Une unité de gneiss charnockitique est cartographiée dans la région du Petit lac Cacaoui (jonction des feuillets SNRC 22J14 et 22J15) par Franconi et al. (1971, 1975). Cette unité n’est cependant pas différenciée des autres unités de gneiss charnockitique de la région cartographiée par ces auteurs (feuillets 22C, 22F, 22G, 22J, 22K et 22O). La « Suite plutonique de Cacaoui » est officiellement introduite dans les travaux de cartographie subséquents des feuillets 22J14 et 22O03 (Moukhsil, 2010, 2012a-b; Moukhsil et Gagnon, 2010; Moukhsil et al., 2012, 2017). Sur les premières cartes du secteur, la suite est divisée en trois unités informelles constituées principalement de mangérite porphyroïde et de charnockite (mPcaa1), de granite et de charnockite (mPcaa2) ainsi que de granite porphyroïde déformé (mPcaa3) (Moukhsil, 2010; Moukhsil et Gagnon, 2010). Toutes ces lithologies sont coupées par des dykes de pegmatite granitique rose. Cependant, l’unité mPcaa3 ne contenant pas d’orthopyroxène, elle est rapidement retirée de la « Suite plutonique de Cacaoui » et est assignée à la Suite plutonique de Caotibi (Moukhsil, 2012a-b; Moukhsil et al., 2012, 2017). La « Suite plutonique de Cacaoui » (mPcaa1 et mPcaa2) est par la suite étendue aux feuillets 22J10, 22J11, 22J15 et 22O02. Étant donné que l’unité forme une seule masse plutonique continue, elle est renommée Pluton de Cacaoui dans le cadre de la rédaction de cette fiche stratigraphique, en conformité avec le Code stratigraphique nord-américain (NACSN, 1983, 1986, 2005, 2021).

Le Pluton de Cacaoui est composé de mangérite (monzonite à hypersthène) porphyroïde, de charnockite (granite à hypersthène) et de granite (Moukhsil, 2010, 2012a-b; Moukhsil et Gagnon, 2010; Moukhsil et al., 2012, 2017). Toutes ces lithologies sont injectées de dykes de pegmatite rose de composition granitique. Le pluton est divisé en deux unités informelles en fonction de la prédominance de la mangérite sur le granite et vice-versa. La présence récurrente d’orthopyroxène laisse supposer soit une mise en place, soit un métamorphisme prolongé dans des conditions de température et de pression équivalentes à celles du faciès des granulites (Moukhsil et al., 2012, 2017). La présence de feldspath potassique à texture mésoperthitique indique également des conditions de haute température.

Le Pluton de Cacaoui est d’affinité métalumineuse à peralumineuse et coïncide avec le domaine des granites de type I (Moukhsil et al., 2012). L’unité mPcaa1 est principalement métalumineuse, alors que l’unité mPcaa2 est essentiellement peralumineuse. Les analyses des roches de ces unités coïncident avec les domaines des granites intraplaques (mPcaa1) et des granites d’arc volcanique (mPcaa2). Ces variations chimiques sont communément observées entre les deux unités informelles et suggèrent que les magmas à l’origine de ces roches auraient subi une différenciation magmatique. Les roches des deux unités du pluton montrent des diagrammes multiéléments très similaires, avec des anomalies négatives bien visibles en Nb, Ta, Sr, P et Ti. Ceci démontre que malgré les petites variations chimiques entre les deux unités, ces roches auraient une origine commune. On doit cependant noter quelques différences entre les unités mPcaa1 et mPcaa2. Notamment, on observe une anomalie positive en europium pour l’unité mPcaa1, alors qu’elle est négative pour l’unité mPcaa2. De plus, la concentration en terres rares lourdes est généralement en plus forte dans l’unité mPcaa1 que dans l’unité mPcaa2. Toutes ces variations sont compatibles avec une différenciation et une cristallisation fractionnée des roches intermédiaires de l’unité mPcaa1 (plus mangéritique) vers des faciès plus évolués (plus granitiques) comme les roches de l’unité mPcaa2.

Pluton de Cacaoui 1 (mPcaa1) : Mangérite porphyroïde et charnockite; proportion mineure de granite

L’unité mPcaa1 est constituée de mangérite blanchâtre en surface altérée et verdâtre en surface fraiche (Moukhsil et al., 2012). Les affleurements typiques sont localisés dans le coin SE du feuillet 22J14, à l’est du Grand lac du Nord et au sud du lac Cacaoui. La mangérite est porphyroïde à phénocristaux de feldspath potassique perthitique et contient de l’orthopyroxène en cristaux très fins, communément altérés et accompagnés de quartz en grains de riz. Ceci témoigne de la déformation importante de la mangérite qui se traduit sur le terrain par des structures plus linéaires que planaires (L>S). En lame mince, on note la présence de biotite et d’amphibole qui semblent avoir cristallisé aux dépens de l’orthopyroxène. Ces minéraux sont accompagnés de grenat et de minéraux opaques.

Plusieurs affleurements de l’unité mPcaa1 consistent en charnockite de granulométrie moyenne (Moukhsil et al., 2012). Ces roches sont bien foliées et contiennent de l’orthopyroxène, de la biotite et de l’amphibole. Une proportion mineure de granite à grain fin à moyen, contenant <2 % de biotite et d’amphibole, fait également partie de l’unité mPcaa1. Des dykes centimétriques à métriques de pegmatite rose de composition granitique sont injectés dans la mangérite.

Pluton de Cacaou 2 (mPcaa2) : Granite et charnockite; proportion mineure de mangérite

L’unité mPcaa2 représente >70 % du Pluton de Cacaoui (Moukhsil et al., 2012). Elle est composée principalement de granite de granulométrie moyenne à grossière, localement à texture porphyroïde et localement rapakivique, avec (charnockite) ou sans orthopyroxène. En lame mince, le granite montre des traces de biotite verte avec du grenat subarrondi donnant à la roche une texture porphyroblastique. Comme dans l’unité mPcaa1, le quartz est en grains de riz et est étiré. Des dykes de pegmatite rose sont également injectés dans cette unité. Une proportion mineure de mangérite à grain moyen est associée à l’unité mPcaa2.