Géologie de la région du lac des Montagnes, sous-provinces de La Grande, de Nemiscau et d’Opatica, Eeyou Istchee Baie-James, Québec, Canada
Projet visant les feuillets SNRC 32O11, 32O12, 32O14
Daniel Bandyayera et Emmanuel Caron-Côté
BG 2019-03
Publié le 21 juin 2019
Une nouvelle carte géologique de la région du lac des Montagnes a été produite à l’échelle 1/50 000 à la suite d’un levé réalisé au cours de l’été 2018. Nos travaux ont permis de définir plusieurs nouvelles unités et sous-unités. Le Complexe de la Hutte forme des dômes de gneiss tonalitique dans la partie centrale de la Sous-province de Nemiscau. La Formation de Voirdye regroupe les roches métasédimentaires de la Ceinture volcano-sédimentaire du Lac des Montagnes (CLM). Des niveaux de basalte tholéiitique ont aussi été reconnus et assignés au Groupe du Lac des Montagnes. L’Intrusion d’Arques correspond à une forte anomalie magnétique circulaire. Du point de vue structural, nos travaux ont permis de prolonger les zones de cisaillement régionales du Poste Albanel et des rivières Nemiscau et Rupert. Les roches plutoniques et gneissiques du La Grande et de l’Opatica montrent généralement des microstructures de recristallisation correspondant aux conditions du faciès supérieur des amphibolites, alors que les assemblages minéralogiques des roches supracrustales de la CLM indiquent un métamorphisme au faciès supérieur des schistes verts au SW de la ceinture qui augmente vers le NE pour atteindre le faciès des amphibolites.
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.
Les travaux de terrain ont été réalisés par une équipe de six géologues et de six étudiants entre le 1er juin et le 17 août 2018.
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-contre :
| Élément | Nombre |
|---|---|
| Affleurement décrit (géofiche) | 1281 affleurements |
| Analyse lithogéochimique totale | 421 échantillons |
| Analyse lithogéochimique des métaux d’intérêt économique | 78 échantillons |
| Analyse géochronologique | 6 échantillons |
| Lame mince standard | 381 |
| Lame mince polie | 15 |
| Coloration au cobaltinitrite de sodium | 226 |
| Fiche de lexique stratigraphique | 19 |
| Fiche de substances métalliques | 22 |
| Fiche de substances non métalliques | 3 |
Travaux antérieurs
Le tableau ci-dessous présente une liste des travaux réalisés dans le secteur à l’étude depuis 1896. Il inclut aussi les références citées dans le rapport.
| Auteur(s) | Type de travaux | Contribution |
|---|---|---|
| Cartographie de différents secteurs de la région du lac des Montagnes | Première couverture géologique de la région d’étude; mise au jour des premiers secteurs d’intérêt pour les minéralisations polymétalliques et les minéraux industriels. |
|
| Synthèses géologiques régionales | Délimitation des sous-provinces de La Grande, de Nemiscau et d’Opatica; identification des fabriques structurales régionales. | |
| Cartographie détaillée et prospection minière | Premiers forages d’exploration minière dans la région; découverte de plusieurs minéralisations de nickel, de cuivre, de chrome, de zinc, d’argent, d’or et d’éléments du groupe du platine | |
| Levés aéromagnétiques | Couverture complète de la région par des levés aéromagnétiques de haute résolution |
Lithostratigraphie
La région du lac des Montagnes se trouve au contact de trois sous-provinces archéennes de la Province du Supérieur, soit le La Grande au nord-ouest, le Nemiscau au centre et l’Opatica au sud-est (Card et Ciesielski, 1986; Sawyer et Benn, 1993; Hocq et al., 1994; Benn, 2006; Percival et al., 2012). Le contact entre l’Opatica et le Nemiscau est marqué par la Zone de cisaillement du Poste Albanel (ZCalb), tandis que le contact entre le La Grande et le Nemiscau est défini par la Zone de cisaillement de la Rivière Rupert. Le schéma stratigraphique ci-contre présente les relations entre les différentes unités lithostratigraphiques et lithodémiques de la région étudiée.
SOUS-PROVINCE D’OPATICA
La Sous-province d’Opatica désigne un ensemble de roches volcano-plutoniques et gneissiques d’âge mésoarchéen à néoarchéen (Benn et al., 1992; Sawyer et Benn, 1993; Davis et al., 1995; Benn et Moyen, 2008; Percival et al., 2012). Dans la région cartographiée, l’Opatica est formé du Complexe de Théodat composé lui-même de sept unités. Les gneiss tonalitiques (Athe1a et Athe1b) occupent près d’un tiers du Complexe de Théodat et représentent un socle archéen (2833 Ma; Jean David, communication personnelle, 2018) interprété comme étant l’équivalent du Pluton de Rodayer mis en place entre 2835 et 2816 Ma (Sawyer et Benn, 1993; Davis et al., 1994; Davis et al., 1995 ; Percival et al., 2012; Bandyayera et Daoudene, 2017). Les granodiorites et les tonalites foliées (Athe2) représentent près de la moitié de la surface du Complexe de Théodat. Les unités de granodiorite porphyrique, de granite, de monzodiorite et de monzonite quartzifères porphyriques (Athe3, Athe4 et Athe5) coupent les tonalites et les granodiorites de l’unité Athe2 et sont datées à 2693,3 Ma (David, 2019a). L’âge de ces intrusions, en plus de leurs ressemblances pétrographiques et géochimiques, permet de les classer dans la catégorie des intrusions tarditectoniques à structure porphyroïde reconnues dans le La Grande et l’Opatica (Augland et al., 2016) parmi lesquelles on trouve aussi les intrusions de la Suite de La Sicotière (feuillet 32N08, 2690 Ma; Jean David, communication personnelle, 2018). La Suite des Canards regroupe des intrusions de granite et de granite pegmatitique foliées à gneissiques qui s’injectent dans le Complexe de Théodat, au sud de la Zone de cisaillement du Poste Albanel.
SOUS-PROVINCE DE LA GRANDE
Le Complexe de Champion regroupe les gneiss tonalitiques, localement granitique (Achp1), et les granodiorites porphyriques (Achp5) de la partie centrale de la région cartographiée. Cette unité de direction NE borde la Zone de cisaillement de la Rivière Rupert qui marque la limite avec le Nemiscau. La mise en place de gneiss de l’unité Achp1 entre 2889 et 2881 Ma (Isnard et Gariépy, 2004; Bynoe, 2014) indique que le Champion représente probablement un socle mésoarchéen sur lequel se sont déposées les roches volcano-sédimentaires du Groupe d’Eastmain. Les granodiorites porphyriques (Achp5) montrent de fortes ressemblances avec les intrusions tarditectoniques à structure porphyroïde de l’Opatica dont l’âge de mise en place est estimé à 2690 Ma (Augland et al., 2016; Jean David, communication personnelle, 2019).
Le Groupe d’Eastmain est composé des roches volcaniques mafiques de la Formation de Natel surmontées par les roches sédimentaires de la Formation d’Auclair. L’âge des amphibolites du Natel (nAnt1, 2739 Ma; Moukhsil et al., 2003) coïncide avec la fin du premier cycle volcanique de la ceinture de roches vertes de la Moyenne et de la Basse Eastmain (2730 à 2740 Ma; Moukhsil et al., 2003). Les zones d’amphibolites dérivées de basalte d’affinité tholéiitique se trouvant dans le Complexe de Champion ont aussi été assignées à la Formation de Natel. Bien que Moukhsil et Legault (2002) incluaient dans la Formation d’Auclair les paragneiss migmatitisés de l’Opinaca et du Nemiscau, nos travaux montrent qu’elle n’englobe que les roches sédimentaires du Groupe d’Eastmain. Dans la région d’étude, la Formation d’Auclair est formée de paragneiss (nAai1), de conglomérat polygénique (nAai4) et de formations de fer au faciès des oxydes (nAai2).
Les plutons de Béryl Sud (nAbes1) et de Quindèle (nAqdl1) se sont mis en place au contact entre le Complexe de Champion et le Groupe d’Eastmain. Ils sont constitués de tonalite et de granodiorite. Le Pluton de Quindèle est injecté de gabbro et de diorite assignés à l’unité de Gabbro et de diorite de la Moyenne Eastmain (nAgdi1). L’Intrusion d’Arques constitue une nouvelle unité de roches intrusives tarditectoniques et multiphasées de composition intermédiaire caractérisée par une série d’anomalies circulaires concentriques. Elle s’est mise en place en bordure de la Zone de cisaillement de la Rivière Rupert, dans les gneiss tonalitiques du Champion.
SOUS-PROVINCE DE NEMISCAU
Le Complexe de la Hutte est une nouvelle unité formée de gneiss tonalitique localement granitique (2833 Ma; Jean David, communication personnelle, 2019) apparaissant sous la forme de dômes gneissiques constituant des fenêtres structurales au travers des roches de la Ceinture volcano-sédimentaire du Lac des Montagnes (2723 Ma; Jean David, communication personnelle, 2019).
Le Groupe du Lac des Montagnes regroupe l’ensemble des roches volcano-sédimentaires du bloc délimité par les zones de cisaillement de la Rivière Rupert et du Poste Albanel. Dans la région cartographiée, le Groupe du Lac des Montagnes comprend quatre unités de roches mafiques à felsiques (nAmo1, nAmo2, nAmo3 et nAmo5), interstratifiées et plissées. Les basaltes sont constitués de tholéiites magnésiennes et ferrières, tandis que les volcanites intermédiaires et les volcanoclastites sont d’affinité calco-alcaline. Deux datations U-Pb sur zircons provenant de tufs à lapillis et à cendres de l’unité nAmo3 ont donné des âges de mise en place de 2707 Ma (David, 2019b) et 2723 Ma (Jean David, communication personnelle, 2019; David, 2019b).
La Formation de Voirdye représente une nouvelle unité introduite pour décrire une séquence de roches métasédimentaires de la Ceinture du Lac des Montagnes. Surmontant les unités volcaniques du Groupe du lac des Montagnes, elle est formée de conglomérat (nAvrd1), de paragneiss (nAvrd2), de quartzite (nAvrd3), de formations de fer (nAvrd4) et de roches métasomatiques (nAvrd5).
La Suite mafique-ultramafique de Caumont regroupe les filons-couches mafiques et ultramafiques injectés dans la séquence volcano-sédimentaire du Groupe du Lac des Montagnes. L’Intrusion ultramafique du Lac des Montagnes représente la plus importante intrusion stratiforme ultramafique de la Suite de Caumont et la seule à présenter des zones de chromitite litée, d’épaisseur métrique à décamétrique. Elle est constituée, de la base au sommet, de péridotite (nAmot1), de chromitite (nAmot1a), de pyroxénite (nAmot2) et, accessoirement, de gabbro (nAmot3). Ce filon-couche montre un litage magmatique orienté NE-SW avec un fort pendage vers le SE et une polarité stratigraphique vers le SE.
La Suite de Mezières est formée d’intrusions polyphasées de pegmatite granitique blanche à biotite ± grenat ± muscovite ± tourmaline. Ces roches se sont mises en place entre 2691 et 2672 Ma (David, 2019b; Davis et al., 1995) dans la roches métasédimentaires de la Formation de Voirdye. L’abondance de schlierens de biotite ainsi que l’omniprésence d’enclaves de paragneiss et de migmatites suggèrent que la Suite de Mezière constitue le produit évolué de la fusion partielle des roches métasédimentaires.
La Suite de Spodumène est une nouvelle unité lithodémique regroupant des intrusions de pegmatite blanche à spodumène-muscovite-grenat-tourmaline ± béryl ± apatite ± lépidolite ± pétalite qui s’injectent dans les basaltes amphibolitisées du Groupe du Lac des Montagnes. Les bordures de ces intrusions sont généralement déformées et cisaillées, suggérant une mise en place syntectonique à tarditectonique. Un âge de mise en place de 2577 ±13 Ma obtenu sur des zircons de la pegmatite à spodumène du gîte de Whabouchi (Beland, 2011) démontre que l’unité représente la phase intrusive felsique la plus tardive du Nemiscau.
UNITÉS APPARTENANT À PLUSIEURS SOUS-PROVINCES
La Suite de Kaupanaukau regroupe les intrusions tardives de granite et de pegmatite granitique roses (nAkup1 à nAkup3) qui coupent l’ensemble des roches du Nemiscau, du Complexe de Champion et du Pluton de Valiquette. Elle correspond aux unités de granite et de pegmatite granitique du Complexe de Théodat (Athe4 et Athe5) que l’on trouve dans l’Opatica.
Dykes de diabase
La région d’étude est traversée par trois essaims de dykes de diabase : l’Essaim de dykes de Mistassini (2515 Ma) orienté NW-SE, les Dykes de Senneterre (2221 Ma et 2216 Ma) de direction NE-SW et les Dykes de l’Abitibi (1141 Ma) d’orientation E-W.
Géologie structurale
Au moins trois phases de déformation ont été reconnues dans la région d’étude. Le première (D2) a donné lieu à une fabrique planaire S2 généralement orientée E-W dans les sous-provinces d’Opatica et de La Grande. La deuxième phase de déformation (D3) a généré une fabrique planaire S3 avec une orientation moyenne de 240°/85° ainsi que des failles de chevauchement orientées NE-SW reconnues principalement dans la Sous-Province de Nemiscau et dans les roches de l’Opatica et du La Grande qui se trouvent en bordure des zones de cisaillement limitant le Nemiscau. Ces structures S3 sont localement reprises par une fabrique S4 d’orientation NNE-SSW. Globalement, ces trois fabriques planaires pourraient être associées à une seule phase de déformation progressive archéenne ou à des évènements distincts.
Domaines structuraux
La région d’étude a été subdivisée en six domaines structuraux en fonction de leurs caractéristiques lithologiques, structurales et géophysiques. Ce sont, du nord vers le sud, les domaines de Cramoisy, de Boisrobert, des Plages, de La Sicotière, Des Champs et de Goulde.
Le Domaine structural de Cramoisy comprend les roches de la Sous-province de La Grande de la partie nord du feuillet 32O14. La fabrique S2 est essentiellement orientée E-W avec un pendage abrupt vers le nord. Les plis P2 sont repris par des plis P3 qui affectent tant les roches intrusives que les roches volcano-sédimentaires de la partie nord du feuillet 32O14.
Le Domaine structural de Boisrobert regroupe les roches de la Sous-province de La Grande de la partie NW du feuillet 32O11. Dans la partie ouest du secteur à l’étude, il est en contact structural avec le Domaine de La Sicotière dont il est séparé par la Zone de cisaillement de la Rivière Nemiscau (ZCRN). La foliation varie en direction de NNE à NE.
Le Domaine structural des Plages est séparé du Domaine de La Sicotière par la Zone de cisaillement de Rupert (ZCrup). Il est formé des gneiss de l’unité Achp1 du Complexe de Champion qui constitue le socle de la Sous-province de La Grande. Ce domaine est affecté par le même évènement de déformation D3 qui est à l’origine des structures principales du Domaine de La Sicotière. La gneissosité est transposée parallèlement à la fabrique NE-SW de la Sous-province de Nemiscau. Son pendage abrupt est principalement vers le NW, localement vers le SE. Les linéations montrent un plongement abrupt vers l’W ou le NW.
Le Domaine structural de La Sicotière coïncide avec la Sous-province de Nemiscau. Il est délimité par les zones de cisaillement de Rupert (ZCrup) au nord, et du Poste Albanel (ZCalb), au sud. Des structures primaires préservées, telles que les laminations et stratifications obliques, sont couramment observées dans les roches sédimentaires de la Formation de Voirdye. Deux fabriques structurales associées à différentes phases de déformation sont aussi reconnues. Le litage est transposé selon la foliation S3 qui est généralement orientée 060°-240° avec un pendage abrupt vers le NW et le SE, donnant lieu à des plis P3 à plans axiaux NE-SW. La linéation L3 plonge vers le SW à 20° à 60°. Un clivage de crénulation orienté NNE-SSW affecte localement la schistosité S3.
Le Domaine structural de La Sicotière contient également des dômes gneissiques (Complexe de la Hutte) centrés sur les antiformes P3 dans la partie centrale du Nemiscau. La mise en place de ces dômes n’est pas bien comprise, une autre phase de plissement étant nécessaire pour expliquer leur formation. Ces roches ont peut-être subi la même déformation D2 ayant affecté les socles de l’Opatica et du La Grande. En effet, une antiforme régionale localisée dans le sud de la carte, dans l’Opatica, se poursuit dans le Nemiscau suivant une direction NNW-SSE. La superposition de cette antiforme P2 et d’une antiforme P3 dans le Nemiscau pourrait expliquer la formation du dôme localisé à l’ouest du lac de la Hutte. La formation de ces dômes pourrait aussi résulter d’une phase de plissement P4 dont le plan axial serait parallèle et synchrone au clivage de crénulation S4 orienté NNE-SSW (020°-200°).
Le Domaine structural Des Champs est séparé du Domaine de La Sicotière par la Zone de cisaillement du Poste Albanel (ZCalb). Les roches du Complexe de Théodat, interprété comme le socle de l’Opatica, sont possiblement affectées par la déformation D3 avec des structures orientées 060°-240°, parallèles à celles du Domaine de la Sicotière. La fabrique principale montre un pendage modéré à abrupt, principalement vers le NW et localement vers le SE. Les linéations ont les mêmes orientations que celles du Domaine de La Sicotière avec une direction SW et un plongement variant généralement de 20° à 60°.
Le Domaine structural de Goulde comprend les roches plutoniques et gneissiques du Complexe de Théodat de la Sous-province d’Opatica. Il est séparé du domaine de La Sicotière par la ZCalb. Les structures planaires sont orientées E-W à NE-SW. Les fabriques E-W à pendage abrupt vers le sud prédominent.
Zones de cisaillement
Plusieurs zones de cisaillement d’envergure régionale se trouvent dans le secteur d’étude et ont déjà été décrites (Bandyayera et Daoudene, 2018; Pedreira Perez et al., 2018 et 2019). Elles sont pour la plupart orientées NE-SW avec des pendages abrupts. Les linéations d’étirement plongent généralement de façon modérée vers le SW. La majorité des indicateurs cinématiques indiquent des mouvements inverses à composante dextre, bien qu’on observe localement des évidences d’une composante senestre.
Dans le secteur d’étude, la Zone de cisaillement de Rupert (ZCrup) délimite et affecte les roches des sous-provinces de Nemiscau et de La Grande. Les paragneiss et les roches volcaniques montrent des structures C/S et des bandes de cisaillement dans les niveaux riches en biotite. Les porphyroblastes de sillimanite et de cordiérite exhibent aussi localement des formes sigmoïdes. Les roches intrusives présentent une foliation mylonitique et des structures L-S. Les indicateurs cinématiques indiquent un mouvement apparent en chevauchement avec une composante dextre et les linéations observées plongent de 35° à 60° vers le SW.
La Zone de cisaillement du Poste Albanel (ZCalb) délimite et affecte principalement les roches des sous-provinces de Nemiscau et d’Opatica. Les roches déformées transformées en tectonites L-S présentent de fortes linéations d’étirement. Ces dernières plongent de 45° à 70° vers le SW. Des formes sigmoïdes indiquent un mouvement apparent dextre. La Zone de cisaillement de la Rivière Nemiscau (ZCRN) constitue localement la frontière des sous-provinces de Nemiscau et d’Opatica. Elle montre des caractéristiques très similaires à celles de la ZCrup avec des linéations à plongement modéré vers le SW et des indicateurs indiquant une cinématique de chevauchement avec une composante dextre.
La Zone de cisaillement du Lac Cabot (ZCLC) se trouve exclusivement au sein du Nemiscau et montre également des caractéristiques très similaires à celles de la ZCrup. Toutefois, Pedreira Perez et al. (2019) ont localement observé deux fabriques linéaires distinctes dans les environs de l’affleurement 18-RP-6171. La première fabrique est visible dans les roches volcaniques mafiques et est associée à des linéations verticales plongeant vers le NW. La seconde, reconnue dans les paragneiss, s’accompagne de linéations subhorizontales avec des indicateurs cinématiques dextres.
Métamorphisme
Les assemblages minéralogiques et les microstructures de recristallisation observées en lames minces témoignent d’un métamorphisme variant du faciès supérieur des schistes verts au faciès supérieur des amphibolites (carte métamorphique). Dans les roches supracrustales du Nemiscau (Groupe du Lac des Montagnes et Formation de Voirdye), les assemblages minéralogiques suggèrent une augmentation de l’intensité du métamorphisme du SE vers le NE, du faciès supérieur des schistes verts au faciès moyen des amphibolites. Au SW, les paragneiss montrent un assemblage minéralogique quartz-plagioclase-biotite ± grenat, alors que les amphibolites présentent l’assemblage plagioclase-hornblende-actinote. Dans la partie NE du Nemiscau, les paragneiss se caractérisent par la paragenèse biotite-muscovite-cordiérite-sillimanite-grenat et les amphibolites par l’association plagioclase-hornblende. La présence de cordiérite et de sillimanite dans les paragneiss indique des conditions métamorphiques du faciès supérieur des amphibolites.
Les conditions métamorphiques des roches intrusives felsiques des sous-provinces de La Grande et d’Opatica ont été évaluées à l’aide des modes de recristallisation dynamiques et des microstructures du matériel quartzofeldspathique (Passchier et Trouw, 1996). Au sud de la ZCalb et à l’ouest de la ZCRN ainsi que dans les dômes du Complexe de la Hutte dans la partie centrale du Nemiscau, les microstructures suggèrent des conditions métamorphiques du faciès supérieur des amphibolites. À ces endroits, le quartz montre un mode de recristallisation dynamique dominé par la migration des bordures de grain (MBG) et il présente communément des extinctions en échiquier. Le feldspath est localement recristallisé par MBG, mais le mécanisme de recristallisation principal est la rotation de sous-grains (RSG).
Au nord de la ZCrup et à l’est de la ZCRN, l’intensité du métamorphisme semble diminuer, du sud vers le nord, du faciès moyen à inférieur des amphibolites. Cette transition est marquée par une recristallisation plus modérée du quartz par la MBG et par la disparition de l’extinction en échiquier. La recristallisation du feldspath est encore dominée par la RSG.
Géologie économique
La région du lac des Montagnes présente des zones favorables pour différents types de minéralisation :
- minéralisations magmatiques de Ni-Cu-Cr (± EGP ± Au) associées aux intrusions mafiques à ultramafiques;
- minéralisations de métaux usuels associées aux sulfures massifs volcanogènes de type Besshi;
- minéralisations de lithium associées aux pegmatites granitiques;
- minéralisations aurifères associées aux veines de type orogénique;
- minéralisations aurifères associées aux brèches hydrothermales;
- minéralisations de métaux usuels associées aux sulfures exhalatifs dans les roches sédimentaires (Sedex);
- minéralisations aurifères associées aux formations de fer;
- minéralisations aurifères disséminées et en remplacement;
- minéralisations en métaux rares associées aux roches de composition intermédiaire.
Le tableau des zones minéralisées ci-dessous présente les résultats d’analyses pour les vingt-six (26) zones minéralisées connues dans le secteur :
| Nom | Teneurs |
|---|---|
| Minéralisations aurifères associées aux veines de type orogénique | |
| Lac de la Chlorite | 10 000 ppm As sur 0,6 m (R); 4760 ppb Au sur 0,6 m (R) |
| Minéralisations aurifères associées aux formations de fer | |
| Golden Butterfly | 7,7 ppm Ag (G); 4400 ppb Au sur 5 m (D) |
| Minéralisations aurifères disséminées et en remplacement | |
| Lac de la Sillimanite | 125 000 ppm As (G); 4700 ppb Au (G) |
| Minéralisation de lithium associées aux pegmatites granitiques | |
| Graab | 720 ppm Be sur 0,8 m (D); 26 800 ppm Li sur 6 m (R); 2,16 % Li2O sur 18 m (D); 291 ppm Ta sur 0,7 m (D) |
| Graab SW | 20 900 ppm Li sur 1 m (R); 2,26 % Li2O sur 6,1 m (D) |
| La Baie-16824 | 282 ppb Au (G); 8470 ppm Mo (G) |
| Lac des Montagnes | 500 ppm Be sur 6,4 m (D); 18 700 ppm Li sur 1 m (R) |
| WHA-11-118 | >10 000 ppm Mo sur 1,1 m (D) |
| Whabouchi | Ressources mesurées et indiquées de 25,1 Mt à 1,54 % Li2O et 140 ppm BeO; ressources présumées de 4,4 Mt à 1,51 % Li2O et 136 ppm BeO (Laferrière, 2010) |
| Éch.16608 | 450 ppm Be (G) |
| Minéralisations de métaux rares associées aux roches de composition intermédiaire | |
| Lac Arques-SO | 1044,89 ppm Th (G); 479,06 ppm U (G) |
| RUP-11-03 | 1030 ppm Ce sur 1 m (D); 1891 ppm ETR sur 1 m (D); 555 ppm La sur 1 m (D); 25,5 ppm Nb sur 1 m (D); 368 ppm Nd sur 1 m (D); 835 ppm Sr sur 1 m (D); 59,2 ppm Y sur 1 m (D) |
| Minéralisations de Ni-Cu-EGP magmatique ou hydrothermal | |
| Duval | 308 ppm Ag (G); 19 350 ppb Au (G); 10 000 ppm Cr (G); 65 400 ppm Cu (G); 350 ppb EGP sur 3,6 m (D); 12 300 ppm Ni (G); 60 ppb Pd sur 3,6 m (D); 290 ppb Pt sur 3,6 m (D); 5300 ppm Zn (G) |
| Minéralisations de Ni-Cu magmatique associé aux intrusions mafiques à ultramafiques | |
| Lac Valiquette | 9,6 ppm Ag (G); 1025 ppm Co (G); 10 000 ppm Cr (G); 15 800 ppm Cu sur 0,3 m (R); 1741 ppb EGP (G); 26 600 ppm Ni sur 3,2 m (D); 2121 ppb Pd sur 0,3 m (R); 719 ppb Pt (G) |
| Nisk-1 | Ressources mesurées : 1 255 000 t à 1,09 % Ni, 0,56 % Cu, 0,07 % Co, 1,1 g/t Pd et 0,2 g/t Pt; ressources indiquées : 783 000 t à 1,0 % Ni, 0,53 % Cu, 0,06 % Co, 0,29 g/t Pt et 0,91 g/t Pd; ressources inférées : 1 053 000 t à 0,81 % Ni, 0,32 % Cu, 0,06 % Co, 0,5 g/t Pt et 1,06 g/t Pd |
| Éch. 16640 | 2320 ppm As (G); 2600 ppm Ni (G) |
| Minéralisations magmatiques de chromite associées aux intrusions ultramafiques | |
| Lac des Montagnes-Sud | 303 600 ppm Cr (G); 150 700 ppm Fe (G) |
| Minéralisations de sulfures exhalatifs dans des roches sédimentaires (Sedex) | |
| Lac Bourier | 2,6 ppm Ag sur 1,5 m (D); 11 600 ppm Zn sur 0,5 m (R) |
| Minéralisations de sulfures massifs volcanogènes de type Besshi | |
| Lac Lemare-Ouest | 80,6 ppm Ag sur 3 m (D); 55 600 ppm Cu (G) |
| Lac Voirdye | 11,45 ppm Ag (G); 543 ppb Au (G); 12 600 ppm Cu (G) |
| Éch. L943304 | 2,62 ppm Ag (G); 5130 ppm Cu (G); 2 290 ppm Zn (G) |
| Minéralisations de type indéterminé | |
| Éch. 16014 | 15,5 ppm Ag (G); 1370 ppm Bi (G) |
| Éch. 753656 | 6 ppm Ag sur 0,5 m (R); 2261 ppm Cu sur 0,5 m (R) |
| Minéralisations de sillimanite | |
| Lac Rond | Paragneiss contenant 25 % de sillimanite |
| Lac Lemare-1 | Paragneiss riche en cristaux de sillimanite qui atteignent jusqu’à 5 cm de longueur |
| Lac Chlorite | Quartzite impur contenant 45 % de sillimanite |
(D) : forage au diamant; (G) : échantillon choisi; (R) : rainure – échantillon en éclats
Le tableau des analyses lithogéochimiques des métaux d’intérêt économique donne la localisation, la description et les résultats d’analyse pour les soixante-quatre (78) échantillons choisis dans le but d’évaluer le potentiel économique de la région.
Minéralisations magmatiques de Ni-Cu-Cr (± EGP ± Au) associées aux intrusions de la Suite mafique-ultramafique de Caumont
Dans le secteur du lac des Montagnes, la Suite mafique-ultramafique de Caumont montre un potentiel pour les minéralisations de Ni-Cu-EGP ± Cr ± Au (zone favorable de Valiquette). Cette suite correspond à des intrusions associées à des anomalies magnétiques positives. On y trouve le gîte Nisk-1b et la zone minéralisée du Lac Valiquette qui se caractérisent par la présence de niveaux de sulfures massifs d’origine magmatique composés de pentlandite, de chalcopyrite et de pyrrhotite.
La Suite mafique-ultramafique de Caumont montre aussi un potentiel pour les minéralisations en chrome (zone favorable Des Montagnes), comme en témoigne la zone minéralisée du Lac des Montagnes-Sud, qui se trouve au sein de l’Intrusion ultramafique du Lac Des Montagnes. La minéralisation forme trois niveaux de chromitite contenus dans l’unité péridotitique. Ces niveaux chromitifères consistent en plusieurs lits centimétriques à métriques de chromite disséminée à massive (10 à 85 % de chromite).
La Formation de Voirdye, une zone favorable pour les minéralisations de métaux usuels associées aux sulfures massifs volcanogènes de type Besshi
La zone favorable de Voirdye contient des minéralisations associées à une séquence de roches altérées à grenat-cordiérite-sillimanite-anthophyllite. Ces roches assignées à la Formation de Voirdye sont dérivées de roches sédimentaires clastiques ou de volcanoclastites de composition felsique à intermédiaire caractérisées par une forte signature magnétique. Elles s’étendent sur une superficie de 7,3 km x 250 m à l’ouest du lac Lemare et au SE du lac Voirdye. Cette séquence contient une minéralisation stratiforme de pyrrhotite, de chalcopyrite et de pyrite disséminées ou localement en lentilles semi-massives à massives. Les niveaux minéralisés sont caractérisés par une silicification et une intense altération alumineuse marquée par l’abondance de grenat; ils contiennent 30 à 50 % de grenat, 10 à 20 % d’aluminosilicates et 5 à 20 % de sulfures.
Minéralisations de lithium associées aux pegmatites granitiques de la Suite de Spodumène
La présence de gîtes de spodumène dans la région du lac des Montagnes est connue depuis les travaux de cartographie du Ministère en 1962 (Valiquette, 1963). Dans la zone favorable du Spodumène, la minéralisation en lithium est encaissée dans une pegmatite granitique blanche litée à spodumène-tourmaline-grenat-apatite-muscovite, injectée dans les basaltes amphibolitisés du Groupe du Lac des Montagnes. Les dykes d’épaisseur métrique à hectométrique sont généralement orientés NE-SW avec un pendage abrupt variant de 60° à 80°. Du béryl et de la pétalite sont observés par endroits. Le spodumène est disséminé dans la pegmatite avec une concentration variant de 2 à 15 %, atteignant localement 40 %. La taille des cristaux varie généralement de 1 à 10 cm, mais peut localement atteindre 55 cm.
Le gîte Whabouchi représente le dépôt de lithium le plus important de la Sous-province de Nemiscau. Un total de sept zones minéralisées de lithium sont répertoriés dans la zone d’étude.
Les zones de cisaillement du Poste Albanel et de la Rivière Rupert favorables aux minéralisations aurifères dans des veines de type orogénique
Dans la région du lac des Montagnes, les zones de cisaillement du Poste Albanel et de Rupert sont favorables à la présence de veines aurifères de type orogénique (zone favorable de la Chlorite). Certains secteurs à proximité de ces zones de cisaillement contiennent des veines de quartz-tourmaline d’épaisseur centimétrique à décimétrique. La zone minéralisée du Lac de la Chlorite est le meilleur exemple de minéralisation aurifère de ce type. La minéralisation y est disséminée dans des veines de quartz-tourmaline-arsénopyrite et dans les volcanites mafiques encaissant les veines.
Minéralisations aurifères associées aux brèches hydrothermales
La zone favorable de la Hutte regroupe deux sites de brèche hydrothermale d’étendue hectométrique reconnus en 2018 et associés à des intrusions felsiques à structure granophyrique ou à des intrusions de composition intermédiaire. Ces brèches sont coupées par des dykes felsiques, de gabbro, de diabase ou de pegmatite à grenat. Elles sont constituées de réseaux de fractures multiphasés qui présentent une structuration, une intensité, une densité et une association avec des dykes felsiques caractéristiques des systèmes magmatiques-hydrothermaux porteurs de minéralisations de Au-Cu-Ag. Certains réseaux de fractures montrent des fronts d’altération constitués de biotite pouvant correspondre à une altération potassique, tandis que d’autres sont constituées de hornblende-grenat, de quartz-chlorite ou de quartz.
Minéralisations de métaux usuels associées aux sulfures exhalatifs dans les roches sédimentaires (Sedex)
La Formation de Voirdye comprend des niveaux de quartzite qui montrent un potentiel pour les minéralisations polymétaliques (Cu-Zn-Au-Ag) associées à des sulfures exhalatifs (zone favorable de Bourier). Plusieurs niveaux minéralisés en sulfures, d’épaisseur métrique à décamétrique, ont été répertoriés dans la région (Lévesque Michaud et al., 2011; Tremblay et al., 2012). La minéralisation est disséminée dans des quartzites ou semi-massive à massive dans des exhalites. Quelques niveaux de shales noir graphiteux et sulfurés ont aussi été observés. La zone minéralisée du Lac Bourier est un exemple de ce type de minéralisation dans le secteur.
Minéralisations aurifères associées aux formations de fer
Les formations sédimentaires de Voirdye et d’Auclair contiennent des formations de fer de type Algoma. La zone favorable de Lamothe met en évidence le potentiel aurifère associé aux formations de fer de la Formation d’Auclair, dans l’extension sud du Groupe d’Eastmain. Ces formations de fer présentent un plissement polyphasé et sont coupées par des zones de cisaillement, témoignant d’une histoire tectonique complexe. La zone minéralisée Golden Butterfly constitue un exemple de ce type de minéralisation. Les formations de fer sont majoritairement au faciès des oxydes et, en moindres proportions, aux faciès des silicates et des sulfures. La minéralisation aurifère serait reliée à des veines de quartz-arsénopyrite-pyrrhotite et au remplacement des formations de fer (Chapdelaine et Lachance, 1998; Lanthier et St-Cyr, 1997). Les meilleures teneurs en or et en argent proviennent du sondage AC-97-15 qui a donné 4,4 g/t Au sur 5 m (Lanthier et St-Cyr, 1997) et de l’échantillon choisi 22265 qui contient 7,7 g/t Ag (Lanthier et Ouellette, 1996).
La zone favorable Du Glas met en évidence le potentiel aurifère associé aux formations de fer de la Formation de Voirdye. Ces unités se trouvent principalement dans le feuillet 32O14. Elles se présentent sous la forme de niveaux décimétriques à métriques généralement interstratifiés avec des wackes.
Minéralisations aurifères disséminées et en remplacement
La zone favorable de la Sillimanite met en évidence le potentiel pour les minéralisations aurifères disséminées associées à la Formation de Voirdye et au Groupe du Lac des Montagnes. La zone minéralisée du Lac de la Sillimanite est le meilleur exemple de ce type de minéralisation dans la région. La minéralisation consiste en 1 à 10 % d’arsénopyrite disséminée principalement contenue dans un quartzite. Celle-ci est plus importante dans les charnières de plis dont l’axe est orienté N-S, Les teneurs en or semblent être associées à l’arsénopyrite et à la tourmaline noire (Tremblay et Lalancette, 2012; Richard et al., 2012). Des teneurs atteignant 4,7 g/t Au ont été rapportées (Tremblay et Lalancette, 2012).
Minéralisations de métaux rares associées aux roches alcalines et intermédiaires
L’Intrusion d’Arques présente un potentiel pour les métaux rares (zone favorable d’Arques). Elle est localisée dans la zone de contact entre les sous-provinces de La Grande et de Nemiscau, le long de la ZCrup. La zone minéralisée RUP-11-03 met en évidence le potentiel de l’Intrusion Arques pour les minéralisations en éléments de terres rares (ETR). Les teneurs anomales en ETR sont localisées dans des zones d’altération riches en pyroxène, en biotite, en carbonates et en chlorite (Aubin et al., 2012).
Discussions et conclusion
Le levé géologique de la région du lac des Montagnes a entraîné une profonde modification du tracé de la limite entre les sous-provinces d’Opatica et de Nemiscau. Au sud de la région d’étude, un important secteur couvrant les feuillets 32O11 et 32O12 est désormais associé à l’Opatica. Les roches plutoniques identifiées dans ce secteur ont été assignées au Complexe de Théodat.
Les travaux antérieurs rattachaient le Groupe du Lac des Montagnes tantôt au Nemiscau, tantôt à l’Opinaca (Hocq et al., 1994; Card et Ciesielski, 1986; Percival et al., 2012). À l’exemple de Bandyayera et Daoudene (2018), nous avons ici assigné le Lac des Montagnes au Nemiscau. Ce nouveau levé suggère toutefois que cette unité pourrait plutôt être associée à la Sous-province de La Grande. En effet, elle contient une séquence métasédimentaire bien préservée (la Formation de Voirdye), très différente du point de vue lithologique et métamorphique de celles du Complexe de Rupert (Nemiscau) et du Complexe de Laguiche (Opinaca), toutes deux constitués majoritairement de paragneiss migmatitisés, de métatexite et de diatexite. La Formation de Voirdye s’apparenterait plutôt à la Formation d’Auclair du Groupe d’Eastmain. La place des roches volcaniques du Groupe du Lac des Montagnes dans la Sous-province de Nemiscau a également été l’objet de débats. Les roches volcaniques de ce groupe, même si elles sont plus jeunes, peuvent être corrélées avec celles de la Formation de Natel (Groupe d’Eastmain), situées au nord et pourraient donc représenter le deuxième cycle volcanique du Groupe d’Eastmain. Des travaux de cartographie au NE de la région d’étude sont recommandés pour confirmer cette hypothèse.
La découverte de dômes gneissiques au centre de la Ceinture du Lac des Montagnes, désignés sous le nom de « Complexe de la Hutte », représente également un nouvel apport à la compréhension de la géologie du secteur. L’âge mésoarchéen de cette unité (2833 Ma) implique une cristallisation synchrone aux gneiss des complexes de Théodat, de Rodayer et de Champion (Sawyer et Benn, 1993; Davis et al., 1995; Béland, 2011; Bynoe, 2014). Ceci soulève la question de savoir si le La Grande et l’Opatica formaient des blocs séparés lors de leur formation au Mésoarchéen ou s’ils constituaient un seul terrane. Nous recommandons d’entreprendre une étude isotopique des gneiss des socles mésoarchéens de ces trois sous-provinces afin de vérifier cette hypothèse.
Dans le secteur cartographié, on observe une variation du contraste métamorphique du SW vers le NE entre les blocs structuraux délimités par les grandes zones de failles régionales. Ainsi, dans la partie SW du secteur, la Ceinture du Lac des Montagnes présente un métamorphisme au faciès des schistes verts qui tranche fortement avec le métamorphisme au faciès des amphibolites des unités adjacentes de l’Opatica et du La Grande. L’augmentation du faciès métamorphique des roches du Lac des Montagnes du SW vers le NE entraîne une diminution du contraste métamorphique entre les sous-provinces.
| Auteurs | Daniel Bandyayera, géo., Ph. D. Daniel.Bandyayera@mern.gouv.qc.ca Emmanuel Caron-Côté, géo. stag., M. Sc. Emmanuel.Caron-Cote@mern.gouv.qc.ca |
| Géochimie | Fabien Solgadi, géo., Ph. D. |
| Géophysique | Siham Benahmed, géo. stag., M. Sc. Rachid Intissar, géo., M. Sc. |
| Évaluation de potentiel | Hanafi Hammouche, géo., M. Sc. |
| Logistique | Clotilde Duvergier, géo. stag., B. Sc. |
| Géomatique | Julie Sauvageau Kathleen O’Brien |
| Conformité du gabarit et du contenu | François Leclerc, géo., Ph. D. |
| Accompagnement/mentorat et lecture critique | Patrice Roy, géo., M. Sc. |
| Organisme | Direction générale de Géologie Québec, Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Gouvernement du Québec |
Remerciements :
Nous remercions la géologue Julie Vallières, les géologues-stagiaires Charles St-Hilaire, Rocio Pedreira Pérez et Nathalie Desjardins et les étudiants Alexane Perosa, Laura Gonzalez-Morena, Nguessan Alex de Dieu Tondoh, Jefferson Chevillet-Le Gris, Frédéric Jacques, Frédérik Croteau et Samuel Lacombe. Nous soulignons l’excellent travail du cuisinier Daniel Crépeau et de l’homme de camp Robert Gallant. Nous remercions également Dany Trudel, Jonathan Aubin et Jacques Paquet du Ministère pour la préparation du matériel et le montage du camp. Le pilote d’hélicoptère Lionel Humbert ainsi que le mécanicien Marc Sévigny ont accompli leur travail avec plaisir, efficacité et professionnalisme. Les discussions avec les géologues Yannick Daoudène et Patrice Roy ont été très profitables.
Références
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