Le Complexe d’Erik Cove se compose de lambeaux de roches métasédimentaires variablement migmatitisées qui ont été divisées selon le taux de fusion partielle et l’occurrence d’orthopyroxène. L’unité nApPecv1 est un paragneiss rubané à biotite ± grenat faiblement migmatitisé, qui inclut localement des niveaux de formation de fer (nApPecv1a), et qui forme de grandes bandes kilométriques de composition plus gréseuse dans la partie nord du Domaine lithotectonique de Narsajuaq nA(pPecv1b). Les unités nApPecv2 et nApPecv3 correspondent respectivement à de la métatexite et à de la diatexite. Les secteurs où ont été observées des proportions plus importantes de mobilisat – sous forme de zones et d’injections dans les paragneiss – sont regroupés dans l’unité nApPecv4. Dans les régions du lac Sirmiq et du fjord de Salluit, des unités de quartzite (nApPecv5) et de formation de fer (nApPecv6) ont aussi été reconnues. .

Complexe d’Erik Cove 1 (nApPecv1) : Paragneiss rubané

L’unité nApPecv1 représente un faciès important des séquences métasédimentaires du Complexe d’Erik Cove. Le paragneiss de cette unité est généralement peu migmatitisé, bien qu’il puisse contenir quelques niveaux ou zones décimétriques à métriques de métatexite ou de diatexite. Sur certains affleurements, un rubanement compositionnel est marqué par la variation des proportions de minéraux ferromagnésiens et de quartz ainsi que par la présence de grenat, de sillimanite, de graphite ou de sulfures. Par endroits, un rubanement est aussi marqué par des variations de granulométrie ou par la présence de niveaux centimétriques à décimétriques de quartzite ou de roche métasédimentaire très riche en quartz. Des niveaux dioritiques ou gabbroïques sont aussi localement présents en contact net dans le paragneiss, en plus d’être boudinés par endroits.

Le paragneiss de l’unité nApPecv1 contient 5 à 20 % de leucosome blanchâtre en rubans ou en amas millimétriques à centimétriques en contact diffus. Ceux-ci sont généralement plus grossiers que la matrice, variant de grain fin à moyen, et incluent par endroits des porphyroblastes de grenat et des niveaux minces ou des amas de biotite. Selon l’étude pétrographique des échantillons recueillis, la concentration en potassium du paragneiss est généralement faible et celui-ci varie de psammitique à semi-pélitique. Localement, des niveaux de composition pélitique sont présents. La biotite est le minéral ferromagnésien principal et est présente en proportions très variables (15 à 40 %). Par endroits, ce mica est rouge brunâtre, indiquant que des conditions de hautes températures ont été atteintes (Deer et al., 2013). Lorsque le grenat est présent dans l’assemblage minéral, il forme des porphyroclastes fracturés dans certains cas, ou localement allongés dans la foliation. La proportion de grenat est généralement <10 % mais peut atteindre 30 % dans certains niveaux. La matrice quartzofeldspathique est bien recristallisée et, à proximité des zones de cisaillement, présente une orientation préférentielle ainsi que des rubans de quartz. Localement, une faible proportion d’amphibole est présente dans le paragneiss. Aussi, l’orthopyroxène est localement observé dans l’assemblage minéralogique et souligne des conditions de métamorphisme au faciès des granulites. Les minéraux accessoires incluent la muscovite, la chlorite, les carbonates, les sulfures, le graphite, alors que l’apatite, l’allanite, le zircon et la monazite sont présents en traces.

Complexe d’Erik Cove 1a (nApPecv1a) : Roche métasédimentaire gréseuse, roche métasédimentaire rouillée et injections tonalitiques de type mobilisat

Dans le secteur NW du Domaine de Narsajuaq, deux larges bandes kilométriques de roche métasédimentaire se distinguent de l’unité nApPecv1 par : une épaisseur plus importante, la présence de niveaux rouille à violacés à graphite et pyrite-pyrrhotite, une composition localement potassique et généralement plus psammitique à gréseuse. Ces roches ont été assignées à la sous-unité nApPecv1b. Les séquences métasédimentaires de cette sous-unité sont disséquées par de nombreuses injections leucocrates blanchâtres, contenant par endroits des porphyroblastes de grenat lilas. Ces injections représentent généralement 10 à 40 % des affleurements et sont subconcordantes à sécantes à la fabrique de l’encaissant métasédimentaire.

Au sein des larges bandes de l’unité nApPecv1b, les roches métasédimentaires sont généralement gris clair à blanchâtres en surface fraiche et ont une patine d’altération orange rouille. Des bancs de quartzite d’épaisseur centimétrique à décimétrique sont plus couramment rencontrés que dans l’unité nApPecv1. Les niveaux rouille à violacés à graphite et pyrite-pyrrhotite marquent un rubanement décimétrique à métrique au sein des roches métasédimentaires. Ces niveaux peuvent être boudinés ou plissés, et sont plus couramment observés le long de la rive du détroit d’Hudson, dans les secteurs de Salluit et du cap Wolstenholme. On note aussi des niveaux rubanés de métatexite par endroits dans ces séquences. La sous-unité nApPecv1b comprend généralement des roches métasédimentaires à biotite ou à biotite-grenat. La sillimanite et la cordiérite sont localement observées.

Complexe d’Erik Cove 2 (nApPecv2) : Métatexite

Les secteurs où le paragneiss est davantage migmatitisé ont été regroupés dans l’unité nApPecv2. La roche comprend 20 à 35 % de leucosome blanchâtre en rubans millimétriques à centimétriques diffus. Habituellement, la métatexite se distingue du paragneiss de l’unité nApPecv1 par un aspect plus rubané qui, par endroits, produit une structure stromatique. Les rubans de leucosome sont plissés avec la foliation de la métatexite et sont localement boudinés. Le leucosome se concentre aussi en niveaux ou en zones décimétriques concordants ou sécants à la foliation. Du grenat rosé à lilas (<20 %) porphyroblastique et de la biotite en amas ou en schlierens sont généralement associés au leucosome. Localement, le grenat est entouré d’une auréole de biotite. L’assemblage métamorphique dominant comprend le grenat, la biotite et dans certains cas la sillimanite. La proportion de différents minéraux est fortement variable, même à l’échelle de l’affleurement, notamment, celle des minéraux ferromagnésiens varie de 15 à 35 %. Le contenu en quartz est également variable et peut être <20 %. À l’instar du paragneiss de l’unité nApPecv1, des variations compositionnelles ainsi que des niveaux intermédiaires à mafiques sont observés dans la métatexite de l’unité nApPecv2.

Complexe d’Erik Cove 2a (nApPecv2a) : Métatexite à orthopyroxène

La présence d’orthopyroxène dans la métatexite de la sous-unité nApPecv2a est ce qui la distingue de l’unité nApPecv2. La roche a une patine d’altération beige brunâtre et une cassure fraiche gris verdâtre. L’orthopyroxène est plus facilement observable dans les rubans de mobilisat, où il forme des grains plus grossiers plurimillimétriques.

À l’échelle microscopique, on note le développement de rubans de grains de quartz grossiers amiboïdes qui forment régulièrement des microstructures d’épinglement avec la biotite. L’extinction en échiquier observée dans le quartz est aussi courante. Les minéraux métamorphiques présents en lame mince sont la biotite, le grenat, l’orthopyroxène, la sillimanite (sous forme fibreuse et prismatique), la cordiérite et le spinelle. Ces deux derniers sont présents dans les mêmes échantillons ne contenant pas d’orthopyroxène et sont en inclusions ou en symplectites avec le grenat. La biotite et le grenat montrent des microstructures de déséquilibre. Il s’agit plus couramment de la biotite de forme irrégulière, laquelle est caractérisée par la présence de golfes de corrosion et de pseudomorphes de liquide anatectique formant des taches irrégulières. Rarement, ces grains de biotite sont également en contact avec l’orthopyroxène. Ce type de microstructures de déséquilibre suggère que la biotite a été déstabilisée pour produire du liquide anatectique et de l’orthopyroxène. Le grenat peut aussi contenir des inclusions en continuité optique et ayant des bordures longeant les faces cristallines du grenat, suggérant qu’elles correspondent à des pseudomorphes de liquide anatectique. La biotite est également présente sous la forme de symplectites avec le quartz. La biotite forme alors des lamelles idiomorphes avec lesquelles alternent des bandes de quartz d’épaisseur similaire. Ces symplectites se situent à proximité de l’orthopyroxène et seraient donc le produit d’une réaction rétrograde lors de la cristallisation du liquide anatectique dans une phase résiduelle (Sawyer, 2008). L’ensemble de ces microstructures supporte l’hypothèse d’une fusion partielle de cette unité et un assemblage au pic métamorphique, incluant l’orthopyroxène, le grenat, la biotite, du liquide anatectique et, plus localement, la sillimanite.

Complexe d’Erik Cove 3 (nApPecv3) : Diatexite

L’unité nApPecv3 est généralement une diatexite à radeaux de paléosome (schollen diatexite) ou une diatexite à schlierens, selon la classification de Sawyer (2008). Elle est blanchâtre à brun rouille en surface altérée avec une proportion variable de schlierens de biotite et de grenat (5 à 20 %). Par endroits, de la sillimanite est aussi observée. Des radeaux centimétriques à décimétriques de paragneiss mieux préservés sont présents en contact diffus et en proportions variables dans la diatexite. Les microstructures observées sont similaires à celle de la métatexite. Entre autres, la biotite a également une forme irrégulière. Quant au grenat, il est porphyroblastique et subidiomorphe. L’assemblage de minéraux au pic métamorphique comprend l’orthopyroxène, le grenat et parfois le spinelle.

Complexe d’Erik Cove 4 (nApPecv4) : Granite d’anatexie et niveaux de paragneiss migmatitisé

L’unité nApPecv4 comprend un volume significatif de matériel intrusif blanchâtre interprété comme du mobilisat de type granite d’anatexie. Ce mobilisat se présente sous forme de zones et d’injections pouvant représenter 50 à 75 % de la surface des affleurements. Par endroits, du grenat rose à lilas est visible. Le paragneiss prend la forme de niveaux localement diffus ou d’enclaves dans le granite d’anatexie.

Complexe d’Erik Cove 5 (nApPecv5) : Quartzite

Dans la région du lac Sirmiq et jusqu’au détroit d’Hudson, des bandes de quartzite ont été observées parmi la séquence métasédimentaire du Complexe d’Erik Cove. Des niveaux de quartzite centimétriques à décimétriques sont souvent intercalés dans la sous-unité nApPecv2a. Le quartzite est blanc en surface altérée et constitué de ≥85 % de quartz. Certains niveaux contiennent près de 10 % de plagioclase et de feldspath potassique. Les minéraux métamorphiques présents sont la biotite, le grenat et la sillimanite. Le grenat est idiomorphe et n’est présent que localement. La sillimanite est fibreuse ou en inclusions dans le quartz. Ce dernier forme des grains grossiers amiboïdes présentant couramment une extinction en échiquier.

Complexe d’Erik Cove 6 (nApPecv6) : Formation de fer

La formation de fer se présente en lambeaux métriques à décamétriques au sein de l’enderbite de la Suite de Navvaataaq, de la gabbronorite du Complexe de Pingasualuit ou du paragneiss de l’unité nApPecv1. Elle comprend différents faciès en contacts net ou graduel les uns avec les autres. Bien que des rubans centimétriques à décimétriques de magnétite semi-massive aient été observés localement, le rubanement primaire de la formation de fer n’a généralement pas été préservé. Dans tous les cas, les roches sont à grain moyen à grossier, partiellement granoblastiques et possèdent une microfabrique inéquigranulaire et interlobée.

Le faciès principal est majoritairement constitué de quartz (50 à 65 %) et de magnétite (25 à 40 %) marquant tous deux la foliation. L’orthopyroxène (<15%) et l’apatite (<2 %) sont couramment présents alors que le clinopyroxène (<14%), le grenat (<3%), l’amphibole (<2%) et l’ilménite (<1%) ne sont observés que localement. Le quartz est amiboïdal et forme des lentilles ou des rubans plus grenus à extinction ondulante et en sous-grains. Le pyroxène est nématoblastique et la magnétite est zonée par endroits (Delobel, 2020). Lorsque présents, le grenat est en bordure de la magnétite et l’ilménite est disséminée ou forme des réseaux d’exsolution à l’intérieur de celle-ci.

Dans la région du cap Wolstenholme, les rares niveaux de formation de fer oxydée observés montrent un rubanement millimétrique à centimétriques régulier.

Le second faciès le plus commun contient des proportions moindres de quartz (20 à 35 %) et de magnétite (5 à 10 %) et est dominé par l’orthopyroxène (37 à 71 %). Le clinopyroxène (<5 %), l’amphibole (<5 %) et l’apatite (<1 %) sont aussi présents. La foliation est marquée par le pyroxène et le quartz. Ce dernier forme des rubans avec extinction en sous-grains et une microstructure qui indique une recristallisation par migration des bordures de grains. Les autres faciès de formation de fer sont moins fréquents et comprennent des niveaux plus riches en clinopyroxène (<35 %) et/ou grenat (<10 %). Localement de l’olivine peut aussi représenter jusqu’à 35 % des phases minérales.

Ces différents faciès de formation de fer, particulièrement celui silicaté, contiennent des lentilles et des niveaux rouillés décimétriques à décamétriques de composition similaire mais contenant en plus du graphite (<5 %) et/ou des sulfures (<8 %) disséminés, principalement de la pyrrhotite.

L’analyse de quatre lames polies à la microsonde électronique a permis de vérifier la composition des minéraux d’échantillons de différents faciès de formation de fer (Delobel, 2020). Les minéraux silicatés sont tous ferrifères et ont une composition typique des formations de fer métamorphisées au faciès des granulites (Klein, 2005). Les résultats de Delobel (2020) indiquent que l’orthopyroxène est de la ferrosilite, le clinopyroxène est de la ferro-augite (à proximité du champ de l’hédenbergite), le grenat est de l’almandin, l’amphibole est de la ferro-tschermakite et l’olivine est proche du pôle de la fayalite (96,8 %).

Épaisseur et distribution

Le Complexe d’Erik Cove forme des bandes et des lambeaux de largeur décamétrique à kilométrique (<5 km) au sein du Domaine de Narsajuaq. Ces bandes ont une continuité latérale qui peut atteindre jusqu’à 50 km. Les lambeaux dont la puissance est la plus importante se situent à proximité de la Zone de cisaillement de Sugluk et au nord de la Zone de cisaillement de Naujaat. Le paragneiss peu migmatitisé de l’unité nApPecv1 est d’ailleurs concentré au nord de cette dernière structure, alors que les autres unités (affectées par une fusion partielle plus importante) se regroupent dans la moitié sud du Domaine de Narsajuaq, à proximité de la limite avec le Domaine de Kovik. Le Complexe d’Erik Cove couvre actuellement une superficie de 826 km².

Datation

Le Complexe d’Erik Cove a fait l’objet de quelques travaux en géochronologie sur zircons, sur monazite, sur rutile et sur le fractionnement isotopique du soufre. Les premiers travaux sont ceux de Parish (1989) sur un échantillon prélevé dans la région du fjord de Salluit (PCA-Sugluk-4). Le plus vieux zircon détritique a été daté à 2545 Ma, alors que le plus jeune a donné un âge de 1830 Ma. L’âge maximal de la sédimentation d’après la technique du plus jeune zircon serait donc de 1830 Ma. Toutefois, cet âge apparait incohérent avec le métamorphisme régional au faciès des granulites qui a eu lieu entre 1835 et 1820 Ma (Parrish, 1989; St-Onge et al., 1992).

Dans le cadre des récents travaux de cartographie, un échantillon de quartzite récolté à l’affleurement 2019-TG-4030 a été analysé pour une datation isotopique (Davis, 2022). La majorité des zircons converge vers un âge de 1830 ±3 Ma. Quelques zircons de cet échantillon ont des noyaux dont les ratios Pb²⁰⁶/U²³⁸ se distribuent sur une ligne de diffusion menant à un âge de 2,7 Ga. Les zircons datés à 1830 Ma sont interprétés comme étant d’origine métamorphique et leurs ratios Th/U de >0,1 indiquent une formation au faciès des granulites (Davis, 2022). Quant aux noyaux archéens, ils seraient d’origine détritique. Les monazites de cet échantillon ont cristallisé autour de 1840 ±4 Ma à la faveur d’un métamorphisme aux conditions des amphibolites, s’inscrivant dans la progression vers les conditions granulitiques atteintes 10 Ma plus tard et ayant engendré la cristallisation de la majorité des zircons autour de 1830 Ma (Davis, 2022). Finalement, le rutile est utilisé pour estimer l’âge de refroidissement sous 500 °C qui s’est produit à 1732 Ma ±87 Ma (Davis, 2022).

Des analyses d’isotopes de soufre ont été réalisées par Bui et al. (2019) sur dix échantillons du Complexe d’Erik Cove. Un échantillon de formation de fer (2017-MB-3025B) présente un fractionnement des isotopes de soufre caractéristique des sédiments s’étant déposés sous le cycle du soufre à l’Archéen.

Compte tenu de l’ensemble de ces résultats, un âge néoarchéen à paléoprotérozoïque est attribué à l’unité du Complexe d’Erik Cove. L’âge paléoprotérozoïque pour la sédimentation est remise en question par les résultats plus récents de géochronologie qui soulignent la faible préservation des zircons détritiques dans ce complexe due aux conditions métamorphiques granulitiques (Davis, 2022). Cet enjeu a pu induire en erreur les plus anciennes analyses de Parish (1989). De plus, le fractionnement isotopique typique de l’Archéen vient supporter l’hypothèse d’une sédimentation archéenne. Par contre, il n’est toujours pas possible d’établir une distribution des âges détritiques qui permettrait de qualifier les sources de la sédimentation. La mise en place de granite d’anatexie au Paléoprotérozoïque justifie de conserver la mention paléoprotérozoïque à cette unité.
 

Relations stratigraphiques

Les roches métasédimentaires variablement migmatitisés du Complexe d’Erik Cove font probablement partie des plus anciennes lithologies du Domaine de Narsajuaq. Ils sont incorporés aux autres lithologies du domaine sous forme de lambeaux imbriqués, particulièrement aux complexes d’Estre et de Pingasualuit et à la Suite de Navvaataaq.