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

Le levé géologique de la région du lac Chamic effectué à l’été 2024 couvre un secteur situé à ~200 km au nord de Chibougamau (feuillets SNRC 32P11 et 32P14). La partie NE de la région représente l’extension vers l’ouest des masses plutoniques et gneissiques plus ou moins migmatitisées du Complexe intrusif de Maingault et des roches volcano-sédimentaires de la Formation de Mistamiquechamic. Toutes ces unités sont injectées d’intrusions mafiques-ultramafiques (péridotite, pyroxénite et gabbro) kilométriques assignées à la Suite mafique-ultramafique de Chamic.

Le nord-ouest et le centre de la région constituent l’extension orientale de la ceinture du Lac des Montagnes (CLM, Sous-province de La Grande), formée principalement d’un ensemble métasédimentaire assigné à la Formation de Voirdye (conglomérat polygénique à cailloux de quartzite, quartzite conglomératique et arénite quartzitique à fuchsite-grenat, paragneiss à biotite ± grenat, paragneiss nodulaire à biotite-grenat-cordiérite ± sillimanite, arénite, quartzite, formation de fer et roches métasomatiques), localement migmatitisé et contenant d’importantes injections de pegmatite blanche à biotite ± grenat ± muscovite ± tourmaline de la Suite de Senay. La séquence métasédimentaire s’est déposée en partie sur la séquence métavolcanique du Groupe de Tichégami, ou repose en contact structural avec les roches plutoniques et gneissiques des complexes de la Hutte et de Théodat, ces derniers étant interprétés comme le socle des roches supracrustales.

Au centre de la région, la CLM est composée d’une séquence de roches volcaniques amphibolitisées constituant le prolongement vers l’ouest du Groupe de Tichégami. Cette séquence métavolcanique forme des bandes E-W à NW-SE de 200 m à 3 km de largeur et de >30 km de longueur constituées de basalte amphibolitisé, de volcanites et de volcanoclastites felsiques à intermédiaires. Elle est généralement en contact avec le Complexe de Théodat ou les dômes gneissiques du Complexe de la Hutte. Des intrusions mafiques-ultramafiques (péridotite, pyroxénite et gabbro) de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso sont injectées dans les séquences métavolcaniques et métasédimentaires.

La partie sud de la région est formée par la Sous-province d’Opatica, laquelle représente 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 des sillons de roches métavolcaniques de 100 m à 2 km de largeur et de 3 km à 13 km de longueur attribués au Groupe de Michaux.

L’ensemble des roches de la région, à l’exception des roches intrusives tardives, présente une déformation diffuse caractérisée par une foliation pénétrative. Dans la partie centrale de la ceinture du Lac des Montagnes, la fabrique régionale E-W à fort pendage dans la partie ouest est progressivement réorientée vers l’est selon une direction NW-SE, alors qu’elle est structurée en dômes et bassins dans l’Opatica. La partie NE se distingue du reste de la région à l’étude par des fabriques orientées systématiquement NW-SE et un faible pendage vers le nord. 

 

Méthode de travail

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 peut être trouvée dans la base de données documentaire EXAMINE.

 

Travaux antérieurs dans la région d’étude

Auteur(s)	Type de travaux	Contribution
Chown, 1962; Chown, 1971	Cartographie géologique à petite échelle	Premiers travaux d’inventaire géologique de la région de la rivière Tichégami
Chown et Caty, 1973	Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000	Géologie des feuillets 32P03, 32P04, 32P05, 32P06, 32P11 et 32P12
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, 2024	Levé géochimique	Levé de sédiments de fond de lac dans le secteur du lac Gochigami

Stratigraphie

Cette partie présente succinctement les différentes unités cartographiées dans la région du lac Chamic en les situant dans leur cadre stratigraphique et temporel. Des descriptions plus détaillées des lithologies sont données dans les fiches stratigraphiques de chacune des unités, lesquelles sont accessibles en cliquant les hyperliens associés.

La région du lac Chamic se trouve au contact de 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 NW-SE dans le secteur d’étude.

 

Sous-province d’Opatica

La Sous-province d’Opatica constitue 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). Dans la région cartographiée, l’Opatica est formé du Complexe de Théodat qui est composé de quatre unités principales (Athe1 à Athe4). Les gneiss tonalitiques (Athe1), dioritiques (Athe1a) et granitiques (Athe1d) occupent 60 % du Complexe de Théodat et représentent un socle mésoarchéen fortement déformé, migmatitisé et plissé, mis en place entre 2830 et 2820 Ma (Davis et al., 1994; Davis et al., 1995; Bandyayera et Daoudene, 2017; Davis, 2023). Les unités de granodiorite et de tonalite foliées (Athe2 et Athe2a) forment 10 % du complexe. Ces roches contiennent généralement des enclaves des unités Athe1 et Athe1a. Les unités de granodiorite porphyroïde (Athe3) et de diorite, de diorite quartzifère et de monzodiorite localement porphyroïdes (Athe3b et 3c), datées à 2693,3 Ma (David, 2019), coupent la tonalite et la granodiorite des unités précédentes. Les ressemblances pétrographiques et géochimiques des roches intrusives des unités Athe3, Athe3b et Athe3c, de même que leur âge, permettent de les classer dans la catégorie des intrusions tarditectoniques porphyroïdes de type sanukitoïde reconnues dans les sous-provinces de La Grande et d’Opatica (Augland et al., 2016). Les plus jeunes intrusions du Complexe de Théodat sont formées de granite (Athe4), généralement rose et magnétique. Ces intrusions granitiques se distinguent essentiellement de celles de la Suite de Senay par leur couleur rose, l’absence de grenat et l’omniprésence de la magnétite.

L’Opatica contient également trois importants sillons de roches volcano-sédimentaires, d’une étendue de 2 à 13 km de longueur et de 100 m à 2 km de largeur, assignés au Groupe de Michaux. Ces bandes moulent le contact des blocs structuraux constitués des roches plutono-gneissiques du Complexe de Théodat. Cet arrangement définit une configuration en dome-and-keel, où les blocs représentent des dômes, tandis que les roches volcano-sédimentaires environnantes occupent la position des bassins.

Le Groupe de Michaux est composé de basalte amphibolitisé (nAmcx1), d’andésite et de rhyodacite (nAmcx2 et nAmcx2a), et de paragneiss à biotite ± grenat dérivé de wacke (nAmcx3). Ces différentes unités sont interstratifiées, plissées et plus ou moins migmatitisées. Le basalte est constitué de tholéiite magnésienne et ferrifère de type N-MORB, tandis que les roches volcaniques intermédiaires et les volcanoclastites intermédiaires à felsiques sont d’affinité calco-alcaline. 

Sous-province de La Grande

Les résultats de nos travaux montrent que les unités de la partie NE de la région (feuillet 32P14) constituent la poursuite vers l’ouest des intrusions plutoniques et gneissiques de type TTG (tonalite–trondhjémite–granodiorite) du Complexe de Maingault et des roches volcaniques amphibolitisées de la Formation de Mistamiquechamic (nouvelle unité) qui occupent le sud de la région du lac Cadieux (Beauchamp, 2020; feuillet 32A02). Ces unités sont injectées d’intrusions mafiques-ultramafiques (péridotite, pyroxénite et gabbro) kilométriques, localement litées, assignées à la Suite mafique-ultramafique de Chamic (nouvelle unité).

La ceinture du Lac des Montagnes, cartographiée plus à l’ouest (Bandyayera et al., 2023; Bandyayera et Caron-Côté, 2021 et 2023), a été reconnue dans le NW et le centre de la région d’étude. Cette bande 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, 2021). Dans la région à l’étude, la CLM se compose du Complexe de la Hutte, du Groupe de Tichégami de la Formation de Voirdye, de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso et de la Suite de Senay.

Le Complexe de la Hutte représente un ensemble de gneiss tonalitique (Ahue1; 2952,2 ±3,8 Ma, David, 2020b; 2790,4 ±5,4 Ma, David, 2020a), de gneiss tonalitique migmatitisé et de métatexite dérivée de gneiss tonalitique (Ahue1b), de tonalite à biotite et hornblende foliées (Ahue2a) et de granodiorite foliée à enclaves de tonalite (Ahue2) qui apparaît sous la forme de dômes gneissiques représentant 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 de Tichégami et de la Formation de Voirdye. La tonalite et le gneiss tonalitique des unités Ahue1 et Ahue2 se classent dans le champ des TTG (voir section « Lithogéochimie »). Cet ensemble gneissique est coupé par des unités de granodiorite porphyroïde (Ahue3), de monzodiorite, monzodiorite quartzifière et monzonite localement porhyroïdes (Athe3b) et de granite à biotite ± magnétite (Ahue4).

La séquence métavolcanique du Groupe de Tichégami est formée de bandes E-W à NW-SE de 200 m à 3 km de largeur et de plus de 30 km de longueur. Elle est généralement en contact tectonique avec le Complexe de Théodat ou les dômes gneissiques du Complexe de la Hutte, ou encore interstratifiée à l’échelle locale avec la séquence métasédimentaire de la Formation de Voirdye. Le Groupe de Tichégami est composé de basalte amphibolitisé (nAtg1), de volcanites intermédiaires (nAtg2), de roches volcanoclastiques felsiques et intermédiaires (nAtg3) et de formation de fer (nAtg4). Le basalte est constitué de tholéiite magnésienne et ferrifère, tandis que les roches volcaniques intermédiaires et les volcanoclastites intermédiaires à felsiques sont d’affinité calco-alcaline (voir section « Lithogéochimie »).

Le Groupe de Tichégami est injecté de filons-couches communément très magnétiques de péridotite (harzburgite et lherzolite), de pyroxénite (webstérite et webstérite à olivine; nAnas1) et de gabbronorite (nAnas2) assignés à la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso. Celle-ci est aussi observée à la base du Groupe de Tichégami, au contact avec l’ensemble plutono-gnessique du Complexe de Théodat. Elle émerge aussi par endroits au milieu 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 70 % de la superficie de la CLM dans le secteur à l’étude. Elle regroupe un ensemble métasédimentaire formé de conglomérat polygénique à cailloux de quartzite et d’arénite quartzitique à fuchsite-grenat (nAvrd1), de paragneiss à biotite ± grenat dérivé de wacke ± arénite (nAvrd2), de paragneiss nodulaire à biotite-grenat-cordiérite ± sillimanite dérivé de wacke ± arénite (nAvrd2a) localement migmatitisé, de quartzite (nAvrd3) et de roche métasomatique à grenat-cordiérite ± sillimanite ± anthophyllite (nAvrd5).

L’unité nAvrd1 partage plusieurs similitudes avec la partie basale de la Formation d’Apple décrite par Paquette et Gauthier (1997), au sud du lac Sakami (feuillet 33F02), en raison de sa couleur vert pomme associée à la présence de fuchsite, de sa matrice constituée d’arénite quartzitique et des fragments de quartz.

La Formation de Voirdye repose en partie sur la séquence volcanique du Groupe de Tichégami ou surmonte structuralement les socles tonalitiques des Complexes de la Hutte et de Maingault. Le degré de métamorphisme et de migmatitisation de ces roches métasédimentaires augmente généralement du sud vers le nord et celles-ci peuvent comprendre localement de la métatexite et de la diatexite. Au NE de la région, le paragneiss de la Formation de Voirdye qui surplombe le Complexe de Maignault contient communément de l’orthopyroxène, en plus d’être faiblement migmatitisé.

Toutes les roches volcano-sédimentaires de la CLM sont coupées par d’abondantes intrusions de pegmatite granitique blanche à biotite ± grenat ± muscovite ± tourmaline appartenant à la Suite de Senay (2657 à 2576 Ma; Beland, 2011; Bynoe, 2014; Rochín-Bañaga et Davis, 2024). 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 (voir section « Lithogéochimie »).

DYKES MAFIQUES NÉOARCHEENS ET PALÉOPROTÉROZOÏQUES

La région d’étude est traversée par trois 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 NE-SW qui coupent les roches localisées dans les secteurs NW et SW de la région d’étude.

Les Dykes du Lac Esprit (2090 à 2069 Ma; Hamilton et al., 2001), plus jeunes que ceux de Mistassini et de Senneterre, regroupent les dykes de diabase orientés NW-SE observés dans le coin NE du feuillet 32P14.  

UNITÉS LITHOLOGIQUES

La région du lac Chamic contient trois unités qui n’ont pu être assignées à une unité lithodémique (I2Ha, I4a et I2D). L’unité I2Ha forme une importante intrusion de 4 km de largeur sur >12 km de longueur, orientée E-W, s’étant mise en place au cœur d’une importante structure antiforme qui affecte la Formation de Voirdye, au nord du lac Baudeau. Une autre intrusion est également observée le long d’une zone de cisaillement parallèle à la Zone de cisaillement de la Marée. Cette unité est formée de monzodiorite, de monzodiorite quartzifère, de diorite et de diorite quartzifère. Toutes ces lithologies sont communément porphyroïdes à phénocristaux de feldspath potassique ou de plagioclase (2 à 10 %). La roche est fortement foliée à gneissique et localement œillée. La diorite et la monzodiorite sont de plus caractérisées par la présence de petites enclaves mafiques centimétriques, étirées et finement grenues, localement décrites comme des schlierens d’amphibolite. Chown (1971) considère qu’il s’agit d’intrusions intermédiaires qui ont été déformées et métamorphisées en même temps que les roches sédimentaires et volcaniques qu’elles coupent. 

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.

L’unité I2D est formée de deux intrusions allongées, orientées NW-SW, qui s’injectent dans la Formation de Voirdye (coin NW du feuillet 32P14). L’intrusion la plus importante mesure 300 m de largeur sur 17 km de longueur. Elle est constituée de syénite à grain moyen, massive à foliée et communément épidotisée et hématitisée. La roche est généralement magnétique et contient du clinopyroxène, de la hornblende, de l’épidote et de la magnétite, en plus du feldspath potassique et du plagioclase. 

ROCHES SÉDIMENTAIRES DU GROUPE DE MISTASSINI

Le SE de la région est recouvert de roches sédimentaires d’âge paléoprotérozoïque appartenant au Groupe de Mistassini, qui reposent en discordance sur les roches archéennes de l’Opatica et du La Grande. Dans la région à l’étude, le Groupe de Mistassini comprend deux formations, soit : la Formation de Papaskwasati (pPpw), à la base, constituée de conglomérat et de grès, et la Formation de Cheno (pPcn2), au sommet, constituée de grès argileux noir (Caty, 1976; Genest, 1989).

Lithogéochimie

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

Géologie structurale

 

La région du lac Chamic (feuillets 32P11 et 32P14) comporte quatre domaines structuraux qui se démarquent par leurs caractéristiques structurales, métamorphiques, lithologiques et géophysiques particulières. Les domaines structuraux de La Sicotière (DSsic) et de Maingault (DSmai) sont localisés dans la Sous-Province de La Grande, alors que les domaines de Gochigami (DSgch) et de Baudeau (DSbad) appartiennent à la Sous-Province d’Opatica. En plus de ces domaines structuraux, la région du lac Chamic comporte trois zones de cisaillement. La première est 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. La deuxième est la Zone de cisaillement de Wabissinane (ZCwab), qui forme la limite entre les domaines structuraux de Gochigami et de Baudeau. La Zone de cisaillement de la Marée (ZCmar) coupe le Domaine de La Sicotière et se scinde en deux branches (nord et sud) dans la partie centre sud du feuillet 32P14.

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 D_n. Les phases antérieures sont désignées D_n-1, D_n-2, etc., et les phases postérieures D_n+1, D_n+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. La description détaillée pour chacune de ces fabriques est disponible dans les fiches structurales respectives des domaines structuraux et zones de cisaillement.

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

Domaine structural/phase de déformation	D2	D3	D4
Domaine structural de La Sicotière (DSsic)	Sn	Sn+1, Pn+1	Sn+2
Domaine structural de Maingault (DSmai)	Sn	Sn+1, Pn+1
Domaine structural de Gochigami (DSgch)	Sn, Pn	Sn+1, Pn+1
Domaine structural de Baudeau (DSbad)	Sn
Zone de cisaillement de La Marée (ZCmar)	Sn		Sn+1
Zone de cisaillement de Poste Albanel (ZCalb)			Sn
Zone de cisaillement de Wabissinane (ZCwab)	Sn

Afin d’être cohérent avec les éléments décrits par Bandyayera et Caron-Côté (2021 et 2023) et Pedreira Pérez et al. (2023), les foliations mylonitiques S_n et les linéations associées L_n 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 D₂

La fabrique S₁ n’a été reconnue en affleurement dans aucun des domaines structuraux de la région du lac Chamic. Les cartes aéromagnétiques du Domaine structural de Gochigami montrent un schéma de plissement polyphasé à l’échelle régionale, suggérant qu’un pli P₂ est replissé par P₃. La figure d’interférence est similaire au type 3 (en crochet) décrit par Ramsay (1967).

Le Domaine structural de La Sicotière a enregistré au moins deux fabriques planaires (S_n = S₂ et S_n+1 = S₃) qui se superposent au litage primaire (S₀) dans le paragneiss de la Formation de Voirdye et les roches métavolcaniques du Groupe de Tichégami. La fabrique S₂ est parallèle au litage, alors que S₃ est oblique avec un angle faible à modéré par rapport à S₂. Bien qu’elle soit plus rarement observée, la fabrique S₃ a également été reconnue dans le gneiss tonalitique du Domaine structural de Gochigami. Il est important de mentionner que, bien que les phases D_n et D_n+1 soient considérées comme distinctes, elles comportent plusieurs similitudes et sont facilement confondues. Elles pourraient donc être le résultat d’un processus de déformation continu.

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 métasédimentaires des sous-provinces de Nemiscau et de La Grande se seraient enfoncées relativement aux gneiss de la Sous-province d’Opatica.

Phase de déformation D₃

La fabrique S₃ observée dans le paragneiss de la Formation de Voirdye et les métavolcanites du Groupe de Tichégami est l’un des indicateurs utilisés pour tracer les charnières de plis régionaux associées à D₃ (P₃). Le stéréogramme des pôles des fabriques planaires S₂ (voir carte structurale) démontre que la fabrique principale des domaines de La Sicotière et de Maingault est généralement orientée NW-SE avec des pendages faibles à forts vers le nord et le sud, suggérant un épisode de plissement P₃. Les cartes aéromagnétiques (D’Amours, 2011) confirment la présence de ces plis régionaux P₃ dont les plans axiaux se confondent avec la fabrique principale S₂.

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. Cette fabrique est également confondue avec la fabrique S₂ des zones de cisaillement de la Marée et de Wabissinane. 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 différencier les faciès métamorphiques en fonction du type de protolite (roche volcanique ou sédimentaire; 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, 1996). Ainsi, ces critères devraient surtout être utilisés pour caractériser le métamorphisme dans les zones de déformation qui coupent des roches quartzo-feldspathiques et, accessoirement, dans les contextes de roches peu déformées.

T app. (°C)	300 °C à 400 °C	400 °C à 500 °C	500 °C à 700 °C	≥700 °C
Faciès	Schistes verts	Transitionnel schistes verts à amphibolites	Amphibolites indifférenciées	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	Séquence barovienne classique (zone à grenat) : QZ-OG-MS-BO-GR(GA)-IM ± CL ± CR ± EP 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	RSG	MBG	Extinction en échiquier

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

Faciès métamorphiques

 

La région du lac Chamic (feuillets 32P14 et 32P11) comprend quatre zones métamorphiques distinctes passant du faciès des schistes verts indifférenciés à celui des granulites. La répartition de ces zones est illustrée sur la carte métamorphique. Pour simplifier, certains minéraux ne sont pas illustrés sur cette figure, notamment l’épidote, étant donné que sa présence est très similaire à celle de la chlorite, de même que la muscovite, puisqu’elle remplace couramment la sillimanite. Les unités de granite pegmatitique de la Suite de Senay et les dykes de diabase ne sont pas illustrées, étant donné leur faible volume et l’absence d’empreinte métamorphique.

La zone des schistes verts est associée au Domaine structural de Baudeau de la Sous-province d’Opatica. L’empreinte métamorphique nulle à faible constitue une caractéristique importante de ce domaine. Dans les roches volcaniques, l’assemblage minéralogique est formé de chlorite, de plagioclase, d’épidote, de biotite et localement de hornblende bleutée.

La zone transitionnelle entre les faciès des schistes verts et des amphibolites est en partie localisée dans les roches volcaniques du Groupe de Michaux, au contact entre les sous-provinces d’Opatica et La Grande, ainsi que dans volcanites du Groupe de Tichégami situées à l’est de la région d’étude. Dans ces segments, les roches mafiques à intermédiaires contiennent une proportion de hornblende bleutée élevée et leur matrice est composée d’épidote, de plagioclase, de biotite et localement de chlorite. La matrice des roches volcaniques n’est pas recristallisée et les grains de quartz ont conservé leur forme anguleuse à subarrondie.

La zone des amphibolites indifférenciées domine la région du lac Chamic. Dans le paragneiss de la Formation de Voirdye et dans les roches métavolcaniques intermédiaires à felsiques du Groupe de Tichégami, elle est caractérisée par l’assemblage à biotite-grenat-sillimanite. À proximité des zones de déformation (p. ex. La Marée sud), les grains de cordiérite apparaissent sous deux habitus distincts. On trouve d’abord des amas pœciloblastiques centimétriques pinnitisés allongés dans la foliation. Au sein d’un même affleurement, la proportion de cordiérite est généralement moyenne à élevée (5 à 10 %, jusqu’à 20 à 30 %). Ces variations de composition soulignent le litage primaire. Ces textures et ces relations pourraient suggérer que l’origine de cette cordiérite est liée à un épisode d’altération hydrothermale antérieur au métamorphisme. Elle serait donc précinématique à syncinématique. Le second type de cordiérite est beaucoup moins évident à identifier et n’est visible qu’en lame mince. Les grains sont petits (50 à 100 μm, jusqu’à 500 μm), systématiquement frais, dans certains cas mâclés et présentent la caractéristique de croître au sein des amas de biotite. Ils ont une forme asymétrique en poisson (fish) faiblement à bien développée. Les textures de cisaillement et le fait que les grains sont non altérés suggèrent que ces derniers sont syncinématiques à tardicinématiques.

Finalement, la zone des granulites est localisée dans la portion nord du feuillet 32P14. Elle est soulignée par la présence d’orthopyroxène, de clinopyroxène et d’évidences de fusion partielle dans le paragneiss de la Formation de Voirdye, le gneiss du Complexe de Maingault, les métavolcanites de la Formation de Mistamiquechamic et, localement, du Groupe du Lac des Montagnes. Les relations texturales ainsi que la composition du mélanosome et du leucosome suggèrent que la déshydratation de la hornblende et de la biotite aurait contribué à l’apparition du pyroxène comme phase péritectique par le biais de réactions telles que : HB + PG = CX = liquide et BT + QX + PG = OX + MG + liquide (Sawyer, 2008). De plus, l’abondance de magnétite et d’ilménite (2 à 5 %, jusqu’à 10 %) aussi bien dans la Formation de Mistamiquechamic que dans le Complexe de Maingault suggère des réactions de fusion partielle nécessitant une fugacité d’oxygène élevée comme BT + PG + QZ = MG + IM + liquide (Sawyer, 2008).

Géologie économique

La région du lac Chamic présente des zones favorables pour huit types de minéralisation que voici :

• • minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques de la Formation de Mistamiquechamic et des groupes de Tichégami et de Michaux;
  • minéralisation de métaux usuels associée aux zones d’altération métasomatique de la Formation de Voirdye;
  • veines de quartz-sulfures aurifères synvolcaniques associées aux roches volcaniques du Groupe de Michaux;
  • minéralisation de type sulfures exhalatifs encaissée dans les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye;
  • minéralisation aurifère associée au conglomérat à cailloux de quartz et au quartzite pyriteux de la Formation de Voirdye;
  • minéralisation aurifère stratiforme dans les formations de fer rubanées de type Algoma du Groupe de Tichégami et de la Formation de Mistamiquechamic;
  • minéralisation magmatique de nickel-cuivre (± cobalt ± éléments du groupe du platine) associée aux roches intrusives des suites mafiques-ultramafiques de Nasacauso et de Chamic;
  • 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 107 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

Minéralisations méconnues et découvertes lors des présents travaux

Minéralisation de sulfures massifs de métaux usuels associée aux roches volcaniques de la Formation de Mistamiquechamic et des groupes de Tichégami et de Michaux

Les groupes de Tichégami et de Michaux ainsi que la Formation de Mistamiquechamic contiennent plusieurs minéralisations de type sulfures massifs polymétalliques (Cu-Zn ± Au) associées à des roches volcaniques. La zone minéralisée d’O’Connor, localisée dans le Groupe du Lac des Montagnes à l’ouest de la région d’étude (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 et de 1 à 5 m d’épaisseur encaissée dans les roches volcaniques felsiques du Groupe du Lac des Montagnes 3 (nAmo3). Un échantillon choisi (2022083188), prélevé par Bandyayera et Caron-Côté en 2021 dans un niveau d’exhalite, a donné 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 de type exhalatif au sein des roches volcaniques de ces trois unités. Celles-ci renferment en effet plusieurs niveaux de formation de fer à oxydes, à silicates, et localement à sulfures. Il s’agit des formations de fer de type Algoma, rubanées et plissées, localisées essentiellement au contact entre les unités volcaniques du Groupe de Tichégami ou de la Formation de Mistamiquechamic d’une part, et la séquence sédimentaire de la Formation de Voirdye d’autre part. Les formations de fer de ce type sont communément localisées stratigraphiquement au-dessus de lentilles de sulfures massifs volcanogènes ou représentent des équivalents latéraux de ces minéralisations (Jébrak et Marcoux, 2008). La minéralisation, essentiellement associée aux niveaux de formation de fer à sulfures et de formation de fer à silicates, montre des alternances de lits centimétriques de chert-magnétite-pyrite-chalcopyrite et de lits à amphibole-grenat-magnétite. Dans la région à l’étude, l’échantillon 2024012297, provenant d’un de ces niveaux minéralisés, présente des teneurs significatives en zinc (301 ppm Zn), en cuivre (178 ppm Cu) et une teneur anomale en arsenic (407 ppm As).

De plus, il est commun d’observer des zones rouillées d’origine probablement volcanogène qui résultent de la circulation et de la percolation de fluides dans des niveaux ou des structures favorables. Dans le Groupe de Tichégami (zone favorable de Tichégami), certains niveaux d’épaisseur décimétrique à métrique contiennent 1 à 50 % de pyrite. Le basalte contient localement l’assemblage amphibole-grenat-pyrite-pyrrhotite-magnétite-biotite qui semble montrer les effets d’une altération hydrothermale métamorphisée. On trouve par endroits des niveaux décimétriques de sulfures semi-massifs à pyrite dans du basalte à grenat-pyrite. Un échantillon provenant d’un de ces niveaux (analyse 2024012304) a donné une valeur de 234 ppm Cu, 214 ppm Zn et 13,9 % S. D’autres analyses provenant de la zone favorable de Tichégami montrent des teneurs anomales en cuivre et en zinc atteignant respectivement 1610 ppm Cu et 3550 ppm Zn (analyses 2024083552 et 2024012316).

Une nouvelle zone minéralisée découverte au cours de nos travaux, la zone minéralisée de Didi, affiche une teneur indicielle de 1,28 % Zn (échantillon 2024012244). Elle correspond à l’affleurement 2024-CD-5034 et est contenue dans un tuf felsique du Groupe de Tichégami, au sein de la Zone de cisaillement de la Marée (ZCmar). La minéralisation est associée à un niveau exhalatif métrique de composition mafique à biotite-chlorite ± pyrite ± magnétite ± gahnite ± sphalérite compris dans une unité de roche volcanique felsique fragmentaire, rubanée, plissée et crénulée. Les grains de sphalérite, mesurant entre 500 et 2000 μm, sont associés à des lits riches en chlorite, tandis que les grains de gahnite (spinelle zincifère), mesurant ∼50 μm, sont plutôt associés aux niveaux quartzo-feldspathiques. La gahnite constitue 3 à 8 % de la roche, et jusqu’à 15 % dans certains niveaux enrichis. La roche est faiblement rouillée et contient des veinules de pyrite disposées parallèlement à la fabrique planaire principale. Des traces de chalcopyrite sont localement associées à la pyrite.

La zone favorable de Michaux regroupe les lambeaux de roches volcaniques du Groupe de Michaux compris dans les roches plutoniques gneissiques de la Sous-province d’Opatica. Les minéralisations observées sont associées à des zones rouillées au sein du basalte amphibolitisé contenant 1 à 10 % de pyrite et, localement, dans des roches métasomatiques à pyrite disséminée. Les analyses ont donné des valeurs significatives en vanadium (372 ppm V), en cobalt (100 ppm Co), en cuivre (212 à 386 ppm Cu) et en zinc (155 à 1150 ppm Zn).

La Formation de Mistamiquechamic est située dans le secteur NE de la région d’étude. Dans celle-ci, la zone favorable de Mistamiquechamic regroupe des minéralisations en pyrite (1 à 10 %), en pyrrhotite et en chalcopyrite (1 à 5 %) encaissées dans de l’amphibolite basaltique et des roches métasomatiques. Les analyses montrent des teneurs significatives en vanadium (344 à 448 ppm V), en cuivre (139 à 421 ppm Cu), en molybdène (8 ppm Mo) et en zinc (157 à 478 ppm Zn).

Les zones favorables de Tichégami, de Michaux et de Mistamiquechamic sont toutes associées à des unités de roches volcaniques associées localement à des formations de fer, des roches ultramafiques et des roches silicoclastiques. Selon Foster et Wilson (1984) et Pearson (2007), cette association lithologique serait un indicateur de fertilité dans les petites ceintures de roches archéennes.

 

Minéralisation de métaux usuels associée aux zones d’altération métasomatique de la Formation de Voirdye

La zone favorable de Gochigami contient des minéralisations associées à une séquence de roches silicifiées et altérées à grenat-sillimanite. Ces roches, assignées à la Formation de Voirdye, sont dérivées de roches sédimentaires clastiques ou de volcanoclastites de composition felsique à intermédiaire. On les trouve dans plusieurs petites zones situées au contact avec les roches volcaniques du Groupe de Tichégami ou de la Formation de Mistamiquechamic. Cette séquence contient des minéralisations stratiformes de pyrrhotite, de chalcopyrite et de pyrite disséminées en niveaux minéralisés caractérisés par une silicification et une altération alumineuse marquée par l’abondance de grenat. Ils contiennent 5 à 30 % de grenat, 5 à 10 % d’aluminosilicates (sillimanite) et 1 à 10 % de sulfures.

Les analyses ont donné des valeurs significatives en vanadium (309 à 576 ppm V), en cobalt (100 ppm Co), en molybdène (10 ppm Mo), en nickel (280 ppm Ni), en zinc (152 à 364 ppm Ni) et en chrome (417 ppm Cr), ainsi que des valeurs anomales en cuivre (152 à 1850 ppm Cu), en lithium (34 à 306 ppm Li) et en or (363 ppb Au).

 

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

La zone favorable de Lac en Crochet 2 est associée à des veines et de veinules de quartz-sulfures synvolcaniques au sein des roches volcaniques du Groupe de Michaux (nAmcx2). Certains affleurements de cette zone se caractérisent par la présence de plusieurs familles de veines associées à une altération en séricite, épidote et hématite. Sur l’affleurement 2024-SL-4192, ces veines constituées de quartz ± épidote ± sulfures sont encaissées dans une andésite fortement silicifiée, épidotisée et chloritisée et s’étendent sur une superficie de 20 m de longueur sur 15 m de largeur. Les veines, préférentiellement orientées NW-SE, sont d’épaisseur millimétrique à décimétrique et sont localement cisaillées. Bien qu’aucune teneur significative n’ait été répertoriée, 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).

 

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

La Formation de Voirdye comprend également des minéralisations de type sulfures exhalatifs (Zn-Pb) dans les roches sédimentaires. La zone minéralisée du Lac Bourier, plus à l’ouest (feuillet 32O14), constitue un exemple de ce type de minéralisation. Cette zone minéralisée présente des teneurs atteignant 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 ouest du secteur du lac Chamic, les zones favorables de Le Veneur 2 consistent en du paragneiss dérivé de wacke et légèrement altéré en chlorite, ainsi qu’en une roche calcosilicatée contenant de la biotite accompagnée localement de hornblende et de calcite. Elles correspondent à des zones d’altération silicifiées et métamorphisées qui contiennent jusqu’à 5 % de pyrite disséminée et localement jusqu’à 3 % de pyrrhotite.

Dans le secteur d’étude, les analyses 2024012317, 2024012320, et 2024012491 ont donné des valeurs significatives de 359 ppm Zn, 391 ppm V, 101 à 126 ppm Cu, 12 ppm Cs, 28 ppm W, 57 à 84 ppm Li, 152 ppm Ni et 520 ppm Cr. Ces valeurs anomales en zinc, comparables aux teneurs obtenues dans les zones favorables de Gardes (feuillet 32O16) et de Le Veneur 1 (feuillet 32P13), ainsi que le contexte stratigraphique favorable représenté par le contact entre les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye et les roches volcaniques du Groupe de Tichégami, semblent souligner le potentiel de la Formation de Voirdye pour des minéralisations de type exhalatif.

 

Minéralisation aurifère associée aux conglomérats à cailloux de quartz et aux quartzites pyriteux de la Formation de Voirdye

La Formation de Voirdye représente typiquement une séquence de roches sédimentaires comprenant, à la base, du conglomérat (nAvrd1) surmonté par des niveaux d’arénite quartzitique (nAvrd2b) et de quartzite (nAvrd3). Dans la région d’étude, les conglomérats contiennent des cailloux et des galets de quartz moyennement à fortement déformés dans une matrice très quartzeuse finement à moyennement grenue. Cette matrice est caractérisée par l’assemblage à muscovite-sillimanite-fuchsite-grenat et contient de la pyrite finement disséminée. Des grains de cordiérite sont localement observés entre les fragments de quartz. Le conglomérat est systématiquement associé à des unités d’arénite quartzitique et de quartzite.

La minéralisation est contenue dans les niveaux quartzitiques (affleurements 2024-DB-1021 et 2024-DB-1055) et, localement, dans un niveau conglomératique (affleurement 2024-GS-2180). Ce niveau métrique de conglomérat contient plusieurs lentilles de 10 à 15 cm d’épaisseur de sulfures semi-massifs au sein d’une zone plus déformée. Les lentilles sont formées de 15 à 65 % de pyrite accompagnée de traces de pyrrhotite et de magnétite. Les analyses 2024083567, 2024083568 et 2024083569 provenant de l’affleurement 2024-GS-2180 montrent des valeurs anomales en cuivre (343 à 711 ppm Cu) et des valeurs significatives en lithium (92 à 170 ppm Li), en nickel (165 à 377 ppm Ni) et en zinc (152 ppm Zn).

Les niveaux quartzitiques minéralisés contiennent entre 1 et 5 % de pyrite localement cubique et jusqu’à 25 % de grenat, associés par endroits à des traces de magnétite, d’hématite et de chalcopyrite. Les analyses 2024012295, 2024083546 et 2024012301 ont donné des valeurs significatives en césium (12 à 61 ppm Cs), en lithium (196 à 262 ppm Li), en zinc (219 à 315 ppm Zn), en scandium (14 à 16 ppm Sc) et en or (68 ppb Au).

La zone favorable de Baudeau 1 regroupe des niveaux de conglomérat et de quartzite présentant un potentiel aurifère. Elle comprend des niveaux de 1,5 et 2 km de longueur et d’une épaisseur variant entre 150 et 270 m localisés au contact de la Formation de Voirdye avec le basalte amphibolitisé du Groupe de Tichégami. Ces conglomérats quartzitiques présentent des ressemblances avec ceux de la Formation d’Apple (nAap) cartographiés dans le secteur du lac Sakami (feuillets 33F02 et 33F03).

 

Minéralisation aurifère stratiforme dans les formations de fer rubanées de type Algoma du Groupe de Tichégami et de la Formation de Mistamiquechamic

 Les séquences volcaniques du Groupe de Tichégami et de la Formation de Mistamiquechamic comprennent plusieurs niveaux de formation de fer de type Algoma qui sont généralement localisés au sommet de ces unités. Une alternance de roches volcaniques et de formation de fer est également observée dans le Groupe du Lac des Montagnes, à l’ouest de la région d’étude (feuillets 32O11, 32O15 et 32O16). Les formations de fer rubanées du Groupe de Tichégami sont à silicates, à oxydes ainsi qu’à sulfures. Les niveaux à silicates définissent une succession de rubans riches en amphibole ferrugineuse hypidiomorphes (grunérite) et de rubans cherteux, tandis que les niveaux à oxydes sont caractérisés par une alternance de rubans centimétriques de chert et de magnétite bleutée. Ces niveaux sont interstratifiés avec des niveaux à sulfures pouvant atteindre 25 % de pyrite finement disséminée ou en amas, qui contiennent des lamines millimétriques de chalcopyrite (affleurement 2024-NT-3039). La formation de fer à silicates est non magnétique, contrairement à celle à oxydes.

Les zones favorables de Cabat 2 regroupent des formations de fer de type Algoma montrant un potentiel aurifère. Des analyses ont donné des valeurs significatives en zinc (223 à 345 ppm Zn), en cuivre (149 à 189 ppm Cu) et en fer (10,8 à 29,1 % Fe), ainsi que des valeurs anomales en arsenic (260 à 594 ppm As).

Les formations de fer rubanées de la Formation de Mistamiquechamic sont à silicates et à oxydes. L’affleurement 2024-CD-5042 montre une séquence de formation de fer à silicates et oxydes (grunérite, grenat et magnétite) interstratifiée avec des niveaux à silicates (hornblende et grunérite). Le niveau à silicates et à oxydes contient <1 à 2 % de pyrite disséminée et, localement, des traces de chalcopyrite. Les échantillons 2024012278 et 2024012319 ont donné respectivement des valeurs de 17,2 % et 16,7 % Fe. La zone favorable du Lac 31794, un niveau de formation de fer de type Algoma au sein de la Formation de Mistamiquechamic, montre également un potentiel aurifère.

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

Les intrusions de Nasacauso et de Chamic 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 chromite stratiforme (p. ex. zone minéralisée du Lac des Montagnes-Sud) (Bandyayera et Caron-Côté, 2023). La région à l’étude offre donc un fort potentiel pour les minéralisations de Ni-Cu ± EGP ± Cr (zone favorable de Nasacauso 15) associées aux roches intrusives de la Suite mafique-ultramafique de Nasacauso. Des intrusions ultramafiques du même type sont également observées dans la portion nord de la CLM (Suite mafique-ultramafique de Chamic), dans les roches volcaniques de la Formation de Mistamiquechamic, et au sud de la CLM (unité lithologique I4a), encaissées dans les roches volcano-sédimentaires du Groupe de Michaux. Ces unités coïncident avec des anomalies magnétiques positives d’étendue latérale kilométrique. Les minéralisations sont associées à des niveaux de péridotite généralement litée montrant des zones de cumulats d’olivine ou de pyroxène en cristaux millimétriques à centimétriques.

Dans la région d’étude, 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 du Groupe de Tichégami. Cette position stratigraphique est similaire à celle de la Suite ultramafique de Koper Lake, dans le SE du Cercle de feu (Ring of Fire) de l’Ontario, qui constitue l’unité encaissante de plusieurs minéralisations importantes de Ni-Cu-EGP-Cr (Houlé et  al., 2015 et 2020). Des analyses provenant des intrusions ultramafiques de la zone favorable de Nasacauso ont donné des valeurs significatives en or (79 ppb Au), en vanadium (379 ppm V), en cobalt (117 à 136 ppm Co) et en zinc (163 à 638 ppm Zn), ainsi que des valeurs anomales en arsenic (486 à 1470 ppm As), en chrome (428 à 5520 ppm Cr), en nickel (150 à 1920 ppm Ni) et en cuivre (136 à 630 ppm Cu).

Les intrusions ultramafiques de la Suite mafique-ultramafique de Chamic qui montrent un potentiel pour les minéralisations de Ni-Cu ± EGP ± Cr forment la zone favorable de Chamic 1. Les analyses ont donné des valeurs significatives en vanadium (383 à 478 ppm V), en cobalt (100 ppm Co) et en zinc (161 à 537 ppm Zn), ainsi que des valeurs anomales en nickel (959 à 2210 ppm Ni), en chrome (1360 à 2580 ppm Cr) et en cuivre (152 à 896 ppm Cu).

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 du Groupe de Tichégami dans le secteur à l’étude, sont localement présentes dans les paragneiss de la Formation de Voirdye. Le gisement de Whabouchi, localisé à ~180 km au SW du secteur d’étude (feuillet 32O12), représente l’exemple type des dépôts lithinifères de la région. Les ressources mesurées de ce gisement 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 la région à l’étude, les pegmatites de la Suite de Senay (nAsny1), localement riches en tourmaline-grenat-biotite ± muscovite ± sillimanite, sont relativement abondantes. Les zones favorables de Senay ciblent les intrusions qui ont attiré notre attention durant les travaux de l’été 2024 en raison de leur minéralogie (abondance de tourmaline, grenat et muscovite) et de leurs structures magmatiques (rubanement primaire et zonation). Certaines de ces pegmatites granitiques contiennent 1 à 5 % de pyroxène verdâtre, comme dans le secteur du lac de la Marée (feuillets 32O09 et 32O16).

Plusieurs valeurs significatives et anomales, ainsi que des valeurs indicielles en lithium, césium et béryllium (zone minéralisée de Licé) ont également été obtenues dans du paragneiss, du quartzite et des roches métasomatiques de la Formation de Voirdye et de l’amphibolite basasaltique, des roches volcaniques felsiques à intermédiaires et des roches métasomatiques du Groupe de Tichégami. Ainsi, des valeurs comprises entre 30 et 2000 ppm Li, 8 à 32 ppm Ta et 5 à 977 ppm Cs ont été obtenues dans des roches autres que de la pegmatite granitique. Sur la carte (voir carte interactive), ces analyses sont réparties le long d’un niveau coïncidant grossièrement avec la Zone de cisaillement de la Marée qui coupe les roches volcano-sédimentaires de la ceinture du Lac des Montagnes.

La zone minéralisée de Licé est localisée dans la portion occidentale du feuillet 32P14, à proximité de la branche sud de la Zone de cisaillement de la Marée (ZCmar). Elle correspond à un dyke altéré et rouillé de pegmatite granitique à grenat centimétrique qui coupe un niveau de formation de fer rubanée du Groupe de Tichégami (affleurement 2024-GS-2046). L’analyse 2024012578 a donné des valeurs indicielles en lithium (1190 ppm Li) et en béryllium (1062 ppm Be), ainsi que des teneurs anomales en césium (411 ppm Cs), en rubidium (2350 ppm Rb) et en tantale (24 ppm). La formation de fer à silicates, formée de l’assemblage biotite-grenat-grunérite-graphite-pyrite, contient des traces de holmquistite (amphibole lithinifère). Cette roche rouillée et fortement déformée a également révélé des teneurs anomales en lithium (731 ppm Li) et en césium (207 ppm Cs; analyse 2024012305).

À ∼225 m au NE, un échantillon choisi (analyse 2024012266) d’amphibolite basaltique à grenat et holmquistite moyennement déformée provenant de l’affleurement 2024-SL-4015 a donné des valeurs indicielles en lithium et césium (0,2 % Li et 977 ppm Cs). Cet échantillon provient d’une séquence moyennement à fortement déformée comprenant du basalte amphibolitisé (nAtg1), des roches métasomatiques à grenat dérivées de roches volcaniques mafiques à felsiques (nAtg2) et d’une formation de fer à silicates et oxydes (nAtg4). Cet ensemble, associé au Groupe de Tichégami, est coupé par des dykes de pegmatite granitique à grenat ± tourmaline ± muscovite ± biotite de la Suite de Senay (nAsny). De plus, un échantillon choisi (2024012312) issu d’un niveau rouillé de roche métasomatique à grenat du même affleurement montre aussi des valeurs anomales en lithium (849 ppm Li) ainsi que 5,23 % As et 198 ppm Be.

Deux autres valeurs anomales en lithium ont été observées à des distances de 300 m et 920 m de la zone minéralisée de Licé. Ces échantillons ont donné des teneurs de 418 ppm Li (2024012229) et 306 ppm Li (2024012218), respectivement. Le premier échantillon est localisé dans un niveau de roche volcanique felsique fortement plissé et déformé, alors que le second provient d’une formation de fer à silicates formée de rubans de chert alternant avec des niveaux à grunérite-grenat.

L’hypothèse privilégiée pour expliquer la présence de valeurs en lithium dans les amphibolites de la zone minéralisée de Licé veut qu’elles soient associées à des halos d’altération entourant des intrusions de pegmatites lithinifères exposées (affleurement 24-GS-2046) ou non, qui s’injectent dans les roches volcaniques et les formations de fer du Groupe de Tichégami. La présence d’autres intrusions de pegmatite à spodumène dans les environs immédiats de ces affleurements est donc fort probable.

Dans une seconde hypothèse, les minéralisations lithinifères seraient associées génétiquement aux roches volcaniques mafiques métasomatisées. En général, ces minéralisations sont plutôt associées à des argiles provenant de la météorisation ou au métasomatisme de roches volcaniques felsiques ou sédimentaires, ou encore à des systèmes magmatiques-hydrothermaux de la croûte moyenne à supérieure, comme les pegmatites à lithium-césium-tantale (LCT; Bowell et al., 2020; Pesquera et al., 2020). Cependant, le lithium est un élément mobile dans les fluides hydrothermaux aqueux et dans les saumures, et celui-ci remplace facilement le magnésium dans la structure cristalline des minéraux (Gloaguen et al., 2023, Bowell et al., 2020). Étant donné le grand volume de roches volcaniques felsiques à intermédiaires constituant la ceinture du Lac des Montagnes, il est possible que le lithium ait été remobilisé de ces unités, puis transporté par les fluides hydrothermaux jusqu’aux sites de dépôt en remplacement du magnésium des minéraux ferromagnésiens dans les amphibolites. La Zone de cisaillement de la Marée aurait pu agir comme conduit permettant la circulation de ces fluides.

 

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 Chamic 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. Les prochains levés géologiques du Ministère vers l’est (feuillets 32P10, 32P12, 32P15 et 32P16) devraient permettre à la fois de circonscrire l’extension de cette ceinture et de tracer le prolongement de la Zone de cisaillement de Poste Albanel, qui marque la limite entre l’Opatica et le La Grande;

• De nouveaux travaux de cartographie permettront de caractériser cette limite, en plus de mieux définir ce métallotecte d’envergure régionale encore méconnu;

• Le secteur NE de la région du lac Chamic se distingue nettement du reste de la région par une susceptibilité magnétique élevée, un faciès métamorphique plus élevé (faciès des granulites dans toutes les roches) et des structures réorientées d’E-W vers le NW-SE. La carte tectonostratigraphique de Cleven et al. (2020) suggère que ce secteur corresponde à un domaine métasédimentaire transitionnel entre le La Grande et l’Opatica. Nos travaux ont identifié de nouvelles unités de socle plutono-gneissique migmatitisées, fortement injectées d’intrusions mafiques-ultramafiques kilométriques et recouvertes de roches volcano-sédimentaires. Il est recommandé de poursuivre vers l’est la cartographie détaillée de ce domaine qui semble marquer la zone transitionnelle entre l’Opinaca, au nord, et le La Grande, au sud;

• Avant nos travaux, la compilation géologique du SIGÉOM montrait que les zones géologiques de la partie nord de l’Opatica étaient constituées de migmatite à trame de paragneiss et/ou d’amphibolite, avec 30 à 60 % de mobilisat granitique. Nos travaux démontrent qu’il s’agit plutôt de gneiss tonalitique et de tonalite 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;
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• 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 Gaëlle Saint-Louis, ing., M. Sc. gaelle.st-louis@mrnf.gouv.qc.ca Nicolas Talon, géo. stag. nicolas.talon@mrnf.gouv.qc.ca
Géochimie	Olivier Lamarche, géo., M. Sc.
Géophysique	Rachid Intissar, géo., M. Sc.
Évaluation de potentiel	Olivier Lamarche, géo., M. Sc.
Logistique	Marie Dussault, coordonnatrice
Géomatique	Karine Allard
Conformité du gabarit et du contenu	François Leclerc, géo., Ph. D.
Accompagnement /mentorat et lecture critique	Claude Dion, ing., 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 chaleureusement le stagiaire en géologie Sacha Lafrance et l’ingénieur en géologie Claude Dion, ainsi que les étudiantes et étudiants Claudel Descoteaux, Tristan Caron, Amsatou Hamzah Diallo et Jérémi Beaudet. Nous aimerions souligner le bon travail du cuisinier, de l’aide-cuisinière et de l’homme de camp Rock-Robert Bilodeau, Réjanne Dion et 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 Héli Inter. Les pilotes Clément Covillault, Anthony Rolland et Noémie Descombres ainsi que les mécaniciens Benoit Gagnon Carpentier, Gaël Lachance et Raphaël Lachance ont accompli leur travail avec efficacité et professionnalisme. Nous saluons finalement les géologues du projet Caulincourt, William Chartier-Montreuil et Charles Saint-Laurent, pour leur collaboration et l’agréable cohabitation.

Références

 

Publications du gouvernement du Québec

Autres publications