Historique

Description

Complexe de Jolicoeur 2b (nAjlc2b) : siltslate, mudslate, localement niveaux de conglomérat

L’unité nAjlc2b faisait anciennement partie de la Formation d’Anatacau-Pivert (Anp7). Cependant, l’interprétation de nouveaux levés géophysiques (Faure, 2014; Cleven, 2017; Cleven et al., 2020) ainsi qu’une nouvelle cartographie détaillée (Beauchamp, 2018; Chartrand et Lavoie, 2014) montrent une importante zone de cisaillement orientée NE-SW (Zone de cisaillement de Causabiscau). Celle-ci sépare l’unité métasédimentaire nAjlc2c, déformée, plissée et caractérisée par une faible susceptibilité magnétique, de la séquence volcanique de la Formation d’Anatacau-Pivert, homoclinale, faiblement métamorphisée et associée à une forte susceptibilité magnétique. Entre ces deux unités, la Zone de cisaillement de Causabiscau est visible sur les cartes aéromagnétiques. Elle correspond à un linéament d’entraînement au niveau duquel le grain magnétique du Complexe de Jolicoeur marque une discontinuité régionale, à fort angle avec le grain magnétique à texture rubanée de la Formation d’Anatacau-Pivert.

L’unité nAjlc2b est formée de roches métasédimentaires schisteuses (siltslate) et plissées, qui sont interlitées avec de minces lits de mudslate et, localement, de niveaux millimétriques à centimétriques de conglomérat polygénique à passages gréseux. Ce sont des roches homogènes, compactes, à grain très fin, à cassure noire et à patine ocre qui contiennent généralement des imprégnations de pyrite. Leur teinte noire semble due à des traces d’oxydes de fer dans une trame riche en quartz. Au microscope, la roche montre des structures lépidoblastiques et crénulées. Les plans de stratification (S_o) sont soulignés par l’alternance de rubans plus ou moins fins à biotite, chlorite verdâtre, quartz et muscovite. Le quartz forme jusqu’à 55 % de la roche alors que le plagioclase, altéré en séricite et muscovite, compte pour 11 % de la roche. La biotite et la muscovite constituent respectivement 23 % et 15 % de la roche. Les minéraux tels que la hornblende, la chlorite, l’apatite, le zircon, la séricite, l’ilménite, l’hématite, les carbonates, la tourmaline et les minéraux opaques sont présents en traces.

Complexe de Jolicoeur 2c (nAjlc2c) : paragneiss à biotite ± hornblende, généralement lité

Les niveaux de paragneiss de l’unité nAjlc2c bordent les roches volcano-sédimentaires de la BVREI. Ils forment la pointe orientale du Complexe de Jolicoeur et se terminent en biseau. Ils sont bordés au nord par des roches volcano-détritiques de la BVREI et au sud par les schistes ardoisiers (siltslate et mudslate) de l’unité nAjlc1c. Les roches sont dérivées de wacke lité subarkosique et de wacke massif arkosique. La cartographie de Franconi (1977) et Moukhsil (2000) n’a pas pu mettre en évidence un passage progressif de ces paragneiss (au sud) aux arkoses de la Formation d’Auclair (au nord). Un levé géologique détaillé et un levé aéromagnétique de haute résolution de la partie NE du feuillet 33C02 ont permis deux choses : 1) tracer une zone de cisaillement régionale entre les deux unités (Zone de cisaillement de la Basse-Eastmain), et 2) fournir une réinterprétation géologique de ce secteur abritant les roches métasédimentaires les mieux préservées et les moins métamorphisées du Complexe de Jolicoeur (Chartrand et Lavoie, 2014; Lavoie et al., 2015; Beauchamp, 2018). Bien qu’ils aient en commun l’existence d’un litage prononcé, les paragneiss du Complexe de Jolicoeur se distinguent par une granulométrie très fine et homogène, une plus forte teneur en minéraux ferromagnésiens (10 à 25 % de biotite), une foliation mieux marquée, l’absence d’une fraction détritique décelable à l’œil nu et une patine d’altération rouille.

La biotite est le minéral ferromagnésien le plus courant; celle-ci se présente sous la forme de feuillets parallèles aux plans de la foliation. La hornblende distribuée de façon diffuse par endroits est porphyroblastique et pœciloblastique, et incorpore la biotite et la chlorite. La muscovite est éparse et se rencontre principalement dans les niveaux leucocrates. Le grenat, présent en de minuscules cristaux, est réparti très irrégulièrement de manière accessoire. Des nodules de quartz, étirés et boudinés, s’observent localement, et sont concordants au litage.

Le litage dans ces paragneiss consiste en une alternance de niveaux centimétriques ou décimétriques riches en biotite (30 à 40 %) et à grain fin, avec des bancs massifs leucocrates à grain grossier et pauvres en minéraux ferromagnésiens. Dans le cas où la teneur en biotite est élevée, les niveaux biotitiques sont schisteux et plus foncés en cassure fraiche, rendant la roche similaire à un schiste ardoisier.

Dans la partie NE de l’unité nAjlc2c, Beauchamp (2018) distingue les paragneiss dérivés de wacke lité subarkosique, gris moyen en surface altérée et gris en cassure fraiche. Ce paragneiss est composé de 10 % à 30 % de quartz, de 10 % à 25 % de feldspath (majoritairement du plagioclase An 10-30), de 5 % à 25 % de biotite, de 5 % à 20 % de chlorite et de 15 % à 35 % de muscovite. Il contient également des traces de hornblende, d’épidote, de sphène, d’apatite, de zircon, de grenat, d’oxydes de Fe-Ti, de calcite, de tourmaline, de sulfures et d’autres minéraux opaques. Quelques fragments de roches centimétriques sont présents dans les wackes subarkosiques, évoluant vers un faciès microconglomératique.

Malgré un degré de métamorphisme plus élevé que dans les arkoses de la Formation d’Auclair, on observe dans la partie NE des structures synsédimentaires bien préservées : structures en flammes, convolutes, granoclassements, contacts érosifs, figures de charge et laminations entrecroisées. Les structures sédimentaires observées appuient l’interprétation d’un environnement turbiditique comme milieu de sédimentation. Plusieurs indicateurs de polarité stratigraphique ont permis le positionnement des traces axiales des plis. 

Complexe de Jolicoeur 2d (nAjlc2d) : paragneiss à biotite ± hornblende, massif

L’unité nAjlc2d est formée de paragneiss à biotite ± hornblende, massif, dérivé d’un wacke arkosique plus compétent que le wacke lité subarkosique de l’unité nAjlc2c. On reconnaît ce faciès grâce à sa patine grise pâle et à la présence de porphyroblastes d’amphibole. Du point de vue pétrographique, ce faciès est composé de 25 % à 30 % de quartz, de 25 % à 35 % de plagioclase, de 5 % à 30 % d’amphibole, de 15 % à 20 % de biotite, de 5 % à 10 % de chlorite et de traces de muscovite, de clinozoïsite, de zircon et de rutile.

Complexe de Jolicoeur 2e (nAjlc2e) : paragneiss à grenat ± staurotide ± andalousite

L’unité de paragneiss nAjlc2e affleure au sud des paragneiss lités de l’unité nAjlc2c. Elle est caractérisée par la présence de niveaux nodulaires contenant des proportions très variables de petits cristaux de grenat rose, de nodules centimétriques de staurotide et d’andalousite, de cristaux prismatiques jaunâtres de staurotide et de muscovite. Des nodules de cordiérite sont également localement observés. L’andalousite forme des porphyroblastes quadrangulaires gris-rose (jusqu’à 7 cm) en relief positif, cet aspect facilite son identification sur le terrain. Les porphyroblastes baignent dans une matrice gréso-pélitique riche en biotite. Généralement, les porphyroblastes d’andalousite et de staurotide montrent une orientation préférentielle qui est subparallèle à la schistosité régionale. Ceux-ci peuvent être tarditectoniques. Sur quelques affleurements, le faciès à andalousite-staurotide s’organise en un débit schisteux très bien prononcé, lequel est marqué par un alignement de l’andalousite. Cette unité peut être intercalée avec des lits gréseux riches en biotite. Bien que généralement accessoire dans les niveaux nodulaires, le grenat est plus abondant dans les interlits. La biotite forme de larges feuillets et se concentre en microlits à relief positif, en plus de montrer une patine d’altération jaunâtre. Le grenat forme des petits cristaux hexagonaux partiellement remplacés par des lamelles de chlorite enchevêtrées par endroits.

Complexe de Jolicoeur 2f (nAjlc2f) : paragneiss à grenat ± sillimanite ± cordiérite, généralement migmatitisé

L’unité nAjlc2f représente la base de l’ensemble des migmatites dérivées des paragneiss du Complexe de Jolicoeur. Ces roches sont métamorphisées au faciès supérieur des amphibolites ou au faciès des granulites. Le paragneiss est à grain fin à moyen, gris foncé à bleuté (cordiérite) en surface fraiche et brun rouille dans les zones altérées. Dans ces paragneiss, la sillimanite forme de petits nodules blanchâtres qui remplacent la cordiérite et la staurotide dans une trame plus grossière. La sillimanite (1 à 20 %) se présente également sous forme fibreuse ou en amas blanchâtres millimétriques à centimétriques allongés. Les porphyroblastes de cordiérite sont subcirculaires et les niveaux à cordiérite (1 à 25 %) sont de couleur gris foncé à bleuté. La proportion de grenat varie de 1 % à 19 %. Dans la partie NW du Complexe de Jolicoeur, au sud de la région de la rivière au Mouton (feuillet 33D01), on observe en lame mince de l’orthopyroxène (1 à 20 %) et du clinopyroxène (1 à 25 %) dans les paragneiss migmatitisés, confirmant que le faciès des granulites a été atteint. Le contact tracé sur la carte géologique entre les unités nAjlc2e et nAjclc2f marque ainsi le passage du faciès des amphibolites, au nord, au faciès des amphibolites supérieur et des granulites, au sud. Le paragneiss ayant subi une fusion partielle contient généralement une importante proportion de mobilisat in situ, et est fortement injecté de pegmatite blanche parallèlement aux plans de la foliation. Le mobilisat est subconcordant au paragneiss et son volume augmente progressivement de 10 % >50 % du nord vers le sud. Cependant, comme le pourcentage de mobilisat de cette unité n’a pas été évalué systématiquement, il n’a pas été possible de séparer les métatexites des diatexites présentes dans l’unité nAjlc2f.

Des injections granitiques sous forme de dykes ou de masses intrusives coupent également ces paragneiss. Franconi (1975) et Moukhsil et al. (2002) notent que certaines pegmatites blanches injectées dans la séquence sédimentaire du Complexe de Jolicoeur sont associées à l’apparition de la sillimanite, comme c’est le cas pour la Suite de Causabiscau.

Complexe de Jolicoeur 2g (nAjlc2g) : formation de fer à sulfures et formation de fer à silicates

L’unité nAjlc2g est interstrafiée avec les paragneiss des unités nAjlc2c et nAjlc2e. Les formations de fer sont gris foncé à bleuté en cassure fraiche et montrent une patine rouille. Elles sont finement litées et présentent une alternance de lits à sulfures et de bandes à silicates généralement plissés. Elles contiennent 25 % de biotite, 15 % de minéraux opaques (magnétite, ilménite), de la grunérite, du quartz, du feldspath, de la chlorite, de la muscovite et des traces de grenat. La formation de fer à sulfures contient 10 à 25 % de sulfures (pyrrhotite-pyrite ± arsénopyrite) et jusqu’à 25 % de veines et de veinules plissées, composées de quartz ± carbonate de fer.

Complexe de Jolicoeur 3 (nAjlc3) : métatexite dérivée de paragneiss, contenant 25 % à 50 % de mobilisat; injections de granite à biotite ± grenat

L’unité nAjlc3 a été décrite sous le nom de paragneiss contenant de 25 % à 50 % de phase granodioritique interlitée (Remick et Ahmedali, 1974) ou de gneiss grenatifère d’origine sédimentaire (Remick, 1963). Le pourcentage de mobilisat dans cette unité rejoint la définition de métatexite établie pour décrire les ensembles de migmatites dans le Complexe de Rupert (Sawyer, 2008; Bandyayera et Daoudene, 2018). Dans le but d’harmoniser les différentes unités de migmatite de la Sous-province de Nemiscau, le terme métatexite est ainsi introduit sur la base de la proportion de mobilisat (20 à 50 %) présent dans le paragneiss migmatitisé.

La roche est grisâtre, à grain fin ou moyen et litée par endroits. Elle se caractérise par l’omniprésence de mobilisat à schlierens de biotite, et par du grenat rose en petits agrégats de grains xénomorphes mélangés au quartz. Une multitude d’injections centimétriques à métriques de pegmatite granitique à muscovite et à grenat sont observées. Ces injections sont localement de composition granodioritique ou tonalitique. Des masses intrusives de granite et de pegmatite blanche coupent aussi l’unité nAjlc3. Ces intrusions contiennent généralement des enclaves éparses de paragneiss à biotite.

Au sud et à l’est du Complexe de Jolicoeur, les unités nAjlc3 et nAnjlc2f ne sont pas différenciables. Il est possible qu’une partie de l’unité nAjlc2f, dont le pourcentage de mobilisat n’a pas été évalué, soit l’équivalent des métatexites de l’unité nAjlc3. Les niveaux de paragneiss partiellement migmatisés sont gris brunâtre en surface altérée, à grain moyen, granoblastiques est foliés. Le litage primaire est par endroits bien préservé. Le paragneiss contient 20 % à 30 % de biotite, généralement sous la forme de paillettes subparallèles à la foliation.

Le contact du paragneiss avec le mobilisat in situ est généralement diffus ou transitionnel, tandis le contact avec les injections felsiques est net. Le mobilisat se présente généralement sous la forme de lentilles ou de rubans concordants à subconcordants de granite blanc hétérogranulaire, moyennement à grossièrement grenu ou localement pegmatitique. Le mobilisat est également présent en veines boudinées et plissées, montrant des plis ptygmatitiques. Par endroits, la composition du mobilisat est granodioritique à tonalitique. En bordure du mobilisat, le paragneiss devient schisteux et montre généralement des lisérés riches en biotite (jusqu’à 50 %).

Complexe de Jolicoeur 4 (nAjlc4) : diatexite dérivée de paragneiss, contenant 50 % à 70 % de mobilisat; injections de granite à biotite ± grenat

L’unité nAjlc4 a été décrite par Remick et Ahmedali (1974) en tant que paragneiss contenant de 50 % à 75 % de matériel granodiorite interlité. Cette définition rejoint la définition de diatexite établie pour décrire les ensembles de migmatites dans le Complexe de Rupert (Sawyer, 2008; Bandyayera et Daoudene, 2018).

L’unité nAjlc4 se distingue de l’unité nAjlc3 non seulement par la présence élevée de la proportion de mobilisat, mais aussi par un changement profond des structures de la roche. La schistosité et le rubanement migmatitique sont plissés et varient beaucoup d’un affleurement à l’autre. Le paragneiss migmatitisé passe graduellement à une diatexite, laquelle est généralement porphyroïde, et à des migmatites hétérogènes parsemées d’enclaves de paragneiss plus ou moins assimilées. Cet ensemble hétérogène est injecté de pegmatite granitique à muscovite ± grenat.

Complexe de Jolicoeur 5 (nAjlc5) : diatexite dérivée de paragneiss, contenant 75 % de mobilisat; injections de granite à biotite ± grenat

L’unité nAjlc5 regroupe les unités de diatexite dérivée de paragneiss décrites par Remick et Ahmedali (1974) sous les noms de gneiss d’injection quartzofeldspathique à biotite ± hornblende montrant un rubanement migmatitique, ou de paragneiss interlité avec des phases granitiques. Elle se distingue essentiellement de l’unité nAjlc4 par le pourcentage élevé de mobilisat (50 à 75 %). 

Dans la partie est du Complexe de Jolicoeur, l’unité Ajlc5 est représentée par de la diatextie hétérogène (Bandyayera et Daoudene, 2018). Dans ce secteur, la diatexite dérivée de la fusion partielle du paragneiss est constituée de >75 % de mobilisat plus ou moins in situ (affleurement 2016-YD-2149), 10 % à 20 % d’enclaves de paragneiss, 5 % à 10 % d’enclaves d’amphibolite et 10 % à 20 % d’injections granitiques blanchâtres. La roche contient typiquement 15 % à 30 % de biotite et 1 % à 10 % de grenat.

En affleurement, la roche est caractérisée par l’omniprésence d’amas ou de schlierens de biotite dans une matrice granitique à grain moyen à grossier. Le mobilisat est généralement blanchâtre à localement légèrement rosé, de composition granitique, à grain moyen à pegmatitique, et contenant de nombreux schlierens de biotite. Il se présente sous la forme de rubans boudinés et plissés par endroit, formant des plis ptygmatitiques. Localement, on observe communément des amas pegmatitiques dans le mobilisat à structure stromatique. Celle-ci correspond à un rubanement migmatitique caractérisé par une alternance de bandes leucocrates avec des rubans plus riches en biotite ou de paragneiss migmatitisé.

Par endroits, la diatexite est caractérisée par une structure porphyroïde (affleurement 2016-YD-2147). Elle est marquée par la présence de 10 % à 20 % de phénocristaux blancs idiomorphes à subidiomorphes de feldspath potassique, de 1 cm à 3 cm d’arête, disséminés dans le paragneiss ayant subi une fusion partielle ou baignant dans une matrice granitique à schlierens de biotite. On trouve dans le secteur SW de la région du lac Boisrobert (feuillet 32N11) des zones kilométriques où domine cette diatexite homogène. Cette dernière est à structure porphyroïde et renferme de nombreuses enclaves de paragneiss. Dans ce secteur, la diatextite contient également des niveaux métriques à décamétriques d’amphibolite rubanée fortement migmatitisée. Dans les migmatites porphyroïdes, les feuillets de biotite forment des amas qui comblent les espaces entre les phénocristaux de microcline, de plagioclase ou de quartz. Plusieurs grains de quartz possèdent une structure en échiquier. La roche contient une proportion significative (5 %) d’apatite qui prend la forme de prismes trapus.

La diatexite est également caractérisée par la présence de roches métasédimentaires en enclaves, en radeaux centimétriques à métriques ou en niveaux décamétriques constituant jusqu’à 20 % de l’unité nAnjlc5. Le paragneiss est gris moyen en cassure fraiche, mais possède une légère patine d’altération gris brunâtre. La roche est granoblastique, à grain moyen, foliée, homogène, et montre des évidences de fusion partielle localement. Elle contient 20 % à 50 % de biotite, 1 % à 5 % de grenat et 1 % à 3 % de pyrite.

L’unité nAjlc5 contient également des enclaves centimétriques à métriques de diorite à grain fin à moyen légèrement foliée. Les enclaves de diorite sont gris moyen à foncé en surface altérée et gris moyen en cassure fraiche. Elles contiennent ~40 % à 50 % de hornblende, et sont généralement fracturées et injectées de granite.

Épaisseur et distribution

Le Complexe de Jolicoeur constitue un vaste bassin de roches métasédimentaires qui occupent les segments occidentaux des rivières Rupert et Pontax et l’ensemble de la rivière Jolicoeur. Il est limité par la Zone de cisaillement de la Basse-Eastmain au nord, la Zone de cisaillement de Rupert au sud, la Zone de cisaillement de Causabiscau à l’est, et par la baie James à l’ouest. Le Complexe de Jolicoeur s’étend sur >85 km, entre les rivières Pontax et Eastmain, selon un axe N-S. D’ouest en est, son étendue varie de 70 km à 130 km depuis la baie James, à l’ouest, jusqu’au lac Anatacau, à son extrémité orientale.

Datation

Les analyses in situ (SHRIMP) réalisées sur 73 grains de zircons provenant d’un paragneiss à biotite ± hornblende dérivé de wacke (nAjlc2c), dans la partie NE du Complexe de Jolicoeur, ont permis de définir une population unique dont la moyenne pondérée des âges est de 2709 ±4 Ma (Beauchamp et al., 2015). Cet âge est interprété comme l’âge maximal de dépôt des roches sédimentaires.

La datation d’un échantillon de diatexite provenant de l’unité nAjlc5 montre que le Complexe de Jolicoeur a subi au moins deux épisodes métamorphiques. L’âge de cristallisation du mobilisat provenant de la diatexite dérivée de paragneiss contenant >75 % de mobilisat (nAjlc5) est estimée à 2697 ±6 Ma. Cet âge de cristallisation du mobilisat correspond à l’âge d’un second épisode métamorphique (M₂) du Complexe de Jolicoeur. Des zircons ayant des rapports Th/U faibles que l’on associe à une origine métamorphique (David, 2018) ont donné un âge de 2729 ±9 Ma, interprété comme l’âge d’un premier épisode métamorphique (M₁). Les zircons hérités montrent des âges entre 2780 Ma et 3148 Ma (David, 2018). Ces résultats portent à croire que le Complexe de Jolicoeur a été formé par au moins deux épisodes de sédimentation, dont l’un serait plus vieux que 2729 Ma.

Relations stratigraphiques

Le Complexe de Jolicoeur est séparé de la BVREI par la Zone de cisaillement de la Basse-Eastmain, au nord, du Complexe de Rupert par la Zone de cisaillement de Rupert, au sud, et du Groupe d’Eastmain par la Zone de cisaillement de Causabiscau, à l’est.

Il n’est pas clair si les intrusions du Complexe de Rivière au Mouton sont intrusives dans le Complexe de Jolicoeur ou si elles représentent le socle sur lequel se sont déposées les roches sédimentaires du Complexe de Jolicoeur. Franconi (1978) interprète l’interface entre les paragneiss et les dômes de granitoïdes de la Suite de Rivière au Mouton comme étant une zone remobilisée si l’on retient l’hypothèse d’un socle granitoïde sur lequel les paragneiss se sont déposés, ou un contact intrusif, si l’on considère que les granitoïdes comme des intrusions concordantes. Moukhsil et Legault (2002) concluent que les roches métasédimentaires se sont déposées sur le Complexe de Rivière au Mouton, dont l’âge des intrusions les plus jeunes est de 2706 Ma.

Les âges U-Pb sur zircon de 2709 ±4 Ma et 2697 ±6 Ma, interprétés respectivement comme des âges maximaux de dépôt et de migmatitisation des paragneiss (Beauchamp, 2018; Bandyayera et Daoudene, 2018), viennent appuyer l’hypothèse selon laquelle le Complexe de Rivière au Mouton constitue un socle sur lequel se sont déposées les séquences sédimentaires du Jolicoeur, à la fin du volcanisme dans la ceinture de la rivière Eastmain inférieure.

Le Complexe de Jolicoeur est injecté par différentes unités intrusives : Intrusion mafique-ultramafique de Kaneyapiskas, Filons-couches mafiques de Nitakwin, suites de Kapiwak, de Causabiscau et de Coignan.

Paléontologie

 Ne s’applique pas. 

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

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