Lithogéochimie des unités géologiques du Domaine lithotectonique de Baleine
La majorité des échantillons de la base de données ont été analysés pour les oxydes majeurs, les éléments en traces et les métaux. Les analyses ont été effectuées par différentes techniques en fonction des éléments, telles que la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS), la spectrométrie d’émission optique à plasma à couplage inductif (ICP-AES) et l’activation neutronique (INAA). Pour plus de renseignements sur les techniques d’analyse et de dissolution utilisées, se référer à l’information disponible pour chaque échantillon dans le SIGÉOM à la carte.
Les profils multiéléments et des éléments de terres rares de plusieurs unités et sous-unités sont regroupés pour constituer des enveloppes comprenant les analyses comprises entre les 25e et 75e percentiles de la population. Cette procédure a été retenue pour simplifier la visualisation d’un grand nombre de profils ou lorsque les profils d’une même unité sont similaires. Les enveloppes ainsi présentées sont donc données à titre indicatif.
Roches gneissiques et intrusives archéennes
Unité lithodémique |
Classification |
Nbre Mg |
Terres rares |
Diagramme multiélément |
---|---|---|---|---|
Roches felsiques et intermédiaires |
||||
Aung2 |
Tonalite et granodiorite |
30,5 à 53,8 |
Profil à pente négative 15,9 < (La/Yb)N < 74,1 3,9 < (La/Sm)N < 10,6 1,2 < (Gd/Yb)N < 5,1 0,9 < Eu/Eu* < 2,9 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti, Sm Anomalie positive en : Lu |
Aung2a |
Diorite, diorite quartzifère et gabbro |
49,9 à 59,2 |
Profil à faible pente négative 1,6 < (La/Yb)N < 24,9 1,1 < (La/Sm)N < 3,9 1,1 < (Gd/Yb)N < 3,2 0,8 < Eu/Eu* < 1,2 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th,Ta, Nb, P, Zr, Hf |
Agkx1 |
Tonalite et granodiorite |
36,1 à 61,7 |
Profil à pente négative 12,3 < (La/Yb)N < 43,9 4,1 < (La/Sm)N < 7,9 1,7 < (Gd/Yb)N < 3,6 0,7 < Eu/Eu* < 2,3 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti, Sm |
Agkx2 |
Gabbro, monzogabbro et diorite quartzifère |
43,2 à 70,8 |
Profil à pente négative 3,3 < (La/Yb)N < 27,7 2,4 < (La/Sm)N < 3,2 1 < (Gd/Yb)N < 4,5 0,8 < Eu/Eu* < 1,4 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th,Ta, Nb, P, Ti Anomalies positives en : Sm, Eu |
nAsaf1 |
Granodiorite, monzodiorite quartzifère, monzonite quartzifère et granite |
23,7 à 48,7 |
Profil à pente négative 10,3 < (La/Yb)N < 61,1 2,7 < (La/Sm)N < 10 1,8 < (Gd/Yb)N < 3,8 0,5 < Eu/Eu* < 2,1 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti |
nAsaf2 |
Granite |
11,8 à 38,4 |
Profil à pente négative 15,1 < (La/Yb)N < 65,9 6,1< (La/Sm)N < 12 1,2 < (Gd/Yb)N < 3,5 0,4 < Eu/Eu* < 3,4 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, P, Ti |
Roches mafiques et ultramafiques |
||||
ApPral1 |
Gabbro, diorite et roche ultramafique |
29,6 à 74,6 |
Profil à très faible pente négative 0,7 < (La/Yb)N < 18,5 0,7< (La/Sm)N < 4,8 1 < (Gd/Yb)N < 3,8 0,7 < Eu/Eu* < 1,5 |
Profil plat Anomalies positives en : La, Ce, Nd |
ApPral2 |
Roche ultramafique |
71,8 à 83,1 |
Profil plat 0,4 < (La/Yb)N < 3,8 0,6< (La/Sm)N < 1,4 0,6 < (Gd/Yb)N < 2,3 0,5 < Eu/Eu* < 1,5 |
Profil plat Anomalies positives en : Nb, Zr, Ti, Y |
Roches supracrustales
Unité lithodémique |
Classification |
Affinité |
Environnement tectonique |
Nbre Mg |
Terres rares |
Diagramme multiélément |
Remarques |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Roches volcaniques et associées |
|||||||
nApPcut1 |
Basalte |
Tholéiitique à calco-alcalin |
Basalte de limite de plaque, N-MORB, E-MORB et calco-alcalin |
32,1 à 72,4 |
Profil plat 0,8 < (La/Yb)N < 6,5 1,8 < (La/Sm)N < 2,5 1 < (Gd/Yb)N < 2,6 0,8 < Eu/Eu* < 1,4 |
Profil plat Anomalies négatives en : Ta,Nb, P, Eu, Y (diagramme) |
Composition typique de basalte non altéré |
Unité lithodémique |
Classification |
Protolite et altération |
Nbre Mg |
Terres rares |
Diagramme multiélément |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Roches sédimentaires |
|||||||
nApPaki1 |
Métawacke |
Roches sédimentaires dérivées de la croûte supérieure (tonalitique à granodioritique), peu altérées et faiblement recyclées |
28,3 à 44,6 |
Profil à pente négative 10,6 < (La/Yb)N < 29,7 3,1 < (La/Sm)N < 4,6 1,3 < (Gd/Yb)N < 3,9 0,7 < Eu/Eu* < 0,9 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Zr, Hf, Ti |
||
nApPaki2 |
Métawacke et méta-arkose |
Roches sédimentaires dérivées de la croûte supérieure (granodioritique), faiblement altérées et non recyclées |
21,7 à 59,4 |
Profil à pente négative 4,3 < (La/Yb)N < 36,8 3 < (La/Sm)N < 6,5 0,7 < (Gd/Yb)N < 3,6 0,7 < Eu/Eu* < 1,7 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti |
||
nApPgy |
Métalitharénite et méta-arkose |
Roches sédimentaires dérivés de la croûte supérieure (granodioritique à granitique), peu altérées et faiblement recyclées |
11,6 à 68,2 |
Profil à pente négative 11,2 < (La/Yb)N < 57,9 3,5 < (La/Sm)N < 9,4 1,4 < (Gd/Yb)N < 4,4 0,7 < Eu/Eu* < 2,2 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Nd, Sm, Ti |
||
nApPfas1 |
Paragneiss migmatitisé |
Composition hétérogène |
34 à 51,8 |
Profil à faible pente négative 7,4 < (La/Yb)N < 27,1 3 < (La/Sm)N < 6,4 0,9 < (Gd/Yb)N < 2,6 0,7 < Eu/Eu* < 1,4 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Zr, Ti |
||
pPwii1 |
Métatexite |
Composition hétérogène |
26,5 à 47,9 |
Profil à faible pente négative 2,3 < (La/Yb)N < 33,9 1,5 < (La/Sm)N < 5,3 1,1 < (Gd/Yb)N < 4,2 0,6 < Eu/Eu* < 1,6 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti, Yb |
||
pPwii2 |
Diatexite |
Composition hétérogène |
48,3 à 55,9 |
Profil à pente négative 14,1 < (La/Yb)N < 140 4,2 < (La/Sm)N < 8,5 1,8 < (Gd/Yb)N < 6,9 0,8 < Eu/Eu* < 1,6 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti |
Les diagrammes d’oxydes majeurs inspirés de Sawyer (2008) illustrent bien l’hétérogénéité dans la composition des paragneiss et des diatexites associées des suites de False et de Winnie. Les variabilités géochimiques soulignées par ces diagrammes peuvent être expliquées par de nombreux processus, notamment une hétérogénéité dans la composition des protolites, l’accumulation ou l’extraction de produits de fusion dans certains échantillons et la contamination par des résidus de fusion partielle.
Roches intrusives protérozoïques
Unité lithodémique |
Classification |
Affinité |
Environnement tectonique |
Nbre Mg |
Terres rares |
Diagramme multiélément |
---|---|---|---|---|---|---|
Roches intrusives felsiques et intermédiaires |
||||||
pPchm1 |
Granodiorite, monzonite quartzifère et granite |
Granitoïde magnésien, calco-alcalin à alcalin-calcique, de type I et métalumineux à hyperalumineux |
Granite d’arc volcanique |
27,7 à 50,2 |
Profil à pente négative 14,3 < (La/Yb)N < 48,3 3,2 < (La/Sm)N < 8,2 1,7 < (Gd/Yb)N < 5 0,5 < Eu/Eu* < 1,6 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti (diagramme) |
pPchm2 |
Granite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien à ferrifère, calco-alcalin à alcalin calcique, de type I et métalumineux à hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
6,2 à 46,5 |
Profil à pente négative 3,8 < (La/Yb)N < 52,4 2,9 < (La/Sm)N < 6,5 1,1 < (Gd/Yb)N < 4 0,6 < Eu/Eu* < 1,2
|
Profil à pente négative Anomalies négatives en : P, Ti Anomalie positive en : Th (diagramme) |
pPavn1
|
Tonalite, granodiorite et granite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien à ferrifère, calcique à alcalin calcique, de type I et hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
13,1 à 43,9 |
Profil à pente négative 1,4 < (La/Yb)N < 145,7 1,8 < (La/Sm)N < 9,8 0,6 < (Gd/Yb)N < 7,8 0,1 < Eu/Eu* < 14,1 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti |
pPavn1a |
Tonalite et granodiorite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien, calcique, de type I et hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
33,6 à 48,7 |
Profil à pente négative 13,9 < (La/Yb)N < 351,9 5,8 < (La/Sm)N < 10,8 1,6 < (Gd/Yb)N < 12,2 0,5 < Eu/Eu* < 7,2 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Ti |
pPdac1 |
Granite et granodiorite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien, alcalin-calcique, de type I et hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
23,8 à 32,4 |
Profil à pente négative 39,1 < (La/Yb)N < 153,4 4 < (La/Sm)N < 7,4 3,5 < (Gd/Yb)N < 8,8 0,1 < Eu/Eu* < 1,1 |
Profil à forte pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Zr, Ti,
|
pPdac2 |
Granite et granodiorite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien, alcalin-calcique, de type I et hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
9,5 à 36,8 |
Profil à pente négative 2 < (La/Yb)N < 121,4 1,5 < (La/Sm)N < 8,6 0,8 < (Gd/Yb)N < 7,7 0,3 < Eu/Eu* < 3,8 |
Profil à pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Zr, Ti |
pPdac3 |
Granite et granodiorite (diagrammes) |
Granitoïde magnésien, alcalin-calcique, de type I et hyperalumineux (diagrammes) |
Granite d’arc volcanique |
8,8 à 31,4 |
Profil à forte pente négative 2,3 < (La/Yb)N < 68,7 1,7 < (La/Sm)N < 8,7 0,9 < (Gd/Yb)N < 7 0,2 < Eu/Eu* < 5,4 |
Profil à forte pente négative Anomalies négatives en : Ta, Nb, P, Zr, Ti |
Unité lithodémique |
Classification |
Affinité |
Environnement tectonique |
Nbre Mg |
Terres rares |
Diagramme multiélément |
---|---|---|---|---|---|---|
Roches intrusives intermédiaires, mafiques et ultramafiques |
||||||
pPlnd1 |
Monzodiorite, diorite et monzogabbro (Diagramme) |
Granitoïde magnésien, alcalin-calcique à calco-alcalin, de type I et métalumineux |
Granite d’arc volcanique |
44,6 à 46,9 |
Profil à pente négative 13,8 < (La/Yb)N < 31,6 2,8 < (La/Sm)N < 3,8 2.2 < (Gd/Yb)N < 4,8 0,9 < Eu/Eu* < 1,2 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, P, Zr, Hf, Ti |
pPlnd2a |
Gabbro, monzogabbro et gabbro-diorite (Diagramme) |
Calco-alcalin |
43,8 à 52,1 |
Profil à pente négative 11,9 < (La/Yb)N < 29 3 < (La/Sm)N < 3,4 2,3 < (Gd/Yb)N < 4,4 0,8 < Eu/Eu* < 1 |
Profil à très faible pente négative Anomalies négatives en : Th, Nb, Zr, Hf |
|
pPlnd2b |
Roche ultramafique |
Tholéiitique |
73,4 à 77,3 |
6,9 < (La/Yb)N < 10,5 1 < (La/Sm)N < 2,5 1,1 < (Gd/Yb)N < 5,4 0,5 < Eu/Eu* < 1 |
Profil relativement plat Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, P, Zr, Hf, Ti |
|
pPkaa1 |
Diorite, tonalite, diorite quartzifère et granodiorite |
Granitoïde magnésien, calco-alcalin à calcique, de type I et métalumineux à hyperalumineux |
Granite d’arc volcanique |
31,4 à 47,6 |
Profil à pente négative 5,3 < (La/Yb)N < 40 2,8 < (La/Sm)N < 3,8 2.7 < (Gd/Yb)N < 7,1 0,8 < Eu/Eu* < 2,5 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, P |
pPkaa2 |
Gabbro et roche ultramafique |
Tholéiitique |
32,3 à 78,4 |
Profil relativement plat 0,9 < (La/Yb)N < 14,5 0,4 < (La/Sm)N < 5,1 1,2 < (Gd/Yb)N < 2,9 0,7 < Eu/Eu* < 2,4 |
Profil plat Anomalies négatives en : Th, Nb, Ta, Zr, Hf Anomalies positives en : Sm, Ti |
|
pPkaa3a |
Roche ultramafique et gabbro |
Tholéiitique |
37 à 79,1 |
Profil relativement plat 2,2 < (La/Yb)N < 10,4 0,9 < (La/Sm)N < 2,8 1,3 < (Gd/Yb)N < 3,8 0,8 < Eu/Eu* < 2,1 |
Profil plat Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, Zr, Hf Anomalie positive en : Sm |
|
mPsoi |
Gabbro, diorite et monzodiorite quartzifère |
Tholéiitique à calco-alcalin |
44,5 à 68,8 |
Profil à pente négative 3,8 < (La/Yb)N < 14,8 2,1 < (La/Sm)N < 3,9 1,3 < (Gd/Yb)N < 2,2 0,8 < Eu/Eu* < 1,5 |
Profil à faible pente négative Anomalies négatives en : Th, Ta, Nb, P, Yb |
Le diagramme de Kempton et Harmon (1992), qui utilise des rapports d’éléments à mobilité très faible durant le métamorphisme (Guilmette et al., 2009), permet de déterminer les tendances évolutives des protolites de roches mafiques métamorphisées. Les échantillons du Complexe de Kaslac et des suites de Lhande et de Soisson tombent tous à l’extérieur du champ des basaltes primitifs. Trois tendances concernant différentes unités du Complexe de Kaslac ont été décrites par Lamirande et Bilodeau (2018) : 1) une diminution du nombre magnésien pour un même rapport SiO2/Al2O3, indiquant l’accumulation d’oxydes de fer et titane; 2) une diminution concomitante du nombre magnésien et du rapport SiO2/Al2O3, indiquant l’accumulation de plagioclase ou de grenat; et, 3) une augmentation concomitante du nombre magnésien et du rapport SiO2/Al2O3, indiquant l’accumulation de pyroxène. Ces résultats suggèrent que la majorité des roches du Complexe de Kaslac sont des cumulats plutôt que des liquides différenciés (Lamirande et Bilodeau, 2018).
Références
Publications du gouvernement du Québec
GODET, A., VANIER, M.-A., GUILMETTE, C., LABROUSSE, L., CHARETTE, B., LAFRANCE, I. 2018. Chemins PT et style d’exhumation du Complexe de Mistinibi, Province du Churchill Sud-Est, Canada. MERN, UNIVERSITE LAVAL, SORBONNE UNIVERSITE. MB 2018-31, 32 pages.
LAMIRANDE, P H., BILODEAU, C. 2018. Géochimie et pétrogenèse des métabasites du Complexe de Kaslac, Nunavik, Québec. Université Laval, MERN; MB 2018-15, 43 pages.
TRÉPANIER, S. 2011. Guide pratique d’utilisation de différentes méthodes de traitement de l’altération et du métasomatisme. CONSOREM. MB 2011-13, 216 pages.
Autres publications
DEBON, F., LEFORT, P. 1983. A chemical-mineralogical classification of common plutonic rocks and associations. Transactions of the Royal Society of Edinburgh, Earth Sciences; volume 73, pages 135-149,.doi.org/10.1017/S0263593300010117
DE LA ROCHE, H., LETERRIER, J., GRANDCLAUDE, P., MARCHAL, M. 1980. A classification of volcanic and plutonic rocks using R1-R2 diagrams and major element analyses – its relationships with current nomenclature. Chemical Geology; volume 29, pages 183-210. doi.org/10.1016/0009-2541(80)90020-0
FROST, B.R., BARNES, C.G., COLLINS, W.J., ARCULUS, R.J., ELLIS, D.J., FROST, C.D. 2001. A geochemical classification for granitic rocks. Journal of Petrology; volume 12, pages 2033-2048, doi.org/10.1093/petrology/42.11.2033
GUILMETTE, C., HÉBERT, R., WANG, C., VILLENEUVE, M. 2009. Geochemistry and geochronology of the metamorphic sole underlying the Xigaze ophiolite, Yarlung Zangbo Suture Zone, south Tibet. Lithos; volume 112, pages 149-163. doi.org/10.1016/j.lithos.2009.05.027
HARRIS, N.B.W., PEARCE, J.A., TINDLE, A.G. 1986. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism. In Collision tectonics (Coward, M.P. and Reis, A.C., editors.). Geological Society, London; Special Publications, volume 19, pages 67-81. doi.org/10.1144/GSL.SP.1986.019.01.04
IRVINE, T.N., BARAGAR, W.R.A. 1971. A guide to the chemical classification of common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 8, pages 523-546. doi.org/10.1139/e71-055
LARGE, R.R., GEMMELL, J.B., PAULICK, H., HUSTON D.L. 2001. The alteration box plot: a simple approach to understanding the relationship between alteration mineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits. Economic Geology; volume 96, pages 957-971. doi.org/10.2113/gsecongeo.96.5.957
KEMPTON, P., HARMON, R. 1992. Oxygen isotope evidence for large-scale hybridization of the lower crust during magmatic underplating. Geochimica et Cosmochimica Acta; volume 56, pages 971-986. doi.org/10.1016/0016-7037(92)90041-G
MANIAR, P.D., PICCOLI, P.M. 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin; volume 101, pages 635-643. doi.org/10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2
MCDONOUGH, W.F., SUN, S.S. 1995. The composition of the earth. Chemical Geology; volume 120, pages 223-253, doi.org/10.1016/0009-2541(94)00140-4
McLENNAN, S.M., HEMMING, S.R., McDANIEL, D.K., HANSON G.N. 1993. Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics. Geological Society of America; Special Paper, volume 284, pages 21–40, doi.org/10.1130/SPE284-p21
NESBITT, H.W. 2003. Petrogenesis of siliciclastic sediments and sedimentary rocks. In Geochemistry of Sediments and Sedimentary Rocks: Evolutionary Consideration to Mineral Deposit-Forming Environments (Lentz, D.R., editor). Geological Association of Canada; volume 4, pages 39-51.
PALME, H., O’NEILL, H.S.C. 2004. Cosmochemical estimates of mantle composition. In Treatise on Geochemistry. (Holland, H.D. and Turrekian, K.K. editors). Elsevier; volume 2, pages 1-38. doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.00201-1
PEARCE, J.A. 1996. A User’s guide to basalt discrimination diagrams. In: Trace element geochemistry of volcanic rocks: applications for massive sulphide exploration (Wyman, D.A., editor). Geological Association of Canada; Short Course Notes, volume 12, pages 79-113.
PEARCE, J.A., GALE, G.H. 1977. Identification of ore-deposition environment from trace element gechemistry of associated igneous host rocks. Geological Society, London; Special Publications, Volume 7, pages 14-24. doi.org/10.1144/GSL.SP.1977.007.01.03
PEARCE, J.A., HARRIS, B.W., TINDLE, A.G. 1984. Trace element discrimination diagram for tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology; volume 25, pages 956-983. doi.org/10.1093/petrology/25.4.956
PETTIJOHN, F.J., POTTER, P.E., SIEVER, R. 1972. Sand and Sandstones. Springer-Verlag; 618 pages.
ROSS, P.S., BÉDARD, J.H. 2009. Magmatic affinity of modern and ancient subalkaline volcanic rocks determined from trace-element discriminant diagrams. Canadian Journal of Earth Science; volume 46, pages 823-839. doi.org/10.1139/E09-054
SAWYER, E.W. 2008. Atlas of migmatites. Research Press and Mineralogical Association of Canada; 371 pages.
WINCHESTER, J.A., FLOYD, P.A. 1977. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology; volume 20, pages 325-343. doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2
WOOD, D.A. 1980. The application of a Th–Hf–Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth and Planetary Science Letters; volume 50, pages 11-30. doi.org/10.1016/0012-821X(80)90116-8