Dans le comté de Témiscamingue, les roches du Membre de South Bay 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 le quart SW du canton de Dufresnoy (feuillets SQRC 32D06-200-0102 E et 32D07-200-0101 W), elles sont cartographiées plus en détail comme de l’andésite et de la rhyolite, non différenciées (Robinson, 1952). Au sud, dans le quart NW du canton de Rouyn, elles sont cartographiées comme de l’andésite amygdaloïde, de la rhyolite, localement bréchiforme, ainsi qu’une proportion moindre de roches volcaniques intermédiaires ou mafiques (Dugas et Gilbert, 1953). À plus grande échelle, elles sont cartographiées comme des coulées mafiques à intermédiaires et des coulées felsiques non différenciées (Dugas et al., 1956, 1961).

Dans le cadre de sa thèse sur l’empilement volcanique central de Noranda, de Rosen-Spence (1976) introduit l’« Andésite de South Bay » et la « Rhyolite de Don » dans le « Sous-groupe de Noranda » pour décrire l’andésite et la rhyolite correspondant au Membre de South Bay actuel. Goodwin (1977, 1979, 1980, 1982) cartographie les roches du Membre de South Bay 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. Gélinas et al. (1978), Gélinas (1980) et Gélinas et al. (1982) décrivent en détail le « Complexe rhyolitique de Don » dont la séquence rhyolitique comprend de la rhyolite massive et différents faciès de volcanoclastites. Ce complexe comprend des roches de la portion SE du Membre de Héré, des roches de la portion sud du Membre de South Bay ainsi que des roches de la portion SW de la Formation de Noranda (unité nAnd5). Dans la stratigraphie géochimique des roches du Groupe de Blake River de Gélinas et al. (1984), les roches du Membre de South Bay appartiennent à l’« unité tholéiitique de Tremoy ». Gibson (1989) conserve plutôt la nomenclature de de Rosen-Spence (1976).

Le Membre de South Bay est officiellement introduit et associé à la Formation de Noranda dans la carte de compilation du Ministère du feuillet 32D06-200-0102 (Beausoleil et Patry, 2004) pour décrire de l’andésite, de la dacite et de la rhyolite (porphyrique). Les différentes lithologies sont notées en carte. Dans le feuillet 32D07-200-0101, l’andésite est assignée à l’unité d’andésite de la Formation de Noranda (And1), la dacite à l’unité de dacite sphérolitique (And3) et la rhyolite et la rhyolite porphyrique à l’unité de rhyolite, par endroits sphérolitique ou porphyrique (And5) (Goutier, 2000). Dans les travaux de Sterckx (2018), les roches correspondant au Membre de South Bay sont réparties en deux unités lithostratigraphiques : le Membre de South Bay (andésite) à l’ouest, et la Rhyolite de Don (dacite, rhyolite, rhyolite hétérogène, porphyrique, pyroclastites intermédiaires et felsiques) à l’est. Le Membre de South Bay est subdivisé en trois unités informelles dans le cadre de la rédaction de cette fiche stratigraphique, sur la base de la division en carte de Beausoleil et Patry (2004) et Goutier (2000).​

Le Membre de South Bay est constitué d’andésite (unité nAsb1), de rhyolite (unité nAsb2) et d’une proportion moindre de dacite de transition (unité nAsb3) (Beausoleil et Patry, 2004). Les descriptions des unités informelles ci-dessous proviennent de de Rosen-Spence (1976) pour la partie nord et de Gélinas et al. (1978), Gélinas (1980) et Gélinas et al. (1982) pour la partie sud. La rhyolite contient deux zones minéralisées en cuivre ± argent ± zinc.

Membre de South Bay 1 (nAsb1) : Andésite

L’unité nAsb1 est constituée d’andésite et d’andésite basaltique (de Rosen-Spence, 1976; basalte [Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982]). La roche est généralement vert foncé, aphyrique et légèrement vésiculaire (de Rosen-Spence, 1976), la proportion de vésicules atteignant localement 30 % (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Ces dernières sont remplies de quartz et de carbonates (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Des phénocristaux de plagioclase épars (1 mm) peuvent être présents dans les coulées supérieures (de Rosen-Spence, 1976). Les assemblages minéralogiques primaires sont remplacés par l’albite, le quartz, l’actinote, la chlorite, les carbonates et l’épidote (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). L’andésite (basalte) est d’affinité tholéiitique.

La roche exhibe des faciès massifs, des faciès coussinés et des brèches de coulée (de Rosen-Spence, 1976; Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Les coussins indiquent une polarité vers le nord et laissent supposer un milieu subaquatique (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Leur dimension varie de 50 cm à >2 m; certains correspondent sans doute à des sections de tubes. Des lentilles de brèche andésitique polygénique et de tuf rhyolitique à lapillis monogénique (aphyrique et porphyrique à phénocristaux de quartz; Formation de Noranda [nAnd4]?) sont interstratifiées localement dans la séquence andésitique (de Rosen-Spence, 1976; Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Ces lentilles, parallèles à la direction des coulées, présentent généralement une extension latérale <10 m. Un tuf andésitique basal contenant de la pyrite, de la pyrrhotite et des proportions mineures de chalcopyrite et de sphalérite est observé en forage. Ce tuf pourrait être équivalent au tuf andésitique de la « rhyolite de Delbridge » (terme abandonné, maintenant inclus dans la Formation de Noranda [nAnd5]) (de Rosen-Spence, 1976). Une petite lentille (2 à 3 m d’épaisseur sur 50 m de longueur) de brèche polygénique est interstratifiée dans l’andésite, à l’est de la Faille de South Bay.

Membre de South Bay 2 (nAsb2) : Rhyolite

La rhyolite massive (« Rhyolite de Don ») est caractérisée par l’homogénéité de sa composition minéralogique et de sa texture ainsi que par l’absence de structures syngénétiques (de Rosen-Spence, 1976; Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). La roche est gris bleu en surface fraiche, généralement jaune pâle à gris blanc en surface altérée et se présente en coulées aphyriques et en coulées porphyriques (unité nAsb2a). En lame mince, la rhyolite présente une mésostase microcristalline constituée principalement de quartz et d’albite (An₀-An₁₀). Des proportions mineures de chlorite, de séricite et de carbonates sont observées, le carbonate de fer étant localement abondant. Des textures sphérolitiques (absence d’éléments volatils) et granophyriques (présence d’éléments volatils) sont notées localement dans la mésostase, indiquant probablement la fin de la cristallisation de la rhyolite massive (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982).

La rhyolite est localement à joint columnaires (de Rosen-Spence, 1976) dont la direction et l’axe du plongement correspondent, en général, à la direction et au pendage de la stratification; dans certains cas, les colonnes ont une distribution en forme d’éventail (Gélinas et al., 1978; Gélinas; 1980; Gélinas et al., 1982). Le métamorphisme est faible : les assemblages minéralogiques appartiennent au faciès des schistes vers (zone de la biotite). Une schistosité E-W, verticale, est observée localement dans les faciès à grain fin.