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| Auteur(s) : | de Rosen-Spence, 1976 |
| Âge : | Néoarchéen |
| Stratotype : | Aucun |
| Région type : | Région d’Amulet, à l’ouest du lac Dufault (feuillet SQRC 32D06-200-0102) |
| Province géologique : | |
| Subdivision géologique : | Sous-province de l’Abitibi |
| Lithologie : | Andésite et rhyolite |
| Catégorie : | Lithostratigraphique |
| Rang : | Membre |
| Statut : | Formel |
| Usage : | Actif |
Historique
Dans le comté de Témiscamingue, les roches du Membre d’Amulet sont d’abord incluses dans les « volcanites de l’Abitibi » par Wilson (1918), une vaste unité comprenant de la rhyolite, de l’andésite et d’autres roches associées. Dans la grande région de Rouyn-Noranda, elles sont par la suite incluses dans une unité de basalte, d’andésite, de dacite et de rhyolite variablement altérés et en partie transformés en schiste, avec des proportions mineures de tuf et de petits corps intrusifs (Cooke et al., 1931; James et al., 1933; CGC, 1936). Dans la moitié est du canton de Duprat et le quart SW du canton de Dufresnoy (feuillet SQRC 32D06-200-0102 N), elles sont cartographiées plus en détail comme de l’andésite et de la rhyolite, mais non différenciées (Robinson, 1950a-b, 1952). À plus grande échelle, elles sont cartographiées comme des coulées intermédiaires et mafiques ainsi que des coulées felsiques, toutes non différenciées (Dugas et al., 1956, 1961). Dans le quart NW du canton de Dufresnoy (feuillets 32D06-200-0102 N et 32D06-200-0202 S), elles sont cartographiées comme de la rhyolite bréchique, rubanée, porphyrique ou silicifiée, de l’andésite coussinée et une proportion moindre de dacite (Dugas, 1964).
Dans le cadre de sa thèse sur l’empilement volcanique central de Noranda, de Rosen-Spence (1976) introduit l’« Andésite d’Amulet » et la « Rhyolite d’Amulet » dans le « Sous-groupe de Noranda » (voir le tableau ci-dessous). Elle reconnaît trois faciès dans les coulées andésitiques, massif, coussiné et de brèche de coulée, et identifie 22 coulées dans la partie nord de l’unité et 36 coulées dans la partie sud en fonction de critères spécifiques tels que la taille des phénocristaux de feldspath, les laminations, la vésicularité et les yeux de quartz. Cousineau (1980a-b) regroupe les unités sous le nom de Formation d’Amulet et, similairement à de Rosen-Spence (1976), définit, pour la partie nord de la formation, 19 coulées andésitiques selon la vésicularité forte ou faible, la présence de craquelures de contraction marquées dans l’ensemble du coussin ou peu marquées, en bordure de coussin seulement, la taille des phénocristaux de plagioclase (> ou <3 mm) et la présence de grandes amygdales de quartz et d’épidote (yeux de quartz).
Goodwin (1977, 1979, 1980, 1982) cartographie les roches du Membre d’Amulet comme des roches métavolcaniques intermédiaires (andésite et proportions mineures de basalte et de roche métavolcanique alcaline) et des roches métavolcaniques felsiques (dacite, rhyolite, proportion mineure de rhyodacite) non différenciées dans le « Sous-groupe de Noranda », une unité qui englobe alors presque toutes les formations du Groupe de Blake River du côté québécois. Dans leurs travaux sur la silicification, Gibson et al. (1983) subdivisent la « Rhyolite d’Amulet » en membres inférieur et supérieur. Dans la stratigraphie géochimique des roches du Groupe de Blake River de Gélinas et al. (1984), les roches du Membre d’Amulet appartiennent à l’« unité calco-alcaline de Dufault ».
Dans la région du lac Duprat et au nord du Pluton du Lac Dufault (feuillets 32D06-200-0102 N et 32D06-200-0202 S), Péloquin et Verpaelst (1988) et Péloquin et al. (1989) conservent plutôt la nomenclature de de Rosen-Spence (1976), alors que Gibson (1989) utilise le terme de formation d’Amulet (voir le tableau ci-dessous). La formation d’Amulet est abaissée au rang de membre et associée à la Formation de Noranda dans les cartes de compilation du Ministère pour décrire des unités distinctes d’andésite et de rhyolite présentant diverses structures et textures (Beausoleil et Patry, 2004; Beausoleil et al., 2004). Sterckx (2018) subdivise l’unité en Membre d’Amulet inférieur et supérieur pour différencier la rhyolite de l’andésite, mais assigne toute la pointe SW de l’unité, délimité par le prolongement de la Faille de Despina, à la « Rhyolite de Bedford Hill » et à l’« Andésite de Despina ». Le nom de l’unité fait référence à la région des collines Amulet, un quartier de Rouyn-Noranda situé à l’ouest du lac Dufault (feuillet 32D06-200-0102).
| nAaa1 | nAaa2 |
|---|---|---|
Sterckx (2018) Feuillets 32D06-200-0102 et 32D06-200-0202 | Membre d’Amulet inférieur : rhyolite, rhyolite hétérogène, massive, laminée, altérée, bréchique, amygdalaire, lobée, porphyrique à quartz
Rhyolite de Bedford Hill : rhyolite, rhyolite hétérogène | Membre d’Amulet supérieur : andésite, andésite coussinée, massive, laminée, vésiculaire, porphyrique, amygdalaire
Andésite de Despina : andésite, andésite coussinée, massive, laminaire, vésiculaire, bréchique, porphyrique, massive |
Beausoleil et Patry (2004) Feuillet 32D06-200-0102 | Aaa1 – Rhyolite, parfois altérée (dalmatinaite), hétérogène, massive, amygdalaire, lobée, bréchique, laminée, porphyrique à quartz | Aaa2 – Andésite, parfois amygdalaire, coussinée, lobée, laminée, massive, porphyrique, bréchique, vésiculaire et andésite basaltique |
Beausoleil et al. (2004) Feuillet 32D06-200-0202 | Aaa1 – Rhyolite | |
Péloquin et al. (1989) Feuillets 32D06-200-0102 N et 32D06-200-0202 S | Rhyolite d’Amulet : rhyolite | Andésite d’Amulet : andésite coussinée, massive, bréchique et/ou vésiculaire/amygdalaire, localement altérée |
Gibson (1989) Feuillets 32D06-200-0102 et 32D06-200-0202 | membre inférieur de la formation d’Amulet : coulées rhyolitiques et « Brèche de Beecham » | membre supérieur de la formation d’Amulet : andésite silicifiée et altérée (chloritisée/séricitisée) |
de Rosen-SPence (1976) Feuillets 32D06-200-0102 et 32D06-200-0202 | Rhyolite d’Amulet : principalement coulées de rhyolite vert foncé, appauvrie en SiO2 et rhyolite enrichie en SiO2; aphyrique | Andésite d’Amulet : coulées variées; vert foncé à gris, porphyritique, laminée, vésiculaire |
Description
Le Membre d’Amulet est constitué de rhyolite (unité nAaa1) et d’andésite (unité nAaa2). Il contient de nombreuses minéralisations de type sulfures massifs volcanogènes (SMV) reliées au camp central nord et sud de la Formation de Noranda, dont l’ancienne mine Waite-Amulet (C, A et Bluff) et la zone minéralisée Lac Dufault No1 (Péloquin et al., 1989; Mercier-Langevin et al., 2011; Sterckx, 2018). Ces minéralisations sont associées à des centres felsiques ou sont étroitement liées à la présence de petits dômes rhyolitiques.
Membre d’Amulet 1 (nAaa1) : Rhyolite, rhyolite hétérogène, rhyolite massive; localement bréchique, laminée, altérée, amygdalaire, lobée et porphyrique
Comme toutes les unités rhyolitiques de la Formation de Noranda, la rhyolite du Membre d’Amulet se présente sous la forme massive et sous la forme de lobes et de brèches (Verpaelst, 1985; Gibson, 1989; Péloquin et al., 1989). La rhyolite est porphyrique, mais rarement amygdalaire (Péloquin et al., 1989). Les rubanements de coulée sont communs et la paragenèse métamorphique est quartz-plagioclase-chlorite-carbonate-épidote-séricite-stilpnomélane-biotite. Les tufs à lapillis et à cristaux de quartz ou plagioclase sont rares. La silicification est l’altération dominante, tandis que la carbonatation est locale.
Deux faciès ont été observés dans la rhyolite de l’unité nAaa1 : un faciès massif qui montre du rubanement de coulée et un faciès bréchique (« Brèche de Beecham », Gibson, 1989; Péloquin et al., 1989). Le faciès massif montre par endroits une apparence bréchique interprétée comme étant causée par l’altération. Dans les deux faciès, la roche est porphyrique à phénocristaux de plagioclase (3 à 5 %) et localement porphyrique à phénocristaux de quartz (3 à 10 %, 0,3 à 0,5 mm, localement jusqu’à 5 mm) (Gibson, 1989; Péloquin et al., 1989). Elle peut contenir jusqu’à 10 % d’amygdales de quartz arrondies (≤1,5 mm ) (Péloquin et al., 1989). La rhyolite peut montrer une texture perlitique très bien développée et préservée ou être silicifiée et carbonatée, oblitérant la texture primaire. Les fractures sont définies dans les deux cas par la chlorite, laquelle remplit également les vides entre les fragments dans la brèche. La rhyolite montre des compositions plus évoluées en montant dans la stratigraphie (Péloquin et al., 1990).
Membre d’Amulet 2 (nAaa2) : Andésite, localement amygdalaire et lobée ou coussinée; localement andésite basaltique
Comme toutes les unités andésitiques de la Formation de Noranda, l’andésite du Membre d’Amulet forme des coulées massives et des coulées à coussins et à mégacoussins, auxquelles sont par endroits associées des brèches de coulée (Gibson, 1989; Péloquin et al., 1989). Leur paragenèse métamorphique est plagioclase-quartz-épidote-carbonate-actinote-séricite. Le clinopyroxène et la hornblende y sont très rarement observés.
L’andésite de l’unité nAaa2 est généralement brune à blanche (silicification) en surface altérée, aphanitique à porphyrique à phénocristaux de plagioclase, localement microporphyrique, et non-vacuolaire à amygdalaire (Cousineau, 1980-b; Gibson, 1989; Péloquin et al., 1989). Elle a localement subi une altération hydrothermale et peut contenir jusqu’à 25 % de quartz. Les roches non silicifiées montrent la minéralogie du métamorphisme aux faciès des schistes verts (Péloquin et al., 1989).
Trois variétés de brèches reposent verticalement l’une sur l’autre et sont transitionnelles entre elles : les brèches à coussins isolés (coussins complets à l’intérieur d’une matrice hyaloclastique), les brèches à coussins brisés (fragments de coussins) et les brèches à fragments de coussins constituées par un empilement dense de petits fragments de coussins entre lesquels il y a peu de hyaloclastite (Dimroth et al., 1978; Cousineau, 1980a-b: Gibson, 1989). La transition entre la brèche de coulée et la partie massive se fait principalement par diminution de la quantité de matrice hyaloclastique entre les coussins et les fragments de coussins. Dans la partie supérieure du membre, toutes les coulées simples sont recouvertes par une brèche de coulée ne montrant pas la séquence verticale décrite ci-dessus. L’ensemble des coulées est constitué de minces niveaux de brèche (1 à 10 m d’épaisseur) entre lesquels apparaissent des rubans de lave massive ou coussinée, donnant l’aspect d’une rivière anastomosée.
Comme mentionné, l’andésite peut être coussinée, porphyrique, vésiculaire, laminée, massive et/ou bréchique et elle a été subdivisée en cinq sous-unités informelles en fonction de la structure ou de la texture dominante (Beausoleil et Patry, 2004).
Membre d’Amulet 2a (nAaa2) : Andésite coussinée, localement massive et laminée
L’andésite de l’unité nAaa2a est coussinée et peut également être massive et laminée. Les coulées de lave coussinée sont constituées par l’empilement serré de nombreux coussins individuels (Cousineau, 1980a-b). Ces coussins présentent une forme généralement elliptique et possèdent tous une bordure externe composée de verre volcanique et un cœur de matériel plus cristallin. Il n’y a que peu ou pas de matériel hyaloclastique et bréchique entre les coussins d’un même empilement. Lorsque présent, ce matériel apparaît généralement au point de jonction de trois coussins limitrophes (jonction triple).
Un système de fractures de contraction thermique subconcentriques à concentriques existe dans les coussins. L’épaisseur de ces fractures concentriques de même que l’espacement entre chacune augmentent de la croûte vers le cœur. Le matériel de remplissage se compose de chlorite et d’actinote avec des proportions variables d’épidote et d’albite. Un second système de fractures radiales se superpose sur le système concentrique, mais est en général beaucoup plus faible.
Membre d’Amulet 2b (nAaa2b) : Andésite porphyrique, communément coussinée, localement massive, laminée et/ou vésiculaire
L’andésite de l’unité nAaa2b est porphyrique et communément coussinée, en plus d’être localement massive, laminée et/ou vésiculaire. Une faible proportion de coulées sont véritablement porphyriques, mais des phénocristaux de plagioclase sont communément observés en faible proportion (≤3 %) dans les bordures des coussins et le long des contacts dans les laves massives (Cousineau, 1980a-b). Ces phénocristaux se disposent en général parallèlement aux contours des coussins et se composent d’albite et d’épidote avec des proportions moindres de chlorite, de séricite et de calcite.
Membre d’Amulet 2c (nAaa2c) : Andésite vésiculaire, localement coussinée et massive, laminée ou bréchique
L’andésite de l’unité nAaa2c est vésiculaire, localement coussinée et rarement massive, laminée ou bréchique. Dans le Membre d’Amulet, la vésicularité des coussins passe de <1 % à >30 % (Cousineau, 1980a-b; Gibson, 1989). Le diamètre des vésicules varie de 1 mm à plusieurs centimètres. Le matériel de remplissage se compose principalement d’épidote fibroradiale (probablement un pseudomorphe d’une zéolite), mais généralement, il s’agit d’un mélange de chlorite, d’albite, de quartz et d’épidote en proportion très variables (Cousineau, 1980a-b). Certaines grandes amygdales (1 à 6 cm) sont constituées d’un mélange irrégulier de quartz, d’épidote et de chlorite. Les coussins présentent communément un enrichissement en vésicules dans la zone de bordure et dans la partie supérieure du coussin (Cousineau, 1980a-b; Gibson, 1989). Dans la bordure externe, certaines vésicules présentent par endroits un aspect allongé avec leur grand axe parallèle aux parois du coussin. En général, la taille des vésicules augmente du cœur vers la bordure des coussins.
Membre d’Amulet 2d (nAaa2d) : Andésite laminée, communément coussinée et rarement massive ou porphyrique
L’andésite de l’unité nAaa2d est laminée, communément coussinée et rarement massive ou porphyrique. Selon Dimroth et al. (1978) et Cousineau (1980a-b), le terme « lamination » est une appellation erronée puisqu’il ne s’agit pas de laminations d’écoulement, mais plutôt de craquelures de contraction thermique qui se produisent lors du refroidissement de la lave et sont principalement présentes dans les coussins (voir unité nAaa2a).
Membre d’Amulet 2e (nAaa2e) : Andésite massive, localement bréchique, porphyrique ou laminée
L’andésite de l’unité nAaa2e est massive et peut être localement bréchique, porphyrique ou laminée. Gris vert à vert foncé et de granulométrie très fine à fine, les laves massives présentent un caractère assez homogène dans l’ensemble du Membre d’Amulet (Cousineau, 1980a-b). Elles forment, dans les coulées supérieures, de minces rubans ou lentilles de 1 à 5 m d’épaisseur qui alternent avec les faciès coussinés et, surtout, bréchiques. Dans les coulées inférieures (proches de l’ancienne mine Waite), elles forment des masses irrégulières de grande épaisseur (≤200 m) intercalées entre les faciès coussinés et, plus rarement, bréchiques. En général, les laves massives présentent une vésicularité faible (<1 à 2 %) et une absence presque totale de phénocristaux. Les vésicules, principalement remplies d’albite, sont de faible dimension (1 à 2 mm). Au niveau des zones de contact et de transition massif-coussiné ou massif-bréchique, la proportion, la taille et la composition des amygdales se modifient pour devenir semblables à ce qui est observable dans le faciès coussiné ou bréchique de la même coulée. Il en est de même pour les phénocristaux et les craquelures de contraction. Ainsi, au niveau d’une zone de contact entre deux faciès d’une même coulée, les particularités internes (vésicules, phénocristaux, craquelures) de part et d’autre de ce contact sont toujours identiques.
Épaisseur et distribution
Le Membre d’Amulet est situé dans la partie SW de la Sous-province de l’Abitibi, au nord de Rouyn-Noranda (feuillets 32D06-200-0102 et 32D06-200-0202 S). Il est affecté par de nombreuses failles qui lui donnent une forme irrégulière. Dans sa partie NE, l’andésite est limitée à ~3 km par une faille qui sépare le Membre d’Amulet du Membre de Waite, au nord, et par le Pluton du Lac Dufault, au sud. Du côté ouest, il a une forme sinusoïdale et s’étend, du nord au sud, sur >15 km entre les plutons de Flavrian et du Lac Dufault, pour une largeur maximale d’un peu plus de 4 km. La rhyolite (unité nAaa1) a une épaisseur de l’ordre de 300 à 450 m entre les andésites des membres de Rusty Ridge et de Waite, alors que l’andésite a une épaisseur maximale de 900 m, pour une épaisseur totale de ~1200 m (de Rosen Spence, 1976; Gibson, 1989).
Datation
La datation isotopique d’une coulée de dacite porphyrique à phénocristaux de quartz et feldspath, massive, non déformée et peu métamorphisée (affleurement 1994-DV-9) a donné un âge de cristallisation autour de 2698 Ma (David et al., 2006; David et al., 2011).
| Unité | Échantillon | Système isotopique | Minéral | Âge de cristallisation (Ma) | (+) | (-) | Référence(s) |
| nAaa1 | SGNO-2004-09 | Pb-Pb | Zircon | 2698,5
2698,3 | 2
1,2 | 2
1 | David et al., 2006; David et al., 2011 |
Relations stratigraphiques
Le Membre d’Amulet est coupé par le Pluton du Lac Dufault. Dans le secteur au nord de ce pluton, le Membre d’Amulet alterne avec le Membre de Waite et est en contact avec le Membre de Newbec, au SE. Du côté ouest, il est séparé de la Formation de Duprat-Montbray, au nord, par la Faille de Hunter Creek, puis il est en contact avec l’andésite du Membre de Rusty Ridge jusqu’à la Faille de Despina où il entre en contact avec le Pluton de Flavrian jusqu’à la Faille de Beauchastel qui le sépare du Pluton de Powell. Au sud du Pluton du lac Dufault, le Membre d’Amulet est en contact avec les membres de Millenbach, de Héré et d’Insco. Stratigraphiquement, il repose sur le Membre de Rusty Ridge et est surmonté par le Membre de Waite, de façon concordante (Gibson, 1989). Le contact entre les unités informelles est irrégulier, mais également concordant. Le Membre d’Amulet est coupé de nombreux dykes de diorite synvolcaniques non différenciés, particulièrement dans la partie nord. Finalement, il est coupé par quelques dykes de diabase paléoprotérozoïque de l’Essaim de dykes de Matachewan et des Dykes de Sudbury, particulièrement dans la partie sud.
De Rosen-Spence (1976) propose une stratigraphie du camp de Noranda basée sur la succession de cinq zones (ou cycles) volcaniques felsiques (bimodales), séparées par des unités andésitiques intercycles. Telle qu’elle est définie aujourd’hui, la Formation de Noranda correspond en bonne partie aux cycles 3 et 4 de de Rosen-Spence (1976) (Sterckx, 2018). Selon de Rosen-Spence (1976) et les auteurs plus récents (Gibson, 1989; Gibson et Watkinson, 1990; Paradis, 1990; Péloquin et al., 1990; Péloquin et al., 2001), le « bloc de Flavrian » (Formation de Noranda) fait partie d’un chaudron qui s’est rempli en deux phases ou cycles. Gibson (1989) et Péloquin et al. (1990) suggèrent d’intégrer les andésites intercycles aux cycles bimodaux. Le Membre d’Amulet appartient au 3e cycle (1er cycle du chaudron), bimodal, qui s’est terminé après la mise en place de la rhyolite du Membre de Waite; c’est pendant cette période calme que la plupart des zones minéralisées de sulfures massifs volcanogènes ont été formées (de Rosen-Spence, 1976; Gibson 1989; Gibson et Watkinson, 1990; Péloquin et al., 1990).
Selon les travaux de géochronologie, le Membre d’Amulet est rattaché au troisième épisode de volcanisme bimodal à dominance mafique, d’affinité tholéiitique à transitionnelle, dans la « séquence des mines » de Noranda (2699,5 à 2697 Ma; Mueller et al., 2012; McNicoll et al., 2014). Selon l’étude géochimique de Sterckx (2018), le Membre d’Amulet inférieur fait partie du troisième de cinq épisodes qui est majoritairement mafique et dont le caractère tholéiitique à transitionnel est dominant, alors que le Membre d’Amulet supérieur correspond au quatrième épisode dont la composition est bimodale à mafique et l’affinité est majoritairement transitionnelle à calco-alcaline.
Paléontologie
Ne s’applique pas.
Références
Publications accessibles dans SIGÉOM Examine
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BEAUSOLEIL, C., PATRY, C., 2004. Compilation géoscientifique – Géologie 1/20 000, 32D06-200-0102 – ROUYN-NORANDA. In : MRNF, 2010. CARTE(S) GÉOLOGIQUE(S) DU SIGEOM – feuillet 32D. CG SIGEOM32D, 56 plans.
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Autres publications
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Citation suggérée
Ministère des Ressources naturelles et des Forêts (MRNF). Membre d’Amulet. Lexique stratigraphique du Québec. https://gq.mines.gouv.qc.ca/lexique-stratigraphique/province-du-superieur/membre-amulet [cité le jour mois année].
Collaborateurs
Première publication | Céline Dupuis, géo., Ph. D. celine.dupuis@mrnf.gouv.qc.ca (rédaction) Mehdi A. Guemache, géo., Ph. D. (coordination); Charles St-Hilaire, géo., M. Sc. (lecture critique et révision linguistique). |