Historique

Description

La Formation de Low est une séquence de roches sédimentaires peu ou pas migmatitisées, d'épaisseur décamétrique à hectométrique et plissée, appartenant au Groupe d'Eastmain (CRVMBE). Deux unités informelles la définissent : 1) conglomérat et niveaux de grès (nAlow1); et 2) grès et wacke, localement à aluminosilicates, avec des niveaux de mudstone, de schiste, de conglomérat, de paragneiss et de formation de fer (nAlow2).

Formation de Low 1 (nAlow1) : conglomérat et grès

L'unité nAlow1 est composée de conglomérat de compositions variées.

Un conglomérat polygénique dominé par les clastes et un autre principalement constitué d'une matrice gréseuse, de composition quartzo-feldspathique ou mafique, sont surtout présents à l'est du réservoir Opinaca (Bandyayera et Fliszár, 2007; Bandyayera et al., 2010). Les clastes proviennent de basalte amphibolitisé, de tuf à lapillis, de tonalite, de diorite, de grès et de roches métasomatiques. Ils comportent aussi des fragments de sulfures et de quartz. Les clastes ont été arrondis ou subarrondis lors du transport, puis étirés. Ils peuvent atteindre 50 cm de longueur et 30 cm de largeur. Des niveaux discontinus de grès d'épaisseur centimétrique à métrique sont intercalés dans ces niveaux de conglomérat. 

D'autres types de conglomérat sont observés à l'ouest du réservoir Opinaca, soit un conglomérat à matrice et fragments de composition mafique et un conglomérat à matrice argileuse riche en fragments de mudstone et de siltstone. Les clastes occupent 60 % du volume de ces roches. Ils sont mal triés et plus anguleux que ceux de conglomérats de l'est du réservoir Opinaca, en plus d'être moins métamorphisés. Cela suggère une source proximale et potentiellement plus jeune que celle des conglomérats polygéniques de l'unité. Le conglomérat à matrice argileuse est interprété comme une coulée de débris provenant de l'unité sus-jacente nAlow2 (Bandyayera et Fliszár, 2007; Bandyayera et al., 2010).

Tous les conglomérats de l'unité contiennent 1 à 10 % de grenat, autant dans la matrice que dans les clastes. À l'intérieur de l'unité, on observe des chenaux d'érosion et des lamines entrecroisées qui sont de bons indicateurs de polarité stratigraphique. Sur la carte aéromagnétique régionale, l'unité est caractérisée par une forte anomalie magnétique positive.

L’abondance de clastes attribués à l’Intrusion du lac Ell suggère que ce conglomérat de la Formation de Low est alimenté par l’érosion de roches plutoniques synvolcaniques (Fontaine, 2019).

Formation de Low 2 (nAlow2) : grès et wacke, localement à aluminosilicates, avec niveaux de mudstone, schiste, conglomérat, paragneiss et formation de fer

Cette unité est composée d'une séquence turbiditique de mudstone, de wacke à biotite et/ou hornblende et de grès. Celle-ci est intercalée avec des niveaux de conglomérat, de grès conglomératique (principalement au sommet de la séquence), de paragneiss et de formation de fer à silicates (Bandyayera et Fliszár, 2007; Bandyayera et al., 2010; Fontaine, 2019).

Par endroits, on observe une alternance de lits de grès ou de wacke contenant de l'andalousite, de la cordiérite et du grenat ainsi que des lits dépourvus d'aluminosilicates (Bandyayera et Fliszár, 2007). Du schiste à biotite a été identifié dans la partie occidentale de l'unité nAlow2 (Bandyayera et Lacoste, 2009). La partie centrale de l'unité est composée de wacke massif interstratifié avec des niveaux de wacke à aluminosilicates, de conglomérat bréchique et de formation de fer rubanée cherteuse (Ravenelle, 2013; Fontaine, 2019). C'est dans cette partie qu'on trouve les roches de la sous-unité nAlow2a, décrite ci-dessous, qui se distinguent par une altération importante et par la présence du gisement aurifère Roberto. La partie orientale de l'unité nAlow2 est représentée essentiellement par du grès quartzeux et de l'arkose, massifs ou lités, alternant localement avec des niveaux métriques de conglomérat polygénique à fragments de roche sédimentaire, d'amphibolite et de tonalite (Bandyayera et al., 2010).

Au nord et à l'est de l'unité nAlow2, près du contact entre les sous-provinces La Grande et Opinaca, les roches sédimentaires sont graduellement métamorphisées en paragneiss avec des proportions variables de mobilisat. Cela se reflète dans le gradient métamorphique, qui évolue du faciès des schistes verts vers le faciès des amphibolites inférieur, puis vers les faciès à amphibolites moyen et supérieur à l’approche du contact (Bandyayera et Fliszár, 2007, Bandyayera et al., 2010). La présence de paragneiss plus éloigné de ce contact s'explique par un métamorphisme de contact causé par des injections pegmatitiques (Ravenelle et al., 2010). Le paragneiss de l'unité est riche en biotite et contient localement des porphyroblastes d'aluminosilicates. Par endroits, il peut contenir jusqu'à 15 % de hornblende disséminée.

Au sein de l'unité, on note la présence de stratifications entrecroisées en auge impliquant un environnement de dépôt fortement énergétique (Bandyayera et al., 2010). Des failles synsédimentaires ont aussi été cartographiées dans le wacke et le conglomérat (Fontaine, 2019). Ces informations, couplées aux différentes unités sédimentaires observées ainsi qu'à la géochimie, laissent penser que la Formation de Low s'est développée dans un environnement sédimentaire deltaïque à fluviatile (Fontaine, 2019).

À l’échelle de la mine Éléonore, l'unité nAlow2 de la Formation de Low a été subdivisée en six sous-unités informelles sur la base de leurs caractéristiques macroscopiques et de leur position stratigraphique déduite des âges détritiques U-Pb (Ravenelle, 2013; Fontaine, 2019) : le wacke turbiditique (nAlow2a); le wacke turbiditique avec altération calcosilicatée et potassique et à sulfures (nAlow2b); le wacke porphyroblastique à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite (à aluminosilicates dans le texte original; nAlow2c); le wacke finement lité (nAlow2d); le wacke massif (nAlow2e); et le conglomérat/la brèche (nAlow2f).

Formation de Low 2a (nAlow2a) : wacke turbiditique

Le wacke turbiditique a été défini dans le secteur de la mine Éléonore par Ravenelle (2013) et individualisé en carte par Fontaine (2019).

Formation de Low 2b (nAlow2b) : wacke turbiditique avec altération calcosilicatée et potassique, avec minéralisation en sulfures

Au sommet stratigraphique de l'unité nAlow2, du wacke lité présente un enrichissement en biotite et hornblende (Bandyayera et Fliszár, 2007). Ce wacke lité est composé d'une séquence de wacke turbiditique interstratifiée avec du wacke massif. Ces deux faciès de wacke sont typiquement composés de : quartz, plagioclase, microcline, biotite et amphibole (principalement de l'actinote) avec de la tourmaline et de la pyrrhotite accessoires (Ravenelle, 2013; Fontaine, 2019). Des lits de wacke particulièrement riches en aluminosilicates, surtout des porphyroblastes d'andalousite communément pseudomorphosés en sillimanite fibreuse et/ou muscovite, sont présents dans la séquence. Des lentilles de conglomérat polygénique à fragments jointifs subanguleux, lesquels proviennent de roches sédimentaires et intrusives felsiques, sont observées et localement interstratifiées avec de minces lits d'arénite. Des lits de formation de fer rubanée cherteuse à pyrite, localement aurifères et associés à du mudstone pyriteux, de même que du schiste à biotite et du paragneiss, viennent compléter la séquence (Ravenelle, 2013; Fontaine, 2019).

L'unité nAlow2b se distingue principalement de l'unité nAlow2 par son important degré de métasomatisme auquel sont associées les teneurs aurifères du gisement de classe mondiale Roberto (Bandyayera et Fliszár, 2007; Ravenelle, 2013; Fontaine et al., 2015). Un large système hydrothermal s'est développé dans la zone et a entraîné une importante altération proximale calcosilicatée et potassique, ainsi qu'un enrichissement en bore (Ravenelle, 2013). L'altération calcosilicatée est représentée par la présence de veines à assemblage de quartz-diopside-actinote-titanite-plagioclase ± tourmaline, contenant de la pyrrhotite, de l’arsénopyrite et de l’or visible, qui traversent le wacke et y développent des zones de remplacement. L'altération potassique se manifeste par l'altération pervasive des différents faciès de wacke et par la présence de veinules de quartz-microcline-biotite-tourmaline-arsénopyrite-pyrrhotite (Ravenelle, 2013). À l'extérieur de l'unité nAlow2b, des évidences d'altération hydrothermale distale associée à ce système sont également observées, tels un lessivage des épontes de veines, des halos d'altération (clinozoïsite-séricite ± calcite ± actinote ± diopside) associés à celles-ci, des bandes métasomatiques, des porphyroblastes d'actinote et de phlogopite ainsi que des zones de remplacement diffuses (Fontaine, 2019).

Formation de Low 2c (nAlow2c) : wacke porphyroblastique à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite

Ayant été cartographiée à l’échelle régionale (Bandyayera et Fliszár, 2007), l’unité de wacke porphyroblastique à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite (nAlow2c) est localisée dans le toit des zones minéralisées principales (Fontaine, 2019). Elle se caractérise par une alternance de niveaux de wacke finement lités avec des niveaux pélitiques millimétriques et de niveaux de wacke plus grossier sur 5 à 10 cm. Ces séquences intercalées forment un ensemble d’une puissance de 100 à 200 m. L'unité nAlow2c semble avoir été affectée par une première génération de plis et est préservée à l'intérieur de la structure plissée kilométrique. Elle est composée de niveaux décimétriques contenant de 25 à 40 % de porphyroblastes d'aluminosilicates. À la base de cette séquence, un niveau de wacke grossier marque la transition avec un mudstone à grenat et une formation de fer à silicates à niveaux cherteux démembrés. Dans ce wacke, il est possible d’observer des indicateurs de polarité tels que du granoclassement normal, suggérant une polarité vers le nord.

Ces niveaux de wacke contiennent une proportion variable de porphyroblastes de taille comprise entre 500 μm à 2 cm (Fontaine, 2019). Ces porphyroblastes sont composés de différents minéraux, notamment la muscovite, la biotite, la tourmaline, le microcline et l’orthoclase. De la muscovite se développe communément en remplacement des porphyroblastes de microcline. Comme proposé par Ravenelle (2013), ces porphyroblastes pourraient correspondre à des pseudomorphoses d’andalousite rétromorphosée en séricite et en margarite. Ces porphyroblastes d’andalousite sont communément entièrement pseudomorphosés en sillimanite fibreuse et/ou muscovite. Localement, les porphyroblastes sont exclusivement composés de microcline avec une couronne réactionnelle de biotite.

En lame mince, il n’est pas rare d’observer des porphyroblastes de muscovite contenant des pseudomorphoses de sillimanite, illustrant l’importance du métamorphisme rétrograde (Fontaine, 2019). Dans le cas où elles sont préservées du rétrométamorphisme, les fibres de sillimanite sont orientées selon la schistosité principale, suggérant une croissance synmétamorphisme prograde. Dans de rares cas, il est possible d’observer des porphyroblastes de microcline entourés de pseudomorphes de sillimanite associés à du quartz. De plus, l'unité nAlow2c est affectée par une altération hydrothermale à l'approche des zones minéralisées (≤250 m).

Cette altération hydrothermale se caractérise par la présence de porphyroblastes centimétriques verdâtres dans un wacke gris fortement recristallisé (Fontaine, 2019). Elle est localisée directement au contact de l’éponte d’une veine de quartz de la zone 5050. Le wacke contient de 50 à 60 % de quartz, 15 à 20 % de feldspath potassique, présent soit dans la matrice ou sous forme de porphyroblastes associés à la sillimanite, 10 à 15 % de phlogopite, 5 % de séricite et de rares grains d’actinote. Des disséminations de pyrrhotite et de rares grains d’arsénopyrite se trouvent dans les zones riches en quartz. La sillimanite fibreuse (5 à 10 %) est associée au microcline, à la phlogopite et à la pyrrhotite. Cette altération alumineuse est également caractérisée par des enrichissements en or atteignant 1,4 g/t Au.

Formation de Low 2d (nAlow2d) : wacke finement lité, communément avec stockwerk de veinules et de veines de quartz et sulfures

Localement, des niveaux de wacke de granulométrie fine à très fine alternent avec des niveaux plus grossiers lités (lits de 2 à 10 cm) présentant des structures sédimentaires primaires bien préservées (stratifications entrecroisées, granoclassement normal, laminations obliques en mamelons, rides de courant) indiquant une polarité vers l’ouest (Fontaine, 2019). Ces niveaux sont communément intercalés à proximité des dépôts conglomératiques (nAlow2f) et des niveaux de wacke porphyroblastique à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite (nAlow2c) à l'est des zones minéralisées. L'unité nAlow2d est formée de wacke lité à laminé avec du granoclassement normal, des lits de tempestites et des dépôts chenalisés (Ravenelle, 2013). Cette unité est très discontinue, avec des puissances variant de quelques décimètres à plusieurs mètres. Des failles synsédimentaires sont localement présentes.

Du point de vue minéralogique, le wacke lité est composé de proportions variables de quartz et de feldspaths (plagioclase et potassique) ainsi que de proportions moindres de biotite, d’actinote, de tourmaline et de pyrrhotite (Fontaine, 2019). Des niveaux de wacke plus grossier à arénitique, plus épais (5 à 15 cm), sont composés majoritairement de quartz (60 à 70 %) et de feldspaths (plagioclase et microcline). Localement, des lamines de ∼0,5 mm, principalement composés de biotite (≤20 % avec localement des amphiboles), de muscovite et de tourmaline alternent avec des niveaux millimétriques à décimétriques dominés par le quartz et les feldspaths. Des brèches hydrothermales et des zones de remplacement à microcline sont par endroits présentes au sein de cette unité, et sont plus compétentes que le wacke homogène environnant. Le wacke fin contient de 15 à 30 % de biotite, soit disséminée dans la matrice gréseuse, soit concentrée dans des niveaux fins en association avec de la tourmaline et de la muscovite. Des amas de pyrrhotite sont par endroits étirés parallèlement au litage. Certains niveaux de wacke présentent des laminations subparallèles, des stratifications entrecroisées et du granoclassement. Des zones aurifères à haute teneur sont généralement associées à ces niveaux.

L’altération distale et intermédiaire à phlogopite-dravite-feldspath potassique clinozoïsite-(séricite, pyrrhotite et chalcopyrite) se développe dans le wacke lité à <10 m de la zone aurifère à haute teneur (Fontaine, 2019). Elle se distingue par une teinte plus foncée illustrant l’augmentation de la proportion de phlogopite (≤40 %), présente sous la forme de porphyroblastes dans la matrice fine, ainsi que la présence locale de tourmaline de composition dravitique. La pyrrhotite et la chalcopyrite associées à la séricite et à la clinozoïsite sont localement observées. La séricite remplace le feldspath potassique, tandis que les sulfures sont communément en inclusions dans la clinozoïsite.

Les altérations proximales à feldspath potassique-sillimanite-pyrrhotite-arsénopyrite (± dravite, séricite, actinote) sont principalement localisées au sein du wacke lité (Fontaine, 2019). Les porphyroblastes de phlogopite se concentrent dans les niveaux fins argileux et la dravite est présente sous forme de disséminations ou de veinules. Dans les niveaux plus grossiers, le microcline constitue jusqu’à 80 % de l’assemblage minéralogique. On observe couramment des veinules de dravite, de quartz et de sulfures qui sont accompagnées d’un halo d’altération millimétrique à microcline. Une silicification est communément développée dans cet assemblage hydrothermal. On note également la présence de séricite, de clinozoïsite, de chlorite, de pyrrhotite et d’arsénopyrite. À proximité des veines de quartz, la proportion de tourmaline augmente.

Formation de Low 2e (nAlow2e) : wacke massif

Un âge maximal de 2714 Ma a été obtenu pour le wacke massif (McNicoll, non publié), indiquant que l’unité nAlow2e figure parmi les plus anciennes de la Formation de Low (Fontaine, 2019). Cette unité est située directement à l’est de la faille bordant la zone minéralisée, et est intercalée avec des unités de wacke porphyroblastique à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite (nAlow2c).

Formation de Low 2f (nAlow2f) : conglomérat/brèche

L'unité nAlow2f, située dans le toit des zones minéralisées, est intercalée entre le wacke à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite (nAlow2c) et le wacke massif (nAlow2e) (Fontaine, 2019). Ce conglomérat/cette brèche se caractérise par des niveaux lenticulaires d'épaisseur très variable et avec des extensions latérales allant de quelques décimètres à plusieurs dizaines de mètres. Ces niveaux conglomératiques alternent avec des niveaux arénitiques et des niveaux de wacke fin à grossier à laminations subparallèles, ainsi qu'avec des niveaux décimétriques de wacke à porphyroblastes d'andalousite et de sillimanite. Les fragments sont généralement constitués de cailloux et de galets dérivés de roches intrusives felsiques. Sous terre, ces niveaux conglomératiques sont généralement constitués de fragments jointifs, subanguleux à arrondis, donnant un aspect de brèche sédimentaire.

Du granoclassement est localement préservé, passant de niveaux à fragments jointifs à des niveaux à fragments isolés dans une matrice de wacke (Fontaine, 2019). Les clastes sont communément jointifs avec une distribution polymodale des tailles. Ces fragments sont localement fortement étirés dans les zones de forte déformation. La matrice de ces niveaux conglomératiques est principalement composée de quartz, de plagioclase et de feldspath potassiques ainsi que de biotite. Plus rarement, la matrice contient des grains de quartz de 1 à 3 mm ainsi que de la pyrrhotite. Cette matrice est localement affectée par une foliation soulignée par l’alignement des grains de biotite (200 à 750 μm). Les clastes ont des tailles très variables, allant de quelques millimètres à plusieurs décimètres. Ils forment par endroits des niveaux à fragments jointifs avec une matrice fine restreinte aux interstices. Dans d’autres cas, ces fragments peuvent être isolés dans une matrice fine de wacke. La plupart des phénocristaux contenus dans les clastes correspondent à des pseudomorphes de feldspaths partiellement ou complètement séricitisés avec de la chlorite millimétrique en bordure. L’altération des clastes se traduit par un changement de teinte (évoluant vers le gris) communément associé à la présence de veines de quartz et de calcite.

Épaisseur et distribution

La Formation de Low est située dans la partie nord de la CRVMBE (feuillets 33C08 à 33C10, 33B06, 33B11 et 33B12). Elle s’étend sur plus d'une centaine de kilomètres de long et mesure jusqu'à 5 km d'épaisseur. Sa partie ouest contourne le Pluton du Réservoir Opinaca avant de se poursuivre sur une soixantaine de kilomètres vers l'est, en longeant le contact avec la Sous-province d'Opinaca. L'unité nAlow2 constitue la majeure partie de la séquence et représente 70 à 80 % de la formation (Bandyayera et Lacoste, 2009).

La géométrie de la Formation de Low est caractérisée par un système de plissement complexe. À l'ouest, la Formation de Low est affectée par une antiforme d'axe N-S. Au centre, elle est sectionnée par une faille NE-SW, de même qu'une faille NW-SE, toutes deux associées au gisement Roberto.

Datation

Un âge de <2702 ±3 Ma a été obtenu sur un conglomérat polygénique de l'unité nAlow1, interprétée comme la base de la Formation de Low (Ravenelle et al., 2010).

Plusieurs datations, présentées dans le tableau ci-dessous, ont été réalisées sur des échantillons de wacke et de paragneiss de l'unité nAlow2. Les âges obtenus varient entre 2717 Ma et 2675 Ma (David et al., 2010; Ravenelle et al., 2010; Ravenelle, 2013). Selon Bandyayera et al. (2010), cette large dispersion des âges suggère la présence d'au moins deux périodes de sédimentation distinctes dans la Formation de Low.

Selon Bandyayera et Fliszár (2007), l'épisode sédimentaire à l'origine de la Formation de Low pourrait être corrélé à celui de la Formation de Clarkie et, par extension, à celui des formations d'Anaconda et de Wabamisk (Moukhsil et al., 2003). Ces formations possèdent des assemblages lithologiques comparables et sont en contact stratigraphique ou faillé avec une séquence sous-jacente de basalte. Leur âge présumé est compris entre 2703 Ma et 2697 Ma; ces formations occupent ainsi le sommet de la séquence de la CRVMBE (Moukhsil et al., 2003).

Relations stratigraphiques

L'unité informelle nAlow2 est sus-jacente à l'unité nAlow1 (Bandyayera et Fliszár, 2007); un contact graduel les sépare.

Au sud et à l'ouest, la Formation de Low repose en discordance ou en contact de faille sur les niveaux de basalte et de tuf de la Formation de Kasak (Bandyayera et Fliszár, 2007). Au nord, le contact entre la Formation de Low et le Complexe de Laguiche est difficile à définir. Bien que la Formation de Low soit moins migmatitisée, les deux unités présentent de fortes similitudes lithologiques. Par endroits, Fontaine et al. (2015) interprètent ce contact comme transitionnel. Dans la partie centrale de la formation, ce contact est masqué par la présence de la Pegmatite d'Asimwakw; des injections de leucogranite pegmatitique provenant de cette unité sont aussi observées dans la Formation de Low (Fontaine et al., 2015).

La Formation de Low semble recouvrir en discordance l'Intrusion synvolcanique du Lac Ell (2705,6 ±1,9 Ma; Ravenelle et al., 2010) et se mouler autour de celle-ci, bien que le contact direct entre les deux unités n'ait pas été observé (Bandyayera et al., 2010; Ravenelle et al., 2010; Fontaine, 2019). Toutefois, des dykes de diorite, probablement associés à l'Intrusion du Lac Ell, coupent la succession sédimentaire.

Au NW, la Formation de Low est en contact avec le Pluton de Rotis. Le Pluton d'Uskawasis borde la formation au sud et la coupe par endroits (Bandyayera et Fliszár, 2007). Au SE, des lambeaux de la Formation de Low ont été observés au sein du Pluton d'Uskawasis (Côté-Roberge et Chartier-Montreuil, 2022). Des dykes ultramafiques coupent la Formation de Low (Bandyayera et Fliszár, 2007). Des intrusions de granodiorite, dont l'Intrusion de Cheechoo, sont aussi présentes dans la Formation de Low (Fontaine, 2019).

Paléontologie

Ne s'applique pas.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

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