Les roches sédimentaires du Groupe de Garden Island sont d'abord incluses dans une unité sédimentaire indifférenciée nommée « schiste et conglomérat de Pontiac » dans la région des lacs Garden Island (désormais lac Blanchin) et Matchi-Manitou (coin SW du feuillet 32C02 et coin SE du feuillet 32C03) (Wilson et Wilson, 1913). Par la suite, des unités de conglomérat, de grauwacke, d'arkose, de quartzite et de schistes micacés sont identifiées par Wilson (1918), Wilson et al. (1925), James et Mawdsley (1929) et Cooke et al. (1931), sans toutefois être nommées. Bell et Bell (1932) introduisent le nom informel de « sédiments du Lac de Garden-Island », en référence à l'ancien lac de Garden Island, pour désigner une unité de grauwacke, de conglomérat, de schiste à staurotide et grenat et de formation de fer affleurant à l'est du lac. L'unité s'étend alors de la rive nord du lac Guéguen jusqu'à la rive est du lac Matchi-Manitou (coin SW du feuillet 32C02 et coin SE du feuillet 32C03). Elle est prolongée vers l'est jusqu'aux roches gneissiques de la Province de Grenville (Bell, 1933), et vers le SE et le SW du lac Matchi-Manitou (coin NE du feuillet 31N14 et coin NW du feuillet 31N15), où elle est décrite comme une bande de schiste à biotite-grenat injecté de pegmatite granitique (Lowther, 1935). Les roches sédimentaires du Groupe de Garden Island sont par la suite cartographiées par différents auteurs, mais sans toutefois être nommées ni différenciées des unités sédimentaires adjacentes (groupes de Cadillac, de Kewagama, de Pontiac et de Timiskaming, Complexe de Trivio, Formation de Fiedmont) (CGC, 1936; Tolman, 1939, 1940; Norman, 1947; Norman et Norman, 1947; Norman et Tiphane, 1947; Tiphane, 1947; Tiphane et Dawson, 1950; MacLaren, 1950; Tremblay, 1950; McDougall, 1951a-b, 1952; Dugas et al., 1956, 1961; voir tableau ci-dessous). Sharpe (1964, 1968) désigne les « sédiments du Lac de Garden-Island » sous le nom de « Groupe du Lac Garden Island ». Le nom est simplifié pour Groupe de Garden Island par Germain (1972a-b, 1973), tandis que Germain (1974) reprend la nomenclature de Sharpe (1964, 1968).

Dans la région au sud et au SW du lac Matchi-Manitou (coin NE du feuillet 31N14), des roches métasédimentaires d'aspect gneissique sont associées soit au « Groupe de Trivio » (Vogel, 1971; Gaudreau et al., 1988), soit à la Province de Grenville (Germain, 1972c, 1974). Gaudreau et al. (1988) interprètent ces roches métasédimentaires comme une zone de transition entre les roches de la Province de Grenville et celles de la Province du Supérieur, et déplacent la limite du Front de Grenville plus au SE où les gneiss granitiques et les migmatites font leur apparition. Rocheleau et al. (1997) inclut ces roches métasédimentaires dans le « Complexe structural de Trivio ».

Les roches du Groupe de Garden Island sont interprétées par plusieurs auteurs (Dimroth et al., 1982; Imreh, 1984; Lacoste, 1984; Lacoste et Gaudreau, 1986; Gaudreau et al., 1986, 1987) comme représentant la prolongation vers l'est de la Formation de Caste, une unité définie plus à l'ouest dans la région du lac Caste (feuillet 32D07-200-0202). En raison de la difficulté à effectuer une corrélation lithostratigraphique avec la section type de la Formation de Caste, Rocheleau et al. (1987) conservent le nom de Groupe de Garden Island pour désigner la bande de roche sédimentaire s'étendant de la région au nord de Val-d'Or (partie sud du feuillet 32C05) jusqu'au Front de Grenville. Cette nomenclature est conservée dans les travaux subséquents de Girard et al. (1993), Girard et Moorhead (1994) et Rocheleau et al. (1997). La subdivision actuelle en cinq unités informelles est basée sur les travaux de compilation du Ministère (Girard et Moorhead, 1998; Ducharme, 2001; Grant, 2001a-c; Girard et Moorhead, 2003; Moorhead et Grant, 2003; Rocheleau et al., 2003; Grant, 2005; Moorhead et al., 2007; Pilote et al., 2007; Pilote, 2015; Pilote et al., 2017a-c).

Le Groupe de Garden Island est composé principalement de grès et de siltstone finement lités et granoclassés accompagnés de minces lentilles de conglomérat polygénique (nAga2) et de niveaux de formation de fer à magnétite (nAga1) (Gaudreau et al., 1986, 1987; Rocheleau et al., 1987, 1997). Ces roches ont été métamorphisées en paragneiss (nAga3, nAga4 et nAga5) au contact avec le Pluton de Pershing-Manitou et le Front de Grenville (Gaudreau et al., 1988; Girard et al., 1993; Girard et Moorhead, 1994; Rocheleau et al., 1997). Des changements de polarité définis grâce au granoclassement et à des inversions dans le style structural des couches (relations litage/schistosité) indiquent la présence de plis très serrés affectant les roches du Groupe de Garden Island (Lacoste et Gaudreau, 1986; Rocheleau et al., 1987). Plusieurs zones cisaillées et carbonatées suggèrent également la présence de failles au sein de cette unité (Rocheleau et al., 1987, 1997).

Du point de vue du métamorphisme, la présence d'une masse intrusive syncinématique à tardicinématique (Pluton de Pershing-Manitou) et d'un contact entre deux provinces structurales d'âges différents (provinces du Supérieur et de Grenville) induit au moins trois faciès métamorphiques affectant les roches du Groupe de Garden Island : 1) un faciès régional au faciès des schistes verts; 2) un faciès des cornéennes à amphiboles en périphérie du Pluton de Pershing-Manitou; et 3) un faciès régional au faciès des amphibolites moyen à moyen-supérieur dans la zone de bordure de Grenville formant une zone de transition entre les provinces du Supérieur et de Grenville (Gaudreau et al., 1987, 1988; Rocheleau et al., 1987, 1997).

Pour les roches sédimentaires, le métamorphisme régional au faciès des schistes verts est communément marqué par l'assemblage chlorite-séricite-biotite ± épidote-quartz et accessoirement à calcite et à sphène (Rocheleau et al., 1987, 1997). Le faciès des cornéennes à amphiboles est caractérisé par l'assemblage hornblende-grenat-biotite-muscovite-quartz avec apparition de porphyroblastes de staurotide à proximité du Pluton de Pershing-Manitou (Gaudreau et al., 1987, 1988; Rocheleau et al., 1987, 1997). Le faciès des amphibolites moyen à moyen-supérieur de la zone de bordure avec le Front de Grenville est essentiellement marqué par les minéraux métamorphiques comme la hornblende, le grenat et la biotite.

Les roches sédimentaires du Groupe de Garden Island se sont déposées dans un milieu marin relativement profond (Rocheleau et al., 1997). Elles présentent un potentiel pour les minéralisations aurifères stratiformes dans les formations de fer.

Groupe de Garden Island 1 (nAga1) : Formation de fer à oxydes et wacke interstratifiés

L'unité nAga1 se compose de niveaux de formation de fer à oxydes et de wacke interstratifiés (Germain, 1973; Gaudreau et al., 1987; Rocheleau et al., 1987, 1997). Les niveaux de formation de fer affleurent bien dans les secteurs est du lac Matchi-Manitou et nord de la baie de Vauquelin (Rocheleau et al., 1987) et sont bien visibles sur la carte du gradient vertical du champ magnétique résiduel. L'épaisseur des niveaux de formation de fer varie de 2 à 3 cm et peut atteindre 20 à 30 cm (Rocheleau et al., 1987). La formation de fer est litée (Gaudreau et al., 1987) et constituée de petits lits de magnétite (7 à 12 mm) alternant avec des lits plus clairs de wacke et de chert (Germain, 1973). De nombreux axes de plis ont été identifiés dans ces niveaux granoclassés (Rocheleau et al., 1987). 

Groupe de Garden Island 2 (nAga2) : Wacke, siltstone et conglomérat

L'unité nAga2 se compose de wacke et de siltstone finement lités (1 à 15 cm d'épaisseur) et granoclassés, ainsi que de quelques minces lentilles de conglomérat polygénique (0,3 à 2 m d'épaisseur) (Gaudreau et al., 1986, 1987; Rocheleau et al., 1987, 1997). Le wacke et le siltstone sont constitués d'un assemblage de quartz-biotite-muscovite-plagioclase-épidote (Gaudreau et al., 1988). Le conglomérat est constitué de cailloux, de galets et de blocs subarrondis, communément très aplatis, composés principalement de fragments volcaniques felsiques à intermédiaires, rarement mafiques, et localement de fragments de roches intrusives felsiques (Gaudreau et al., 1986; Rocheleau et al., 1987, 1997).

Les roches à grain fin (wacke, siltstone) sont localement transformées en schiste à biotite et, près du contact avec le Pluton de Pershing-Manitou, en schiste à biotite et à staurotide (Germain, 1972b, 1974; Rocheleau et al., 1987). Des porphyroblastes de biotite, de grenat et de staurotide sont observés près du contact ENE avec le Pluton de Pershing-Manitou (Rocheleau et al., 1987). Certains schistes à staurotide contiennent une faible proportion de grenat à proximité des niveaux de formation de fer (nAga1) (Germain, 1974). Aucune structure n'est conservée, à l'exception de quelques petits plis d'entrainement dans le wacke.

En lame mince, les roches situées à proximité du Pluton de Pershing-Manitou et du Front de Grenville sont très déformées, fortement recristallisées, communément altérées (séricite, chlorite, épidote) et métamorphisées au faciès des cornéennes à amphibole, laissant peu de place à l'observation des textures et de la minéralogie primaire (Gaudreau et al., 1986; Rocheleau et al., 1997). Le wacke et le siltstone présentent une granulométrie fine (0,1 à 0,5 mm) et se composent de quartz et de plagioclase en proportions variables (Gaudreau et al., 1986). La matrice, constituée d'un assemblage de chlorite-séricite-biotite-épidote, représente généralement de 40 à 60 % de la roche. La pétrographie des unités conglomératiques s'avère difficile à étudier en raison du fort degré de déformation et de la recristallisation de la roche (Rocheleau et al., 1987). La matrice (30 % de la roche en moyenne) est constituée d'un assemblage de quartz-feldspath-épidote-chlorite-séricite (Gaudreau et al., 1986; Rocheleau et al., 1987).

À l'extrémité NW de l'unité, à proximité du Batholite de La Corne, les roches sédimentaires ont subi localement un métamorphisme de contact, de sorte qu’elles ont l'aspect d'un paragneiss à biotite et à hornblende (possiblement équivalent à l'unité nAga3) (Lacoste, 1984). Elles contiennent par endroits des injections de matériel granitique et des veines de quartz. Le litage (NW-SE) est généralement bien développé et la fracturation est assez importante.

Groupe de Garden Island 3 (nAga3) : Paragneiss à biotite ± grenat ± hornblende

L'unité nAga3 consiste en paragneiss à biotite (Gaudreau et al., 1988). La roche est constituée d'un assemblage de quartz-biotite-muscovite-plagioclase-épidote et de proportions variables de grenat et de hornblende. Les cristaux de hornblende présentent généralement une orientation préférentielle NE et ENE, développant localement un rubanement métamorphique.

Groupe de Garden Island 4 (nAga4) : Paragneiss à biotite et à grenat, pegmatite granitique

L'unité nAga4 est constituée de paragneiss à biotite et à grenat (Germain, 1972c, 1974; Gaudreau et al., 1988; Girard et al., 1993; Girard et Moorhead, 1994; Rocheleau et al., 1997). La roche montre généralement un rubanement caractérisé par l'alternance de lits millimétriques riches en biotite avec des lits décimétriques à dominance feldspathique (Gaudreau et al., 1988). Aucune structure primaire n'est conservée, de sorte qu'il est impossible de déterminer la polarité des couches (Germain, 1972c). La direction de la foliation est généralement inférieure à 90° (entre 40° et 60°). La roche est très contorsionnée à l'échelle de l'affleurement et plusieurs plis secondaires semblent présents (Germain, 1972c, 1974). Le paragneiss est brunâtre et se compose de quartz, de feldspath, de biotite et de grenat (Germain, 1972c; Gaudreau et al., 1988). La proportion de quartz est généralement de <15 % (Germain, 1972c). Les proportions de biotite et de grenat sont variables. Le grenat se présente en grains fins à grossiers. De petits lits ou de petites lentilles centimétriques de pegmatite granitique sont communément observées parallèlement aux lits de paragneiss (Germain, 1972c; Gaudreau et al., 1988).

Groupe de Garden Island 5 (nAga5) : Paragneiss à hornblende ± grenat ± biotite, amphibolite et pegmatite granitique

L'unité nAga5 est principalement constituée de paragneiss à hornblende (Germain, 1972c; Gaudreau et al., 1988; Rocheleau et al., 1997). Elle forme une bande de 250 m de largeur au sud de la rivière Shamus (Gaudreau et al., 1988). La roche est caractérisée par un rubanement formé d'une alternance de bandes noires constituées de hornblende et de bandes quartzo-feldspathiques blanchâtres (Germain, 1972c). La roche est gris foncé en cassure fraiche et verte en surface altérée. Elle contient jusqu'à 50 % de hornblende avec des proportions variables de biotite et de grenat. Le paragneiss est fortement chloritisé et amphibolitisé. La présence d'amphibolite et de plusieurs filons-couches de pegmatite granitique est communément notée parallèlement aux lits de paragneiss. Des intrusions felsiques à grain fin (aplitiques) sont rapportées localement (Germain, 1972c; Grant, 2001c).