Géologie de la région du lac de la Fourche, Province de Grenville, régions de la Mauricie et du Saguenay–Lac-Saint-Jean, Québec, Canada

Projet visant le feuillet 32A03
Francis Talla Takam, Abdelali Moukhsil
BG 2023-02
Publié le  

 

 

 

 

 

 

 

À la UNE
L’Essentiel

Au cours de l’été 2022, un levé géologique à l’échelle 1/50 000 a été effectué dans la région du lac de La Fourche (feuillet SNRC 32A03), au NW de La Tuque. Ce levé couvre partiellement les régions du Saguenay–Lac-Saint-Jean et de la Haute-Mauricie.

Les affleurements de roche cartographiés appartiennent à l’Allochtone de la Province de Grenville. La Suite plutonique de Bardeau (1364 ±9 Ma), qui affleure à l’extrême est, constitue le socle cristallin de la région cartographiée. Elle est en contact cisaillé avec la Suite plutonique de Pope (1350 ±4 Ma), qui couvre la plus grande superficie, et sur laquelle repose l’unité supracrustale du Complexe de Wabash (<1204 ±4 Ma). Les suites et le complexe cités précédemment sont injectés par d’autres intrusions nouvellement définies : les Intrusions de Windigo, le Pluton de Wenache et le Batholite de Cristal. Ce dernier est polyphasé et à texture porphyroïde. D’autres intrusions, dont la Suite plutonique de Bonhomme (1030 ±19 Ma), la Suite intrusive de Rhéaume (1019 ±2 Ma) et la Suite de Roc (1012 ±1 Ma) affleurent dans la région. Toutes les roches sont coupées par des dykes de pegmatite granitique à syénitique.

Le grain structural régional est principalement orienté NE-SW et accommode la mise en place des intrusions. À l’ouest, cependant, un couloir de déformation d’orientation N-S est présent; ce dernier mesure ~25 km de longueur sur 8 km de largeur. Les roches de la région sont d’âge mésoprotérozoïque et ont connu plusieurs phases de déformation. Elles sont coupées par des failles et des zones de cisaillement. Le métamorphisme régional observé varie du faciès des granulites au faciès supérieur des amphibolites. Par endroits, un métamorphisme rétrograde est observé avec une ouralitisation des orthopyroxènes, localement coronitique à bordure de clinopyroxène ± amphibole ± grenat. Ce phénomène se rencontre à l’ouest de la région à l’étude, plus spécifiquement dans le couloir de déformation. Un phénomène d’altération hydrothermale se superpose à ce dernier.

Plusieurs zones minéralisées favorables à l’exploration ont été mises au jour dans ce couloir d’altération hydrothermale et dans les roches du Batholite de Cristal :

  1. la zone du Lac du Relais, avec une minéralisation en ETR-Nb-Ta dans des dykes de pegmatite granitique;
  2. la zone du Lac Fogh, qui se caractérise par la présence de dykes décimétriques granitiques ou syénitiques à ETR ± Th;
  3. la zone du Lac Benès, avec une minéralisation en graphite ± zinc;
  4. la minéralisation de Fe-Ti ± P ± V dans les gabbronorites du Batholite de Cristal.

Méthode de travail

La région a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les zones forestières desservies par un réseau de chemins secondaires. Les travaux de cartographie géologique ont été réalisés par une équipe composée de deux géologues, d’un stagiaire en géologie et de deux étudiantes, du 3 juin au 19 août 2022. La cartographie et la synthèse du projet Lac de La Fourche ont permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-contre.

 

Laboratoire de terrain

Le projet était muni un laboratoire de terrain simplifié. La susceptibilité magnétique est la seule propriété physique à avoir été mesurée selon le protocole établi par Christian Dupuis (Université Laval). Sous la supervision du géologue responsable, les étudiantes préalablement formées ont réalisé la prise de mesures sur les échantillons de roche en cassure fraîche et en face sciée en continu durant le programme de cartographie. Les mesures ont été réalisées sur la majorité des lithologies principales observées en affleurement et sur certaines lithologies secondaires jugées significatives, comme celles d’origine volcanique ou minéralisées.

 

 

Données et analyses
ÉlémentNombre
Affleurement décrit (géofiche)546 affleurements
Analyse lithogéochimique totale96 échantillons
Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique27 échantillons
Analyse géochronologique5 échantillons
Lame mince standard95
Lame mince polie26
Fiche stratigraphique9
Fiche structurale0
Fiche de substances minérales métalliques1
Fiche de substances minérale non métallique1
Mesure de susceptibilité magnétique322

 

 

 

 

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1965. 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 travauxContribution
Laurin et Sharma, 1975Cartographie et reconnaissance géologique à l’échelle 1/250 000Premiers travaux d’inventaire géologique couvrant la région à l’étude; projet de cartographie échelonné sur plusieurs années (1965 à 1967)
Benahmed et Intissar, 2015Levé magnétique aéroporté du secteur est du réservoir GouinCouverture géophysique à haute résolution

Moukhsil et Côté, 2017;

Moukhsil et Côté, 2018;
Moukhsil et Daoudene, 2019

Cartographie géologique à l’échelle 1/50 000Géologie des feuillets 31P09 à 31P16, 32A01, 32A02, 32A07 et 32A08 

Stratigraphie

 

Cette partie présente succinctement les différentes unités cartographiées de la région du lac de la Fourche dans un cadre stratigraphique et temporel. Le schéma stratigraphique et la frise chronologique ci-contre accompagnent cette discussion. Ultérieurement, dans le Bulletin géologiQUE final, la description lithologique de toutes les unités pourra être consultée à partir de leur fiche stratigraphique respective via l’hyperlien associé à leur nom.

La chronologie relative de mise en place des unités est illustrée dans le schéma stratigraphique qui tient compte des relations de recoupement décrites sur le terrain. Ces observations sont supportées par quelques données géochronologiques U-Pb sur zircon. Ce schéma constitue une section très idéalisée de la géologie de la région étudiée montrant les relations de recoupement des unités ainsi que leurs positions relatives. La dimension des unités représentées sur le schéma respecte plus ou moins les superficies cartographiées en surface.

Le secteur cartographié du lac de la Fourche, dans les régions de la Mauricie et du Saguenay–Lac-Saint-Jean, est situé dans la partie allochtone de la Province de Grenville. Cette région regroupe des roches dont l’âge est mésoprotérozoïque (1364 à 1012 Ma).

 

Socle mésoprotérozoïque

La Suite plutonique de Bardeau (mPbad, Moukhsil et Daoudene, 2019) et la Suite plutonique de Pope (mPpop, Moukhsil et Côté, 2017), avec laquelle elle est en contact cisaillé, constituent les plus anciennes unités stratigraphiques de la région cartographiée. La Suite plutonique de Bardeau, dont l’âge de mise en place est de 1364 ±9 Ma (Papapavlou, 2020), affleure essentiellement à l’extrême est du feuillet 32A03. La Suite plutonique de Pope, quant à elle, est constituée de deux sous-unités, mPpop1 et mPpop2. Elle est datée à 1350 ±4 Ma (David, 2018) et couvre la plus grande superficie. La sous-unité mPpop2 est prédominante. Ces sous-unités sont en fait composées de roches intrusives intermédiaires à felsiques communément d’aspect gneissique. Elles sont constituées de charnockite, de granite, de mangérite, d’enderbite, de gneiss granitique et de monzodiorite (mPpop1), avec de la monzonite en plus pour la sous-unité mPpop2. La Suite plutonique de Bardeau est composée de syénogranite, de granite à feldspath alcalin, de monzodiorite avec ou sans quartz, de jotunite, de syénite quartzifère, ainsi que de proportions mineures de granodiorite et de mangérite.

Unités Supracrustales

Le Complexe de Wabash (mPwab, âge maximum de dépôt de 1204 ±2 Ma, Moukhsil et al., 2015) est l’unité supracrustale qui repose sur le socle. Des quatre unités reconnues (mPwab1, mPwab2, mPwab3 et mPwab4) de ce complexe, seule la sous-unité mPwab2 est la plus abondante et affleure principalement à l’ouest du feuillet 32A03, dans le couloir de déformation de Windigo.

 

Intrusions mésoprotérozoïques

Les ensembles de roches intrusives et sédimentaires énumérés ci-dessus (mPbad, mPpop et mPwab) encaissent divers plutons, batholites et suites plutoniques d’envergure kilométrique constitués de roches felsiques, intermédiaires et mafiques.

Les nouvelles intrusions cartographiées sont les Intrusions de Windigo (mPwid), le Pluton de Wenache (mPWen) et le Batholite de Cristal (mPctl). Les Intrusions de Windigo sont un ensemble de charnockite, de granite, de granite d’anatexie et de granite à feldspath alcalin à hypersthène-grenat de teinte rouge ou rose lilas, localisé dans le couloir de déformation de Windigo, au contact avec les roches de la Suite plutonique de Pope et du Complexe de Wabash (partie ouest du feuillet 32A03). Le Pluton de Wenache est constitué de granite à feldspath alcalin, de mangérite, de syénogranite et de granite avec une proportion mineure de charnockite et de syénite à hypersthène. De forme sigmoïdale, le pluton affleure au centre sud de la région entre les roches de la Suite plutonique de Pope, de la Suite intrusive de Rhéaume et du Batholite de Cristal. Ce dernier est polyphasé et affleure au centre nord de la carte sous forme d’une ellipse étirée NNE-SSW. Il est subdivisé en trois sous-unités, deux de composition intermédiaire à felsique (mpctl1, mPctl2) et une mafique à intermédiaire (mPctl3). La sous-unité mPctl1 est constituée de syénite quartzifère, de mangérite et de granite à feldspath alcalin porphyroïdes à phénocristaux de feldspath avec une proportion moindre de syénite et de syénite à hypersthène. La sous-unité mPctl2 se compose de mangérite, de syénite quartzifère et de syénite porphyroïdes à phénocristaux de feldspath avec une proportion moindre de granite à feldspath alcalin. La sous-unité mPctl3 regroupe plutôt une leuconorite, un gabbronorite à oxydes de Fe-Ti ± P et une proportion moindre de mangérite.

D’autres intrusions affleurent également dans la région cartographiée : la Suite Plutonique de Bonhomme (mPboh, Moukhsil et Daoudene, 2019; 1030 ±19 Ma, Papapavlou, 2019), au NE, la Suite intrusive de Rhéaume (mPrhe, Moukhsil et Côté, 2017; 1019 ±2 Ma, David, 2018), au SW, et les masses lenticulaires de la Suite de Roc (mPsro, 1012 ±1 Ma, Moukhsil et al., 2015) dans les roches intrusives tout comme dans les roches métasédimentaires. 

 

Lithogéochimie

À venir.

Géologie structurale

Les roches de la région sont généralement déformées, surtout dans les zones de contact entre les intrusions et dans les couloirs et zones de cisaillement. Les plissements sont observés dans des roches métasédimentaires du Complexe de Wabash. En effet, les roches de la région ont subi plusieurs phases de déformation et sont coupées par des failles majeures et des zones de décrochement.

Le grain structural régional est principalement orienté NE-SW et accommode la mise en place des intrusions. Par contre, à l’ouest de la région, il y a la présence d’un couloir de déformation d’orientation N-S qui mesure ~25 km de longueur sur 8 km de largeur.

 

Métamorphisme

La majorité des roches de la région montre des assemblages minéralogiques qui indiquent un métamorphisme régional aux faciès des amphibolites et des granulites. Certains paragneiss contiennent de la sillimanite, ce qui implique des conditions au faciès supérieur des amphibolites, alors que la présence d’orthopyroxène dans des roches intrusives felsiques à intermédiaires atteste de l’atteinte du faciès des granulites. On observe par endroits un métamorphisme rétrograde avec une ouralitisation de l’orthopyroxène, localement, celui-ci est coronitique à bordure de clinopyroxène ± amphibole ± grenat. Ce phénomène est observé à l’ouest de la région, dans le couloir de déformation de Windigo, où l’on observe un enrichissement potassique et ferrifère dans la roche et, localement, de la sillimanite dans du granite d’anatexie (lessivage de la roche). Ceci est probablement le résultat d’une altération hydrothermale.
 

Géologie économique

La région du lac de la Fourche contient plusieurs zones minéralisées et zones favorables pour trois types de minéralisation :

  • minéralisation en éléments de terres rares ± Th ± Nb ± Ta associée à des dykes de pegmatite granitique et à des roches intrusives syénitiques;
  • minéralisation de GP ± Zn;
  • minéralisation magmatique de Fe-Ti (± P ± V) associée aux roches intrusives mafiques.

Le tableau des zones minéralisées ci-dessous présente les résultats d’analyses pour deux nouvelles zones minéralisées découvertes dans le cadre de nos travaux.

 

Zones minéralisées dans la région du lac de la Fourche
Nouvelles
NomTeneursCommentaires
Minéralisation associée aux pegmatites granitiques
FT-10653489 ppm ETR (G) 
Substances non métalliques
RenéTeneurs : L’analyse de l’échantillon 2022-FT-1081A a donné des valeurs de 2,9 % C graphitique, 8,84 % Al2O3 et 0,0205 % Zn. La zone minéralisée contient du grenat millimétrique de couleur rose lilas (jusqu’à 5 %) en association avec la sillimanite (~1 %). 

(G) : Échantillon choisi.

 

 

 

Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 27 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

 

Minéralisations connues de la région d’étude

La région cartographiée ne présente aucune minéralisation connue.

Minéralisations méconnues et découvertes lors des présents travaux

 

Nouvelle zone minéralisée et nouvelle zone favorable en éléments de terres rares ± Nb ± Ta associées à des dykes de pegmatite granitique

BG 2023-02- Lac de la Fourche

À la suite des travaux de cartographie de l’été 2022, l’affleurement 22-FT-1057 a révélé des lectures de 1882 cps et de 264 ppm Th par spectrométrie du rayonnement gamma (TP_RS-230) sur un dyke métrique de pegmatite granitique coupant un granite à feldspath alcalin. L’observation d’une lame mince en lumière polarisée et analysée montre que la roche est constituée de quartz, de feldspath potassique, d’allanite, de titanite, de zircon et de minéraux opaques (pyrite). L’allanite prend la forme de cristaux automorphes qui atteignent 2 mm de longueur et est associée à la titanite.

En effet, une zone minéralisée en terres rares (ETR) a été mise en évidence sur la propriété du Lac du Relais (feuillet 32A04) par Roger Ouellet en 2015 (GM 69050). Cette zone minéralisée en ETR lourdes, Nb et Ta est localisée dans des pegmatites de composition granitique en contact avec une faille majeure. Un échantillon composite prélevé sur ce réseau de pegmatites a donné des valeurs de 0,33 % ETR lourdes, de 0,49 % Nb et de 229 ppm Ta. Nous proposons d’étendre cette zone vers l’est dans le feuillet 32A03 et de la nommer zone favorable du Lac du Relais.

 

 

Nouvelle zone minéralisée et nouvelle zone favorable en éléments de terres rares ± Th associées à des dykes de syénite quartzifère à feldspath alcalin et de pegmatite granitique

La zone FT-1065 minéralisée en terres rares légères (ETR) est associée à un dyke décimétrique de syénite quartzifère à feldspath alcalin. L’analyse de l’échantillon 22-FT-1065-B1 a donné des valeurs de 795 ppm La, de 1650 ppm Ce, de 657 ppm Nd et de 185 ppm Pr pour un total de 3489 ppm ETR et de 402 ppm Th. Cet affleurement se situe dans la région de l’indice du Lac Fogh (>5 % ETR, Ouellet, 2015) dans le feuillet 33A04. Cette nouvelle analyse justifie de prolonger la zone favorable du Lac Fogh vers l’est, dans le feuillet 32A03.

 

 

Nouvelle zone minéralisée et nouvelle zone favorable pour le graphite et le zinc

La zone favorable Lac Benès est associée aux roches métasédimentaires du Complexe de Wabash (mPwab) au contact avec les roches des Intrusions de Windigo. La roche hôte de la minéralisation est localement migmatitisée et peut contenir jusqu’à 10 % de graphite dans des niveaux rouillés. Le graphite, qui prend la forme de paillettes gris métallique de taille millimétrique, est disséminé ou en amas de grains submillimétriques formant des rubans millimétriques au sein de la roche. Ces zones minéralisées contiennent généralement du grenat millimétrique de couleur rose lilas (jusqu’à 5 %) en association avec de la sillimanite (~1 %). L’analyse de l’échantillon 22-FT-1081-A1 (Indice René) a donné des valeurs de 2,9 % C graphitique et de 205 ppm Zn.

 

 

Nouvelle zone favorable en Fe-Ti ± P ± V associée aux roches intrusives mafiques

Les unités mafiques du Batholite de Cristal constituent une zone favorable pour les minéralisations magmatiques de Fe-Ti-P-V. La zone favorable du Lac Cristal correspond à un ensemble de roches leuconoritiques et gabbronoritiques fortement magnétiques. Ces roches forment une bande circulaire associée à une anomalie magnétique positive sur la carte aéromagnétique (Benahmed et Intissar, 2015). L’analyse de l’échantillon 22-SC-2073-A1 a donné des valeurs de 20,5 % Fe2O3(T), de 4,18 % TiO2 et de 2,81 % P2O5.

 

Problématiques à aborder dans le cadre de futurs travaux

 

La nouvelle carte géologique à l’échelle 1/50 000 améliore significativement les descriptions stratigraphique, structurale et métallogénique de la région du lac de la Fourche. Le nouveau couloir de déformation de Windigo identifié va nécessiter une étude approfondie afin de déterminer son lien structural, métamorphique et hydrothermal avec les roches environnantes.

 

Collaborateurs
 
AuteursFrancis Talla Takam, géo., Ph. D. francis.tallatakam@mern.gouv.qc.ca
Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. abdelali.moukhsil@mern.gouv.qc.ca
GéochimieOlivier Lamarche, géo., M. Sc.
GéophysiqueRachid Intissar, géo., M. Sc.
Évaluation de potentielFabien Solgadi, géo., Ph. D.
LogistiqueMarie Dussault
Géomatique

Kathleen O’Brien

Dominique Plante

Conformité du gabarit et du contenuFrançois Leclerc, géo., Ph. D.
Accompagnement
/mentorat et lecture critique
Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D.
OrganismeDirection générale de Géologie Québec, Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Gouvernement du Québec

Remerciements :

Ce Bulletin GéologiQUE est le fruit de la collaboration de nombreuses personnes qui ont activement pris part aux différentes étapes de la réalisation du projet. Nous tenons à remercier le stagiaire en géologie Samuel Coulombe, ainsi que les étudiantes Catherine Mai-Ly Daigneault et Alix Pailhon. Nous aimerions souligner l’excellent accueil de l’équipe du Relais 44, Louise Gosselin et Yvan Gauthier. Les échanges et discussions géologiques avec Dr. Louise Corriveau et Dr. Bertrand Rottier ont été très profitables.

Références

 

Publications du gouvernement du Québec
BENAHMED, S., INTISSAR, R., 2015. Levé magnétique aéroporté dans le secteur à l’est du réservoir Gouin, province de Grenville. MERN, GEO DATA SOLUTIONS GDS; DP 2015-05, 7 pages, 2 plans.
DAVID, J., 2018. Datations U-Pb dans les provinces de Grenville et du Supérieur effectuées au GEOTOP en 2016-2017. MERN, GEOTOP; MB 2018-17, 22 pages.
LAURIN, A. F., SHARMA, K. N. M., 1975. Région des rivières Mistassini, Peribonca, Saguenay, (GRENVILLE 1965-1967). MRN; RG 161, 103 pages, 10 plans.
MOUKHSIL, A., CÔTÉ, G., 2017. Géologie de la région de Wemotaci, Haut-Saint-Maurice (partie ouest du Genville). MERN; RG 2017-03, 44 pages, 2 plans.
MOUKHSIL, A., CÔTÉ, G., 2018. Géologie de la région du lac Borgia, Province de Grenville, nord de La Tuque, régions de la Mauricie et du Saguenay–Lac-Saint-Jean, Québec, Canada. MERN; BG 2018-01, 2 plans.
MOUKHSIL, A., DAOUDENE, Y., 2019. Géologie de la région du lac des Commissaires, Province de Grenville, région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, Québec, Canada. MERN; BG 2019-01, 1 plan.
MOUKHSIL, A., SOLGADI, F., BELKACIM, S., AUGLAND, L. E., DAVID, J., 2015. Géologie de la région de Parent, Haut-Saint-Maurice (partie ouest du Genville). MERN, UQAT-URSTM, GEOTOP-UQAM-MCGILL; RG 2015-04, 62 pages, 1 plan.
OUELLET, R., 2015. Rapport sur les propriétés Lac Lareau, Lac du Relais et Lac Fogh. Claims Tremblay, Claims Verreault, rapport statutaire soumis au gouvernement du Québec; GM 69050, 54 pages.
PAPAPAVLOU, K., 2019. U-Pb geochronology report, Grenville 2018-2019. GEOTOP, MERN; MB 2019-11, 21 pages.
PAPAPAVLOU, K., 2020. U-Pb geochronology report, Grenville 2019-2020. GEOTOP, MERN; MB 2020-09, 25 pages.

 

 

 

 

 

22 novembre 2022