La Séquence supracrustale des Outaouais a été introduite par Bilodeau (2022) pour regrouper toutes les roches métasédimentaires cartographiées dans la région de l’Île-du-Grand-Calumet. Cette unité est apparentée aux roches métasédimentaires de la « Série de Grenville » (Logan et Hunt, 1855) et du « Supergroupe de Grenville », unités désignant l’ensemble des roches d’origine sédimentaire et volcanique de la « Ceinture métasédimentaire centrale (CMC) », un domaine lithotectonique de l’Allochtone grenvillien présent au Québec, en Ontario et dans l’état de New York, aux États-Unis (Wynne-Edward, 1972).​

Séquence supracrustale des Outaouais 1 (mPoua1) : Marbre calcitique à silicates, marbre dolomitique à silicates, marbre dolomitique pur, roche calcolisicatée, diopsidite

L’unité mPoua1 de la Séquence supracrustale des Outaouais regroupe les lithologies métasédimentaires issues de protolites riches en carbonates, tels que des marbres calcitiques (mPoua1a) et dolomitiques (mPoua1b), ainsi que des niveaux de roche calcosilicatée et de diopsidite (mPoua1c) associées.

Séquence supracrustale des Outaouais 1a (mPoua1a) : Marbre calcitique à silicates, roche calcosilicatée

Marbre calcitique à silicates

L’unité de marbre calcitique est généralement caractérisée par un rubanement compositionnel prononcé et renferme communément des niveaux de roche calcosilitatée fortement recristallisés. La patine d’altération des marbres calcitique est de couleur gris clair ou beige et gris moyen clair à beige en surface fraîche. Cette unité de marbre est majoritairement composée de calcite granoblastique de granulométrie fine à moyenne, mais peut contenir par endroits un certain pourcentage de dolomite. La roche se caractérise par un rubanement défini par des concentrations de minéraux silicatés ou localement par des alternances de rubans calcitiques gris à grain fin à moyen et des rubans dolomitiques beigeâtres plus grossiers. On estime entre 2 et 15 % de minéraux silicatés, dont les principaux sont la phlogopite (jusqu’à 2 %) et le diopside automorphe en toutes tailles (jusqu’à 3 cm) et de couleur gris translucide, gris moyen ou vert foncé. Les autres minéraux observés localement incluent la trémolite, le quartz, le plagioclase, la scapolite, l’épidote, la microcline et la hornblende. Le marbre calcitique renferme localement un minéral porphyroblastique brunâtre en amas centimétriques interprété comme de la chondrodite. Le grenat grossulaire et de la wollastonite ont aussi été observés dans le secteur de Portage-du-Fort (Katz, 1976). On trouve accessoirement la pyrite (jusqu’à 1 %), le graphite, la titanite et l’apatite. La surface fraîche des échantillons est moyennement à fortement réactive à l’acide chlorhydrique.

Roche calcosilicatée

Les affleurements de marbre calcitique renferment généralement une proportion variable de niveaux très compétents de roche calcosilicatée. Elles sont essentiellement composées de diopside et de carbonate, formant une mosaïque hétérogène de couleur vert foncé et blanche en patine d’altération et en surface fraîche. Les principaux minéraux secondaires sont la phlogopite et la biotite. Les roches calcosilicatées se présentent en niveaux centimétriques à plurimétriques, mais aussi sous forme de boudins décimétriques à métriques et de nodules centimétriques à décimétriques, dans le cas des roches ayant subi une déformation plus intense.

Séquence supracrustale des Outaouais 1b (mPoua1b) : Marbre dolomitique à silicates, marbre dolomitique pur

Marbre dolomitique à silicates

Les marbres dolomitiques à silicates arborent une patine d’altération de grise, beige ou brune et gris clair ou blanche en surface fraîche. Ce faciès est constitué essentiellement de dolomite de granulométrie fine à moyenne et peut contenir par endroits un certain pourcentage de calcite. Les marbres dolomitiques renferment plusieurs minéraux silicatés de granulométrie fine à grossière dont la plupart sont magnésiens. Les principaux sont le diopside, la phlogopite, la trémolite, la scapolite, la biotite, la serpentine, l’olivine et la brucite. Ces minéraux se trouvent soit libres dans la matrice carbonatée ou en petits amas alignés définissant un rubanement compositionnel. Les minéraux accessoires sont la pyrite, la magnétite, le spinelle, et localement des minéraux zincifères tels que la sphalérite, la willémite, le spinelle zincifère et la gahnite (Gauthier et Larivière, 2006). Les niveaux riches en silicates magnésiens sont typiquement formés d’une matrice plus riche en calcite (Moorehouse, 1940). Les roches sont peu ou non réactives à l’acide chlorhydrique, dépendamment de leur pourcentage de calcite.

Marbre dolomitique pur

Certains de ces marbres ont la particularité d’être presque exclusivement constitués de dolomite. Ils sont de couleur blanche en cassure fraîche, généralement massifs et de granulométrie moyenne à grossière. La grande pureté de ce faciès laisse supposer un environnement évaporitique (Gauthier et Larivière, 2006). Des méta-évaporites préservées constituées d’anhydrite ont été observées dans des forages sur le site de la mine New Calumet (Osborne, 1944). Les marbres dolomitiques purs ont la particularité d’émettre une odeur d’hydrogène sulfuré à la cassure (Katz, 1976). Ce faciès n’est pas réactif à l’acide chlorhydrique.

Séquence supracrustale des Outaouais 1c (mPoua1c) : Diopsidite

La diopsidite se caractérise par une patine d’altération gris-beige moyen clair et une surface fraîche gris moyen clair. Cette lithologie apparait en relief positif par rapport aux niveaux de marbre, indiquant un contraste de compétence entre les deux lithologies. L’unité forme des niveaux compétents. Ce faciès sert notamment de niveau repère pour la cartographie du secteur de la zone minéralisée en zinc de Sonny (M. Gauthier, communication personnelle).

Séquence supracrustale des Outaouais 2 (mPoua2) : Paragneiss rubané, quartzite

Cette unité se compose de roches métasédimentaires d’origine détritique. Elle contient essentiellement du paragneiss rubané, incluant localement des niveaux interstratifiés de quartzite. 

Paragneiss rubané

Le paragneiss est de couleur brun clair à foncé, gris brunâtre ou rouille et gris moyen à foncé ou gris brunâtre à jaunâtre en surface fraîche. Il se compose de minéraux de granulométrie fine à moyenne. La roche est généralement rubanée, assez homogène à l’échelle de l’affleurement et caractérisée par des variations de composition, de granulométrie et de structure. Le faciès dominant se présente sous forme de rubans très quartzeux alternant avec des rubans plus riches en feldspaths et biotite. Les rubans riches en feldspaths contiennent du quartz, 35 à 40 % de microcline à grain fin, 25 à 30 % de plagioclase faiblement damouritisé et un peu de biotite. Le quartz et les feldspaths sont recristallisés et à grain fin, et la roche est localement à structure granoblastique. Ces niveaux alternent par endroits avec des niveaux composés de quartz, de carbonate et de biotite ainsi qu’avec du schiste granolépidoblastique composé de quartz et de 30 à 35 % de biotite grossière. L’unité comprend localement des faciès de paragneiss à muscovite et porphyroblastes de staurotide, mais pauvre en quartz et des schistes à sillimanite et biotite. Le grenat à grain fin ou en petits porphyroblastes a été observé dans la plupart de ces faciès. La sillimanite atteint jusqu’à 25 % et se présente en cristaux orientés dans la foliation, disposés en couronne autour des porphyroblastes de grenat ou en amas à structure hélicitique. Les minéraux secondaires observés sporadiquement sont la hornblende, les porphyroblastes centimétriques de staurotide, le clinopyroxène, la hornblende, la scapolite et la cordiérite. Certains rubans renferment 5 à 10 % de graphite en lattes submillimétriques orientées dans la foliation. Les minéraux accessoires regroupent la pyrite, le rutile, la tourmaline, le zircon en inclusion dans la biotite et la magnétite, comme en témoigne la forte susceptibilité magnétique dans certains rubans.

Le paragneiss se caractérise par de nombreuses veinules interfoliaires millimétriques à centimétriques de quartz recristallisé de couleur gris clair à noire. On note également la présence locale de filons de granite à muscovite et tourmaline concordants à subconcordants à la foliation. Ils sont interprétés comme différentes familles d’injections de mobilisat issues de la fusion partielle du paragneiss (Madore et al., 1994).

Quartzite

Le quartzite se présente en bandes décimétriques à métriques gris clair interstratifiées avec des bandes de paragneiss. Les roches sont composées de quartz granoblastique de granulométrie fine à moyenne, avec une forte extinction roulante en microscopie et des faces cristallines complexes et dentelées. Le plagioclase et le feldspath potassique représentent <10 % du volume de la roche; on note la présence locale de petits grenats, de biotite, de diopside, de graphite et de sillimanite (Madore et al., 1994). Les minéraux accessoires sont la titanite, l’apatite et le zircon.