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Essaim de dykes de Mistassini
Étiquette stratigraphique : [narc]mib
Symbole cartographique : nAmib

Première publication :  
Dernière modification :

 

 

 

 

Subdivision(s) informelle(s)
La numérotation ne reflète pas nécessairement la position stratigraphique.
 
nAmib2 Diabase riche en magnésium
nAmib1 Diabase aphyrique
nAmib1a Diabase porphyrique à phénocristaux de plagioclase
nAmib Diabase

 

 

 

 

 
Auteur : Fahrig et al., 1986
Âge : Néoarchéen
Coupe type :

La localité type de l’unité nAmib1 correspond au dyke FA65-55 de Fahrig et al. (1986). Ce site équivaut à l’affleurement 2017-JG-2626 localisé dans le feuillet SNRC 32P12. Cette même intrusion a fait l’objet d’un échantillonnage pour une étude paléomagnétique (sites 6555 et 7203, Fahrig et al., 1986), une datation isotopique U-Pb (site 6555, Heaman, 1994, 2004) et une étude géochimique (échantillons 655506, 655507 et CB2508, Fahrig et al., 1986; 2017067735). Ce dyke a été tracé du lac Mistassini jusqu’en bordure du réservoir La Grande 3 sur une distance de près de 280 km.

Le dyke FA65-56 de Fahrig et al. (1986) représente la localité type de l’unité nAmib1a. Il est décrit à l’affleurement 2017-JG-2632, localisé dans le feuillet SNRC 32P12. Cette intrusion a également fait l’objet d’études paléomagnétiques (sites 6556, 7601 et 7613, Fahrig et al., 1986), géochronologiques (site 6556, Hamilton, 2009) et géochimiques (échantillons 655607, 655608, 760102, 761003, 761008, 761303 et JL0301, Fahrig et al., 1986; 2017067737 et 2017067738). Ce dyke s’étend du lac Mistassini sur plus de 200 km vers le nord-ouest jusqu’au feuillet 33B14.

Fahrig et al. (1986) ont reconnu au nord-ouest du lac Mistassini un dyke maintenant assigné à l’unité nAmib2 qui sert de référence pour cette unité. Ces auteurs ont échantillonné ce dyke en vue d’études paléomagnétiques et géochimiques (sites 7604, 7605, TC1120, MW0810, EC0710; voir aussi Chown et Caty, 1973). En 2017, ce dyke a été échantillonné sur une petite île (2017-JG-2625; 2017067734).
Région type :

Nord-est du lac Mistassini
Province géologique : Province du Supérieur
Subdivision géologique : Sous-provinces d’Opatica, d’Opinaca, d’Ashuanipi, de La Grande, de Nemiscau et de Minto
Lithologie : Diabase
Type : Lithodémique
Rang : Suite
Statut : Formel
Usage : Actif

 

 

Historique

La présence de dykes de diabase dans la région du lac Mistassini est mentionnée dans les travaux initiaux de Neilson (1950), de Riley et Kindle (1958) et de Chown et Caty (1973). Ces derniers reconnaissent l’étendue de ces dykes depuis la région située au nord-est du lac Troilus jusqu’au lac Mistassini, ainsi que l’absence de ces dykes dans les roches sédimentaires de la Formation de Chibougamau et du Groupe de Mistassini. L’essaim de dykes est nommé « Essaim de Mistassini » par Fahrig et al. (1986) qui lui attribuent un âge paléoprotérozoïque ou mésoprotérozoïque. Les datations isotopiques U-Pb sur des baddeleyites (voir tableau de datation) indiquent que cet essaim est d’âge néoarchéen. À la suite de ces datations, l’étiquette stratigraphique de cette unité a été modifiée de Pmib à nAmib et l’unité est désignée « Essaim de dykes de Mistassini ». Lors de la cartographie régionale du programme Moyen-Nord durant les années 1990, un projet conjoint de Géologie Québec, de la Commission géologique du Canada et du Jack Satterly Geochronology Laboratory a été entrepris pour échantillonner les dykes de diabase de la région du lac Yasinski (feuillet SNRC 33F) et de la demie-ouest du feuillet 33G. Le but de ce projet était de déterminer la signature paléomagnétique de ces intrusions et de caractériser leur pétrographie, leur géochimie et leur âge. Les extensions d’essaims connus ont pu être reconnues plus au nord (essaims de dykes de Mistassini et de Matachewan, Dykes de Senneterre, Buchan et al., 2007) et plus au sud (Dykes du Lac Esprit, Buchan et al., 2007). Les dykes 7602 et 6547 de Fahrig et al. (1986), anciennement associés à l’Essaim de dykes de Mistassini, sont maintenant assignés aux Dykes du Lac Esprit sur la base de données géochimiques.

Description

Essaim de dykes de Mistassini (nAmib) : Diabase

L’unité nAmib représente le nom générique sous lequel sont regroupés les dykes rectilignes NNW-SSE à N-S présents sur des cartes plus anciennes où l’absence de description complète ou de données géochimiques ne permet pas de les assigner à l’une des trois subdivisions de l’Essaim de dykes de Mistassini. Il est possible que certains de ces dykes appartiennent à des familles de dykes paléoprotérozoïques.

 

Essaim de dykes de Mistassini 1 (nAmib1) : Diabase aphyrique

L’unité nAmib1 désigne un ensemble d’intrusions mafiques de composition gabbronoritique quasi verticales et orientées NNW-SSE à N-S. Ces dykes sont tracés à partir d’affleurements, de photos aériennes, d’images satellitaires, de la carte du gradient vertical du champ magnétique, de la pétrographie et de la géochimie. Ils se distinguent des autres intrusions mafiques du même type par leur orientation et leurs caractéristiques pétrographiques, paléomagnétiques et géochimiques. Les Dykes de Mistassini sont caractérisés par une forte susceptibilité magnétique qui se manifeste par des anomalies aéromagnétiques linéaires positives (NW-SE) que l’on peut suivre sur des distances kilométriques (carte interactive). Près du lac Mistassini, ces dykes affleurent peu, mais plus au nord, ils forment des crêtes importantes.

Les dykes, dont l’épaisseur varie de 0,5 à 100 m, possèdent une bordure figée de quelques centimètres d’épaisseur et un contact franc avec les roches encaissantes. La couleur est grise à vert foncé en cassure fraîche et grise à brune en surface altérée. Localement, la roche est fortement hématitisée et montre une teinte rougeâtre (Goutier et al., 2001, photo 9). La diabase est massive, homogène, magnétique et peu déformée. Des réseaux de fractures sont observés avec localement un remplissage de quartz, de carbonates ou de barytine-hématite. Le centre des dykes est typiquement à grain moyen, avec une structure équigranulaire à hétérogranulaire, localement subophitique à ophitique (nAmib1). Ces dykes sont composés principalement de lattes de plagioclase partiellement à fortement altéré en mica blanc à grain très fin (damourite), d’augite peu ou partiellement ouralitisée et de pseudomorphes d’orthopyroxène remplacés par un assemblage de chlorite, d’amphibole aciculaire et de talc. On note aussi de la biotite et de la magnétite-ilménite. En lames minces, l’orthose et le quartz (structure microgranophyrique) associés au rutile et à de fines baguettes d’apatite forment des plages interstitielles aux grands cristaux de plagioclase et de pyroxène. L’épidote et les carbonates sont également présents en quantité accessoire. De plus, l’orthose constitue également des couronnes autour des lattes de plagioclase (Fahrig et al., 1986; Gigon et Goutier, 2017). La géochimie particulière, la présence de biotite, de feldspath potassique, de quartz et l’abondance d’apatite sont des éléments distinctifs de l’Essaim de dykes de Mistassini. Si l’on fait abstraction du feldspath potassique, ces dykes sont de composition gabbronoritique. Les dykes de Mistassini se caractérisent par des valeurs de TiO2+K2O+P2O5 généralement supérieures à 5 % poids et des rapports moyens Fe2O3v/FeO = 0,4, Zr/Y > 8 et La/Yb > 4,5.

 

Essaim de dykes de Mistassini (nAmib1a) : Diabase porphyrique à phénocristaux de plagioclase

Les dykes de diabase de l’unité nAmib1a se distinguent de l’unité nAmib1 par leur structure porphyrique à phénocristaux de plagioclase. Dans la région du lac Mistassini, ces phénocristaux sont abondants (jusqu’à 15 % au centre d’un dyke), d’une longueur de 1 à 19 cm et présentent une microstructure trachytique. Au contact et en bordure des dykes, les phénocristaux centimétriques sont généralement absents ou peu nombreux. Plus au nord, les phénocristaux sont moins abondants et plus petits, comme dans le secteur du réservoir Robert-Bourassa (p. ex. 1999-JG-1190, 7 %, 1 à 8 cm) ou au lac Pelletan (p. ex. 2012-JG-1008, <1 %, 0,5 à 3 cm).

Essaim de dykes de Mistassini 2 (nAmib2) : Diabase riche en magnésium

Les dykes de diabase de l’unité nAmib2 sont plus abondants dans la région du lac Mistassini, où ils ont été reconnus par Chown et Caty (1973). Ceux-ci les ont désignés sous le nom d’unité 12c (uralitic gabbro). Selon Fahrig et al. (1986), les dykes les plus magnésiens sont fortement altérés et les minéraux primaires ne sont pas préservés; il s’agirait de péridotite et de pyroxénite. L’olivine est complètement remplacée par la serpentine et la magnétite, tandis que les pyroxènes sont ouralitisés. De la phlogopite a été observée dans une métapyroxénite. Les dykes riches en magnésium (7 à 17 % MgO) représenteraient des gabbronorites à olivine. Les dykes plus grenus présentent un aspect similaire à celui de l’unité nAmib1, avec une proportion élevée de minéraux mafiques. Ces derniers sont composés de lattes de plagioclase, de pyroxènes et d’olivine (5 à 10 %) formant une microstructure subophitique à ophitique. Le plagioclase est saussuritisé, les pyroxènes sont en partie ouralitisés et l’olivine est remplacée par un assemblage de serpentine, de talc et d’amphibole. L’apatite et la magnétite représentent près de 5 % de la roche. De la biotite à grain fin et du leucoxène entourent les grains de magnétite. Les rapports en éléments en traces relativement immobiles (Zr/Y, La/Yb) des dykes magnésiens sont comparables à ceux des unités nAmib1 et nAmib1a, ce qui appuie leur assignation à cet essaim.

Les dykes NW-SE à N-S observés dans la Sous-province d’Ashuanipi pourraient représenter des intrusions distales de moindre envergure reliées à l’événement magmatique responsable de la formation de l’Essaim de dykes de Mistassini. Les dykes de l’Ashuanipi se trouvent à plus de 100 km à l’est des dykes les plus à l’est de l’Essaim de dykes de Mistassini. Leur assignation à l’Essaim de dykes de Mistassini est donc incertaine et basée uniquement sur leur orientation. Ce système est peu développé dans l’Ashuanipi, ce qui pourrait expliquer le nombre restreint de dykes ayant cette orientation (Simard et al., 2015). Des analyses géochimiques seraient nécessaires afin de confirmer leur appartenance à cet essaim.

Épaisseur et distribution

L’Essaim de dykes de Mistassini regroupe de nombreux dykes de direction NW-SE à N-S, quasi verticaux qui s’étendent sur une distance de quelques kilomètres à plus de 375 km à partir du lac Mistassini. Ils sont distribués sur une superficie d’environ 300 000 km2, en formant un éventail qui converge vers un point situé à 150 km au sud-est du lac Mistassini. Les dykes d’une épaisseur variant de 1 à 133 m sont localement quasi continus sur près de 375 km (carte interactive). Les dykes de l’unité nAmib2 sont plus étroits (<10 m) et ont une extension plus restreinte (<15 km près du lac Mistassini et environ 80 km dans les feuillets 23E03 à 23D06). Ils sont présents sur les cartes de la région de la rivière Wabisinane (unité 12c de Chown et Caty, 1973).

Datation

Les datations par la méthode K-Ar avaient permis d’estimer un âge mésoprotérozoïque à paléoprotérozoïque pour l’Essaim de dykes de Mistassini (Wanless et al., 1968 et 1972). Un âge inédit de 2,47 Ga (TIMS, U-Pb sur baddeleyite) a été proposé par Heaman (1994) à la suite de l’analyse de l’échantillon FA65-55 de Fahrig et al. (1986). Le résumé de Heaman (2004) semble indiquer qu’un âge de 2,51 Ga a aussi été obtenu pour ce même échantillon. L’échantillon de diabase FA65-56 (UTM NAD83 zone 18 : 600299 mE, 5711169 mN) provenant de la collection de Fahrig et al. (1986) a permis de déterminer l’âge de cristallisation de l’Essaim de dykes de Mistassini à 2515 ±3 Ma (TIMS, U-Pb sur baddeleyite; Hamilton, 2009). Un échantillon d’un dyke plus au nord (affleurement 2012-JG-1008) a donné un âge de 2503 ±2 Ma (TIMS, U-Pb sur baddeleyite; Davis et al., 2018), ce qui indique que la mise en place de ces dykes s’est opérée de 2515 Ma à 2503 Ma.
 
Système isotopique Minéral Âge (Ma) (+) (-) Référence(s)
U-Pb Baddeleyite 2515 3 3 Hamilton, 2009
U-Pb Baddeleyite 2503 2 2 Davis et al., 2018

 

Relations stratigraphiques

L’Essaim de dykes de Mistassini coupe les roches archéennes de la Province du Supérieur. Ces dykes ne traversent toutefois pas les roches sédimentaires sus-jacentes du Groupe de Mistassini et de la Formation de Sakami. L’âge de l’Essaim de dykes de Mistassini correspond donc à l’âge maximal du dépôt sédimentaire du Groupe de Mistassini et de la Formation de Sakami.

Paléontologie

Ne s’applique pas.

Références

Auteur(s) Titre Année de publication Hyperlien (EXAMINE ou Autre)
BUCHAN, K.L. – GOUTIER, J. – HAMILTON, M.A. – ERNST, R.E. – MATTHEWS, W.A. Paleomagnetism, U-Pb geochronology, and geochemistry of Lac Esprit area, Quebec, and implication for Paleoproterozoic deformation of the Superior Province, Québec, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 44, pages 643-664. 2007 Source
CHOWN, E.H. – CATY, J.L. Région de la Rivière Wabisinane, Territoire de Mistassini. Ministère des Ressources naturelles, Québec; DP 133, 7 pages. 1973 DP 133
DAVIS, D.W. – LAFRANCE, I. – GOUTIER, J. – TALLA TAKAM, F. – BANDYAYERA, D. – GIGON, J. Datations U-Pb dans les provinces de Churchill et du Supérieur effectuées au JSGL en 2013-2014. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec; RP 2017-01, 63 pages. 2018 RP 2017-01
FAHRIG, W.F. – CHRISTIE, K.W. – CHOWN, E.H. – JANES, D. – MACHADO, D The tectonic significance of some basic dyke swarms in the Canadian Superior Province with special reference to the geochemistry and paleomagnetism of the Mistassini swarm, Quebec, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences; volume 23, pages 238-253. 1986 Source
HAMILTON, M.A. Datation isotopique (U-Pb) d’un diabase de l’Essaim de dykes de Mistassini, Québec, Jack Satterly Geochronology Laboratory, University of Toronto pour le MRNF; 13 pages. 2009 MB 2009-17
HEAMAN, L.M. 2.45 Ga global mafic magmatism : Earth’s oldest superplume, In : Eight International Conference on Geochronology, Cosmochronology & Isotope Geology, Berkeley, California; Program with Abstracts. United States Geological Survey; Circular 1107, page 132. 1994 –
HEAMAN, L.M. 2.5-2.4 Ga global magmatism : remnants of supercontinents or products of superplumes, Geological Society of America; Abstracts with Programs, volume 36 (5), page 255. 2004 –
NEILSON, J.M. Geology of the Lake Mistassini region, Northern Quebec. University of Minnesota; Ph.D. Thesis, 170 pages. 1950 –
RILEY, E.D. – KINDLE, G.C. Brock River, Mistassini Territories and Abitibi County, Québec. Geological Survey of Canada; Map 1060A. 1958 Source
SIMARD, M. – PAQUETTE, L. – PARENT, M. Synthèse géologique et métallogénique de la partie québécoise de la Sous-province d’Ashuanipi, Province du Supérieur. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Québec; MM 2015-01, 96 pages. 2015 MM 2015-01
WANLESS. R.K. – STEVENS, R.D. – LACHANCE, G.R. – EDMONDS, C.M. Age determinations and geological studies, K-Ar isotopic ages, report 8. Geological Survey of Canada; Paper no. 67-2A, 141 pages, 1 sheet. 1968 Source
WANLESS, R.K. – LOVERIDGE, W.D. Rubidium-Strontium isochron age studies, report 1. Geological Survey of Canada; Paper 72-23, 77 pages. 1972 Source

 

 

4 avril 2018
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