Le Pluton de Monsabrais est d’abord cartographié par la Commission géologique du Canada et inclus parmi les intrusions de granite, granodiorite et roches associées (Cooke et al., 1931), de granite et granodiorite (James et al., 1933), de granite, syénite, granodiorite et roches associées (CGC, 1936), puis de granite, granodiorite, diorite quartzifère et porphyre quartzo-feldspathique (Goodwin, 1980). Dans la moitié sud du canton d’Hébécourt (feuillet SQRC 32D06-200-0201), l’intrusion est décrite en carte et en forage comme du granite (Dugas et al., 1956, 1961; Spence, 1959), puis du granite et de la granodiorite (Sharpe et Thibault, 1966a-b; Lochon, 1988). Le nom formel, en référence au lac Monsabrais situé dans le quart NW du feuillet 32D06-200-0201, et la composition tonalitique de l’unité apparaissent dans les travaux de compilation du Ministère (Beausoleil et al., 2004). Par la suite, le Pluton de Monsabrais est défini comme une intrusion polyphasée dont la composition varie de tonalite à diorite quartzifère (Ross et al., 2008; McNicoll et al., 2014) ou de tonalite-granodiorite incluant une phase leucotonalitique (Mueller et al., 2012).​

Selon les données de terrain et de géochimie, le Pluton de Monsabrais serait une intrusion polyphasée constituée de tonalite, de granodiorite et de diorite quartzifère (Ross et al., 2008; Mueller et al., 2012; McNicoll et al., 2014). La tonalite (leucotonalite) est de granulométrie fine à grossière et équigranulaire. Elle contient localement de nombreuses fractures synvolcaniques et de l’altération hydrothermale.

Le granite (tonalite?) décrit en forage est gris à blanc, homogène, grenu et légèrement magnétique (Lee et Spence, 1959; Spence, 1959; Lochon, 1988). Il est composé de plagioclase principalement, de feldspath alcalin localement ainsi que de quartz et de biotite ± chloritisée en proportions moindres. Les feldspaths apparaissent en cristaux généralement automorphes de 1 à 3 mm (Lochon, 1988). Leurs proportions ainsi que leur degré d’altération (séricite) varient légèrement. De l’épidote secondaire apparait localement. Par endroits, elle est accompagnée de calcite, conférant à la roche un aspect massif et une teinte vert pâle oblitérant la texture grenue. Quelques dykes de diorite, des filons d’aplite et des veines de quartz ± carbonates coupent le pluton. De la chalcopyrite et des traces d’hématite, de pyrite, de pyrrhotite et de magnétite peuvent être associés aux veines de quartz ± carbonates (Lee et Spence, 1959; Spence, 1959; Lochon, 1988).

Le granite est en contact progressif avec de la granodiorite (Lochon, 1988). La granodiorite est tachetée noire et blanche, homogène, grenue et légèrement à non magnétique. Les feldspaths automorphes (1 à 3 mm) sont bien individualisés dans une mésostase noir grisâtre à biotite ± chloritisée et quartz. Des loupes surmicacées de taille centimétrique peuvent être observées de façon irrégulière. Localement, le plagioclase est totalement épidotisé, formant des zones vert pâle d’épaisseur millimétrique à centimétrique contrôlées par des fractures. Une altération potassique et une hématitisation discrète donnent par endroits une teinte orangée à la roche. Celle-ci est coupée par quelques filons aplitiques, localement par des niveaux sombres, siliceux (filon ou roche volcanique altérée?) et montre également des passées carbonatées (calcite) et silicifiées d’épaisseur métrique. Des veinules de pyrite-chalcopyrite ± quartz sont essentiellement localisées dans la zone hématitisée.