces différentes unités sont généralement interstratifiées et plissées. Les basaltes sont constitués de tholéiites magnésiennes et ferrifères, tandis que les roches volcaniques intermédiaires et les volcanoclastites intermédiaires à felsiques sont d’affinité calco-alcaline. 

Dans la région à l’étude, le Groupe du Lac des Montagnes contient des filons-couches kilométriques communément très magnétiques assignés à la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso. Ces filons-couches sont constitués de péridotite (lherzolite et harzburgite), de pyroxénite (webstérite à olivine) (unité nAnas1) et de gabbro (nAnas2). Le Nasacauso est aussi observé au contact de l’ensemble plutono-gneissique du Complexe de la Hutte, en plus d’apparaître par endroits dans des structures anticlinales au sein de la Formation de Voirdye. La susceptibilité magnétique élevée de cette unité a permis d’en tracer les limites en utilisant les cartes du « tilt angle » magnétique (D’Amours, 2011).

La Formation de Voirdye constitue 80 % des roches de la CLM dans le secteur à l’étude et correspond au domaine métasédimentaire transitionnel entre le La Grande et l’Opatica (Cleven et al., 2020). Elle regroupe un ensemble de paragneiss à biotite ± grenat ± cordiérite ± sillimanite dérivé de wacke ± arénite (nAvrd2a et nAvrd2b), localement migmatitisé, et de quartzite (nAvrd3) qui reposent en partie sur la séquence volcanique du Groupe du Lac des Montagnes ou se trouvent en contact structural avec le socle tonalitique du Complexe de la Hutte. Le degré de migmatitisation de ces roches sédimentaires augmente généralement du sud vers le nord et peut atteindre localement le niveau des métatexites et des diatexites (nAvrd2c et nAvrd2d).

Toutes les roches volcano-sédimentaires de la CLM sont coupées par d’abondantes injections de pegmatite granitique blanche à biotite ± grenat ± muscovite ± tourmaline appartenant à la Suite de Senay (2657 à 2576 Ma; Béland, 2011; Bynoe, 2014; Rochín-Bañaga et Davis, 2023). Sur le terrain, ces intrusions polyphasées de taille variable (métrique à kilométrique) forment généralement des buttes ou des collines. Seules les injections continues sur >0,5 km apparaissent sur la carte géologique. L’abondance de schlierens de biotite ainsi que l’omniprésence d’enclaves de paragneiss et de migmatite suggèrent que la Suite de Senay constitue le produit évolué de la fusion partielle des roches métasédimentaires. Les analyses géochimiques montrent que ces roches sont hyperalumineuses, de type I ou S, et qu’elles se sont mises en place dans un contexte analogue à celui des granites syncollisionnels et des arcs volcaniques.

 

 

DYKES MAFIQUES NÉOARCHEENS ET PALÉOPROTÉROZOÏQUES

La région d’étude est traversée par deux essaims de dykes mafiques d’âges néoarchéen et paléoprotérozoïque. Ces roches sont très magnétiques et coupent toutes les unités archéennes de la région.

L’Essaim de dykes de Mistassini (nAmib; 2515 à 2503 Ma, Hamilton, 2009; Davis et al., 2018) regroupe les dykes de diabase orientés NW-SE. Ces dykes sont localement porphyriques à phénocristaux de plagioclase. Ils traversent toute de la région du NW au SE.

Les Dykes de Senneterre (pPsen; 2221 à 2214 Ma, Buchan et al., 1993; Davis et al., 2018) sont formés de deux dykes de diabase coupant les roches localisées dans les secteurs NW et SW de la région d’étude, selon une orientation NE-SW.

 

 

UNITÉS LITHOLOGIQUES

La région du lac Michaux contient trois unités qui n’ont pu être assignées à une unité lithodémique (I2Ha, I4a et I1Ga). L’unité I2Ha forme une importante intrusion de 2 à 5 km de largeur sur 30 km de longueur, orientée E-W, mise en place au cœur d’une importante structure antiforme qui affecte la Formation de Voirdye. Elle est formée de : monzodiorite, monzodiorite quartzifère, diorite, diorite quartzifère, communément porphyroïdes à phénocristaux de feldspath potassique ou de plagioclase (2 à 10 %). La roche est fortement foliée à gneissique, localement œillée. La diorite et la monzodiorite sont également caractérisées par la présence de petites enclaves mafiques centimétriques, étirées et finement grenues. L’ensemble de l’unité I2Ha est coupé par du granite rose à biotite-magnétite.

L’unité 1Ga est rare et s’injecte dans la Formation de Voirdye. La masse la plus importante mesure 1,5 km de longueur sur 500 m de largeur. Elle est constituée de pegmatite granitique rose à biotite-magnétite, à grain moyen, massive et communément épidotisée et hématitisée.

L’unité I4a est étroitement associée au Groupe de Michaux. Elle est observée en bordure des roches volcano-sédimentaires ou sous la forme de filons-couches ultramafiques. Elle est constituée de péridotite et de pyroxénite déformées.

 

Lithogéochimie

La lithogéochimie des unités de la région du lac Michaux est présentée séparément sous forme de tableaux.

 

Géologie structurale

La région du lac Michaux (feuillet 32P13) comporte deux domaines structuraux qui se démarquent par leurs caractéristiques structurales, métamorphiques, lithologiques et géophysiques particulières. Ces domaines constituent la continuité des entités observées dans les feuillets localisés directement dans la partie ouest de la région à l’étude (feuillets 32O09 et 32O16), soit les domaines de La Sicotière (DSsic) et de Cawachagamite (DScwg). Ceux-ci sont séparés l’un de l’autre par la Zone de cisaillement de Poste Albanel (ZCalb) qui constitue la limite entre les sous-provinces de La Grande, au nord, et d’Opatica, au sud. Le Domaine de La Sicotière est coupé par la Zone de cisaillement de la Marée (ZCmar), qui se scinde en deux branches (nord et sud) dans la partie ouest du feuillet 32P13. La carte structurale illustre ces domaines et zones de cisaillement, tandis que l’interprétation des relations en profondeur est présentée sur la coupe structurale.

 

 

 

CHRONOLOGIE DES PHASES DE DÉFORMATION

Dans le Lexique structural, la fabrique principale d’un domaine est, par définition, associée à la phase Dn. Les phases antérieures sont désignées Dn-1, Dn-2, etc., et les phases postérieures Dn+1, Dn+2, etc. Il est aussi important de rappeler que la fabrique principale d’un domaine ne correspond pas nécessairement à la fabrique principale des domaines voisins.

Dans la région cartographiée, les domaines structuraux et les zones de cisaillement sont caractérisés de la façon suivante :

Domaine structural/phase de déformation D1a D1b D2 D3 D4  
Domaine structural de La Sicotière (DSsic)     Sn, Pn Sn+1, Pn+1    
Domaine structural de Cawachagamite (DScwg) Sn Sn+1 Sn+2      
Zone de cisaillement de la Marée (ZCmar)     Sn   Sn+1  
Zone de cisaillement de Poste Albanel (ZCalb)         Sn  

Pour être cohérent avec les éléments décrits par Bandyayera et Caron-Côté (2022 et 2023) et Pedreira Pérez et al. (2023), les foliations mylonitiques Sn et les linéations associées Ln de la Zone de cisaillement de Poste Albanel sont attribuées à D4, même si ces fabriques structurales partagent de nombreuses caractéristiques avec celles associées à D2.

 

Phase de déformation D1a

La phase de déformation D1a est responsable de la formation de la foliation principale dans les granitoïdes et les gneiss du Domaine structural de Cawachagamite. Dans la portion cartographiée du feuillet 32P13, la gneissosité (S1a) est principalement orientée NE-SW, parallèle à une partie des linéaments observés sur la carte aéromagnétique (D’Amours, 2011). Cependant, il est utile de noter que la répartition des mesures disponibles au sein de la région à l’étude est irrégulière et que cette orientation n’est peut-être pas représentative de la totalité du domaine.

Les protolites des roches gneissiques du Théodat montrent des âges généralement mésoarchéens (Athe1, 2843 ±7 Ma, 2021-EC-2019A, Davis, 2023; 2833,5 ±3 Ma, 2018-DB-1118A, David, 2020a; 2952,2 ±3,8 Ma, 2017-DT-5144A, David, 2020b) avec un âge métamorphique de 2804,6 ±5,1 Ma (2017-DT-5144A, David, 2020a). La fabrique S1a pourrait donc être associée à un évènement métamorphique mésoarchéen à néoarchéen précoce.

Phase de déformation D1b

La phase de déformation D1b est associée aux fabriques E-W reconnues dans l’ensemble volcano-sédimentaire du Groupe de Michaux (nAmcx). La fabrique principale S1b correspond généralement à l’orientation préférentielle des cristaux de hornblende et, par endroits, aux amas légèrement aplatis de leucosome in situ. Elle présente la même orientation que l’anomalie géophysique négative qui coupe la fabrique gneissique régionale NE-SW. Bien que cette phase puisse être contemporaine de la déformation à l’origine des fabriques S2 du Domaine structural de La Sicotière, il est probable que ces amphibolites et l’épisode de fusion partielle qu’elles ont subi soient plus anciens que les volcanites du Groupe du Lac des Montagnes et les paragneiss de la Formation de Voirdye (2720 à 2690 Ma). Cela implique donc que la mise en place de ces amphibolites daterait probablement du Néoarchéen précoce. Les ceintures de roches vertes sont relativement courantes dans les gneiss de l’Opatica (p. ex. Bandyadera et Caron-Côté, 2023; Hocq, 1994). L’une des plus vieilles, et potentiellement contemporaine des amphibolites du Groupe de Michaux, est la Ceinture de roches vertes de Frotet-Evans (CRVFE; Simard, 1987) contenant des tufs ayant donné des âges de cristallisation variant entre 2780 ±28 Ma et 2750 ±28 Ma (U-Pb sur zircon; Thibault et al., 1985). Plusieurs modèles ont été proposés afin d’expliquer la présence de ces ceintures enclavées au sein des granitoïdes de l’Opatica; ceux-ci impliquent soit la formation d’une zone de subduction dans un bassin intra-océanique marginal (Boily et Dion, 2002), soit un chevauchement de copeaux allochtones sur les gneiss tonalitiques (Sawyer et Benn, 1993). Toutefois, Daoudene et al. (2022) suggèrent que la CRVFE pourrait plutôt représenter un synclinal autochtone qui se serait enfoncé relativement aux gneiss granitiques moins denses, générant des mouvements verticaux et des structures en dômes et bassins typiques de l’Opatica. D’autres modèles, tels que celui proposé par Bédard et Harris (2014), suggèrent que le craton du Supérieur se serait fragmenté en différents blocs séparés par une croûte océanique à la suite de mouvements convectifs du manteau à partir de 2780 Ma.

Phase de déformation D2

La fabrique S1 n’a pas été reconnue en affleurement dans le Domaine structural de La Sicotière. Cependant, le Domaine structural de La Sicotière a enregistré au moins deux fabriques planaires (S2 = Sn et S3 = Sn+1) qui se superposent au litage primaire (S0) dans les paragneiss de la Formation de Voirdye et les roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes.

Selon Pedreira Pérez et al. (2023), cet épisode de déformation, daté approximativement entre 2704 et 2671 Ma, est associé à un régime régional de failles à rejet oblique durant lequel les roches sédimentaires des sous-provinces de Nemiscau et de La Grande se seraient enfoncées relativement aux gneiss de la Sous-province d’Opatica. Toutefois, ces auteurs décrivent ces linéations L2 comme obliques à plongeantes, alors que celles observées dans le secteur du lac Michaux sont directionnelles à obliques, ce qui suggère plutôt un mouvement dominant en décrochement.

En bordure du Domaine structural de Cawachagamite, les zones de cisaillement à rejet oblique associées à l’épisode de déformation D2 semblent se superposer aux fabriques S1a. En effet, les linéaments géophysiques ainsi que les mesures des fabriques planaires indiquent une réorientation des structures S1a qui deviennent parallèles à celles du Domaine structural de La Sicotière et de la Zone de cisaillement de Poste Albanel.

Phase de déformation D3

Le stéréogramme des pôles des fabriques planaires S2 (voir carte structurale) démontre que la fabrique principale du Domaine structural de La Sicotière est généralement orientée E-W avec des pendages faibles à moyens vers le nord et le sud, suggérant un épisode de plissement P3. L’axe de pli moyen est orienté à 100° avec un plongement de 10°, alors que le plan axial moyen est de 097°/71°. Les cartes aéromagnétiques (D’Amours, 2011) confirment la présence de ces plis isoclinaux régionaux P3 dont les plans axiaux sont probablement confondus avec la fabrique principale S2. Cependant, aucune charnière n’a été observée lors de la campagne de terrain du lac Michaux.

La phase de déformation D3 se manifeste aussi par un clivage de crénulation S3 orienté E-W. Ce phénomène est bien visible sur l’affleurement 23-GS-4044 où une amphibolite dérivée d’un basalte est affectée par un clivage de crénulation E-W très bien développé. La déformation D3 est datée entre ∼2658 à 2621 Ma et correspondrait à l’extrusion latérale de la croûte moyenne au faciès des amphibolites (Pedreira Pérez et al., 2023).

Phase de déformation D4

La phase de déformation D4 est à l’origine de la fabrique principale S4 dans la Zone de cisaillement de Poste Albanel (ZCalb). Cette fabrique s’exprime également dans la Zone de cisaillement de la Marée par des fabriques C-S-C’ qui sont moins pénétratives dans les tonalites du Complexe de Théodat que la foliation S2 dans les roches métasédimentaires du Voirdye. En lame mince, les bandes de cisaillement se manifestent par des rubans millimétriques de quartz fortement bourgeonné, alors que les grains les plus grossiers montrent une rotation des sous-grains. Les linéations L4 sont caractérisées par des amas de chlorite bien alignés. Les microstructures de recristallisation dynamique dominantes ainsi que l’assemblage minéralogique suggèrent que le mouvement en décrochement dextre est associé à un métamorphisme rétrograde à la transition entre les schistes verts et les amphibolites.

Pedreira Pérez et al. (2023) proposent que la déformation D4 soit à l’origine des zones de cisaillement conjuguées à linéation subhorizontale actives vers 2598 Ma. Ces corridors de déformation conjugués correspondraient à des structures locales équivalentes et contemporaines aux grandes zones de cisaillement de Nottaway et de Lucky Strike (SW de l’Opatica), lesquelles impliquent une dynamique d’extrusion latérale E-W à l’échelle régionale (Daoudene et al., 2016).

 

MÉTAMORPHISME

 

MÉTHODE DE TRAVAIL

Les critères utilisés pour réaliser la carte métamorphique comprennent les modes de recristallisation dynamique du quartz (Passchier et Trouw, 2006), les évidences de fusion partielle (Sawyer, 2008) et les minéraux indicateurs du degré de métamorphisme (Barker, 2013; Bucher, 2023). Le tableau suivant énumère les critères minéralogiques et microstructuraux permettant de discriminer les faciès métamorphiques en fonction du type de protolite (roches volcaniques ou sédimentaires; Barker, 2013). Il est important de noter que les microstructures de recristallisation du quartz sont influencées par la température, mais surtout par la vitesse de déformation (Passchier et Trouw, 2006). Ainsi, ces critères devraient surtout être utilisés pour caractériser le métamorphisme dans les zones de déformation qui coupent des roches quartzo-feldpathiques et, accessoirement, dans les contextes de roches peu déformées.

 

T app.
(°C)
300 °C à 450 °C 450 °C à 500 °C 500 °C à 700 °C 700 °C+
Faciès     Schistes verts Transitionnel schistes verts à amphibolites Amphibolites indifférencié Granulites
Pélite     MS-CL-AB ± CR ± EP ± QZ ± CC ± GR± PG ±IM

Séquence barovienne classique (zone à grenat) : 

 

QZ-OG-MS-BO-GR(GA)-IM ± CL ± CR ± EP

 

Assemblage BP zone à sillimanite
1) QZ-FK-SL-GR-CD-IM-(± PG)
2) QZ-FK-GR-CD-BO-IM-(± PG)
3) QZ-FK-SL-CD-BO-IM-(± PG)
4) QZ-AT-CD

Si évidence de fusion partielle = AS

Absence de MV

OX présent

Volcanique  EP-AC-AB-CL ± QZ ± SN ± MS ± CC EP-HB (bleu-vert) ± QZ ± AB/OG ± AC ±CL ± SN/RL

HB verte-BO

Si évidences de fusion partielle ou apparition CX métamorphique (≥650 °C) = AS

OX-CX 
Restite à GR+CX
Recristallisation dynamique du QZ BLG (300 à 400 °C) RSG (400 à 500 °C) MBG (500 à 700 °C) Extinction en échiquier (700 °C+)

BP : basse pression, AS : supérieur des amphibolites, BLG : bourgeonnement, RSG : rotation de sous-grains, MGB : migration des bordures de grains. Abréviations minéralogiques (DV 2014-06).

 

 

ÉPISODES MÉTAMORPHIQUES

La région du lac Michaux a connu une histoire polymétamorphique comportant au moins trois épisodes (M1, M2 et M3) reconnaissables au sein des domaines structuraux de La Sicotière (Sous-province de La Grande) et de Cawachagamite (Sous-province d’Opatica). Cependant, la chronologie et les caractéristiques de ces épisodes ne sont pas encore bien définies. Ainsi, pour la Sous-province d’Opatica, aucune étude touchant le métamorphisme n’a été réalisée dans un rayon de 250 km autour de la région cartographiée (Davis et al., 1993; Davis et al., 1995). Toutefois, la datation d’un gneiss tonalitique du Complexe de Théodat (échantillon 2021-EC-2019A; Davis, 2023), montre des rapports Th/U autour de 0,1 indiquant un âge métamorphique qui pourrait correspondre à M1. Des analyses provenant d’une surcroissance d’un grain de zircon donnent un âge moyen de 2780 Ma qui ne s’accordent toutefois pas tout à fait dans la marge d’erreur. Il s’agit d’un âge métamorphique ancien par rapport à la plupart des autres roches de la Province du Supérieur (Davis, 2023).

L’épisode M2 est daté à partir de l’échantillon 2018-CS-4142A qui provient d’un des dômes gneissiques du Complexe de la Hutte du Domaine structural de La Sicotière (feuillet 32O12). Cet épisode correspondrait au pic métamorphique régional et est associé à la fabrique structurale S2 de ce domaine. Quelques zircons de cet échantillon qui présentent des rapports Th/U inférieurs à 0,1 révèlent un âge de 2691 ±11 Ma (MSWD = 2,4) qui est interprétée comme métamorphique (David, 2020a). Cet âge semble contemporain de l’épisode d’anatexie des paragneiss du Complexe de Rupert de la Sous-province de Nemiscau (David, 2018; Pedreira Pérez et al., 2023) qui a été daté approximativement entre 2697 et 2685 Ma dans une diatexite hétérogène (échantillon 2016-YD-2147-A). 

Finalement, un possible épisode M3 a été daté à ∼2655 Ma dans un gneiss tonalitique du Complexe de Champion (2021-CS-4115A). Des zircons discordants provenant d’une tonalite gneissique caractérisée par de faibles rapports Th/U ont donné un âge métamorphique de 2654 ±23 Ma (MSDW = 5,4), mais ce résultat dépasse la marge d’erreur (Davis, 2023). Selon Pedreira Pérez et al. (2023), le pic métamorphique du faciès des amphibolites M3 associé à l’épisode de déformation D3 aurait été atteint vers 2640 Ma, ce qui correspond à l’âge de l’échantillon 2021-CS-4115A. De plus, ces auteurs rapportent l’existence d’un dernier épisode M4 qui enregistre la rétrogression au faciès des schistes verts causée par le refroidissement crustal à partir d’environ 2598 Ma. Ces possibles épisodes métamorphiques (M3 et M4) sont contemporains à la mise en place des pegmatites de la Suite de Senay datées entre 2657 et 2576 Ma (Rochín-Bañaga et Davis, 2023; Bynoe, 2014; Béland, 2011).

 

FACIÈS MÉTAMORPHIQUES

Le Domaine structural de La Sicotière est divisé en deux domaines métamorphiques (faciès supérieur des amphibolites et amphibolites indéterminées) dont la limite est matérialisée par un contraste net de l’intensité du magnétisme. Dans le feuillet 32P13, la portion nord de la ceinture est caractérisée par un signal magnétique plus fort (-150 à 0 nT) et un métamorphisme au faciès supérieur des amphibolites (fusion partielle), alors que la portion sud se signale par une susceptibilité moins importante (-330 à -150 nT) et un métamorphisme au faciès des amphibolites d’intensité indéterminée (assemblage BO-QZ-FP ± CD ± SM et HB verte-BO).

Les observations suggèrent que les roches supracrustales du Domaine structural de La Sicotière, c’est-à-dire les paragneiss de la Formation de Voirdye et les métavolcanites du Lac des Montagnes, ont subi un épisode métamorphique M2 aux faciès des amphibolites indifférenciées (portion sud) et supérieur des amphibolites (portion nord) contemporain de l’épisode de déformation D2. Le pic métamorphique de cet épisode M2 correspond à l’enfouissement des roches sédimentaires du La Grande et du Nemiscau relativement au socle de l’Opatica approximativement entre 2697 et 2685 Ma (Pedreira Pérez et al., 2023). L’absence d’aluminosilicate de basse (andalousite) ou de haute pression (kyanite), d’orthopyroxène ou de staurotide dans les paragneiss alumineux suggère un métamorphisme régional au faciès des amphibolites de plus basse pression que la séquence barrovienne typique. 

Il est difficile de déterminer précisément le degré de métamorphisme des roches localisées dans la partie sud du Domaine structural de La Sicotière (amphibolites indéterminées). Cependant, cette portion du domaine représente la continuité vers l’est des unités de paragneiss métamorphisés aux faciès supérieur des schistes verts, inférieur des amphibolites et amphibolites indéterminées (Bandyayera et Daoudene, 2018; Bandyayera et Caron-Côté, 2019, 2022 et 2023), alors que les paragneiss de la portion nord montrent invariablement un métamorphisme au faciès supérieur des amphibolites. Cette différence semble correspondre au contact relativement net entre les secteurs caractérisés par des signatures magnétiques faible et moyenne (D’Amours, 2011), ce qui suggère la présence d’une discontinuité au sein des paragneiss du Voirdye. Cette dernière est relativement difficile à détecter puisqu’elle serait parallèle aux unités magnétiques et n’est pas associée à un décalage clair (Isles et Rankin, 2017).

Les tonalites et les volcanites coupées par la Zone de cisaillement de la Marée ont enregistré l’épisode de déformation D4 caractérisé par des assemblages liés à un métamorphisme rétrograde au faciès des schistes verts qui se superpose au faciès supérieur des amphibolites. Ce phénomène est démontré également par les microstructures de recristallisation dynamique de basse température (BLG, RSG). La circulation de fluides dans cette structure a probablement favorisé ce rétrométamorphisme qui correspondrait à l’épisode M4 rapporté par Pedreira-Pérez et al. (2023). 

Finalement, les gneiss du Complexe de Théodat inclus dans le Domaine structural de Cawachagamite ont probablement enregistré un épisode antérieur M1, mais plus de données seraient nécessaires pour évaluer les conditions de métamorphisme. 

 

Géologie économique

La région du lac Michaux présente des zones favorables pour sept types de minéralisation :

  • minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes;
  • minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques du Groupe de Michaux;
  • minéralisation dans des veines de quartz-sulfures aurifères synvolcaniques associée aux roches volcaniques du Groupe de Michaux;
  • minéralisation de type sulfures exhalatifs encaissée dans les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye;
  • minéralisation aurifère stratiforme dans les formations de fer rubanées de type Algoma du Groupe du Lac des Montagnes;
  • minéralisation magmatique de nickel-cuivre (± cobalt ± éléments du groupe du platine) associée aux roches intrusives mafiques et ultramafiques;
  • minéralisation de lithium associée aux pegmatites granitiques de la Suite de Senay.

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

 

Minéralisations connues de la région d’étude

Aucune minéralisation connue n’était répertoriée avant les travaux de l’été 2023.

Minéralisations méconnues et découvertes lors des présents travaux

 

Minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes

Le Groupe du Lac des Montagnes comprend plusieurs minéralisations de type sulfures massifs polymétalliques (Cu-Zn ± Au) associées aux roches volcaniques. La zone minéralisée d’O’Connor, localisée à l’ouest de la région (feuillet 32O15), représente la minéralisation la plus importante de ce type (Bandyayera et Caron-Côté, 2023). Celle-ci consiste en une lentille de sulfures massifs à pyrite, pyrrhotite et sphalérite de 30 m de longueur sur 1 à 5 m d’épaisseur encaissée dans les roches volcaniques felsiques du Groupe du Lac des Montagnes (nAmo3). Un échantillon choisi (2022083188) prélevé par Bandyayera et Caron-Côté en 2021 dans un niveau d’exhalite a livré une teneur de 10,8 % Zn (Bandyayera et Caron-Côté, 2023), alors qu’un échantillon provenant de la rainure Shire-1 a fourni une valeur de 4,85 % Zn sur 1,18 m (Richard et Bédard, 2018).

Dans le secteur d’étude, plusieurs évidences témoignent d’une activité hydrothermale et exhalative au sein des roches du Groupe du Lac des Montagnes (affleurement 2023-WM-5027). Cette unité renferme notamment des niveaux de formation de fer à silicates (hornblende et magnétite). L’une de ces formations de fer de type Algoma est rubanée et plissée de 20 cm d’épaisseur et contient des lits millimétriques à centimétriques à sulfures (pyrite)-amphibole (grunérite)-magnétite. L’échantillon 2023079295 provient de ce niveau minéralisé et présente des teneurs significatives en zinc (285 ppm Zn), en cuivre (153 ppm Cu), en tungstène (16,6 ppm W) et une teneur anomale en en fer (23,9 % Fe) et arsenic (293 ppm As). En général, les formations de fer de type Algoma sont localisées stratigraphiquement au-dessus de lentilles de sulfures massifs volcanogènes ou représentent des équivalents latéraux de ces minéralisations (Jébrak et Marcoux, 2008).

De plus, on observe une zone rouillée dans une amphibolite basaltique du Groupe du Lac des Montagnes au contact avec la formation de fer de l’affleurement 2023-WM-5027. Cette zone d’origine possiblement volcanogène pourrait être le résultat de la circulation et de la percolation de fluides dans des niveaux ou des structures favorables (Bandyayera et Caron-Côté, 2023). D’épaisseur décimétrique et de largeur métrique, elle contient 1 % de pyrite disséminée. La roche montre localement l’assemblage amphibole-pyrite-biotite qui pourrait représenter une altération hydrothermale métamorphisée.

Les zones favorables de Darveau regroupent des niveaux de roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes qui montrent des évidences d’altération (séricite, carbonate, épidote, grenat et cordiérite) et d’une activité exhalative (formations de fer et exhalites avec pyrite). Ces zones propices aux minéralisations en métaux usuels sont localisées dans les parties est et ouest du secteur d’étude, entre les zones de cisaillement de la Marée (ZCmar) et de Poste Albanel (ZCalb). D’ailleurs, la zone favorable à l’ouest est caractérisée par une alternance de roches volcaniques et de formations de fer (Groupe du Lac des Montagnes), de roches ultramafiques (Suite mafique-ultramafique de Nasacauso) et de roches silicoclastiques (Formation de Voirdye). Selon Foster et Wilson (1984) et Pearson (2004), cette association lithologique serait un indicateur de fertilité dans les petites ceintures de roches archéennes. Les zones favorables de Darveau forment des lentilles orientées E-W de 3,5 à 5 km de longueur sur 100 m à 1,2 km d’épaisseur.

Minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques du Groupe de Michaux

Des lambeaux de roches volcaniques du Groupe de Michaux, compris dans les roches plutoniques gneissiques de la Sous-province d’Opatica, renferment des minéralisations de type sulfures massifs polymétalliques (Cu-Zn ± Au) semblables à celles observées dans les roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes.

Dans la région d’étude, un site présente des évidences d’activité hydrothermale et exhalative sous la forme d’une formation de fer à silicates et oxydes interstratifiée dans les basaltes amphibolitisés du Groupe de Michaux (affleurement 2023-DB-1026). La formation de fer de 1 cm à 1 m d’épaisseur montre l’assemblage grenat-amphibole-magnétite-pyrite.

De plus, des zones rouillées (affleurements 2023-DB-1026, 2023-GS-4052 et 2023-CL-3035) sont observées localement dans les basaltes amphibolitisés du Groupe de Michaux (nAmcx1). Ces zones d’origine probablement volcanogène seraient le résultat de la circulation et de la percolation de fluides dans des niveaux ou des structures favorables (Bandyayera et Caron-Côté, 2023). Les niveaux d’épaisseur décimétrique à métrique contiennent entre 2 et 30 % de sulfures (chalcopyrite ± pyrite ± pyrrhotite ± malachite). Les analyses 2023079293 et 2023079294 ont donné des valeurs significatives en zinc (186 ppm Zn), en or (40 ppb Au), en nickel (157 à 186 ppm Ni) et en molybdène (7,7 ppm Mo), ainsi que des valeurs anomales en cuivre (1450 à 2420 ppm Cu).

Les zones favorables de Michaux 1 comprennent des niveaux de roches volcaniques du Groupe de Michaux qui montrent des évidences d’altération (carbonate, épidote, silice et séricite) et d’activité exhalative (formation de fer et exhalite). Ces zones forment des lambeaux orientés généralement E-W de 60 à 400 m d’épaisseur sur 1 à 13 km de longueur qui sont situés à l’ouest et au sud du lac Michaux.

Veines de quartz-sulfures aurifères synvolcaniques associées aux roches volcaniques du Groupe de Michaux

La zone favorable du Lac en Crochet 1 correspond à des veines de quartz-sulfures synvolcaniques au sein des roches volcaniques du Groupe de Michaux (nAmcx2). Cette unité contient localement des réseaux formés de plusieurs familles de veines et de veinules de quartz ± épidote ± sulfures associées à une altération en séricite et épidote. La roche encaissante est une andésite fortement chloritisée qui s’étend sur plus de 300 m de longueur sur une centaine de mètres de largeur (affleurements 2023-GS-4055 et 2023-GS-4056). Les veines d’épaisseur millimétrique à décimétrique sont localement cisaillées. Des veines de ce type encaissées dans des roches volcaniques intermédiaires à mafiques pourraient constituer une minéralisation de type aurifère volcanogène (veines de quartz-séricite-pyrite) (Gaboury et Daigneault, 1999).

Cette zone favorable forme une masse arrondie de 1,4 km de largeur et jusqu’à 2,5 km d’épaisseur. Celle-ci est située dans le coin SE du secteur, à l’ouest du lac Comeau.

Minéralisation de type sulfures exhalatifs encaissée dans les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye

La Formation de Voirdye comprend des minéralisations de type sulfures exhalatifs (Zn-Pb) dans les roches sédimentaires (Sedex). La zone minéralisée du Lac Bourier, localisée dans la Ceinture du Lac des Montagnes (feuillet 32O14), constitue un exemple de ce type de minéralisation. Elle montre des teneurs allant jusqu’à 1,16 % Zn (Richard et al., 2012) dans un niveau de sulfures massifs interstratifié avec un quartzite et une formation de fer.

Dans la partie centrale ouest du secteur du lac Michaux, la zone favorable de Le Veneur 1 consiste en un niveau d’arkose métasomatisée de 80 m d’épaisseur qui peut être suivi sur une distance de 1,3 km. Cette arkose contient des veines centimétriques de quartz, pyrite et hornblende. La zone correspond à une zone d’altération métamorphisée caractérisée par la présence d’amphibole, de diopside et jusqu’à 20 % de pyrite disséminée ou localement en amas centimétriques. L’analyse 2023079289 a donné des valeurs significatives de 29,5 ppm Li, ainsi que des teneurs de 83 ppm Cu, 30 ppm Pb et 119 ppm Zn. Ces valeurs en zinc et en plomb associées au contexte stratigraphique correspondant au contact entre les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye et les roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes, à la présence des zones favorables de Gardes (feuillet 32O16) et de la Zone de cisaillement de Poste Albanel soulignent le potentiel de la Formation de Voirdye pour les minéralisations de type Sedex.

 

 

Minéralisation aurifère stratiforme dans les formations de fer rubanées de type Algoma du Groupe du Lac des Montagnes

BG 2023-10 – Lac MichauxLe Groupe du Lac des Montagnes comprend plusieurs niveaux de formation de fer de type Algoma généralement localisés au sommet de la séquence volcanique.

Les formations de fer rubanées du secteur d’étude sont à silicates et à oxydes. Les niveaux à silicates définissent une succession de rubans riches en amphibole ferrugineuse (grunérite) et de rubans cherteux, tandis que les niveaux à oxydes sont caractérisés par des alternances de rubans centimétriques de chert et de magnétite bleutée. Les formations de fer à silicates contiennent des amphiboles hypidiomorphes et sont non magnétiques, contrairement aux formations de fer à oxydes qui montrent une forte susceptibilité magnétique. Une formation de fer à oxydes contient localement un niveau décimétrique à sulfures (2 % de pyrite disséminée) accompagnée d’amphibole (affleurement 2023-DB-1020). Un échantillon provenant de cet affleurement (2023-DB-1020-A1) contient une minéralisation zonée en pyrite disséminée associée à de la magnétite et des traces de chalcopyrite bordant certaines veines de quartz tardives.

Les analyses 2023079290 et 2023079291 ont donné une valeur significative en zinc (239 ppm Zn) et des valeurs anomales en arsenic (138 à 197 ppm As) et en fer (26,3 à 26,7 % Fe). Les zones favorables de Cabat, localisées à l’ouest du lac Cabat, dans la partie SE du secteur, regroupent des formations de fer de type Algoma montrant un potentiel aurifère.

 

 

Minéralisation magmatique de nickel-cuivre (± cobalt ± éléments du groupe du platine) associée aux roches intrusives mafiques et ultramafiques

Les intrusions mafiques et ultramafiques associées au Groupe du Lac des Montagnes et au Groupe de Michaux regroupent des lithologies comparables à celles de la Suite mafique-ultramafique de Caumont (nAcmn) localisées plus au SW, dans la Ceinture du Lac des Montagnes (feuillets 32O11, 32O12 et 32O14), qui hébergent plusieurs types de minéralisations magmatiques de Ni-Cu (± EGP ± Co ± Au ± Ag) (p. ex. : gîte Nisk-1 et zone minéralisée du Lac Valiquette) et de minéralisations de chromite stratiforme (p. ex. : zone minéralisée du Lac des Montagnes-Sud) (Bandyayera et Caron-Côté, 2023).

La Ceinture du Lac des Montagnes offre un fort potentiel pour les minéralisations de Ni-Cu-EGP ± Cr (zone favorable de Nasacauso) associées aux roches intrusives de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso (nAnas). Ces unités coïncident avec des anomalies magnétiques positives d’étendue latérale kilométrique et correspondent à des niveaux de péridotite généralement litée montrant des zones de cumulats d’olivine ou de pyroxène en cristaux millimétriques à centimétriques. Ces intrusions ultramafiques sont également observées au sein de la séquence métasédimentaire de la Formation de Voirdye (Bandyayera et Caron-Coté, 2023).

Dans le secteur d’étude, les roches ultramafiques ont donné des valeurs significatives à anomales en nickel (229 ppm Ni jusqu’à 1570 ppm Ni dans l’analyse 2023079282), ainsi que des valeurs significatives en zinc (154 à 189 ppm Zn).

Les roches intrusives de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso, généralement enrichies en Cr, sont localisées à proximité du contact entre le socle plutono-gneissique de la Sous-province d’Opatica et les roches volcaniques mafiques sus-jacentes. Cette position stratigraphique est similaire à celle de la Suite ultramafique de Koper Lake dans le SE du Cercle de feu de l’Ontario (Ring of Fire), qui constitue l’unité encaissante de plusieurs minéralisations importantes de Ni-Cu-EGP-Cr (Houlé et al., 2015 et 2020).

 

 

Minéralisation de lithium associée aux pegmatites granitiques de la Suite de Senay

La présence de pegmatites lithinifères à spodumène dans la Ceinture du Lac des Montagnes est connue depuis les travaux de cartographie du Ministère en 1962 (Valiquette, 1963). Les zones minéralisées en lithium (zones favorables du Spodumène; Bandyayera et Caron-Côté, 2019) sont associées à des dykes de pegmatite granitique blanche (granite de type S). Ces pegmatites à spodumène-tourmaline-grenat-apatite-muscovite ± biotite coupent généralement les niveaux de basalte amphibolitisé du Groupe du Lac des Montagnes ou sont localement présentes dans les paragneiss de la Formation de Voirdye. Le gîte de Whabouchi, localisé à ~145 km au SW du secteur d’étude (feuillet 32O12), représente l’exemple type des dépôts lithinifères de la région. Les ressources mesurées de ce gîte sont de 17 734 Mt à une teneur moyenne de 1,60 % Li2O, alors que les ressources indiquées sont de 20 532 Mt à une teneur moyenne de 1,33 % Li2O (Maguran et al., 2019).

Dans le secteur d’étude, les pegmatites de la Suite de Senay (nAsny1), localement riches en tourmaline-grenat-muscovite ± biotite, sont relativement abondantes. Les zones favorables de Senay ciblent les intrusions qui ont attiré notre attention durant les travaux de l’été 2023 en raison de leur minéralogie (abondance de tourmaline, grenat et muscovite) et de leurs structures magmatiques (rubanement primaire et zonation).

 

Problématiques à aborder dans le cadre de futurs travaux

 

Dans le cadre de futurs travaux, les principales problématiques à aborder sont les suivantes :

  • La compilation des travaux antérieurs rattachait la région du lac Michaux au Complexe de Laguiche et à l’Opinaca, tandis que nos travaux indiquent plutôt que ce secteur représente le prolongement vers l’est de la Ceinture du Lac des Montagnes. La carte tectonostratigraphique de Cleven et al. (2020) suggère que ce secteur correspond à un domaine métasédimentaire transitionnel entre le La Grande et l’Opatica. Les prochains levés géologiques du Ministère vers l’est (feuillets 32P10, 32P11, 32P14 et 32P16) devraient permettre à la fois de circonscrire l’extension de cette ceinture et de tracer la limite entre l’Opinaca et le La Grande, au nord du secteur, et entre le La Grande et l’Opatica, au sud.
  • Le prolongement de la Zone de cisaillement de Poste Albanel, qui marque la limite entre l’Opatica et le La Grande, n’est pas connu. De nouveaux travaux de cartographie permettront de caractériser cette limite, en plus de mieux définir ce métallotecte d’envergure régionale encore méconnu.
  •  
  • La Zone de cisaillement de la Marée observée au nord de la Zone d’Albanel, semble être associée à une bande de roches volcaniques qui s’étend sur >20 km dans la région du lac Chamic (feuillet 32P14). Il est recommandé de poursuivre la cartographie de cette zone de cisaillement et des volcanites localisées en bordure.
  • Les cartes aéromagnétiques qui couvrent l’est de la région du lac Michaux montrent un agencement structural complexe qui suggère l’existence de plusieurs phases de déformation et de plissement dans l’Opatica et dans les dômes gneissiques du Complexe de la Hutte, au sein de la Ceinture du Lac des Montagnes. Le manque de données géochronologiques et structurales empêche pour l’instant de bien comprendre cet arrangement.
  • Avant nos travaux, la compilation géologique du SIGÉOM montrait que les zones géologiques de la partie nord de l’Opatica étaient constituées de migmatites à trame de paragneiss et/ou d’amphibolite, avec 30 à 60 % de mobilisat granitique. Nos travaux démontrent qu’il s’agit plutôt des gneiss tonalitiques et de tonalites assignés au Complexe de Théodat. La poursuite des travaux de cartographie vers l’est permettra non seulement de corriger la carte géologique, mais aussi de réaliser une éventuelle synthèse géologique de la Sous-province d’Opatica. 
  •  
  • La Sous-province d’Opatica comporte des sillons kilométriques de roches volcano-sédimentaires assignés au Groupe de Michaux, lesquels contiennent d’importants filons-couches ultramafiques. Le contexte géotectonique de ces bandes est encore largement méconnu. Aucune datation n’a encore été effectuée dans ces roches.

 

 

 

Collaborateurs

 
Auteurs

Daniel Bandyayera, géo., Ph. D. daniel.bandyayera@mrnf.gouv.qc.ca
Nicolas Talon, géo. stag., nicolas.talon@mrnf.gouv.qc.ca

Gaëlle Saint-Louis, ing., M. Sc. gaelle.st-louis@mrnf.gouv.qc.ca

Géochimie Olivier Lamarche, géo., M. Sc.
Géophysique Julie Vallières, géo., B. Sc.
Évaluation de potentiel Olivier Lamarche, géo., M. Sc.
Logistique Marie Dussault, coordonnatrice
Géomatique Karine Allard
Kathleen O’Brien
Conformité du gabarit et du contenu François Leclerc, géo., Ph. D.
Accompagnement
/mentorat et lecture critique

Claude Dion, ing., M. Sc., Myriam Côté-Roberge, M. Sc., géo.

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 le géologue William Chartier-Montreuil, le stagiaire en géologie et responsable du laboratoire de terrain Charles Saint-Laurent, ainsi que les étudiants en génie géologique ou en géologie Alexis Manseau, Molly Paquette, Jack Pleyers, Jeremy Potvin, Olivier Turcotte et Iva Zelovic. Nous remercions également les cuisinières Marjolaine Imbeault et Diane Imbeault, ainsi que l’homme de camp Louison Gagné. Nous tenons également à remercier la compagnie Mistay pour la location du campement. Le transport sur le terrain a été assuré par la compagnie Passport Hélico. Les pilotes d’hélicoptère Lucas Mussigmann et Mathieu Laliberté ont accompli leur travail avec efficacité et professionnalisme. Nous aimerions également remercier les étudiants Charles-Alexandre Comeau et Lancelot Méderick Morel pour leur participation au projet en début de saison.

Références

Publications du gouvernement du Québec

AUGLAND, L.E., DAVID, J., PILOTE, P., LECLERC, F., GOUTIER, J., HAMMOUCHE, H., LAFRANCE, I., TALLA TAKAM, F., DESCHÊNES, P.-L., GUEMACHE, M.A., 2016. Datations U-Pb dans les provinces de Churchill et du Supérieur effectuées au GEOTOP en 2012-2013. MERN, GEOTOP; RP 2015-01, 43 pages.

BANDYAYERA, D., DAOUDENE, Y., 2017. Géologie de la région du lac Rodayer (SNRC 32K13-32K14-32N03 et 32N04-SE). MERN; RG 2017-01, 60 pages, 2 plans.

BANDYAYERA, D., CARON-CÔTÉ, E., 2019. Géologie de la région du lac des Montagnes, sous-provinces de La Grande, de Nemiscau et d’Opatica, Eeyou Istchee Baie-James, Québec, Canada. MERN; BG 2019-03, 1 plan.

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21 novembre 2023