Les roches correspondant à l’intrusion de Saint-Charles sont d’abord incluses dans une unité indifférenciée de granite, de gneiss granitique et de roches intrusives connexes dans la région avoisinante des lacs Matamec et à La Croix (feuillet SNRC 22I05; Greig, 1940). Cet auteur cartographie par la suite ces roches comme de la diorite à mica (Greig, 1945). Elles sont plutôt considérées comme de la mangérite dans les travaux de cartographie régionale de Franconi et Sharma (1973) et de Sharma et Franconi (1975), puis de Avramtchev (1984). Elles sont ensuite regroupées dans l’« intrusion de Saint-Charles », une unité informelle introduite dans les travaux de compilation du Ministère du feuillet 22I05 sur la base d’une carte inédite de Gobeil et Perreault (1999) (Nadeau et al., 2002). L’intrusion comprend alors une unité non subdivisée de gabbronorite à olivine ou à biotite, de leuconorite, de diorite à pyroxène et à mica et de granite ainsi que d’une unité informelle de monzodiorite à pyroxène, gneissique à mylonitique (mPstc1). Dans leurs travaux de synthèse de la géologie de la Moyenne-Côte-Nord, Gobeil et al. (2002, 2003) associent simplement ces roches à des roches intrusives composites tardigrenvilliennes à postgrenviliennes. Dans le cadre de la rédaction de cette fiche stratigraphique, les roches gneissiques à mylonitiques, auparavant attribuées à l’unité mPstc1 sur la carte de compilation du Ministère (Nadeau et al., 2002), sont retirées de l’intrusion de Saint-Charles et rattachées aux roches gneissiques encaissantes du Complexe de Matamec sur la base des affleurements issus des travaux de Greig (1945) et de la signature magnétique de la partie sud de l’intrusion. Le nom fait référence au ruisseau Saint-Charles Ouest, situé au sud des lacs Matamec et à la Croix (coin SW du feuillet 22I05).

Bien que Gobeil et Perreault (1999, carte inédite) considèrent l’intrusion de Saint-Charles comme composée de gabbronorite à olivine ou à biotite, de leuconorite et de diorite à pyroxène, les descriptions de Greig (1945) et celles des affleurements de géofiche de Serge Perreault indiquent majoritairement une composition de diorite à biotite et pyroxène/hornblende. Selon ces descriptions, la diorite est brun foncé à grise, localement orangée ou verdâtre, et contient des paillettes visibles de biotite noire. Le plagioclase montre généralement un lustre cireux. La roche est à grain fin à grossier et à texture granulaire. Les minéraux essentiels sont le plagioclase, l’orthose, la biotite, l’orthopyroxène, le clinopyroxène et la hornblende. Dans la diorite typique, le plagioclase est hypidiomorphe, généralement plus grossier que les autres minéraux et forme localement des phénocristaux de 8 à 20 mm. Il peut être fortement zoné. Il s’agit d’oligoclase calcique (An_25-30) dont la bordure des grains est légèrement plus sodique que le cœur (Greig, 1945). Vers le centre de l’intrusion, le plagioclase devient également plus sodique (oligoclase sodique) que celui constituant la roche marginale. Parallèlement, le pourcentage de pyroxène diminue de façon très appréciable. L’orthose est rarement abondant. Dans certains des faciès les plus grossiers de la roche, des bordures d’antiperthite secondaire cernent les grains de plagioclase.

La biotite est le minéral ferromagnésien prédominant, sauf aux bordures des intrusions (Greig, 1945). La biotite montre par endroits une croissance fibreuse autour d’agrégats de quartz, de chlorite et de séricite. Les pyroxènes sont représentés par l’hypersthène, l’augite ou le diopside pourpre. Les minéraux accessoires sont l’apatite et la magnétite, laquelle peut être titanifère puisque du leucoxène a été reconnu dans certaines lames minces. De plus, du rutile et de la titanite sont présents en inclusions dans le plagioclase. Une altération potassique semble avoir affecté la roche, car certaines lames minces montrent une substitution complexe du plagioclase par l’orthose et une lame contient de la myrmékite en abondance (intercroissance de quartz et de plagioclase dans l’orthose, au contact entre les cristaux d’orthose et de plagioclase).

Selon les descriptions de certains affleurements, l’intrusion de Saint-Charles est localement foliée ou gneissique, voire migmatitique. Le leucosome et le mélanosome peuvent être distingués. La roche est communément affectée ou coupée par des veines et des dykes de granite, localement monzonitique ou pegmatitique, à biotite ± hornblende ainsi que des dykes de gabbro à biotite. Le gabbro peut également prendre la forme d’amas, de lentilles ou de niveaux. Une lentille de monzodiorite à hornblende et biotite a également été observée.