L’unité des sédiments de Kewagama est évoquée pour la première par Gunning (1937a et b) et le groupe de Kewagama par Cunning et Ambrose (1939, 1940, 1943). Ces auteurs sont les premiers à avoir présenté une subdivision lithostratigraphique cohérente de la région de Cadillac-Malartic. Les résultats de leurs travaux les ont menés à diviser l’empilement stratigraphique connu dans les années 1940 en deux séquences sédimentaires, soit les groupes de Kewagama et de Cadillac, et en deux séquences volcaniques, soit les groupes de Malartic et de Blake River. À cette époque, le Kewagama comprenait les lithologies des groupes de Kewagama et de Pontiac actuels. Pour sa part, le Groupe de Blake River incluait les roches des groupes de Blake River et de Piché actuels. Latulippe (1976), Dimroth et al. (1982), Imreh (1984, 1991) et Pilote et al. (2009) ont par la suite repris les travaux de Gunning (1937a et b) et de Gunning et Ambrose (1939, 1940, 1943) et ont préconisé l’usage du nom de « Formation de Kewagama », qui désigne alors uniquement les lithologies sédimentaires situées entre les localités de Rivière-Héva et de Dubuisson (feuillets 32D01, 32D07 et 32D08). La Formation de Mont-Brun (nAmn) représente la bande centrale, laquelle avait historiquement été assignée au Groupe de Kewagama durant plusieurs décennies. La Formation de Caste, auparavant désignée « Groupe du lac Caste » (Dimroth et al., 1973; Dimroth et Rocheleau, 1979), « Groupe de Caste » (Brett et al., 1976) ou « Formation du lac Caste » (Dimroth et al., 1982), représente trois lentilles de roches sédimentaires tectoniquement segmentées et coincées entre les roches volcaniques des groupes de Kinojévis et de Malartic.

Sur la base de similitudes entre trois différents bassins sédimentaires d’âges analogues situés dans les régions de Malartic, Cadillac et Rouyn-Noranda, nommés respectivement formations de la Rivière Dufresnoy, de Mont-Brun et de Caste, Goutier (1997) propose de les regrouper au sein du Groupe de Kewagama.

Les diverses unités du Groupe de Kewagama sont constituées de roches sédimentaires turbiditiques déposées dans des bassins profonds situés en périphérie des centres volcaniques. De façon plus précise, le Groupe de Kewagama se compose d’interdigitations de grès et de mudrock constituant des lits centimétriques, lesquels montrent des laminations parallèles et un granoclassement normal. Ces dernières sont généralement séparées des roches volcaniques adjacentes par des failles. Le Groupe de Kewagama a été affecté dans son ensemble par un métamorphisme régional caractéristique du faciès des schistes verts (Bouchard, 1979, 1981; Imreh, 1984; Tourigny, 1984).

La Formation de la Rivière Dufresnoy est l’unité la plus vieille; elle affleure sur la rive est du petit lac Dufresnoy et au SE de la rivière Dufresnoy (feuillet 32D07). Les unités sédimentaires de la Formation de la Rivière Dufresnoy se composent d’une alternance de wacke lithique gris (70 %) et de mudrock gris foncé à noir (30 %) (Goutier, 1997). La séquence contient aussi des passages de conglomérat polygénique, observés entre autres en forage dans le secteur de la mine Bouchard-Hébert. De minces lits granoclassés contiennent des laminations parallèles, suggérant des coulées turbiditiques comparables à celles des autres unités du Groupe de Kewagama. Cette formation repose ponctuellement en concordance sur les volcanites du Groupe de Blake River (Goutier, 1997).

Des affleurements très caractéristiques de la Formation de Mont-Brun sont localisés sur le bord de la rivière Kinojévis, près du village de Mont-Brun (feuillet 32D07). On observe typiquement un grès gris pâle et un mudrock gris foncé formant des lits d’épaisseur millimétrique à centimétrique créés par des courants de turbidité (Goutier, 1997). Les contacts avec les unités volcaniques adjacentes sont communément occupés par des failles. La Formation de Mont-Brun s’étend depuis la Faille Porcupine-Destor dans la région de Rouyn-Noranda (feuillet 32D11) jusqu’au sud de la mine Camflo, à l’est de Malartic (feuillet 32D01). Dans la région de Malartic, cette formation est essentiellement constituée de bancs de grès d’une épaisseur moyenne de 15 cm, de lits de pélite d’environ 5 cm d’épaisseur, de niveaux de grès conglomératique d’un maximum de 20 cm d’épaisseur et de formations de fer de quelques mètres de largeur. La plupart des lits de grès sont bien granoclassés. En affleurement, les lits de grès présentent une couleur d’altération beige, alors que ceux de pélite sont plutôt brunâtres.

La Formation de Caste se compose de grès et de mudrock de nature turbiditique, de claystone noir, de conglomérat polygénique (Goutier, 1997) et de schiste à biotite (Brett et al., 1976) situés entre les failles d’Aiguebelle et de La Pause (feuillets 32D07, 32D08, 32C04 et 32C05). Ces roches sont similaires aux autres turbidites observées dans le Groupe de Kewagama, à l’exception de lits argileux plus fins, plus siliceux et noirs (Goutier, 1997). Certains lits ont l’apparence de chert noir.