L’Intrusion ultramafique du Lac des Montagnes a été nommée et décrite pour la première fois par Valiquette (1963) comme une lentille de serpentinites au sein d’une séquence de paragneiss à biotite, de quartzite et de basaltes amphibolitisés. Elle a fait l’objet de projets de thèse de maîtrise (Williams, 1965) et de fin d’études (Bédard, 2014) à l’université Laval, Québec. Elle fait partie d’une série d’intrusions mafiques-ultramafiques désignée comme la « Suite mafique-ultramafique de Caumont » par Bandyayera et Daoudene (2017). Toutes ces intrusions mafiques-utramafiques sont généralement orientées NE et s’injectent dans la bande volcano-sédimentaire du lac des Montagnes, localisée dans la zone de contact entre les sous-provinces de La Grande et d’Opatica. L’Intrusion ultramafique du Lac des Montagnes se distingue des autres intrusions de la Suite mafique-ultramafique de Caumont par la présence d’une minéralisation chromifère qui a fait l’objet de plusieurs travaux d’exploration détaillés (Labelle, 1981; Bussières et al., 2011).

L’Intrusion ultramafique du Lac des Montagnes est la plus importante intrusion ultramafique litée de la Suite mafique-ultramafique de Caumont. Elle est décrite séparément de cette suite pour trois raisons principales : 1) elle a fait l’objet de plusieurs études détaillées, 2) elle représente une intrusion ultramafique montrant un litage magmatique rythmique bien préservé, et 3) elle est la seule intrusion à présenter des zones de chromitites rubanées d’épaisseur métrique à décamétrique. L’intrusion est associée à une forte anomalie magnétique, permettant une meilleure délimitation de ses contacts (D’Amours, 2011).

L’Intrusion ultramafique du Lac des Montagnes est constituée, de la base au sommet (du nord vers le sud), de trois unités : 1) une unité de péridotite (nAmot1); 2) une unité de pyroxénite (nAmot2); et 3) une unité de gabbro (nAmot3). Valiquette (1963 et 1975) et William (1965) ont utilisé le nom « serpentinite » pour décrire ces roches parce que les silicates primaires ont subi une intense altération en serpentine, chorite et amphibole. Aujourd’hui, les analyses géochimiques et des lames minces permettent de reconnaître les protolithes. Toutes ces roches contiennent, en proportions variables, de la magnétite disséminée en relief positif. On observe également de la chromite finement disséminée dans toute l’intrusion, et en bandes de chromitite d’épaisseur centimétrique à métrique en contact net avec la péridotite. Au microscope, la chromite se présente en grains anguleux ou subarrondis, dans une matrice de chlorite et de serpentine, représentant des pseudomorphes d’olivine. Dans les roches riches en chromite, on observe communément un réseau de chromite entourant des grains d’olivine serpentinisée (Williams, 1965).

Dans la partie nord de l’Intrusion du Lac des Montagnes, au sein de l’unité péridotitique, on découvre une zone de chromitites de 500 m de longueur et de 80 m de largeur contenant des bandes de chromitites rubanées, lenticulaires, massives à semi-massives de 0,3 à 2 m d’épaisseur. Les contacts entre la chromitite et la serpentinite sont nets. La serpentine se présente sous la forme de pseudomorphes d’olivine ou d’augite à structure réticulée, d’agrégats fibrolamellaires d’antigorite ou de veinules de chrysotile (Williams, 1965).

La péridotite à structure primaire complètement oblitérée est grise à gris verdâtre en cassure fraîche, généralement à grain fin. La roche est typiquement magnétique. Elle a subi une intense altération en serpentine et en talc. En lame mince, la serpentine remplace tous les minéraux primaires. Le talc est tardif puisqu’il coupe la serpentine; il se présente sous la forme d’éventails où les minéraux sont fibroradiés. Par endroits, il est possible d’observer les grains d’olivine primaires en lame mince.

La péridotite à structure à cumulat préservée est rouille orangée en surface altérée, noire ou vert foncé en cassure fraîche. Elle présente par endroit une couleur vert pâle à brun café. À la surface de certains affleurements, la roche expose de petites fibres blanches radiées et des nodules brun rouille de 1 à 3 cm de diamètre. En lame mince, les nodules correspondent à des grains d’olivine en voie de serpentinisation, tandis que les fibres sont formées de serpentine, de trémolite et de chlorite. En cassure fraîche, on observe des fibres éparses de serpentine dans une matrice aphanitique de couleur vert bouteille, ou un treillis de fibres blanc verdâtre qui composent toute la roche.

Dans ces roches, la structure à cumulat acquise lors de la cristallisation fractionnée est préservée dans plusieurs lits, même si les cristaux d’olivine sont totalement altérés en serpentine et en talc. Cette structure se traduit généralement par des pseudomorphes d’olivine composés d’antigorite vers la bordure, et de lizardite vers le centre, dont le cœur est localement constitué de chlorite. Par endroits, des grains de magnétite ± chromite se trouvent au pourtour d’anciens cristaux d’olivine. De même, des variétés d’amphiboles comme l’anthophyllite, l’actinote et la trémolite avec des reliques d’augite témoignent de l’altération de pyroxènes dans la péridotite. D’autres échantillons montrent des pseudomorphes d’olivine très accolés, grossièrement grenus, laissant peu d’espace pour une matrice à pyroxènes ou autres minéraux, suggérant une dunite comme protolithe.

La péridotite foliée est observée en bordure de l’intrusion ou localement au contact avec la pyroxénite. La déformation donne à la roche un aspect zébré, caractérisé par une alternance de bandes claires et foncées d’épaisseur centimétrique. En lame mince, les veinules de serpentine se présentent suivant une orientation préférentielle.

La péridotite à anciens cristaux d’olivine aciculaire a été observée à la base du forage DUV-11-04 (Tremblay et al., 2012; Bédard, 2014). Localement, à proximité de la base de la séquence péridotitique, les anciens cristaux d’olivine serpentinisés sont de forme allongée et entrecroisée. Plus à la base, les cristaux aciculaires prennent une forme squelettique et dendritique qui témoignent d’une structure ignée à spinifex.

Bien que la plupart de ces dépôts de chromite soient lités, on en observe localement sous forme d’amas arrondis. Ces amas sont spatialement associés aux dépôts lités, mais certains se trouvent complètement isolés. En lame mince, les grains de chromite sont hypidiormorphes à xénomorphes, généralement fracturés et corrodés, mesurant jusqu’à 1 mm de diamètre. Ils sont séparés de l’olivine serpentinisée par le clinochlore. L’augite et ses pseudomorphes de serpentine sont communs dans les roches chromifères. Ils englobent généralement des grains de chromite et montrent une structure pœcilitique. Selon William (1965), les dépôts de chromitites de l’Intrusion du Lac des Montagnes sont le résultat d’une cristallisation fractionnée d’un magma mafique. Une analyse partielle d’un concentré de chromite a donné 30,36 % Cr, 15,07 % Fe et un ratio Cr/Fe de 2,01 (William, 1965).