Géologie de la région du lac Jalobert, Province de Grenville, région du Saguenay–Lac-Saint-Jean, Québec, Canada
Projet visant les feuillets 22D10 et 22D15
Francis Talla Takam, Abdelali Moukhsil
BG 2023-11
Publié le
Un levé géologique à l’échelle 1/50 000 a été effectué dans la région du lac Jalobert (feuillets SNRC 22D10 et 22D15), dans le secteur des monts Valin, au cours de l’été 2022.
La région cartographiée fait partie de l’Allochtone de la Province de Grenville. Le socle cristallin de cette région est constitué par le Complexe gneissique du Saguenay (1506 ±13 Ma) que l’on retrouve en lambeaux dans les roches du Complexe gneissique du Cap à l’Est (1391 +8/-7 Ma). Cette dernière unité occupe la partie sud-est du feuillet 22D10. Ces unités sont injectées par de nombreuses intrusions : la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean (1169 à 1135 Ma) qui affleure sur une grande partie des feuillets 22D10 et 22D15, la Mangérite de Chicoutimi (1082 ±3 Ma) au sud-ouest du 22D10, l’Anorthosite de Vanel (1080 ±2 Ma) au centre et au nord du 22D15, la Mangérite de Poulin-de-Courval (1068 ±3 Ma) à l’est du 22D15, le Granite de La Baie (1067 ±4 Ma) au sud du 22D10, l’Anorthosite de Mattawa (1016 ±2 Ma) au nord-est du 22D15 et la Mangérite de La Hache (1010 ±3 Ma). Toutes ces roches sont coupées par des dykes de pegmatite granitique à syénitique.
Les roches de la région sont d’âge mésoprotérozoïque. Elles ont connu plusieurs phases de déformation et sont coupées par des failles et des zones de cisaillement dont la plus importante est la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence. Celle-ci est d’orientation NE-SW le long de la bordure de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean et se poursuit vers le NE sur plus de 100 km. Le grain structural régional s’en trouve fortement influencé; il est essentiellement orienté NE-SW et contrôle la mise en place des intrusions.
Le métamorphisme régional est au faciès des granulites. On observe par endroits un métamorphisme rétrograde marqué par une ouralitisation des orthopyroxènes dans les leuconorites de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean.
Plusieurs minéralisations à oxydes de Fe-Ti-V ont été mises au jour en bordure de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean dans le feuillet 22D10. Une importante zone minéralisée en ETR a été également identifiée dans les granites à feldspath alcalin du Complexe gneissique du Cap à l’Est, au contact avec les roches métasédimentaires du Complexe gneissique du Saguenay, ainsi que dans des dykes de pegmatite granitique à l’est dans le feuillet 22D10.
Méthode de travail
La région a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les zones forestières desservies par un réseau de chemins secondaires. Les travaux de cartographie géologique ont été réalisés par trois géologues, deux stagiaires en géologie, une ingénieure en géologie et de dix étudiants, du 2 juin au 18 août 2023. La cartographie géologique du projet Jalobert a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-contre.
Laboratoire de terrain
La prise de mesures sur les échantillons de roche en cassure fraîche et en face sciée a été effectuée en continu durant le programme de cartographie. Les données recueillies sont la densité, la susceptibilité magnétique (tableau ci-contre) ainsi que la calcicité des plagioclases par pXRF. Les échantillons ont également été photographiés de manière systématique. Sous la supervision du chef d’équipe, des étudiants préalablement formés ont réalisé les mesures sur la majorité des lithologies principales observées en affleurement et sur certaines lithologies secondaires jugées significatives, comme celles minéralisées. Les mesures de la susceptibilité magnétique et de la densité ont été acquises selon les protocoles établis par Christian Dupuis (Université Laval).
| Élément | Nombre |
|---|---|
| Affleurement décrit (géofiche) | 879 affleurements |
| Analyse lithogéochimique totale | 173 échantillons |
| Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique | 20 échantillons |
| Analyse géochronologique | 6 échantillons |
| Lame mince standard | 152 |
| Lame mince polie | 21 |
| Fiche stratigraphique | 9 |
| Fiche structurale | 5 |
| Fiche de substances minérales métalliques | 12 |
| Fiche de substances minérales non métalliques | 3 |
| Mesure de susceptibilité magnétique | 545 |
| Mesure de densité | 515 |
| Photo d’échantillon | 1178 |
Travaux antérieurs
Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude. Une liste plus exhaustive peut être trouvée dans la base de données documentaire EXAMINE.
| Auteur(s) | Type de travaux | Contribution |
|---|---|---|
| Laurin et Sharma, 1975 | Cartographie et reconnaissance géologique à l’échelle 1/250 000 | Premiers travaux d’inventaire géologique couvrant la région à l’étude. Projet de cartographie échelonné sur plusieurs années (1965 à 1967) |
| Levé magnétique et spectrométrique aéroporté dans les secteurs de la rivière Saguenay et du Lac-Saint-Jean, Province de Grenville | Couverture géophysique à haute résolution | |
| Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000 | Géologie des feuillets 22D10, 22E01, 22E02, 22E05 | |
| Géologie de la région du réservoir Pipmuacan | Synthèse géologique feuillet 22E |
Stratigraphie
Cette section présente succinctement les différentes unités cartographiées de la région du lac Jalobert dans leur cadre stratigraphique et temporel. Le schéma stratigraphique et la frise chronologique ci-contre accompagnent cette discussion. La chronologie relative de mise en place des unités illustrée dans ce schéma tient compte des relations de recoupement observées sur le terrain. Ces observations sont appuyée par les données géochronologiques U-Pb sur zircons. Ce schéma offre un portrait très idéalisée de la géologie de la région étudiée et illustre les relations de recoupement des unités ainsi que leurs positions relatives. La dimension des unités représentées sur le schéma respecte plus ou moins les superficies cartographiées.
La description lithologique des unités est présentée dans leur fiche stratigraphique respective qui peut être consultée grâce à l’hyperlien associé à leur nom.
Le secteur du lac Jalobert, dans la région du Saguenay–Lac-Saint-Jean, est situé dans l’Allochtone de la Province de Grenville. Cette région regroupe des roches d’âge mésoprotérozoïque (1506 à 1010 Ma; Hervet et al., 1994; Higgins et van Breemen, 1996; Hébert et Lacoste, 1998; Hébert et van Breemen, 2004; Hébert et al., 2005; van Breemen, 2009; Papapavlou, 2020).
Socle mésoprotérozoïque
Le Complexe gneissique du Saguenay (mPsag;1506 ±13 Ma; Hébert et van Breemen, 2004) constitue l’unité stratigraphique la plus ancienne de la région. Il est divisé en trois unités. La première (mPsag1) est formée par un ensemble de paragneiss à biotite-grenat-sillimanite-cordiérite, de quartzite à grenat-cordiérite, de roches calcosilicatées, de marbre et d’amphibolite. La deuxième (mPsag2) est composée de tonalite, de diorite et de gabbro gneissiques, alors que la troisième (mPsag3) regroupe des gabbros et des amphibolites. Comme proposé par Hébert et al. (2005), nous avons rattaché les gabbros et les amphibolites de l’Intrusion mafique du Cap de la Mer à l’unité mPsag3 du Complexe gneissique du Saguenay. Nous recommandons donc l’abandon du terme « Intrusion mafique du Cap de la Mer » pour désigner ces roches dans la région cartographiée.
Les fragments de ce socle cristallin affleurent sous la forme de lambeaux dans les roches du Complexe gneissique du Cap à l’Est (mPcpe, 1391 +8/-7 Ma; Hébert et van Breemen, 2004), lesquelle occupent la majeure partie des portions sud et est du feuillet 22D10. Ce dernier se compose de gneiss granulitique, monzonitique, granitique, granodioritique, mangéritique et syénitique (mPcpe1) et d’un ensemble de gneiss droit (mPcpe1a) représentant l’équivalent très déformé du mPcpe1 qui forme une bande au contact de la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence.
Intrusions mésoprotérozoïques
Les roches sédimentaires et intrusives du mPsag et du mPcpe constituent les lithologies encaissantes des nombreuses intrusions du secteur. Parmi celles-ci, la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean (mPlsj;1169 à 1135 Ma; Higgins et van Breemen, 1996; Papavalous, 2020) occupe environ la moitié de la zone cartographiée, dans la portion centrale et ouest des feuillets 22D10 et 22D15. Seules trois unités de cette suite affleurent dans la région cartographiée : 1) l’unité mPlsj1 composée de gabbronorite, localement à oxydes de Fe-Ti-P et de leuconorite coronitique; 2) l’unité mPlsj2 qui regroupe un ensemble d’anorthosite localement enrichie en Fe-Ti, de leuconorite porphyroclastique à plagioclase mauve, bleuté ou gris clair à blanc, de gabbro, de norite, de niveaux de roches ultramafiques et de gabbronorite à oxydes de Fe-Ti; et; 3) l’unité mPlsj3 dont seule la composante formée de magnétitite ± vanadifère à ilménite-spinelle ± chromifère-apatite (1 à 20 %) a été cartographiée.
La Mangérite de Chicoutimi (mPchc; 1082 ±3 Ma; Hervet et al., 1994; Higgins et van Breemen, 1996), au sud-ouest du 22D10, est formée de mangérite rose porphyroïde, massive à foliée, de granite à feldspath alcalin (mPchc3) et de mangérite verte porphyroïde, massive à foliée (mPchc4). L’Anorthosite de Vanel (mPnel; 1080 ±2 Ma; van Breemen, 2009) affleure au centre et au nord du feuillet 22D15 et est constituée de leuconorite, d’anorthosite, de leucotroctolite, de norite, de gabbronorite (mPnel1), ainsi que d’anorthosite et de leuconorite à plagioclase rose et pyroxène oïkocristique (mPnel2). La Mangérite de Poulin-de-Courval (mPpdc; 1068 ±3 Ma; Hébert et Lacoste, 1998), cartographiée dans la portion est du feuillet 22D15, est composée de mangérite, de charnockite et de syénite (mPpdc1); elle inclut localement une brèche magmatique de composition monzonitique à enclaves de gabbro et de diorite (mPpdc2) ainsi que des roches de l’unité mPpdc1 mylonitisées (mPpdc4) à proximité de la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence. Le Granite de La Baie (1067 ±4 Ma; Higgins et van Breemen, 1996), ceinturé par la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence, comprend des charnockites et des mangérites oeillées. Il affleure au sud du feuillet 22D10. Au nord-est du feuillet 22D15, l’Anorthosite de Mattawa (mPmtw; 1016 ±2 Ma; Hébert et al., 2005) comprend les unités mPmtw1 et mPmtw2 qui regroupent respectivement une anorthosite mégaporphyrique et porphyroclastique et une gabbronorite à Fe-Ti-P. La Mangérite de La Hache (mPhae; 1010 ±3 Ma; Hébert et al., 2005) affleure à l’ouest du feuillet 22D15 inclue des mangérites, des charnockites, des syénites et des granites à feldspath alcalin (mPhae1) ainsi que des gabbronorites à Fe-Ti-P (mPhae1a).
Toutes ces roches sont coupées par des dykes de pegmatite granitique à syénitique.
Lithogéochimie
À venir.
Géologie structurale
Les roches de la région ont connu plusieurs phases de déformation et sont coupées par des failles et des zones de cisaillement dont la plus importante est la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence. Cette structure est d’orientation NE-SW et affecte particulièrement les roches le long de la bordure est de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean. Elle se poursuit vers le NE sur une distance de plus de 100 km.
Sur la base de l’interprétation sommaire de la carte aéromagnétique (Intissar et Benhamed, 2021; Benhamed et Intissar, 2021), la région pourrait être subdivisée en quatre domaines structuraux. L’étude des caractéristiques structurales permettra de confirmer ou non l’existence de ces domaines.
Métamorphisme
La majorité des roches de la région présentent des assemblages et des caractéristiques minéralogiques indiquant un événement métamorphique régional de haute température. La présence d’orthopyroxène dans les roches intrusives felsiques à intermédiaires atteste de l’atteinte du faciès des granulites.
On observe par endroit un métamorphisme rétrograde avec l’ouralitisation des orthopyroxènes dans les leuconorites de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean. Ce minéral présente aussi localement une microstructure coronitique avec des bordures de clinopyroxène ± amphibole ± grenat.
Géologie économique
La région du lac Jalobert présente des zones favorables pour trois types de minéralisations :
- minéralisations de Fe-Ti dans des anorthosites;
- minéralisations magmatiques à Ni-Cu dominants (± Co ± EGP) associées aux massifs anorthositiques-troctolitiques;
- minéralisations en éléments de terres rares (ETR) associées aux dykes de pegmatite granitique, de syénite et de granite à feldspath. alcalin.
Le tableau des zones minéralisées ci-dessous présente les résultats d’analyses pour les quinze zones minéralisées connues dans le secteur.
| Nom | Teneurs |
|---|---|
| Minéralisation de fer et titane dans des anorthosites | |
| Buttercup | 512 000 ppm Fe (G); 110 000 ppm Ti (G); 3200 ppm V (G); 20,17 % TiO2 sur 38,8 m (R); 72,06 % Fe2O3t sur 38,8 m (R) |
| La Hache-Est | Ressources de 20,32 Mt à 24,75 % Fe, 5,12 % TiO2 et 5,21 % P2O5 (GM 23270) (non conforme au règlement 43-101); 300 000 ppm Fe (G) |
| Lac Kanekatshonanuts | Ressources probables de 3,21 Mt à 48,98 % Fe, 18,98 % TiO2 et 0,67 % V2O5 (non conforme au règlement 43-101) |
| Lac Le Marié Ouest | 307 000 ppm Fe sur 1 m (D); 1519 ppm V sur 8 m (D) |
| Lac Le Marié Vanadium | 300 000 ppm Fe (G); 1580 ppm V (G) |
| Lac du Braconnier | 425 000 ppm Fe sur 1,5 m (D); 73 000 ppm Ti sur 1,5 m (D) |
| Lac Élan | 426 000 ppm Fe (G); 131 100 ppm Ti (G); 3 697 ppm V (G) |
| Lac Élan Nord | 300 000 ppm Fe (G); 104 900 ppm Ti (G); 2 073 ppm V (G) |
| Moncouche | 302 500 ppm Fe sur 1,6 m (D) |
| Rivière Saint-Louis | 499 200 ppm Fe sur 1 m (D); 127 800 ppm Ti (G); 2960 ppm V sur 3 m (D) |
| Minéralisation magmatique à Ni-Cu dominants (± Co ± EGP) | |
| Le Marié | 2709 ppm Cu (G); 4110 ppm Ni (G); 393 000 ppm Fe (G); 1525 ppm V (G); 635 ppm Co (G) |
| Minéralisation magmatique à Ni-Cu dominants (± Co ± EGP) associée aux massifs anorthositiques et troctolitiques | |
| Lac Le Marié Nord | 1820 ppm Cu (G); 1850 ppm Ni (G) |
| Substances non métalliques | |
| La Hache-Est | 5,21 % P2O5. Le meilleur concentré d’apatite a donné 39,80 % P2O5 (sondages de SOQUEM; GM23170). |
| Martin Valin Chemin L-200 | Deux échantillons de ferrogabbro à apatite ont donné 0,99 % P2O5 (2,24 % d’apatite, échantillon E 650 5151) et 0,90 % P2O5 (2,04 % d’apatite, échantillon E 650 5152; GM 73039). |
| Mine du lac Xavier | Aucune teneur n’a été rapportée. La minéralisation en muscovite, grenat et béryl est disséminée. On a remarqué la présence de cristaux de béryl, dont un qui mesurait 0,9 m de longueur par 12,5 cm de diamètre et possiblement de minéraux radioactifs (DP 184). |
(D) : Forage au diamant, (G) : Échantillon choisi, (R) : Rainure – échantillon en éclats
Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 20 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.
Minéralisations connues de la région d’étude
La région cartographiée est l’hôte de plusieurs minéralisations connues. Le tableau ci-haut inclut les liens menant vers les fiches descriptives des zones minéralisées.
Minéralisations méconnues et découvertes lors des présents travaux
Nouvelles minéralisations et nouvelle zone favorable en éléments de terres rares (ETR) associées aux dykes de pegmatite granitique, de syénite et de granite à feldspath alcalin
La zone favorable de Jalobert sud-est correspond à un ensemble de dykes de pegmatite granitique et de granite à feldspath alcalin qui coupent des lambeaux de roches du Complexe gneissique du Saguenay, lesquelles forment des radeaux dans le Complexe gneissique du Cap à l’Est dans la partie est du feuillet 22D10. Une mesure par spectrométrie du rayonnement gamma (RS-230) sur le granite à feldspath alcalin de l’affleurement 2023-GS-6089 a donné 1105 cps et 125,5 ppm eTh. Un dyke de pegmatite granitique de l’affleurement 2023-GS-6090 a donné 2276 cps et 424,2 ppm eTh, alors que les valeurs de 2738 cps et 140,3 eTh ont été obtenues sur un autre dyke de même composition à l’affleurement 2023-GS-6094. Les terres rares semblent concentrées dans les cristaux millimétriques de monazite.
Nouvelles minéralisations en Fe-Ti ± P ± V associées aux leuconorites
.
Nos travaux ont permis également de mettre au jour des indices minéralisés en oxydes de fer en bordure de la Suite anorthositique du Lac-Saint-Jean, au contact avec la Mangérite de Chicoutimi, dans le feuillet 22D10. La minéralisation forme des niveaux décimétriques (2023-LM-8134) ou des amas décimétriques (2023-JD-4142) de magnétitite au sein de leuconorites.
Problématiques à aborder dans le cadre de futurs travaux
La nouvelle carte géologique au 1/50 000 améliore significativement le niveau de connaissances sur la stratigraphie, la structure et la métallogénie de la région du lac Jalobert. La Zone de cisaillement de Saint-Fulgence, un important couloir de déformation dans la région, nécessite une étude approfondie afin de déterminer son lien structural et métamorphique avec la mise en place de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean et les minéralisations associées.
Collaborateurs
| Auteurs | Francis Talla Takam, géo., Ph. D. francis.tallatakam@mrnf.gouv.qc.ca Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. abdelali.moukhsil@mrnf.gouv.qc.ca |
| Géochimie | Olivier Lamarche, géo., M. Sc. |
| Géophysique | Rachid Intissar, géo., M. Sc. |
| Évaluation de potentiel | Hanafi Hammouche, géo., M. Sc. |
| Logistique | Marie Dussault, coordonnatrice |
| Géomatique |
Dominique Plante Julie Sauvageau |
| Conformité du gabarit et du contenu | François Leclerc, géo., Ph. D. |
| Accompagnement /mentorat et lecture critique |
Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D et Mhamed El Bourki, 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 les professeurs de l’UQAC, Renée Luce Simard et Réal Daignault, qui nous ont fait profiter de leur connaissances sur la Zone de cisaillement de Saint-Fulgence. La visite de James Moorhead, Andrea Amortegui et Marc Leblanc a été d’un grand support moral.
Références
Publications du gouvernement du Québec
BENAHMED, S., INTISSAR, R., 2021. Levé magnétique et spectrométrique aéroporté dans les secteurs de la rivière Saguenay et du Lac-Saint-Jean, Province de Grenville. MERN, Geo Data Solutions GDS; DP 2021-04, 69 pages, données numériques.
EL BOURKI, M., MOUKHSIL, A., 2023. Géologie de la région des lacs Bellemare et Chausson, Province de Grenville, région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, Québec, Canada. MRNF; BG 2023-01, 1 plan.
INTISSAR, R., BENHAMED, S., 2021. Levé magnétique et spectrométrique aéroporté dans le secteur du Lac-Saint-Jean est, Province de Grenville. MERN, Sander Geophysics; DP 2021-03, 108 pages, données numériques.
HÉBERT, C., VAN BREEMEN, O., CADIEUX, A.-M., 2009. Région du réservoir Pipmuacan, (SNRC 22E) : synthèse géologique. MRNF, Commission géologique du Canada; RG 2009-01, 59 pages, 1 plan.
HÉBERT, C., CADIEUX, A.-M., 2003. Géologie de la région des lacs Portneuf et Maria-Chapdelaine, 22E/01 et 22E/02. MRN; RG 2002-13, 46 pages, 2 plans.
HÉBERT, C., LACOSTE, P., 1998. Géologie de la région de lac Jalobert (22D/10). MRN; RG 97-05, 17 pages, 1 plan.
LAURIN, A.F., SHARMA, K.N.M., 1975. Région des rivières Mistassini, Péribonka, Saguenay, (Grenville 1965-1967). MRN; RG 161, 103 pages, 10 plans.
LAVOIE, N., 2022. Le ferrogabbro à apatite au km 45, chemin L-200 de la ZEC Martin-Valin au Saguenay. FIRST PHOSPHATE CORP, rapport statutaire soumis au gouvernement du Québec; GM 73039, 129 pages.
MAURICE, O. D., 1973. ANNOTATED LIST OF OCCURENCES OF INDUSTRIAL MINERALS AND BUILDING MATERIALS IN QUEBEC. MRN; DP 184, 580 pages.
PAPAPAVLOU, K., 2020. U-Pb geochronology report, Grenville 2019-2020. GEOTOP, MERN; MB 2020-09, 25 pages, données numériques.
RABY, R., 1968. RAPPORT DES TRAVAUX, PROJET 13-778-01, LA HACHE-EST. SOQUEM, EXPLORATIONS TERRA NOVA LTEE, rapport statutaire soumis au gouvernement du Québec; GM 23170, 32 pages, 4 plans.
VAN BREEMEN, O., 2009. Report on the U-Pb geochronology for the Pipmuacan Reservoir region. MRN, Geological Survey of Canada; MB 2009-04, 13 pages.
Autres publications
HÉBERT, C., CADIEUX, A-M., VAN BREEMEN, O., 2005. Temporal evolution and nature of Ti–Fe–P mineralization in the anorthosite–mangerite–charnockite–granite (AMCG) suites of the southcentral Grenville Province, Saguenay–Lac St. Jean area, Quebec, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 42, pages 1865-1880. doi.org/10.1139/e05-050
HÉBERT, C., VAN BREEMEN, O., 2004. Mesoproterozoic basement, the Lac-St. Jean anorthosite suite and younger Grenvillian intrusions in the Saguenay region (Quebec): structural relationships and U–Pb geochronology. In: Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America (Tollo, R.P., Corriveau, L., McLelland, J, Bartholomew, M., editors). Geological Society of America; Memoir 197, pages 65–79. doi.org/10.1130/0-8137-1197-5.65
HERVET, M.D., VAN BREEMEN, O., HIGGINS, M., 1994. U–Pb igneous crystallization age of intrusive rocks near the southeastern margin of the Lac-St. Jean Anorthositic Complex, Grenville Province, Québec. In: Radiogenic age and isotopic studies, Report 8. Geological Survey of Canada; Paper 1994-F, pages 115–124. doi.org/10.4095/195163
HIGGINS, M.D., VAN BREEMEN, O., 1996. Three generations of AMCG magmatism, contact metamorphism and tectonism in the Saguenay–Lac St. Jean region, Grenville Province, Canada. Precambrian Research; volume 79, pages 327-346. doi.org/10.1016/0301-9268(95)00102-6