Synthèse géologique et métallogénique de la région de Clova jusqu’au nord du Lac-Saint-Jean, parties ouest et centrale de la Province de Grenville, Québec, Canada

La région couverte par cette synthèse va de la région de Clova jusqu’au nord du Lac-Saint-Jean et couvre 34 feuillets à l’échelle 1/50 000 dans les parties ouest et centrale de la Province de Grenville (Parautochtone et Allochtone). Il s’agit d’une synthèse géologique et métallogénique de nos travaux antérieurs (2014 à 2022) qui propose un modèle géodynamique régional en se basant sur la géochimie, la géologie structurale, le métamorphisme et la géochronologie. La datation des suites et des complexes de la région a permis d’identifier des évènements ignés, sédimentaires et métamorphiques s’étalant du Néoarchéen au Grenvillien tardif et Post-grenvillien. Dans le domaine parautochtone, le Néoarchéen est documenté par le Complexe du Grand Lac Victoria (2654 ±8 Ma) et par la Syénite de Gertrude (2654 ±1 Ma).

Dans le domaine allochtone, plusieurs orogenèses et évènements ont été documentés, allant de l’Orogenèse prélabradorienne à l’Orogenèse grenvillienne. L’Orogenèse labradorienne est définie par les roches de la Suite plutonique de Degré (1674 ±15 Ma,) alors que l’évènement wakehamien est représenté par l’emplacement de la Suite intrusive de Bolduc (1540 ±13 Ma). L’Orogenèse pinwarienne est définie par la Suite plutonique de Hibbard (1503 ±35 à 1468 ±7 Ma) mise en place dans un environnement tectonique d’arc magmatique. L’évènement elsonien est caractérisé par la mise en place de plusieurs suites, roches sédimentaires et volcaniques pendant l’Elsonien précoce (1450 à 1350 Ma) et l’Elsonien moyen (1350 à 1290 Ma), caractérisant un environnement d’extension de longue durée. L’Elzévirien (1230 à 1180 Ma) est surtout défini par le dépôt de trois bassins volcano-sédimentaires dont les complexes de Wabash (<1204 ±2 Ma) et de Barrois (<1224 ±18 Ma) et par la Suite supracrustale de L’Ascension (<1,28 Ga). L’évènement adirondien (1180 à 1080 Ma) est caractérisé par le dépôt de la Séquence supracrustale de Saint-Onge (1163 ±18 et 1150 Ma) et par la mise en place de grands volumes de roches mafiques à l’ultramafiques comme la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean (1169 à 1135 Ma). L’Orogenèse grenvillienne (1080 à 986 Ma) est caractérisée par la mise en place de nombreuses suites plutoniques de composition variée allant de roches mafiques à felsiques mises en place dans un environnement de type arc magmatique et/ou de type rupture de plaque. L’évènement post-grenvillien est constitué de roches alcalines et potassiques mises en place à la fin de l’extension crustale. Durant ces orogenèses et évènements tectoniques, il y a eu une mise en place de plusieurs types de minéralisations (Ni-Cu magmatique, Fe-Ti-P-V, éléments de terres rares, minéraux industriels) définissant ainsi un potentiel minéral non négligeable dans la région à l’étude.

La synthèse géologique et métallogénique de la région de Clova jusqu’au nord du Lac-Saint-Jean a permis de :

1 – réinterpréter et d’uniformiser les unités géologiques sur les cartes avec une interprétation raisonnable;

2 – classer les intrusions plutoniques selon leur âge (datation U-Pb sur zircon);

3 – établir des périodes métamorphiques, liées au raccourcissement crustal, en se basant sur les datations U-Pb sur zircon;

4 – documenter les bassins sédimentaires et roches volcaniques associées;

5 – établir les environnements tectoniques de mise en place des roches datées de la région.

 

Méthode de travail

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1918. Il inclut aussi les références citées dans le rapport. Une liste plus exhaustive peut être trouvée dans la base de données documentaire EXAMINE.

Subdivisions de la Province de Grenville

Les premières subdivisions de la Province de Grenville sont issues de Stockwell (1964) qui s’est appuyé sur quelques échantillons de roches ayant retourné des âges prégrenvilliens. Wynne-Edwards (1972) a divisé la province en sept domaines principaux, en mettant au jour un couloir étroit et parallèle au Front de Grenville, nommé alors la « Zone tectonique du front de Grenville ». Rivers et al. (1989) s’est appuyé sur des critères tectoniques, magmatiques et métamorphiques pour subdiviser la Province de Grenville en trois domaines : le Parautochtone, l’Allochtone polycyclique et l’Allochtone monocyclique. Le domaine parautochtone est limité par le Front de Grenville au nord et par la Zone de charriage de l’Allochtone (Allochton Bundary Thrust ou ABT) au sud. L’Allochtone comprend l’Allochtone polycyclique, formé de roches ayant subi les différentes orogenèses prégrenvilliennes ainsi que l’Allochtone monocyclique, qui correspondrait plutôt aux roches supracrustales qui ont subi uniquement une phase orogénique (Orogenèse grenvillienne).

La Province de Grenville est subdivisée en trois secteurs géographiques (ouest, central et est). De façon arbitraire, la partie ouest du Grenville s’étend de Trois-Rivières jusqu’à la frontière avec l’Ontario. La partie est du Grenville occupe la région de Sept-Îles jusqu’au Labrador (Terre-Neuve-et-Labrador). La partie centrale du Grenville se situe entre les deux, soit à partir de Sept-Îles à l’est, jusqu’à Trois-Rivières à l’ouest.

Hofmann (1990) a créé une subdivision qui est basée sur des éons géologiques (géons) qui impliquent une échelle d’intervalle de temps géologique. Gower et Krog (2002) ont proposé une classification des périodes géologiques basée sur les orogenèses (avec compression dominante) et les évènements anorogéniques (avec extension dominante) et qui est définie dans la partie est du Grenville; cette classification est utilisée dans la présente synthèse. Il existe aussi une subdivision de la Province de Grenville en ceintures basée sur leurs protolites et leurs degrés de métamorphisme distincts (Rivers, 2008; Rivers et al., 2012). Des évènements orogéniques comme le Shawiniganien (1190 à 1140 Ma), l’Ottavien (« Ottawan »; 1090 à 1020 Ma) et le Rigolet (1005 à 980 Ma) sont également utilisés comme classifications de la Province de Grenville (voir Rivers et al., 2012 et les références citées).

Lithostratigraphie

Une description plus détaillée des différentes unités stratigraphiques est disponible dans le Lexique stratigraphique via les hyperliens correspondants.

Les orogenèses et évènements dans la Province de Grenville ainsi que leurs cadres géodynamiques

Archéen (>2500 Ma) : Parautochtone

Les roches cartographiées dans le Parautochtone québécois sont constituées de roches d’âge archéen (Complexe de Ulamen, Suite migmatitique de Petshi) et paléoprotérozoïque (Groupe de Gagnon). Ces trois unités sont localisées dans la partie centrale de la Province de Grenville, plus précisément dans la région du barrage Daniel-Johnson, sur la Côte-Nord. Dans la région couverte par cette synthèse, les deux unités datées dans le Parautochtone d’âge néoarchéen sont le Complexe du Grand Lac Victoria (2654 ±8 Ma, Philippe et al., 1990; 2654 ±2 Ma, Roffeis et al., 2016) et la Syénite de Gertrude (2654 ±1 Ma, Roffeis et al., 2016). Le Complexe du Grand Lac Victoria est constitué de paragneiss, paragneiss migmatitique, migmatite, amphibolite (roches volcaniques), roches intrusives felsiques, intermédiaires, mafiques et ultramafiques. Quant à la Syénite de Gertrude, elle est composée de syénite avec ou sans quartz, de granite à feldspath alcalin et de gabbronorite. Cette dernière est cogénétique avec le faciès syénitique.

D’un point de vue géochimique, les roches felsiques du Complexe du Grand Lac Victoria coïncident bien avec le domaine des TTG (tonalite-trondhjémite-granodiorite) archéennes.

Prélabradorien (2500 à 1710 Ma)

Le Prélabradorien a été défini par Gower et Krogh (2002) sur une période allant de 1900 à 1710 Ma, principalement dans la partie est de la Province de Grenville, au Labrador. Cette période est cependant moins reconnue dans le reste de la province et semble moins documentée. Gower (2012) cite plusieurs mises en place de roches avant le Labradorien, comme l’évènement orogénique de Eagle River (1810 à 1770 Ma). Également, la mise en place de granitoïdes dans le terrane de Mealy Mountains entre 1782 et 1712 Ma (Gower et Krogh, 2002). Le Prélabradorien n’étant pas bien défini, il devrait correspondre aux âges des roches compris entre 2500 et 1710 Ma. Pendant cette période, principalement entre ~1900 et 1790 Ma, une série d’orogenèses accrétionnaires comme les orogenèses du Pénokéen, du Makkovikien et du Kétilidien, ont affecté le continent Laurentia (Gower et Krogh, 2002; 2003). Dans la partie centrale (Parautochtone) de la Province de Grenville, au Québec, seuls le Groupe de Gagnon (quartzite à 1875 ±43 Ma; Moukhsil et al., 2013a, Moukhsil et Solgadi, 2017) et un dyke de granite (1741 ±32 Ma, Dunning et Indares 2010) sont documentés durant la période prélabradorienne. Cependant, d’autres roches du même âge ont été reconnues dans le secteur ouest du Parautochtone, en Ontario. Toutes ces roches reposent en discordance sur les roches archéennes. Aucune mise en place de roches pendant cette période n’est reconnue dans la région à l’étude.

Labradorien (1710 à 1600 Ma)

L’évènement labradorien a été introduit par Gower et Krogh (2002, 2003) dans la partie est du Grenville, à l’est du Labrador, pour désigner des roches anorthositiques ainsi que mafiques à ultramafiques ayant des âges entre 1710 et 1660 Ma (Gower, 2019) et mises en place en contexte d’accrétion dans un environnement d’arc. À l’est du Québec, les intrusions plutoniques de cet âge sont le granite mégacristique de Deep Cove et la Suite intrusive de Mealy Mountains. Dans la partie centrale du Grenville, le terrane de Molson Lake a été daté au Labrador à 1651 ±5 Ma (Gower et al., 1992) et semble se poursuivre au Québec. L’Anorthosite de Seignelay (1691 ±85 Ma, Indares et al., 1998, Mathieu et Bilodeau, 2020), la Suite intrusive de Sacoche (1638 +15/-8 Ma, Indares et al., 1998, Mathieu et Bilodeau, 2020), la Suite de Mouchalagane ainsi que les lambeaux labradoriens dans le Complexe de Canyon (1630 à 2650 Ma, Dunning et Indares, 2010, Indares et al., 1998, Moukhsil et al., 2013a et b) font partie des unités d’âge labradorien. À l’ouest du Québec, dans la région étudiée, seulement la Suite plutonique de Dugré (1674 ±15 Ma, Moukhsil et al., 2015) a été identifiée comme labradorienne. Le Labradorien est donc caractérisé en premier lieu par un magmatisme mafique (gabbro, gabbronorite et anorthosite), et en deuxième lieu, par une mise en place des roches felsiques à intermédiaires. La géochimie de la Suite plutonique de Dugré et celle d’un échantillon de métagabbronorite du lambeau mafique du Complexe de Canyon (Moukhsil et Solgadi, 2017) indique que leur mise en place a eu lieu dans un environnement d’arc magmatique. Le même environnement a été établi pour la Suite intrusive de Mealy Mountains (1660 +11/-9 Ma, Gower et Krogh, 2003; et Gower, 2012) et le granite mégacristique de Deep Cove à 1632 Ma, à l’est de Blanc-Sablon, sur la Côte-Nord.

Wakehamien (1600 à 1520 Ma)

Gobeil et al. (2003) ont établi l’évènement wakamien (ou le Wakehamien) entre Sept-Îles et Havre-St-Pierre dans la partie est du Grenville. Selon ces auteurs, il couvre une période de 80 Ma (1600 à 1520 Ma) et correspondrait surtout au dépôt des sédiments dans des bassins d’arrières-arc (Wakeham-Est; p. ex. Groupe de Wakeham et Complexe de Buit, Wodicka et al., 2003). Dans la partie centrale du Grenville, Moukhsil et al. (2011 et 2013a, b) ont reconnu une activité magmatique impliquant la mise en place de la Suite plutonique des Outardes (1528 ±30 Ma). Dans la partie ouest de Grenville, on trouve la Suite intrusive de Bolduc (1540 ±13 Ma; David, 2023) mise en place dans un environnement d’arc magmatique.

Pinwarien (1520 à 1450 Ma)

L’Orogenèse pinwarienne (ou le Pinwarien) couvre une période de 1520 à 1450 Ma et a été reconnue dans l’est (terrane de Pinware), au centre (Suite plutonique de Bardoux) et à l’ouest (Granitoïdes de Britt) de la Province de Grenville. Le Pinwarien a été défini d’abord par Tucker et Gower (1994) pour les roches mises en place entre 1500 et 1470 Ma. Le terme « terrane de Pinware » a été introduit auparavant par Gower et al. (1988). Gower et Krogh (2002) ont redéfini l’Orogenèse pinwarienne dans l’intervalle de 1520 à 1460 Ma. Plus tard, Heaman et al. (2004) ont identifié une activité magmatique pinwarienne dans la partie est du Grenville. À la limite ouest de la partie centrale du Grenville, dans la région de la Mauricie (Trois-Rivières), Rondot (1978) a entres autres reconnu le Groupe de Montauban, qui est constitué de roches supracrustales métasédimentaires et métavolcaniques datées à 1450 Ma (Nadeau et van Breemen, 1994). Moukhsil et al. (2015) ont cartographié un ensemble de roches volcano-sédimentaires du même type que celui du Groupe de Montauban et qui a été daté à 1442 ±8 Ma (Papapavlou et al., 2022) et qui aurait été mis en place pendant l’Elsonien. Le modèle mis de l’avant pour l’environnement de mise en place de ce groupe est celui d’un arc océanique équivalent à celui identifié par Gower et Krogh (2002, 2003) pendant le Pinwarien (Nadeau et al., 1992; Nadeau et van Breemen, 1994; Moukhsil et Solgadi, 2017; Papapavlou et al., 2020).

Dans la région étudiée, le Pinwarien est représenté par la mise en place de la Suite plutonique de Hibbard qui regroupe plusieurs faciès plutoniques (monzodiorite, monzonite quartzifère, jotunite, opdalite, mangérite et syénogranite) mis en place à 1468 ±7 Ma (Mouhsil et al., 2015) dans un environnement d’arc volcanique (Pearce et al., 1984, Whalen et Hidebrand, 2019).

 

Elsonien (1450 à 1230 Ma)

L’Orogenèse elsonienne a été introduite par Stockwell (1964) dans la partie est du Grenville, au Labrador, comme un épisode géologique surtout caractérisé par la mise en place des suites AMCG (anorthosite-mangérite-charnockite-granite) associées à des troctolites, des gabbros et des monzonites quartzifères. Selon Emslie (1978), l’Elsonien représente un évènement géologique caractérisé par un magmatisme anorogénique mis en place au centre du Labrador entre 1500 et 1400 Ma. En revanche, Gower et Krogh (2002) ont défini l’Elsonien comme un évènement tectonique d’une durée de 220 Ma, allant de 1450 à 1230 Ma. Ces auteurs l’ont subdivisé en trois sous-périodes : 1) Elsonien précoce (1450 à 1350 Ma); 2) Elsonien moyen (1350 à 1290 Ma); et 3) Elsonien tardif (1290 à 1230 Ma).

Elsonien précoce (1450 à 1350 Ma)

 

Dans la région étudiée, l’Elsonien précoce est documenté par la Suite plutonique de Vermillon, le Complexe de la Bostonnais, la Suite magmatique de Lacoste et la Suite plutonique de Bardeau. Il est caractérisé par un magmatisme felsique à intermédiaire dans un environnement d’arc magmatique. L’Elsonien précoce est plus présent dans la partie centrale de la Province de Grenville avec la mise en place des anorthosites et des suites AMCG comme la Suite anorthositique de Rivière-Pentecôte et son enveloppe plutonique, entre 1354 et 1373 Ma (Machado et Martignole, 1988; Moukhsil et al., 2011), du Complexe gneissique du Cap-à-l’Est (1391 Ma, Hébert et al., 2009; Moukhsil et al., 2009) et de la Séquence supracrustale de Saint-Yves à 1391 Ma identifiée par Hébert et al. (2009), et du Complexe de Matamec (1351 et 1378 Ma) constitué principalement de roches mafiques (dans Moukhsil et Solgadi, 2017).  

Elsonien moyen (1350 à 1290 Ma)

L’activité magmatique durant l’Elsonien moyen est moins développée que celle observée à l’Elsonien précoce. Dans la région étudiée, l’Elsonien moyen est représenté par la Suite plutonique de Pope, le Complexe du Parc des Laurentides et la Suite plutonique de Tower. Ces unités, très hétérogènes, sont coupées par des granites et des dykes de pegmatite et de syénite dont les âges sont indéterminés. La géochimie des roches des unités elsoniennes de la région indique une mise en place dans un environnement d’arc volcanique évoluant vers l’intraplaque. 

Elsonien tardif (1290 à 1230 Ma)

Dans la région d’étude, nous n’avons pas documenté de roches de l’Elsonien tardif. Cependant, au sud-ouest de la région, dans la partie est de la Province de Grenville, cette période est caractérisée par des roches sédimentaires et volcaniques associées au Complexe de Canyon ainsi que la mise en place de roches ignées comme la Mangérite de Joncas (1247 Ma, Moukhsil et al., 2009) situées au nord de Baie-Comeau, dans la région de Labrieville. Le diagramme géochimique (p. ex. Whalen et al., 1987; Moukhsil et Solgadi, 2017) indique que la mangérite verdâtre coïncide avec le domaine des granites anorogéniques et se situe dans celui des granites intraplaques sur le diagramme des environnements tectoniques de Pearce et al. (1984).

Elzévirien (1230 à 1180 Ma)

Moore et Thompson (1980) ont introduit l’Orogenèse elzévirienne dans l’intervalle de 1300 à 1200 Ma dans le SW de la Province de Grenville, en Ontario. McLelland et al. (1996) l’avaient définie entre 1350 et 1180 Ma, alors que Rivers et al. (2012) ont attribué à ces roches un intervalle d’âge entre 1245 et 1225 Ma. Gower et Krogh (2002) l’ont établi dans une fourchette de 1230 à 1180 Ma, même si les roches de cette orogenèse ne sont pas connues dans la partie est du Grenville, du côté du Labrador. Dans la partie ouest du Grenville québécois, les roches sédimentaires de la Suite supracrustale de Rabot (domaine de Caïn, âge maximal de 1217 Ma) y sont associées (David et al., 2009).

Dans la région étudiée, l’Elzévirien est caractérisé par des bassins sédimentaires formés par les complexes de Wabash et Barrois. Le Complexe de Wabash, avec un âge maximal de dépôt à ∼1204 Ma (Moukhsil et al., 2015). En se basant sur le degré de métamorphisme et les relations sur le terrain, l’unité est constituée, de la base au sommet, de : paragneiss migmatitisé et migmatite, quartzite et wacke quartzitique, marbre calcitique à dolomitique et roches calcosilicatées, amphibolite, grenatite accompagnée de roches quartzo-feldspathiques et de formation de fer au faciès des silicates et des oxydes accompagnés de chert, de grenatite, d’amphibolite, de gneiss quartzo-feldspathique et de paragneiss à biotite. Le Complexe de Barrois (1224 ±18 Ma, Papapavlou, 2022) est généralement constitué des mêmes faciès que le Complexe de Wabash et pourrait former un seul bassin sédimentaire.

Il a été établi que la compression a repris avec l’orogenèse accrétionnaire elzévirienne. Pendant cette période, la ceinture métasédimentaire centrale, dans la partie ouest de la Province de Grenville, s’est accrétée au continent Laurentia et ensuite se développer en environnement d’arc (Moore et Thompson, 1980, Gower et Krogh, 2002, Corriveau, 2013). Un environnement d’arrière-arc a aussi été proposé par Papapavlou et al. (2022). 

Adirondien (1180 à 1080 Ma) 

L’Adirondien a été défini par Gower et al. (1997) et Gower et Krogh (2002); il correspond à l’épisode entre 1180 et 1080 Ma. L’Adirondien est caractérisé par une activité magmatique plutonique importante dans toute la Province de Grenville. Celle-ci est notamment matérialisée par la mise en place des suites anorthositiques. Dans la partie ouest de Grenville, seule la Suite AMCG de Morin d’âge compris entre 1165 et 1135 Ma (Emslie et Hunt, 1990; Doig, 1991, Corriveau et van Breemen, 2000) est associée à cet épisode. Cette suite est précédée par la mise en place de la Syénite à néphéline de Cabonga à 1171 ±3 Ma (Hudon et al., 2006), les roches intrusives mafiques à felsiques de la Suite intrusive de Chevreuil (1190 à 1160 Ma, Davis et Nantel, 2016, Corriveau 2013, Nantel 2008) et le Granite de Lanthier mis en place à 1143 ±55 Ma (<1135 Ma, Hébert et Nantel, 1999).

En passant de partie centrale vers la partie est de la Province de Grenville, l’activité magmatique adirondienne s’est intensifiée. Cette activité est notamment caractérisée par l’emplacement de la Suite anorthositique de Lac-Saint-Jean (1160 et 1135 Ma, Higgins et al., 2002, Higgins et van Breemen, 1992, 1996; Hébert et van Breemen, 2004), la Charnockite de Kénogami (1155 et 1135 Ma, Hébert et van Breemen, 2004), la Suite anorthositique de Vallant (1140 à 1148 Ma, Gobeil et al., 2005, Moukhsil et al., 2009) et la Suite anorthositique de Havre-Saint-Pierre (1139 à 1129 Ma; Gobeil et al., 2003).

L’environnement tectonique de mise en place des roches pendant l’Adirondien n’est pas facile à établir. Il est caractérisé par la mise en place d’énormes volumes de suites anorthositiques lors d’un évènement d’extension crustale de grande envergure à l’échelle de la Province de Grenville, très probablement dans un bassin arrière-arc (Moukhsil et Solgadi, 2017).

Grenvillien (1080 à 980 Ma)

Selon Gower et Krogh (2002), l’Orogenèse grenvillienne est définie dans une fourchette d’âge comprise entre 1080 et 985 Ma, alors que Rivers et al. (2012), par exemple, la définissent dans un intervalle de 1090 à 980 Ma. Cependant, tous ces auteurs sont d’accord pour affirmer que le Grenville représente la racine profonde d’une ancienne chaîne de montagnes comparable à l’Himalaya d’aujourd’hui, et qu’elle correspond à une chaîne de collision continent-continent entre un domaine autochtone (Archéen et Protérozoïque) et un domaine allochtone (Mésoprotérozoïque). Selon Rivers (1997), Carr et al. (2000) et Rivers et al. (2012), l’Orogenèse grenvillienne correspond à deux grandes phases orogéniques (pulsations) de raccourcissement crustal, soit la phase ottavienne (« Ottawan », ~1090 à 1020 Ma) et de Rigolet (~1005 à 980 Ma). Avant ces deux phases orogéniques, il y a eu l’Orogenèse de Shawinigan (~1190 à 1140 Ma; voir Rivers et al., 2012 et références incluses), qui est en partie contenue dans l’évènement adirondien de Gower et Krogh (2002). La période collisionnelle continent-continent proprement dite reste encore sujette à débat. Récemment, Gervais et al. (2023) ont proposé un modèle de collision de deux blocs continentaux avec Laurentia à 1030 Ma. Gower et Krogh (2002) ont subdivisé l’Orogenèse grenvillienne en trois périodes : précoce (1080 à 1050 Ma), moyen (1050 à 1018 Ma) et tardive (1018 à 985 Ma). Cette subdivision sera utilisée dans cette étude.

Grenville précoce (1080 à 1050 Ma)

Dans la région à l’étude, le Grenville précoce est caractérisé par la mise en place des intrusions de composition felsique, intermédiaire et mafique. Les unités datées au Grenville précoce sont : la Suite de Rivière-à-Pierre, le Batholite de Nepton, la Suite intrusive de Leda, le Batholite de l’Écluse, la Suite plutonique de Bois vert, la Suite de Borgia, et la Suite de Travers. Les diagrammes d’environnement tectonique de Whalen et Hildebrand (2019) de ces unités indiquent surtout une mise en place dans un contexte tectonique de rupture de plaque impliquant essentiellement une extension.   

Dans le reste de la partie ouest du Grenville, il y a une mise en place d’autres intrusions à cette période. Par exemple, la mise en place de la Norite de Shawinigan (1076 +4/-3 Ma, Corrigan et van Breemen, 1997), de la Suite granitique de Guénette (1065 ±7 Ma, van Breemen et Corriveau, 1995; Corriveau 2013) et de la Suite alcaline potassique de Kensington-Skootamatta d’affinité ultrapotassique à shoshonitque entre 1080 à 1070 Ma (Corriveau et al., 1990; Corriveau, 2013; Nantel, 2008). Cette suite montre une signature d’arc d’après Corriveau et al. (1993), qui prônent un contexte tectonique d’une mise en place lors d’une extension crustale pendant le Grenville précoce.

Dans la partie centrale du Grenville, cette période précoce est aussi caractérisée par la mise en place de suites anorthositiques, comme la Suite anorthositique de Pipmuacan composée de cinq unités (l’Anorthosite de Vanel, la Mangérite de Strike, la Monzonite de Pamouscachiou, la Mangérite de Poulin-de-Courval et la monzonite d’Étienniche (1080 à 1045 Ma, Hébert et al., 2009), la Suite anorthositique de Tétépisca (1051 ±8 Ma, Moukhsil et al., 2013a), l’Anorthosite de Saint-Urbain (1055 à 1046 Ma, Morisset et al., 2009), la Suite plutonique de Varin (1057 à 1007 Ma, Moukhsil et al., 2009) et la Suite de Louis (1060 ±2,9 à 1046 ±14 Ma, David, 2006; Moukhsil et al., 2009, 2013b).

Grenville moyen (1050 à 1018 Ma)

Dans la région à l’étude, le Grenville moyen est caractérisé par la mise en place d’un grand volume de roche de composition variable constitué surtout de granite, de granite à feldspath alcalin, de syénite et de gabbronorite. Les unités formants ces volumes de roche sont : la Suite intrusive de Rhéaume, la Suite plutonique de Saint-Méthode, la Suite plutonique de Marianne, le Pluton de Wenache, la Suite intrusive de Wemotaci, les Intrusions de Windigo, la Suite plutonique de Bonhomme, le Pluton de Malfait, la Syénite de Bourguet, la Suite intrusive de Tommy, le Batholite des Mailles, l’Intrusion de Gicopec, la Suite plutonique de Saint-Thomas-Didyme et le Batholite de Long, dont la mise en place est comprise entre 1050 et 1018 Ma. Les diagrammes géochimiques pour le type d’environnement tectonique de mise en place indiquent principalement un contexte d’arc magmatique. Le même environnement tectonique a été établi dans les parties centrale et est du Grenville par Moukhsil et Solgadi (2017).  

Grenville tardif (1018 à 985 Ma)

 Le Grenville tardif, reconnu dans toute la Province de Grenville, correspond à la phase Rigolet (1005 à 980 Ma, Hynes et Rivers 2010) ainsi qu’à la formation du Front du Grenville vers 1000 Ma. Cette période est caractérisée par la mise en place de magmas alcalins (syénite), de magmas de composition felsique à intermédiaire (granite, mangérite) et de magmas mafiques (gabbronorite, anorthosite, troctolite). Dans la région étudiée, les intrusions de cette période sont la Suite plutonique de Rodez, la Suite alcaline de Lesueur, le Batholite de Cristal, la Suite intrusive de Toad, la Suite plutonique de Mimosa et la Suite intrusive de Sainte-Hedwidge. Les diagrammes géochimiques pour le type d’environnement tectonique de mise en place indiquent surtout un environnement de rupture de plaque lors de l’affaissement de l’empilement crustal attribuable à un effondrement gravitaire avec la perte de la racine. Ce modèle est documenté dans le Grenville (voir Rivers et al., 2012; Moukhsil et Solgadi, 2017) et ailleurs comme dans l’Himalaya, les Appalaches et le Massif central français (Nelson, 1992).

Post-grenvillien (<985 Ma)

Le Post-grenvillien correspond aux roches plus jeunes que 985 Ma (Gower et Krogh; 2002) avec des âges s’approchant de ceux du Grenville tardif, compris entre 985 et 950 Ma; des âges plus jeunes compris entre 650 et 500 Ma (p. ex. le Complexe alcalin de Saint-Honoré à ~650 Ma; âge K-Ar, Vallée et Dubuc, 1970 ou 582 ±1 Ma; âge U-Pb sur baddeleyite, Tremblay et al., 2015) et un âge triasique à 214 ±1 Ma (Hodych et Dunning, 1992) relié à l’astroblème de Manicouagan. Dans la zone étudiée, le Post-grenvillien est caractérisé par la mise en place de l’Intrusion alcaline de Crevier et par plusieurs dykes à minéralisation en élément des terres rares. Dans les diagrammes de Pearce et al. (1984) et Whalen et al. (1987), les données géochimiques de l’Intrusion alcaline de Crevier coïncident avec un environnement tectonique intraplaque et des granitoïdes de type anorogénique (type A), respectivement. L’Orogenèse grenvillienne poursuit sa relaxation jusqu’au Post-grenvillien, permettant ainsi la mise en place des intrusions alcalines ainsi que des dykes minéralisés ou non en éléments de terres rares.

 

Lithogéochimie

La lithogéochimie des unités felsiques et intermédiaires de la région d’étude est présentée séparément sous forme de tableaux.

Géologie structurale

Dans toute la région étudiée, la structure est complexe. La région de Clova est l’un des secteurs où nous avons documenté un style structural en dômes et bassins représenté par des plis isoclinaux déjetés (coupe ABC, Moukhsil et al., 2015). Nous avons également observé les unités du Parautochtone et de l’Allochtone séparés par la Zone de charriage de l’Allochtone (« Allochtone Boundary Thrust », ABT). Celle-ci correspond à une faille de chevauchement dont l’évolution se termine par un mouvement de cisaillement. Plus de détail à venir.

Métamorphisme

À venir.

Géologie économique

Les minéralisations sont très variées dans la région à l’étude :

• minéralisation magmatique de Ni-Cu ± EGP associée aux intrusions mafiques et ultramafiques;

• minéralisation en métaux rares ± Nb ± Ta associée aux dykes de pegmatites granitiques et syénitiques.

Le tableau ci-dessous présente les résultats d’analyse pour les zones minéralisées connues dans le secteur étudié.

Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 480 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

Âge des dykes minéralisés en éléments des terres rares ± niobium ± tantale

Les dykes de pegmatite et de syénite minéralisés en ETR ± Nb ± Ta sont tous d’âge grenvillien et les minéraux hôtes sont surtout constitués d’allanite, de monazite et/ou pyrochlore. En détail, les âges de mise en place des dykes à minéralisation en ETR ± Nb ± Ta se répartissent en quatre périodes dans la Province de Grenville. Les plus jeunes se sont mis en place entre 1018 et 985 Ma (Grenvillien tardif) et <985 Ma (Post-grenvillien), tandis que les plus anciens ont été datés entre 1060 et 1018 Ma (Grenvillien précoce et Grenvillien moyen). La période du Grenvillien tardif au Post-grenvillien semble la plus propice à la mise en place des dykes minéralisés en ETR ± Nb ± Ta; ceci nous indique qu’à ce moment, il y a eu relaxation de l’Orogène grenvillien associée à un magmatisme alcalin jusqu’à 957 Ma (p. ex. Intrusion alcaline de Crevier). 

Problématiques à aborder dans le cadre de futurs travaux

Une étude isotopique à grande échelle (signature Hf, datation U-Pb sur zircon, datation des minéraux métamorphiques comme la monazite, etc.) ainsi que les résultats de nouveaux levés gravimétriques, combinés aux données des levés aéromagnétiques de haute précision déjà réalisés, permettront de compléter l’interprétation géologique et l’élaboration d’un modèle géodynamique plus solide de la région.

Les prochains levés géologiques du BCGQ vers le nord, dans les régions de Saint-Félicien et de Dolbeau-Mistassini, devraient malgré tout permettre de compléter les connaissances obtenues à l’issue de nos travaux. Ils pourraient même procurer des éléments de réponse à certaines questions posées dans la présente synthèse. Parallèlement, les analyses géochronologiques (en cours d’acquisition) d’un certain nombre d’échantillons représentatifs d’unités de la région du lac des Commissaires permettront, sans aucun doute, de raffiner la stratigraphie régionale.

Auteurs	Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. abdelali.moukhsil@mrnf.gouv.qc.ca Mhamed El Bourki, géo., M. Sc. mhamed.elbourki@mrnf.gouv.qc.ca
Géochimie	Olivier Lamarche
Géophysique	Rachid Intissar géo. stag., M. Sc.
Évaluation de potentiel	Virginie Dubois, géo., M. Sc.
Logistique	Marie Dussault
Géomatique	Karine Allard
Conformité du gabarit et du contenu	François Leclerc, géo., Ph. D.
Accompagnement /mentorat et lecture critique	Fabien Solgadi, géo., Ph. D.,
Organisme	Direction générale de Géologie Québec, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts, Gouvernement du Québec

Remerciements

Ce Bulletin géologique préliminaire est le fruit de la collaboration de nombreuses personnes qui ont activement pris part aux différentes étapes de sa réalisation.

Références

Publications du gouvernement du Québec