Les premiers travaux portant sur les strates ordoviciennes de l’archipel de Mingan sont associés avec ceux entrepris sur l’île d’Anticosti (Richardson, 1857; Logan, 1863; Schuchert et Twenhofel, 1910). Richardson (1857) fournit la première description, quoique succincte, de la séquence de Mingan et il collectionne des fossiles qui sont identifiés par Billings (1865). Logan (1863), dans son ouvrage classique sur la géologie du Canada, décrit brièvement deux coupes stratigraphiques mesurées sur la Grande Île et à la Grande Pointe. Schuchert et Twenhofel (1910) introduisent les termes de Formation de Romaine (d’après le nom d’une île à l’embouchure de la rivière Romaine) et de Formation de Mingan (d’après l’archipel de Mingan) et subdivisent ces formations en sept unités lithologiques distinctes. Twenhofel (1926, 1931) discute de la stratigraphie (secteur ouest) et de la géomorphologie de l’archipel de Mingan. Twenhofel (1938) publie ultérieurement une synthèse de ses travaux dans l’archipel, incluant la paléontologie systématique et la description de nombreuses coupes stratigraphiques. Il corrèle respectivement les formations de Romaine et de Mingan avec la partie supérieure du Groupe de Beekmantown et le Groupe de Chazy de la vallée du lac Champlain, dans le NE des États-Unis.

Cooper (1956) révise et complète la liste de brachiopodes déjà publiée par Twenhofel (1938). Shaw (1980) examine les relations entre les lithofaciès et les biofaciès à trilobites dans les calcaires de la Formation de Mingan. De plus, cet auteur remarque la présence d’une discordance (référée sous le terme « intra-Mingan ») à l’intérieur de la Formation de Mingan qu’il interprète comme un ancien « ravinement » (c.-à-d. une surface résultant d’une rapide transgression marine en l’absence de sédiments). Cette séquence sera interprétée par Desrochers (1988) comme une surface paléokarstique. Nowlan (1981) présente les résultats préliminaires d’une étude sur la stratigraphie et la faune à conodontes de la séquence de Mingan. Il suggère que la majeure partie de la Formation de Romaine est d’âge canadien tardif (Ordovicien; ∼485 à 443 Ma), tandis que la Formation de Mingan est d’âge Chazy (principalement Ordovicien moyen; ∼480 à 450 Ma). Il rapporte également des conodontes d’âge Whiterock (Ordovicien moyen à tardif) au sommet de la Formation de Romaine, dans le secteur ouest de l’archipel de Mingan.

En plus de ces études, des projets de cartographie effectués par le Ministère sur les terrains précambriens avoisinants ont aussi couvert l’archipel de Mingan; cependant, la stratigraphie de la séquence sédimentaire ordovicienne y est discutée de façon succincte (Longley, 1944; Longley et Waddington, 1950; Dépatie, 1966, 1967; Franconi et Sharma, 1973; Sharma et Franconi, 1975; Avramtchev, 1984). De plus, quelques études sommaires sont entreprises sur les calcaires de la région afin de déterminer leur potentiel en tant que minéraux industriels (Longley et Waddington, 1950; Bergeron, 1980, 1981; Nissaire, 1981).

Desrochers (1988) publie une étude complète sur la stratigraphie de l’Ordovicien de l’archipel de Mingan, dont les résultats préliminaires sont d’abord publiés sous la forme de cartes annotées (Desrochers, 1983a-b). Certains aspects de l’évolution des milieux de déposition de la séquence ordovicienne sont aussi présentés sous la forme de communications scientifiques externes au Ministère (Desrochers, 1984, 1985, 1987; Desrochers et James, 1985, 1987). Desrochers (1988) considère que la stratigraphie proposée par Twenhofel (1938) n’est pas satisfaisante, car elle ne tient pas compte des nombreux changements de lithofaciès présents à l’intérieur de la séquence. Il conserve la Formation de Romaine, mais introduit trois nouveaux membres formels, en ordre ascendant : les membres de Sauvage, de Sainte-Geneviève et de Grande Île. La plupart de ces membres ne sont cartographiables que localement et, par conséquent, non individualisés en carte.

Dans les cartes de compilation du Ministère, les membres de la Formation de Romaine ne sont pas considérés, mais l’assemblage lithologique varie légèrement d’un secteur à l’autre. Ainsi, la Formation de Romaine est constituée de dolomie et de grès feldspathique (feuillets 12L03, 12L04, 22I01 et 22I08; Nadeau et Perreault, 1998a-b; Bilodeau et al., 2002; Nadeau et al., 2002), de calcaire, de calcaire dolomitique, de dolomie, de grès et de schiste argileux (feuillet 12L06; Nadeau et Verpaelst, 2000) ou de dolomie et de dolomictite (feuillet 12L05; Perreault et Bilodeau, 2001). Dans leur synthèse de la Moyenne-Côte-Nord, Gobeil et al. (2002, 2003) décrivent ensemble les formations de Romaine et de Mingan comme du calcaire, de la dolomie et du grès. Récemment, Shaw et Bolton (2011) ont publié une nouvelle étude sur les trilobites des formations de Romaine et de Mingan.

Les strates de la Formation de Romaine ne sont pas déformées et elles reposent en discordance sur le socle précambrien avec un léger pendage (1 à 2°) vers le sud (Desrochers, 1988). La Formation de Romaine comprend seulement des lithofaciès dolomitiques, mais possède une unité silicoclastique à la base. Elle est divisée en trois membres formels, en ordre ascendant : les membres de Sauvage, de Sainte-Geneviève et de Grande Île (Desrochers, 1988). Le Membre de Sauvage est une mince unité d’arénite feldspathique. Le Membre de Sainte-Geneviève est constitué de dolomie à texture saccharoïdale, alors que les roches du Membre de Grande Île sont généralement de la dolomie à grain fin ou de la dolomicrite avec quelques interstratifications de shale. La coupe type composite de la Formation de Romaine comprend une coupe type sur l’île Sainte-Geneviève (ouest) et deux coupes de référence supplémentaires situées à la pointe du Sauvage et dans la Grande Île (NW).

Le Membre de Sauvage consiste en une unité massive de grès gris pâle, à grain moyen à grossier, de composition feldspathique, en lits épais à stratifications entrecroisées (Desrochers, 1988).

Le Membre de Sainte-Geneviève comprend de la dolomie vermiculée, brun foncé et saccharoïdale. Les deux tiers inférieurs sont en lits minces (5 à 20 cm) caractérisés par une texture vermiculaire prononcée. On y note aussi des niveaux (5 à 20 cm) riches en intraclastes et à stratifications entrecroisées. Par contre, le tiers supérieur est une unité plus massive en lits épais (30 à 150 cm) composés de monticules de thrombolites dolomitisés. Ces monticules sont interdigités latéralement avec des lits de dolomie vermiculée. Des brèches intraformationnelles sont localement présentes. On trouve également des nodules de chert gris pâle (blanchâtres en surface altérée) qui abondent localement, mais qui sont généralement confinés à des intervalles stratigraphiques bien définis.

Le Membre de Grande Île est composé principalement de dolomicrite brun pâle, chamois en surface altérée, en lits moyens (10 à 30 cm). Il est caractérisé par un arrangement cyclique de ses différents lithofaciès. Chaque cycle représente une réduction progressive de la profondeur d’eau des milieux de dépôt, de conditions infratidales peu profondes à supratidales. Les principaux lithofaciès à l’intérieur d’un cycle complet sont, en ordre ascendant : dolomie oolitique, dolomicrite bioturbée, stromatolites, dolomicrite laminée et dololaminite. De la dolomie vermiculée à texture saccharoïdale, identique à celles du Membre de Sainte-Geneviève, est présente dans la partie supérieure du Membre de Grande Île. Cette dolomie forme une unité massive de ∼5 m d’épaisseur qui est bien exposée dans les îles Niapiskau, Quarry, à Bouleaux de Terre et Grande Île.

Desrochers (1988) identifie au sein de la Formation de Romaine huit lithofaciès sur la base de leurs traits mégascopiques, bien préservés en dépit du fait que la formation ait été complètement dolomitisée. Ces lithofaciès peuvent être groupés en trois ensemble : 1) un ensemble inférieur de grès de base; 2) un ensemble médian de lithofaciès déposés en milieu infratidal ouvert; et 3) un ensemble supérieur de lithofaciès cycliques déposés en milieu péritidal. Les ensembles inférieur, médian et supérieur correspondent respectivement aux membres de Sauvage, de Sainte-Geneviève et de Grande Île. Le lecteur est invité à consulter la publication de Desrochers (1988) disponible dans SIGÉOM EXAMINE pour une description et une interprétation complètes de ces lithofaciès.