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Auteur(s) : | Moss, 1959 |
Âge : | Paléoprotérozoïque |
Stratotype : | Aucun |
Région type : | Région du réservoir Manicouagan, ancienne ville de Gagnon |
Province géologique : | Province de Grenville |
Subdivision géologique : | Parautochtone |
Lithologie : | Roches métasédimentaires, migmatites dérivées de paragneiss, quantité mineure d’amphibolite à grenat |
Catégorie : | Lithostratigraphique |
Rang : | Formation |
Statut : | Formel |
Usage : | Actif |
- Groupe de Gagnon
- Formation de Nault
- Formation de Wabush
- Formation de Wapussakatoo
- Formation de Duley
- Formation de Katsao
Historique
La Formation de Nault, qui fait référence au lac Nault au Labrador (~53,365° N, 66.595° W), a été introduite par les géologues de Terre-Neuve-et-Labrador (Moss, 1959; Rivers, 1980) et de la Commission géologique du Canada (Jackson, 1976). Au Québec, bien que les lithologies qui composent cette unité aient été déjà bien décrites dans les secteurs de Fermont et du réservoir Manicouagan (Phillips, 1958; Murphy, 1960; Kish, 1968; Clarke, 1960, 1965, 1967 et 1977), le nom de Formation de Nault et ses premières subdivisions informelles n’apparaîtront qu’à la fin des années 90 dans les cartes de compilation géologique du Ministère (MRNF, 2010).
Dans les environs des villes minières de Gagnon (aujourd’hui abandonnée) et de Fermont, Clarke (1977) avait assigné les roches du Nault aux Paragneiss supérieurs (équivalent du second cycle de dépôt de la Fosse du Labrador). Cet auteur y distinguait trois faciès : un gneiss quartzofeldspathique à micas (biotite brun-rouge et muscovite) et grenat, un schiste quartzeux à micas (biotite et muscovite) et grenat et une amphibolite à grenat. Les paragneiss sont considérés depuis comme l’équivalent métamorphisé des pélites de la Formation de Menihek (Groupe de Ferriman) de la Fosse du Labrador.
Dans le secteur du réservoir Manicouagan, Moukshil et al. (2013) ont identifié deux unités : un paragneiss à biotite, grenat, sillimanite et/ou kyanite affecté à divers degré par la fusion partielle (pPnt1, unité principale) et un schiste à graphite (pPnt2, unité secondaire). Bilodeau et Mathieu (2020) ont subdivisé l’unité principale en fonction du degré de fusion partielle et introduit deux nouvelles unités pour individualiser des faciès non reconnus antérieurement, soit un paragneiss dérivé de grès et d’arénite (pPnt6) et un paragneiss à biotite seulement, très homogène et localement migmatitisé (pPnt7).
Description
Formation de Nault non subdivisée (pPnt) : Schiste et phyllade gris sombre à noir, graphitiques; schiste et gneiss quartzofeldspathique, à biotite et/ou micas; gneiss à hornblende et, grenat; schiste à quartz, micas et, kyanite
Cette unité contient les principales lithologies non distinguées composant la Formation de Nault.
Formation de Nault 1 (pPnt1) : paragneiss à biotite, grenat, sillimanite et/ou kyanite; paragneiss schisteux à graphite; paragneiss migmatitisé; migmatite à biotite, grenat, sillimanite et/ou kyanite
C’est l’unité dominante de la Formation de Nault. Elle est constituée de paragneiss à biotite, grenat et/ou à sillimanite, de paragneiss migmatitisé et de migmatites d’origine sédimentaire. Les paragneiss granoblastiques et à grain fin à moyen sont foliés à gneissiques, localement schisteux. Certains affleurements montrent un rubanement de composition mis en évidence par la transposition des amas de mobilisat selon la fabrique principale. Le mobilisat, de composition tonalitique à granitique, est leucocrate, à grain moyen à grossier et recristallisé. L’assemblage minéralogique le plus commun est dominé par la biotite avec des quantités variables de grenat, de phlogopite, de sillimanite et/ou de kyanite. Des traces de muscovite, de roscoélite (mica vanadifère), de hornblende, de graphite, de sulfures, de zircon et d’apatite sont également rapportées. La biotite arbore généralement une teinte légèrement rougeâtre dans les faciès les plus affectés par la fusion partielle. Le grenat est principalement pœciloblastique. Le plagioclase n’est pas altéré. Des structures de myrmékite et d’antiperthite sont observées au microscope.
L’unité pPnt1 est subdivisée en deux sous-unités en fonction de la proportion de mobilisat observée sur les affleurements. Le mobilisat comprend à la fois le mobilisat in situ et les apports exogènes, la recristallisation grenvillienne rendant la différenciation de ces deux variétés particulièrement ardue.
Formation de Nault 1a (pPnt1a) : paragneiss à biotite et grenat, parfois kyanite, généralement migmatitisé
Cette sous-unité est formée de paragneiss généralement migmatitisé à biotite, grenat et, par endroits, kyanite et/ou sillimanite. La proportion de mobilisat est inférieure à 20 % du volume total.
Formation de Nault 1b (pPnt1b) : métatexite et diatexite à biotite et grenat, parfois kyanite, d’origine sédimentaire
Cette sous-unité est composée de métatexite et de diatexite à biotite, grenat et, localement, kyanite, qui ont une origine sédimentaire. La proportion de mobilisat est supérieure à 20 %. De nombreuses enclaves et bancs de paragneiss similaires à ceux de la sous-unité pPnt1a sont préservés. La lithologie dominante est une métatexite montrant une structure stromatique dans laquelle les bandes de leucosome sont concordants à la fabrique planaire et dessinent des plis isoclinaux. Sur certains affleurements, ces bandes discontinues sont connectées entre elles, suggérant une structure primaire en filet transposée par la déformation. Elles sont blanches, recristallisées, discontinues et toujours affectées par la déformation, soit en étirement et/ou en boudinage, soit en rotation. Le leucosome est felsique, à dominance tonalitique. Il est bordé par un liseré de biotite à grain moyen à grossier et renferme localement des phases minérales péritectiques plus grossières (grenat porphyroblastique, micas et, plus rarement, kyanite).
Formation de Nault 2 (pPnt2) : paragneiss à graphite schisteux; paragneiss dérivé de mudstone graphiteux
Cette unité fortement magnétique est composée principalement de paragneiss à graphite schisteux. Des analyses isotopiques du δ13C de cette roche ont donné des valeurs comprises entre -29,6 et -34,4 ‰ (Wing et al., 2012; Moukshil et al., 2013), ce qui semble indiquer une origine organique (Rollinson, 1993). Le paragneiss à graphite est donc probablement dérivé d’un métashale. La roche est granoblastique, à grain fin à très fin, et présente un rubanement de composition. Les phases minérales observées (Lafrance et Mathieu, 2015), en plus de la matrice quartzofeldspathique et de la biotite, sont le graphite (qui peut représenter plus de 50 % de la roche), la muscovite, la phlogopite, le grenat, localement la kyanite, la roscoélite (mica vanadifère) et des sulfures (localement > 50 %). Les sulfures forment des amas et des veinules grossières, remobilisées et souvent démembrées. Les sulfures observés sont dominés par la pyrrhotite grossière subidiomorphe, suivie en moindre proportion par des cubes de pyrite et des traces de sphalérite et de galène. Ces métashales sont communément interstratifiés avec des bandes décimétriques de métawacke plus grossier.
Formation de Nault 3 (pPnt3) : schiste quartzofeldspathique à biotite et/ou micas, un peu de grenat, graphite, pyrite; gneiss à hornblende et plagioclase
Dans la région à l’WSW de Fermont (demie est du feuillet 23B12), l’unité pPnt3 est formée de schiste pélitique à grenat, biotite et muscovite en bandes minces intercalées dans des formations de fer (Phillips, 1958). La biotite et la muscovite sont en proportions variables. Au-dessus des formations de fer, les mêmes schistes forment des bandes plus épaisses caractérisées par la présence de grands porphyroblastes de grenat, ainsi que par des veinules et des petites lentilles quartzofeldspathiques. Dans les feuillets 23B04 et 22O13, Clarke (1977) décrit cette unité comme un schiste à grain grossier formé de quartz vitreux, de feldspath rose et laiteux, de muscovite, de biotite et de quelques cristaux de grenat. Les lames minces montrent 50 à 85 % de quartz, 10 à 40 % de microcline, 5 à 20 % de muscovite, 3 à 15 % de biotite, 0 à 5 % de grenat et de petites quantités d’épidote, de tourmaline, de zircon, d’oligiste (hématite) et de sphène. Les micas présentent une forte orientation préférentielle et baignent dans une matrice de quartz à grain grossier, allongé et déformé, et de cristaux équigranulaires de microcline auxquels s’ajoute un peu de quartz à grain plus fin. Le quartz renferme de la tourmaline verte idiomorphe et des cristaux de zircon ellipsoïdaux.
Dans le secteur au NE du réservoir Manicouagan (feuillet 22N09), Kish (1968) mentionne la présence de gneiss à hornblende et plagioclase dont la caractéristique essentielle est la quasi-absence de quartz et de feldspath potassique. Des gneiss grenatifères à hornblende et plagioclase forment des couches continues qui se prolongent vers le NNE à partir de la rive nord du réservoir Manicouagan. La roche est gris foncé, à grain moyen, dure et peu foliée. Certains niveaux de 2 à 10 mm d’épaisseur montrent une proportion de hornblende plus élevée et une granulométrie plus grossière que le reste de la roche. Le grenat est idiomorphe et distribué uniformément. Le plagioclase, de type andésine, est clair, bien maclé et faiblement séricitisé. La hornblende est vert pâle. La chlorite et l’épidote se sont développées le long de minces fractures. Les minéraux accessoires incluent le sphène et, plus rarement, un mineral opaque. De la biotite et de la calcite secondaire sont présentes en traces.
Formation de Nault 4 (pPnt4) : amphibolite à grenat et à bandes de grenatite
Au nord du petit lac Manicouagan, Clarke (1977) décrit l’amphibolite comme une roche d’aspect massif, à grain grossier, à grenat rouge qui montre par endroits une couronne de plagioclase. Dans le feuillet 22N06, Mathieu et Bilodeau (2020) ont identifié une roche d’aspect massif, à granulométrie moyenne à grossière associée à la recristallisation métamorphique, contenant du pyroxène et de l’amphibole verte équigranulaires ainsi que du grenat (affleurement 2016-LP-2183). La proportion de grenat rouge orangé varie de 20 à plus de 60 %. Le grenat est omniprésent et se concentre communément en bandes décimétriques de grenatite. Localement, des boudins de graphite massif sont observés.
Les échantillons d’amphibolite (Clarke, 1977) contiennent typiquement 15 à 30 % de grenat, 20 à 60 % de hornblende brune, 15 à 30 % d’augite pœcilitique, 8 à 15 % de quartz, 5 à 15 % de plagioclase (An22-35) et des proportions mineures ou des traces de minéraux opaques, de rutile, de sphène et d’apatite. Le plagioclase est finement recristallisé et forme de petit amas en bordure du grenat. Le plagioclase est zoné avec un coeur formé principalement d’oligoclase et une bordure d’andésine. L’augite pœcilitique montre des inclusions de quartz et de hornblende. La biotite est observée localement.
Formation de Nault 5 (pPnt5) : schiste à quartz, micas et kyanite, un peu de grenat
Dans le feuillet 23B11, Murphy (1960) a reconnu des schistes micacés (et localement des gneiss), des gneiss à hornblende et grenat, des roches à hornblende, grenat et quartz presque massive et des schistes à biotite, quartz et grenat. Le schiste riche en micas est le type de roche le plus abondant; il inclut des variétés graphitiques, kyanitiques et grenatifères.
Clarke (1960 et 1967) décrit la structure et la composition de l’unité de la façon suivante : « […] une bonne foliation y est causée par l’alignement de tablettes de mica et de disthène et de lentilles allongées de quartz. Cette foliation enveloppe les porphyroblastes de grenat ou les grumeaux de disthène et de quartz. La biotite est rouge-brun et, d’ordinaire, elle croit en compagnie de la muscovite ou du graphite. Le quartz est très limpide et non étiré. Le grenat est poecilitique. La composition typique serait la suivante: de 0 à 15 % de plagioclase, de 48 à 55 % de quartz, de 10 à 22 % de biotite, de 2 à 20 % de muscovite, de 2 à 6 % de grenat, de 6 à 14 % de disthène, d’une trace à 2 % de graphite et de faibles quantités d’apatite et de zircon. »
Formation de Nault 6 (pPnt6) : paragneiss dérivé de grès et d’arénite
Cette unité mineure est constituée de métarénite rubanée et granoblastique interstratifiée avec des niveaux centimétriques de métawacke. Les deux lithologies renferment de la biotite (10 % dans la métarénite et 25 % dans le métawacke) et du grenat (1 %). Ces roches sont très rarement cartographiables.
Formation de Nault 7 (pPnt7) : paragneiss à biotite très homogène, équigranulaire, localement migmatitisé
Cette unité est formée de paragneiss très homogène, granoblastique, rubané et à grain fin à moyen. Le rubanement de composition est marqué par une alternance de lits décimétriques plus ou moins riches en biotite (10 à 25 %). La roche contient aussi jusqu’à 1 % de grenat et de muscovite. Cette unité est localement affectée par la fusion partielle et montre un leucosome à structure stromatique. La roche n’est que très rarement magnétique.
Épaisseur et distribution
La Formation de Nault affleure dans le Parautochtone de la Province de Grenville, dans la région s’étendant du sud du réservoir Manicouagan jusqu’aux environs de la ville de Fermont, soit une distance d’environ 250 km. La largeur d’environ 90 km en moyenne. Les paragneiss forment des bandes d’étendues kilométriques en bordure du réservoir Manicouagan. Les paragneiss sont affectés par plusieurs épisodes de plissement, rendant difficile l’estimation de leur puissance.
Datation
Relation(s) stratigraphique(s)
Les paragneiss de la Formation de Nault forment la partie supérieure du Groupe de Gagnon et reposent sur les formations de fer de la Formation de Wabush. Cette relation est régulièrement observée dans les bandes de roches métasédimentaires en bordure du réservoir Manicouagan. Ils sont également en contact direct avec les marbres de la Formation de Duley, peut-être en lien avec une variation latérale de dépôt. Néanmoins, les relations stratigraphiques entre les unités du Gagnon sont très perturbées en raison des différentes phases de plissement qui ont affecté le Parautochtone lors de l’Orogenèse grenvillienne. Les paragneiss sont communément observés directement en contact avec le socle archéen (Complexe de Ulamen) . Dans le secteur à l’ouest du réservoir Manicouagan, des bandes verticalisées kilométriques de l’unité pPnt1 alternent avec les tonalites du Complexe de Ulamen.
Paléontologie
Ne s’applique pas.
Références
Publications accessibles dans SIGÉOM Examine
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CLARKE, P. J., 1965. PRELIMINARY REPORT, GEOLOGY OF SILICATES LAKE AREA, SAGUENAY COUNTY. MRN; RP 539(A), 17 pages, 1 plan.
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WING, B., MOUKHSIL, A., SOLGADI, F., HAMMOUCHE, H., LAFRANCE, I., 2012. ANALYSES DES ISOTOPES DE SOUFRE DES ECHANTILLONS RECUEILLIS A L’ETE 2011 PAR GEOLOGIE QUEBEC LORS DES PROJETS DE CARTOGRAPHIE GEOLOGIE DES PROVINCES DE GRENVILLE ET CHURCHILL. MRN, UNIVERSITE MCGILL; MB 2012-08, 14 pages.
Autres publications
MOSS, A.E., 1959. Iron Ore’s Carol Project. Western Miner Oil Review; volume 32, pages 89-91.
RIVERS, T., 1980. Revised stratigraphic nomenclature for Aphebian and other rock units, southern Labrador Trough, Grenville Province. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 17, pages 668-670. https://doi.org/10.1139/e80-062
JACKSON, G.D., 1976. Geological Survey of Canada; Carte série « A », 1417A. https://doi.org/10.4095/124169
NATURAL RESOURCES CANADA. Nault Formation. WEBLEX Canada. https://weblex.nrcan.gc.ca/html/010000/GSCC00053010570.html [cité le 12 mars 2021].
ROLLINSON, H. R. 1993. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Harlow, Essex, England : New York: Longman Scientific & Technical; 1993, 384 pages. https://doi.org/10.4324/9781315845548
Citation suggérée
Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN). Formation de Nault. Lexique stratigraphique du Québec. https://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-stratigraphique/province-de-grenville/formation-de-nault [cité le jour mois année].
Collaborateurs
Première publication |
Guillaume Mathieu, ing., M. Sc. guillaume.mathieu@mern.gouv.qc.ca (rédaction) Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. (coordination); Abdelali Moukhsil, géo., Ph. D. (lecture critique); Claude Dion, ing., M. Sc. (lecture critique et révision linguistique); André Tremblay (montage HTML). |