Géologie de la région du lac Champion, sous-provinces de La Grande et de Nemiscau, à l’est de Waskaganish, Eeyou Istchee Baie-James, Québec, Canada

À la UNE

Zones favorables pour les minéralisations de Ni-Cu ± Cr ± Co ± EGP au sud du lac Caumont, au sud-est du lac Champion et au sud du lac Valiquette
Des intrusions mafiques à ultramafiques (gabbro, pyroxénite et péridotite), généralement très magnétiques, ont été reconnues au sein de l’ensemble volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes…

 

Le Groupe du Lac des Montagnes, une zone favorable aux gîtes polymétalliques
Le Groupe du Lac des Montagnes est composé de roches volcaniques et sédimentaires, métamorphisées au faciès des amphibolites. Ces roches contiennent par endroits des sulfures disséminés ou sous forme de lamines ou de plaquages dans des plans de fractures…

 

Zone favorable pour les minéralisations en Zn-Ag ± Pb ± Au associées à des niveaux de sulfures exhalatifs stratiformes au sud du lac de l’Indien
Les paragneiss généralement peu ou pas migmatitisés du Complexe de Rupert affleurant au sud du lac de l’Indien contiennent des niveaux stratiformes favorables aux minéralisations en Zn-Ag (± Pb ± Au)…

 

 

Une nouvelle carte géologique à l’échelle 1/50 000 de la région du lac Champion (feuillets SNRC 32N08 et 32N09) a été produite à la suite d’un levé réalisé au cours de l’été 2017. Au centre du secteur cartographié se trouve une ceinture kilométrique de roches volcano-sédimentaires (Groupe du Lac des Montagnes) qui représente la jonction entre les sous-provinces de La Grande, au nord, et de Nemiscau et d’Opatica, au sud. Les contacts de cette ceinture avec les sous-provinces archéennes constituent des métallotectes de premier choix, au même titre que le contact Opinaca-La Grande reconnu plus au nord.

La cartographie de ce secteur a permis de circonscrire les unités de roches volcano-sédimentaires du Groupe du Lac des Montagnes. Des filons-couches de roches mafiques et ultramafiques, auxquels sont associées des minéralisations de Ni-Cu (± Cr ± Co ± EGP), ont aussi été cartographiés et assignés à la Suite mafique-ultramafique de Caumont. Nos travaux ont également permis de mieux définir le contexte des minéralisations polymétalliques stratiformes d’origine exhalative encaissées dans les paragneiss du Complexe de Rupert et dans les roches volcano-sédimentaires du Groupe du Lac des Montagnes.
 

Méthode de travail

La région a été cartographiée en utilisant la méthode établie pour les levés effectués dans les milieux isolés avec quelques accès routiers.

Ce secteur a été couvert de façon systématique par des cheminements espacés d’environ 1 km dans les roches volcano-sédimentaires et de 2,5 à 5 km dans les roches intrusives, ainsi que par des séries de sauts en hélicoptère dans les secteurs où la géologie est plus répétitive. Les travaux de terrain ont été réalisés par une équipe de six géologues et de six étudiants entre le 15 juin et le 15 août 2017.

La cartographie du secteur à l’étude a permis de produire et de mettre à jour les éléments d’information présentés dans le tableau ci-dessous :

Travaux antérieurs

Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1962.

Lithostratigraphie

La région du lac Champion est située à l’ouest du lac Nemiscau, à cheval sur trois sous-provinces archéennes du Supérieur; le Nemiscau, le La Grande et l’Opatica (Card et Ciesielski, 1986; Sawyer et Benn, 1993; Hocq et al., 1994; Benn, 2006; Percival et al., 2012).

Cette région est constituée principalement de roches intrusives et métasédimentaires. Les roches volcaniques sont présentes en faibles proportions. Dans la moitié sud de la région d’étude, la Sous-province de Nemiscau est dominée par des roches métasédimentaires migmatitisées à divers degrés et assignées au Complexe de Rupert. La partie nord est occupée par des roches intrusives assignées au Complexe de Champion, qui représente l’extension vers le sud-ouest de la Sous-province de La Grande. Au contact avec le Complexe de Champion, le Nemiscau contient une ceinture de roches volcano-sédimentaires assignées au Groupe du Lac des Montagnes.

Les roches des diverses unités lithostratigraphiques et lithodémiques de la région sont décrites dans les paragraphes qui suivent en fonction de leur âge et de la sous-province à laquelle elles appartiennent. Le schéma stratigraphique simplifié ci-contre présente les relations entre les différentes unités lithostratigraphiques de la région étudiée, afin d’aider le lecteur à mieux comprendre leur agencement spatial et chronologique. Il est accompagné d’une frise chronologique répertoriant les âges de certaines unités, estimés à partir de datations U-Pb et des relations de recoupement observées sur terrain.

SOUS-PROVINCE DE LA GRANDE

Le Complexe de Champion (Bandyayera et Daoudene, 2018) regroupe principalement les unités formant une large masse intrusive polyphasée du Terrain plutonique du Lac Champion (Hocq et al., 1994), assigné par Card et Ciesielski (1986) à la Sous-province de La Grande. Il est délimité au nord par le Groupe d’Eastmain, à l’ouest et au sud par la Sous-province métasédimentaire de Nemiscau, et à l’est par la Sous-province de l’Opinaca.

Dans la région cartographiée, le Complexe de Champion inclut cinq unités composées de : 1) gneiss tonalitique, localement granitique (Achp1); 2) tonalite et granodiorite à pyroxène et hornblende (Achp2); 3) diorite et diorite quartzifère (Achp3); 4) granodiorite, localement tonalitique (Achp4); 5) granodiorite porphyrique (Achp5).

Les unités Achp1 et Achp2 ont été définies dans la Sous-province de La Grande (Bandyayera et Daoudene, 2018). Ces unités ont été reconnues également au cœur de la Sous-province de Nemiscau, où elles se présentent sous forme de dômes anciens exhumés, datés entre 2816 ±9 Ma et 2833 ±11 Ma (Jean David, communication personnelle, 2018), et de dimensions kilométriques (Bandyayera et Daoudene, 2018). Ces roches mésoarchéennes sont donc présentes à la fois dans les sous-provinces de La Grande, du Nemiscau et probablement de l’Opatica (Davis et al., 1995). La structure gneissique est marquée essentiellement par l’alternance de rubans millimétriques à centimétriques, de composition tonalitique, dioritique et granitique. Ce rubanement est localement accentué par des intrusions centimétriques de granite rose ou de granodiorite, disposées parallèlement aux plans de la foliation. Les roches assignées à l’unité Achp2 affleurent généralement en association spatiale avec les gneiss tonalitiques de l’unité Achp1. Elles se caractérisent par la présence locale de pyroxène et l’omniprésence de hornblende.
L’unité Achp3, d’extension très limitée, est composée de roches de composition intermédiaire. Dans la région du lac Champion, elle est observée dans le coin NE du feuillet 32N09, ainsi qu’au nord du feuillet 32N08.
L’unité Achp4 est observée au sud de la région du lac Champion, au nord de la Zone de cisaillement de Rupert (ZCrup). Elle est constituée d’un assemblage de tonalite et de granodiorite foliées, difficiles à distinguer en affleurement. La roche est granoblastique, grisâtre en cassure fraîche et gris-beige en surface altérée.
L’unité Achp5 a été définie dans la région du lac Boisrobert (feuillet 32N011), où elle est localisée au cœur du Terrain plutonique du lac de Champion. Dans la région du lac Champion, l’unité Achp5 est d’extension limitée et elle est localisée dans le coin NE du feuillet 32N09. Elle est constituée de granodiorite, homogène, massive à foliée, qui se démarque par sa structure porphyroïde à phénocristaux de feldspath potassique de 1 à 2 cm, automorphes, localement subarrondis. Les affleurements assignés à l’unité Achp5 renferment localement jusqu’à 30 % de granite en contact intrusif diffus ou transitionnel avec la granodiorite.

La Formation d’Anatacau-Pivert est représentée par des lambeaux de métabasaltes et d’amphibolites (unité nAnp1), et de métagrauwackes (unité nAnp7), en enclave dans la granodiorite du Complexe de Champion ou dans le Pluton de Valiquette. Le métabasalte est finement grenu, gris-vert foncé en surface altérée et vert grisâtre en cassure fraîche, d’affinité tholéiitique à transitionnelle. Les métagrawackes sont typiquement des paragneiss riches en biotite (30 %) et en grenat (20 %), localement faiblement migmatitisés.

Le Pluton de Valiquette (nAvaq) est formé de granite à biotite généralement massif et très homogène. Il couvre la moitié nord du feuillet 32N09. Par endroits, il contient des enclaves métriques de tonalite gneissique, d’amphibolite, de diorite et de granodiorite porphyrique. Chimiquement, le granite à biotite est de type I, peralumineux, alcalin-calcique à shoshonitique, riche en potassium (K2O >4 % poids) et caractérisé par des anomalies négatives en Eu. Ce granite se distingue des autres roches granitiques de la région par ses concentrations élevées en Rb. Sa signature géochimique le place clairement parmi les granites syncollisionnels (Pearce et al., 1984).

SOUS-PROVINCE DE NEMISCAU

Dans la région cartographiée, le Nemiscau est représenté par un ensemble volcano-métasédimentaire coupé de multiples intrusions multiphasées de composition felsique à ultramafique.

Le Groupe du Lac des Montagnes a été introduit pour décrire l’ensemble des roches volcano-sédimentaires localisées au sud de la ZCrup, entre le Complexe de Champion, au nord, et les paragneiss migmatitisés de la Sous-province de Nemiscau, au sud. Dans la région du lac Champion, le Groupe du Lac des Montagnes inclut quatre unités :
L’unité nAmo1 est constituée de basalte métamorphisé à divers degrés qui se présente sous forme de coulées massives à coussinées et de brèches de coulées. Les analyses lithogéochimiques montrent qu’il s’agit d’une séquence de basaltes tholéiitiques et de basaltes andésitiques d’affinité transitionnelle. La plupart des basaltes tholéiitiques affichent des spectres de terres rares et des rapports d’éléments en traces typiques de ceux des N-MORB (Pearce, 2008; Wood, 1980).
L’unité nAmo2 est formée de volcanites intermédiaires, généralement décrites en affleurement comme des amphibolites dérivées de basaltes. Leur classification est essentiellement basée sur les résultats d’analyses lithogéochimiques. Ces roches sont des méta-andésites d’affinité calco-alcaline. 
L’unité nAmo3 est composée de volcanoclastites felsiques, interstratifiées avec les métabasaltes de l’unité nAmo1. Les lithologies les mieux préservées sont constituées de tufs à lapillis et à cendres. Les analyses lithogéochimiques montrent que les tufs de l’unité nAmo3 sont de composition rhyodacitique, d’affinité calco-alcaline, nettement enrichis en terres rares légères. Deux datations U-Pb sur zircon ont donné des âges de mise en place de 2710 ±6 Ma et 2703 ±8 Ma et des zircons hérités à 2755 Ma et 2810 Ma (Jean David, communication personnelle, 2018).
L’unité nAmo4 représente des niveaux de formation de fer observés au sommet des basaltes amphibolitisés. Les formations de fer sont généralement au faciès des oxydes et, localement, au faciès des silicates.

Le Complexe de Rupert regroupe l’ensemble des roches métasédimentaires migmatitisées à différents degrés de la Sous-province de Nemiscau (Bandyayera et Daoudene, 2017). Il repose stratigraphiquement sur le Groupe du Lac des Montagnes. Cinq unités ont été définies à partir des travaux de Remick (1963), Valiquette (1975) et Gillain (1965).
L’unité nAru1 est composée de paragneiss à biotite-hornblende-grenat ± sillimanite ± cordiérite contenant moins de 10 % de mobilisat. Elle est généralement localisée à proximité de la séquence volcanique métamorphisée du Groupe du Lac des Montagnes. Les structures primaires du paragneiss sont localement préservées. Les aluminosilicates (sillimanite et cordiérite) sont abondants au sud-est du feuillet 32N09. Ils sont généralement concentrés dans des niveaux spécifiques, probablement plus pélitiques, sous forme de porphyroblastes millimétriques à centimétriques.
L’unité nAru2 est constituée de paragneiss migmatitisé contenant de 10 à 20 % de mobilisat. Cette unité est peu répandue dans la région étudiée. Les niveaux les plus importants sont interstratifiés avec l’unité Aru1, mais on en trouve aussi au milieu des diatexites (unité nAru4).
L’unité nAru3 est composée de métatexite dérivée de paragneiss contenant de 20 à 50 % de mobilisat. Elle est bien exposée au sud de la région, au contact ou au milieu des diatextites (unité nAru4). Les structures nébulitiques et stromatiques sont très répandues dans cette migmatite. Certains affleurements de métatexite montrent des niveaux de paragneiss où les structures primaires sont localement préservées.
L’unité nAru4 englobe toutes les migmatites dérivées de paragneiss contenant de 50 à 90 % de mobilisat et interprétées comme étant des diatexites. Elle s’étend sur près de la moitié sud du feuillet 32N08. La roche est typiquement hétérogène, à structure nébulitique, stromatique, et localement porphyroïde. La diatexite est également caractérisée par la présence de nombreux schlierens de biotite. L’orthopyroxène et le grenat sont présents par endroits, sous forme de cristaux pœcilitiques. Chimiquement, toutes les diatexites de l’unité nAru4 sont peralumineuses, de type S, et enrichies en potassium.
Une datation U-Pb réalisée sur un échantillon de diatexite porphyroïde (affleurement 2017-DB-1050) a donné un âge de cristallisation de 2691 ±5,9 Ma (Jean David, communication personnelle, 2018), tandis qu’un granite intrusif dans la diatexite, situé à 90 km à WSW de la région étudiée, a été daté à 2672 Ma (Davis et al., 1995).

La Suite mafique-ultramafique de Caumont (nAcmn) regroupe les filons-couches mafiques et ultramafiques (péridotite, pyroxénite et gabbro) observés dans la séquence volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes. Certains filons-couches présentent, par endroits, de minces niveaux de péridotite contenant des baguettes aciculaires de serpentine, interprétées comme des reliques de spinifex d’olivine dans une lave komatiitique. L’étendue de ces laves komatiitiques n’a pu être déterminée. La composition normative des péridotites correspond à des harzburgites, celle des pyroxénites à des webstérites à olivine, et celle des roches mafiques à des norites et des gabbronorites. Les roches ultramafiques sont d’affinité komatiitique à tholéiitique, tandis que les roches mafiques sont tholéiitiques.

La Suite de Mezières (nAmzr) est formée de pegmatite granitique blanche à beige-rose, généralement associée aux roches migmatitiques du Groupe de Rupert. Elle renferme habituellement des enclaves métriques à décamétriques de paragneiss, lesquelles sont généralement boudinées et ressemblent par endroits à des restites partiellement assimilées. La roche contient typiquement de la biotite (jusqu’à 10 %), de la muscovite (jusqu’à 5 %), du grenat (1 à 5 %) et des grains de magnétite disséminés ou en amas centimétriques. La Suite de Mezières est interprétée comme étant les roches les plus évoluées issues de la fusion partielle des métasédiments du Complexe de Rupert. Du point de vue géochimique, elles sont peralumineuses et de type S.

UNITÉS APPARTENANT À PLUSIEURS SOUS-PROVINCES

La Suite de La Sicotière est un nouveau lithodème introduit pour décrire un ensemble de roches plutoniques porphyriques typiquement foliées qui s’injectent dans le Complexe de Rupert et coupent également les dômes gneissiques assignés au Complexe de Champion. Elle est constituée de deux unités :
L’unité nAscr1 est associée à l’une des plus fortes anomalies magnétiques localisées au sud de la région. Elle est constituée essentiellement de monzodiorite et de monzonite quartzifère homogènes, localement porphyriques, faiblement à fortement foliées. L’unité montre localement des affleurements de diorites quartzifères interprétées comme étant des enclaves. Ces roches contiennent par endroits du pyroxène.
L’unité nAscr2 affleure à l’est du feuillet 32N08. Elle se compose de granodiorite généralement foliée, caractérisée par une structure porphyroïde liée à la présence de phénocristaux idiomorphes à hypidiomorphes de feldspath potassique de 1 à 8 cm de longueur.

La Suite des Canards (nAcnd) est un nouveau lithodème introduit pour décrire une série d’intrusions granitiques généralement foliées qui s’injectent à la fois dans la séquence métasédimentaire du Complexe de Rupert et dans les dômes gneissiques du Complexe de Champion. Elle est constituée essentiellement de granite à biotite, moyennement à grossièrement grenu, localement pegmatitique, typiquement déformé, folié et localement gneissique.

La Suite de Kaupanaukau (nAkup) est un nouveau lithodème regroupant les intrusions tardives de granite et de pegmatite granitique rose qui coupent l’ensemble rocheux de la région du lac Champion. L’unité nAkup1 est formée de granite rose à biotite ± magnétite. L’unité nAkup2 représente un ensemble de pegmatite granitique et de granite, rose et non cartographiable séparément à l’échelle 1/50 000. L’unité nAkup3 se compose de pegmatite granitique rose pâle à structure graphique. La roche présente un aspect massif et hétérogranulaire, ainsi qu’un litage ou une zonation pegmatitique visible localement. Elle contient régulièrement des amas centimétriques de feldspath potassique (jusqu’à 5 cm) cimentés par du quartz. Au SE de la région du lac Nemiscau (feuillet 32N07), entre la rivière Rupert et le lac Nemiscau, une intrusion kilométrique de pegmatite rose assignée à la Suite de Kaupanaukau contient jusqu’à 20 % d’enclaves de migmatite dérivée de paragneiss qui proviennent des unités environnantes du Complexe de Rupert.

Dykes de diabase

La région d’étude est traversée par quatre essaims de dykes de diabase d’âge néoarchéen, paléoprotérozoïque et mésoprotérozoïque.

L’Essaim de dykes de Mistassini regroupe des dykes de diabase orientés NW-SE, localement porphyriques à phénocristaux de plagioclase, qui coupent le Complexe de Rupert au SW de la région d’étude.

L’Essaim de dykes de Matachewan regroupe des dykes de diabase orientés N-S qui traversent toute la région d’étude du nord au sud.

Les Dykes de Senneterre appartiennent à un important essaim de dykes de diabase qui traversent le sud de la région d’étude selon une direction NE-SW.

Les Dykes de l’Abitibi représentent les dykes de diabase les plus jeunes de la région. Ces dykes, d’orientation préférentielle E-W, coupent le nord du Complexe de Champion et sont peu visibles sur les cartes aéromagnétiques.

UNITÉS LITHOLOGIQUES

Une intrusion de charnockite (granite à orthopyroxène) est observée dans le coin SE de la région, où elle est associée une forte anomalie magnétique positive de dimension kilométrique. Cette anomalie magnétique se poursuit au sud-est, dans le feuillet 32O05, sur plus de 15 km, et pourrait à l’avenir constituer une nouvelle nouvelle unité importante de la région.

Les intrusions mafiques-ultramafiques qui s’injectent dans le Complexe de Rupert ont été regroupées dans une unité lithologique. Elles ne semblent pas avoir de lien avec la Suite mafique-ultramafique de Caumont qui est étroitement associée spatialement et probablement génétiquement avec les roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes.

Géologie structurale

LES DOMAINES STRUCTURAUX

Les critères lithologiques, structuraux et géophysiques permettent de subdiviser la région en cinq domaines lithotectoniques, qui sont les domaines structuraux de Boisrobert, de La Sicotière, de Long, de Marte et d’Encaissé. Au nord, le Domaine structural de Boisrobert forme l’extension vers le sud de la Sous-province de La Grande. Les quatre autres domaines structuraux au sud appartiennent à la Sous-province de Nemiscau.

Dans les descriptions qui suivent, les deux principales phases de déformation identifiées dans la région sont désignées D₂ et D₃, et font référence à la nomenclature régionale qui a déjà été utilisée par Bandyayera et Daoudene (2017). Une phase D₂‘ a été introduite ici. Elle traduit une première phase de plissement régional de la fabrique planaire principale S₂, mais qui s’est probablement déroulée dans le continuum de la déformation D₂.

Le Domaine structural de Boisrobert

Le Domaine structural de Boisrobert, précédemment nommé Terrain plutonique du lac Champion (Bandyayera et Daoudene, 2018) est principalement composé de roches intrusives de composition intermédiaire à felsique. Généralement, plus la roche est différenciée, moins elle est déformée. Ainsi, les diorites et les tonalites montrent une foliation pénétrative S₂ bien marquée, habituellement gneissique, alors que les granodiorites et les granites sont peu ou pas déformés. À l’échelle du domaine, la foliation S₂ est orientée E-W à NE-SW (carte structurale). Les domaines structuraux de Boisrobert et de La Sicotière sont séparés par les zones de cisaillement des rivières Rupert et Nemiscau.

Le Domaine structural de la Sicotière

Le Domaine structural de La Sicotière est celui qui montre la plus grande diversité en termes de lithologies : paragneiss peu ou pas migmatitisés, roches métavolcaniques, formations de fer, filons-couches ultramafiques à mafiques et divers corps intrusifs felsiques. Ce domaine montre aussi des fabriques structurales associées à au moins deux phases de déformation, D₂ et D₃. La phase précoce D₂ correspond au rubanement migmatitique des paragneiss, à une foliation pénétrative dans les unités volcaniques et sédimentaires (affleurement 2017-DB-1030), et à une gneissosité dans certaines unités intrusives. La foliation S₂ est généralement soulignée par l’orientation préférentielle de la biotite et de la hornblende, ainsi que par l’aplatissement des grains de quartz et de feldspath dans les roches les plus déformées. À l’échelle du domaine, même si la foliation S₂ semble principalement orientée ENE-WSW avec un fort pendage, son attitude est variable (carte structurale). La foliation S₂ porte une linéation minérale L₂, qui plonge souvent vers le SW avec un angle modéré.

Dans le Domaine structural de La Sicotière, la foliation S₂ est couramment reprise par une schistosité de crénulation S₃ plus espacée (affleurement 2017-DB-1030). Sous le microscope, la schistosité S₃ s’observe par l’orientation préférentielle de grains de chlorite, d’actinote-trémolite ou de séricite, des minéraux typiquement associés aux conditions métamorphiques du faciès des schistes verts. Régionalement, la schistosité S₃ est orientée NE-SW et elle présente un pendage supérieur à 70° (carte structurale). La schistosité S₃ porte une linéation minérale et d’étirement qui plonge généralement faiblement vers le SW.

Régionalement, le Domaine structural de La Sicotière semble former un vaste synforme, plus ou moins bien délimité au nord et au sud par les unités du Groupe du Lac Montagnes, et essentiellement rempli par les paragneiss du Complexe de Rupert. Ce synforme aurait pu se développer tardivement durant la phase D₂ (durant une phase D₂′), car la foliation S₂ a été régionalement plissée une première fois avant la phase D₃. En effet, les cartes du champ magnétique montrent au coeur du domaine des géométries de plis qui pourraient être le résultat d’au moins deux phases de déformation, ce que semble aussi souligner la trajectoire de la fabrique principale S₂ (carte structurale). Des plis P₂′ auraient été plissés par des plis P₃ de plan axial NE-SW subparallèle à la schistosité S₃. À l’échelle de l’affleurement, les plis P₃ sont ouverts à serrés (affleurement 2017-YD-2031) et ils présentent des axes fortement plongeants. Deux phases de plissement pourraient expliquer le démembrement, à l’échelle du Domaine de La Sicotière, des unités du Groupe du Lac des Montagnes, qui sont de part leur nature plus compétentes que celles du Complexe de Rupert (carte géologique). Elles pourraient aussi expliquer la présence, au coeur du domaine, d’un dôme de gneiss tonalitique du Complexe de Champion, probablement exhumé durant la phase D3.

Le Domaine structural de Long

Le Domaine structural de Long se distingue principalement du précédent par la rareté de roches volcaniques, la présence de migmatites dérivées de paragneiss montrant une proportion très importante de mobilisat, et par de nombreux massifs de granodiorite et de tonalite gneissique. Dans ce domaine, la fabrique planaire principale S₂ s’exprime par le rubanement migmatitique des paragneiss (affleurement 2017-FT-3061) et la gneissosité ou la foliation pénétrative dans certaines roches intrusives felsiques (affleurement 2017-PA-8045). Macroscopiquement et dépendamment du type de roche, cette foliation S₂ est soulignée par l’orientation préférentielle de la biotite et de la hornblende. La Suite de la Sicotière présente localement une foliation magmatique (affleurement 2017-RP-6101), concordante à la foliation S₂ des unités voisines. Cette caractéristique semble indiquer une mise en place plus ou moins contemporaine à la déformation D₂. À l’ouest du domaine, la foliation S₂ est orientée E-W, mais elle tourne progressivement vers le SE dans la partie sud-est. Ce domaine, qui est affecté par des plis P₂‘, présente globalement une géométrie en dômes et bassins.

Le Domaine structural de Marte

Le Domaine structural de Marte est principalement composé de migmatites dérivées de paragneiss, dont la proportion en mobilisat est généralement supérieure à 30 %. Au sein de ce domaine, la foliation S₂, soulignée par le rubanement migmatitique très net, est régulièrement orientée WNW-ESE et elle montre généralement un fort pendage (carte structurale).

Le Domaine structural d’Encaissé

Le Domaine structural d’Encaissé, précédemment nommé Sous-domaine du lac Encaissé (Bandyayera et Daoudene, 2018), forme le coin sud-ouest de la région cartographiée. Les rares données structurales qui ont y ont été mesurées ne permettent pas de décrire l’architecture du domaine dans le feuillet 32N08 (carte structurale). Cependant, à l’ouest, dans les feuillets SNRC 32N06 et 32N07, Bandyayera et Daoudene (2018) décrivent la structure de ce domaine en dôme et bassins. La fabrique planaire principale S₂ est E-W et à fort pendage. Elle est principalement soulignée par le rubanement migmatitique des paragneiss du Complexe de Rupert, dans les secteurs en bassin, et par la foliation et la gneissosité des roches intrusives felsiques et intermédiaires du Complexe de Champion, dans les régions en dôme.

LES PRINCIPALES ZONES DE CISAILLEMENT

La Zone de cisaillement de la Rivière Rupert

Dans la partie ouest de la région cartographiée, la Zone de cisaillement de Rupert (ZCrup) sépare le Domaine structural de Boisrobert, au nord, du Domaine structural de La Sicotière, au sud. La ZCrup constitue la limite entre les sous-provinces de La Grande et de Nemiscau dans la région. Elle a déjà fait l’objet d’une description détaillée dans les feuillets 32N06 et 32N07 (Bandyayera et Daoudene, 2018). Dans la région du lac Champion, la ZCrup est marquée par de nombreux corridors de déformation extrême, d’épaisseur métrique à décamétrique, affectant l’ensemble des unités du Groupe du Lac des Montagnes. Au sein de ces corridors de déformation, la roche d’origine est généralement méconnaissable ou difficilement identifiable. La foliation est habituellement mylonitique (affleurement 2017-DB-1030) et elle porte une linéation d’étirement forte, d’orientation variable, mais avec un plongement généralement compris entre 40 et 60° vers l’est. Les indicateurs cinématiques, par exemple la fabrique C/S dans un gabbro cisaillé (affleurement 2017-RP-6037), semblent indiquer que le mouvement de la ZCrup possède une composante verticale inverse. Le pendage de la foliation S₂ étant fréquemment vers le nord, le mouvement de la ZCrup aurait permis la remontée du Domaine structural de Boisrobert par rapport à celui de La Sicotière.

La Zone de cisaillement de la Rivière Nemiscau

Comme la ZCrup, la Zone de cisaillement de la Rivière Nemiscau (ZCRN) délimite, dans la partie est de la région cartographiée, le Domaine structural de Boisrobert de celui de La Sicotière. Même si les deux zones de cisaillement ne peuvent pas être corrélées en carte, elles séparent les mêmes unités et elles montrent des caractéristiques structurales similaires. Ainsi, la ZCRN est également caractérisée par la présence de nombreux corridors de déformation intense, d’épaisseur métrique à décamétrique, coupant l’ensemble des roches du Groupe du Lac des Montagnes. Au sein de ces corridors, la foliation mylonitique porte une linéation minérale et d’étirement dont le fort plongement (affleurement 2017-YD-2058) témoigne d’un mouvement à prédominance verticale. Les indicateurs cinématiques observés le long de la ZCRN (affleurement 2017-YD-2070) semblent aussi indiquer que le Domaine structural de Boisrobert ait remonté par rapport à celui de La Sicotière.

La Zone de cisaillement du Poste Albanel

La Zone de cisaillement du Poste Albanel (ZCalb) n’est pas bien exposée en affleurement. Sur sa trajectoire, les roches gneissiques et les injections granitiques sont fortement déformées et des veines de quartz sont boudinées. La trace de la ZCalb marque la limite entre deux domaines très contrastés de la Sous-province de Nemiscau (carte structurale). Au nord, le Domaine structural de La Sicotière est composé d’une grande diversité de lithologies, dont des paragneiss généralement peu ou pas migmatitisés. En revanche, au sud, le Domaine structural de Long est moins diversifié en termes de lithologies et les paragneiss qui le composent sont généralement très riches en mobilisat, ce qui témoigne d’un faciès métamorphique plus élevé. Les observations microscopiques d’échantillons provenant de part et d’autre de la ZCalb appuient cette interprétation (voir chapitre « Métamorphisme » ci-dessous). Parallèlement, les domaines situés de part et d’autre de la ZCalb montrent des caractéristiques structurales différentes. Le Domaine structural de Long semble avoir été affecté par une seule phase de plissement, alors que le Domaine structural de La Sicotière en montre au moins deux.

Métamorphisme

La majorité des roches archéennes de la région montre des assemblages minéralogiques et des caractéristiques structurales qui indiquent un événement métamorphique régional de haute température.
Au sud de la ZCalb, le Complexe de Rupert est représenté par des diatexites présentant généralement un fort pourcentage de mobilisat (>50 %). Dans le Domaine structural de Long, les roches mafiques possèdent systématiquement une minéralogie à plagioclase, à hornblende et à clinopyroxène, indiquant qu’elles ont été portées au faciès supérieur des amphibolites (carte métamorphique). La hornblende et le clinopyroxène soulignent la foliation S₂. Dans la partie sud-est du domaine, la présence d’orthopyroxène dans un paragneiss et dans des roches intrusives felsiques à intermédiaires atteste que certains secteurs du Domaine structural de Long ont atteint le faciès des granulites.
Le Domaine structural de La Sicotière présente une variabilité importante en termes d’assemblages minéralogiques associés à des conditions métamorphiques particulières (carte métamorphique). Certains secteurs présentent des paragneiss à cordiérite et à sillimanite, typiques du faciès supérieur des amphibolites. La cordiérite forme des poeciloblastes aplatis perpendiculairement à la foliation S₂ et leur croissance semble alors précoce à la phase de déformation D₂. La sillimanite, en amas de fibrolite ou plus rarement en prismes idiomorphes, souligne la foliation S₂. Dans d’autres régions du domaine, des roches volcaniques mafiques montrent des assemblages métamorphiques à hornblende et/ou à actinote-trémolite, à biotite et à épidote, témoignant de conditions de températures plus basses, typiques du faciès inférieur des amphibolites ou de celui des schistes verts. La variabilité des conditions métamorphiques au sein du Domaine structural de La Sicotière pourrait être liée à son architecture, qui résulterait d’au moins deux phases de déformation (carte structurale). Selon cette hypothèse, la seconde phase de plissement durant l’événement D₃ pourrait avoir plissé les isogrades antérieurement développés durant la phase D₂. Les principales zones de cisaillement de la région pourraient aussi avoir joué un rôle important dans la distribution des faciès métamorphiques. En effet, ces dernières semblent coïncider avec les secteurs où les roches mafiques montrent des assemblages de minéraux métamorphiques généralement associés à de plus basses températures. Dans ces secteurs, la hornblende est communément rétromorphosée en actinote-trémolite, la biotite est chloritisée et la croissance de l’épidote se surimpose à la foliation principale S₂.
Dans le Domaine structural de Boisrobert, les conditions métamorphiques subies par les unités les plus anciennes sont difficiles à déterminer étant donné leur nature. Cependant, les gneiss tonalitiques ou granodioritiques montrent des structures de recristallisation dynamique, typiquement associées à des conditions métamorphiques de hautes températures. Le quartz et les feldspaths montrent des évidences de la migration dynamique de leur bordure de grains. Ceux-ci sont généralement de grosse taille, très arrondis ou amiboïdes. La présence habituelle de grains de quartz à la structure en échiquier semble indiquer que les conditions métamorphiques ont atteint le faciès supérieur des amphibolites. Ceci est corroboré par la présence de clinopyroxène dans des amphibolites en enclaves dans des granites et des granodiorites (carte métamorphique).

Géologie économique

Six zones favorables à la présence de minéralisations en métaux usuels ou précieux ont été identifiées dans la région du lac Champion. Ces minéralisations peuvent être classées en 3 types :

• Minéralisations magmatiques de nickel-cuivre (± chrome ± cobalt ± éléments du groupe du platine) associées aux intrusions mafiques à ultramafiques dans l’ensemble volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes;
• Minéralisations polymétalliques (cuivre ± fer ± zinc ± or ± argent) associées à des niveaux de sulfures disséminés ou des lentilles de sulfures massifs à semi-massifs dans l’ensemble volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes;
• Minéralisations de sulfures exhalatifs (zinc-argent ± plomb ± or) associées à des niveaux stratiformes dans les paragneiss du Complexe de Rupert.

Le tableau des indices ci-dessous présente les résultats d’analyses pour les dix indices connus dans le secteur, ainsi que celui qui a été mis au jour dans le cadre de nos travaux.

(E) : Échantillon choisi; (R) : Rainure; (F) : forage

Le tableau des analyses lithogéochimiques des échantillons d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour 89 échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.

ZONES FAVORABLES POUR LES MINÉRALISATIONS DE Ni-Cu ± Cr ± Co ± EGP AU SUD DU LAC CAUMONT, AU SUD-EST DU LAC CHAMPION ET AU SUD DU LAC VALIQUETTE

Des intrusions mafiques à ultramafiques (gabbro, pyroxénite et péridotite), généralement très magnétiques, ont été reconnues au sein de l’ensemble volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes. Les travaux de cartographie menés par le MERN durant l’été 2017 ont permis de préciser la distribution spatiale de ces intrusions (carte interactive). Elles se répartissent en trois zones favorables aux minéralisations de Ni-Cu ± Cr ± Co ± ÉGP magmatiques qui sont, du sud-ouest vers le nord-est : Lac Caumont-Sud, Lac Champion sud-est et Lac Valiquette sud. Ces zones favorables de forme allongée sont orientées NE-SW à E-W; elles ont une longueur comprise entre 3 et 7 km et une largeur de 400 à 600 m. Deux de ces zones (Lac Champion sud-est et Lac Valiquette sud) correspondent à des anomalies positives bien marquées sur la carte du champ magnétique. La troisième zone (Lac Caumont-Sud) englobe un chapelet de petites anomalies circulaires de plusieurs centaines de mètres de diamètre longeant la bordure nord d’une longue et très forte anomalie positive NE-SW. Cette dernière anomalie pourrait indiquer la présence d’une unité encore plus magnétique pouvant correspondre à un ou plusieurs niveaux de formation de fer. En effet, des travaux de prospection ont révélé la présence dans cette région de blocs de ce type de roche (Lévesque Michaud et Caron, 2012). Malheureusement, nous n’avons pas observé cette unité sur le terrain.

Les péridotites, les gabbros et les pyroxénites contiennent habituellement des sulfures dont les concentrations pouvant atteindre 10 % du volume total de la roche. Les grains de sulfures sont généralement finement disséminés. Localement, ils forment des veinules d’épaisseur millimétrique.

Seule la zone favorable Lac Caumont-Sud est associée à des indices de Ni-Cu-EGP. Une compilation des teneurs des travaux statutaires révèle 28 analyses supérieures ou égales à 0,25 % Ni, 26 analyses supérieures ou égales à 0,50 % Cu, 36 analyses supérieures ou égales à 200 ppb Pd et 3 analyses supérieures ou égales à 200 ppb Pt. Plusieurs échantillons contiennent des teneurs indicielles en cuivre, nickel, palladium, platine, argent et or (tableau). Bien qu’aucune valeur indicielle n’ait pour le moment été obtenue dans les zones favorables Lac Champion sud-est et Lac Valiquette sud, les rapports statutaires ont montré que les roches intrusives mafiques et ultramafiques qui y sont exposées présentent localement des teneurs significativement élevées en nickel (1245 ppm), en cuivre (385 ppm), en chrome (1710 ppm) et en cobalt (111,5 ppm) (Lévesque Michaud et Lalancette, 2012; Tremblay et Lalancette, 2013).

LE GROUPE DU LAC DES MONTAGNES, UNE ZONE FAVORABLE AUX GÎTES POLYMÉTALLIQUES

Le Groupe du Lac des Montagnes est composé de roches volcaniques et sédimentaires, métamorphisées au faciès des amphibolites. Ces roches contiennent par endroits des sulfures disséminés ou sous forme de lamines ou de plaquages dans des plans de fractures. La concentration en sulfures peut atteindre 10 %. En outre, cette unité contient de nombreuses zones d’altération décimétriques à métriques riches en chlorite et en séricite. Ces zones d’altération fortement rouillées sont disposées parallèlement à la foliation régionale et correspondent généralement à des zones de forte déformation. Les roches volcaniques altérées peuvent être intensément silicifiées et très riches en grenat (jusqu’à 20 %). Cette forte concentration de grenat est associée à des quantités importantes de chlorite et/ou de séricite, ce qui semble indiquer une origine volcanogène. Des niveaux ou des lentilles de sulfures massifs à semi-massifs sont régulièrement observés en association avec ces zones.

Avant nos travaux, trois indices polymétalliques étaient répertoriés dans le Groupe du Lac des Montagnes. À l’indice L943004, un échantillon de paragneiss contenant de la pyrite disséminée et deux échantillons de sulfures massifs ont fourni jusqu’à 30,2 % Fe, 4,02 % Cu et 16,10 ppm Ag (Lévesque Michaud et Caron, 2012). À l’indice Lac Caumont-SE, l’analyse d’une veine de quartz au contact d’une zone riche en muscovite et en arsénopyrite a révélé une valeur de 1,6 ppm Au (Lalancette et Lévesque Michaud, 2012). Le troisième indice L947012, situé environ 7 km à l’ouest du lac Valiquette, expose une zone rouillée de 20 m de longueur pour 1 m de largeur d’où a été prélevé un échantillon de pyrrhotite massive qui a fourni une teneur de 6,0 ppm Ag (Tremblay et Lalancette, 2013). Outre ces indices, plusieurs valeurs anomales en Fe, Zn, Ni, Cu, Ag et Au ont été signalées dans les trois zones favorables de la région cartographiée (Lévesque Michaud et Caron, 2012; Tremblay et Lalancette, 2013).

ZONE FAVORABLE POUR LES MINÉRALISATIONS EN Zn-Ag ± Pb ± Au ASSOCIÉES À DES NIVEAUX DE SULFURES EXHALATIFS STRATIFORMES AU SUD DU LAC DE L’INDIEN

Les paragneiss généralement peu ou pas migmatitisés du Complexe de Rupert affleurant au sud du lac de l’Indien contiennent des niveaux stratiformes favorables aux minéralisations en Zn-Ag ± Pb ± Au. Cette zone de 9 km par 1 km, orientée NE-SW, présente de nombreuses zones d’altération rouillées d’épaisseur métrique plus ou moins riches en chlorite et en sulfures disséminés (de traces à 25 %). Certaines de ces zones d’altération correspondent à des couloirs de forte déformation ENE-WSW. Des zones d’altération contiennent également des lentilles ou des niveaux centimétriques boudinés de sulfures semi-massifs. Valiquette (1975) avait noté cette zone favorable dans son rapport géologique (zone rouillée, figure 47 et carte 1756).

La zone favorable comprend trois indices de plomb, de zinc et d’argent mis au jour suite à des travaux de prospection (Lalancette et Tremblay, 2013). À l’indice Lac de l’Indien, des échantillons provenant d’un niveau métrique stratiforme où alternent des niveaux carbonatés et siliceux à sphalérite et galène ont fourni jusqu’à 4,64 % Zn, 3,05 % Pb et 2,15 ppm Ag. Aux indices L942709 et L942416, un paragneiss contenant 10 % de pyrrhotite et de pyrite en veinules et un niveau de pyrite semi-massive présentent des teneurs atteignant 0,7 % Zn et 9,24 ppm Ag. La zone favorable présente également une quarantaine d’anomalies en Zn (0,102 à 0,728 % Zn), trois en Pb (0,14 à 0,387 % Pb), une vingtaine en Ag (1,02 à 2,7 ppm Ag) et cinq en Au (66 à 285 ppb Au). Ces anomalies sont principalement encaissées dans des paragneiss plus ou moins graphiteux et magnétiques pouvant contenir jusqu’à 25 % de sulfures, ou dans des sulfures semi-massifs (Lalancette et Tremblay, 2013). La localisation de ces anomalies coïncide avec une forte anomalie magnétique positive qui traverse la zone favorable d’est en ouest.

L’aspect stratiforme des zones d’altération et leur enrichissement en Zn, en Pb et en Ag indiquent que cette zone favorable est propice à la présence de niveaux de sulfures exhalatifs mis en place dans un contexte volcano-sédimentaire.

Remerciements:

Ce Bulletin GéologiQUE est le fruit de la collaboration de nombreuses personnes. Nous remercions les géologues Francis Talla Takam et Charles St-Hilaire, les géologues-stagiaires Rocio Pedreira Perez, Morgann Perrot et Pape Doudou Tague, et les étudiants Pierre-Argoud, Aboubacar Sidiki Koulibaly, Hubert Langevin, Claudia Perreault, Amy Laberge, Ariane Savaria et Carl Philippe Folkensson. Nous soulignons l’excellent travail du cuisinier Yves Brisson et de l’homme de camp Jolyn Hébert. Le montage du camp par la compagnie CIVILCO a été supervisé par Stéphane Carignan du Ministère. Le transport sur le terrain a été assuré par la compagnie Hélicoptères Panorama Inc. Les pilotes Christophe Chatel et Jérôme Roy, ainsi que les mécaniciens Philippe Pednault et Antonin Larochelle, ont accompli leur travail avec efficacité et professionnalisme.

Références

Publications du gouvernement du Québec