Historique et méthodologie

Le Domaine structural de Bouchette a été défini à la suite d’un levé de cartographie géologique mené par Moukhsil et Daoudene (2019) dans la région du lac des Commissaires (feuillets 32A01, 32A02, 32A07 et 32A08), au SW du lac Saint-Jean. L’extension de ce domaine vers le nord (feuillet 32A09) a été définie par le levé de cartographie réalisé par Moukhsil et El Bourki (2020) dans la région de Normandin. Cependant, suite à la nouvelle délimitation du domaine structural de la Zone de cisaillement de Saint-François-de-Sales par Gosselin et al. (2022), l’extension vers le nord et une partie orientale du domaine ont été réduites.

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques présentes dans le Domaine structural de Bouchette sont :

– la Suite plutonique de Belley (mPbly3);

– la Suite plutonique de Bardeau (mPbad);

– le Complexe de Barrois (mPboi4);

– le Complexe de Wabash (mPwab1 et mPwab2);

– la Suite plutonique de Thaddé (mPthd);

– la Suite plutonique de Marianne (mPmae);

– la Gabbronorite de Claire (mPclr);

– la Suite plutonique de Rodez (mPrdz1 et mPrdz2);

– la Suite de Roc (mPsro2);

– la Suite intrusive de Leda (mPled);

– la Mangérite de Jobber (mPjob);

– la Suite intrusive de Sainte-Hedwidge (mPshe1).

Caractéristiques structurales

La majorité des affleurements du Domaine structural de Bouchette mettent en évidence une fabrique principale planaire. Il s’agit d’une foliation tectonométamorphique qui s’exprime principalement par le rubanement migmatitique, la gneissosité ou tout simplement une orientation préférentielle minérale diffuse des roches métasédimentaires des complexes de Barrois et de Wabash, ainsi que des roches intrusives des suites plutoniques de Thaddé, de Marianne et de Rodez. En carte, les mesures de cette foliation semblent être continues d’un affleurement à l’autre et les trajectoires de la foliation se superposent à la plupart des linéaments magnétiques. Ceci nous a conduits à attribuer la quasi-totalité des mesures de cette foliation à S_n. Dans l’éventualité où des fabriques rattachées à au moins une phase de déformation antérieure (D_n-1) étaient reconnues à l’avenir dans le Domaine structural de Bouchette, la foliation S_n discutée ici correspond aux mesures de phase chronologique S₂ dans les géofiches. Par ailleurs, certains affleurements révèlent l’existence d’une foliation postérieure à S_n, laquelle est désignée S_n+1 dans la suite de cette fiche.

❯ Fabriques principales

Le Domaine structural de Bouchette est caractérisé par une foliation S_n pénétrative à l’échelle régionale. Cette foliation affecte la plupart des unités lithostratigraphiques, mais elle s’exprime de différentes manières. Dans les roches métasédimentaires des complexes de Wabash et de Barrois, cette foliation s’illustre par un rubanement migmatitique ou une gneissosité sous la forme d’une alternance entre des niveaux millimétriques à centimétriques leucocrates et mésocrates à mélanocrates. Le même type de fabrique peut être observé dans la Suite plutonique de Bardeau. En revanche, dans les roches intrusives intermédiaires à felsiques (mangérite, syénite et charnockite entre autres) des suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé, la fabrique S_n se présente sous la forme d’une foliation diffuse continue, soulignée par l’orientation préférentielle plus ou moins marquée des amas de minéraux ferromagnésiens. Par endroits, la foliation S_n est même marquée par l’orientation préférentielle des phénocristaux de feldspath, alors que la matrice n’est pas déformée. Cette caractéristique semble indiquer que la foliation S_n est en partie magmatique dans les suites plutoniques. Par contre, la foliation S_n semble plus développée le long des bordures des intrusions, où elle devient gneissique. Dans ce cas, les grains de quartz sont parfois nettement aplatis.

De nombreuses mesures de la foliation S_n ont été récoltées à travers l’ensemble du Domaine structural de Bouchette. La projection stéréographique de ces mesures montre clairement que la foliation S_n possède une attitude assez variable. Cependant, une majorité de données présentent une orientation subméridienne et un pendage modéré vers l’est. Un plan moyen a d’ailleurs été calculé avec un azimut à 18° et un pendage de 31°. L’attitude en carte des mesures de la foliation S_n met en évidence que la variabilité des données est vraisemblablement associée à plusieurs phases de plissement. En effet, les trajectoires de la foliation S_n interprétées à partir des données structurales et des linéaments géophysiques, déduits de la carte du champ magnétitique haute résolution de la région (Intissar et Benahmed, 2015), sont pour la plupart curvilignes et dessinent localement des charnières de plis kilométriques.

La foliation S_n porte une linéation minérale, par endroits d’étirement, variablement exprimée. Dans les roches intrusives des suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé, elle est généralement bien développée le long des bordures des intrusions et s’exprime par l’alignement préférentiel des amas de minéraux ferromagnésiens le long de lignes parallèles entre elles. L’attitude de cette linéation est très variable sur la projection stéréographique des mesures, étant donné que la foliation qui la porte a vraisemblablement été plissée à plusieurs reprises. La linéation L_n montre souvent une orientation à fort angle de l’azimut du plan. La grande majorité des linéations mesurées plongent modérément à fortement vers l’est. Une linéation moyenne L_n avec un azimut de 90° et un plongement de 65° a été calculé.

❯ Autres fabriques

La foliation S_n est couramment coupée par une foliation tectonométamorphique S_n+1 variablement développée. Cette foliation S_n+1 est communément diffuse dans la roche, généralement soulignée par l’orientation préférentielle des feuillets de biotite lorsque présents et, par endroits, par l’aplatissement des grains de quartz. Bien que cette foliation soit commune dans le Domaine structural de Bouchette, elle a rarement été mesurée, probablement en raison du fait qu’elle est souvent confondue avec la fabrique principale S_n. Cette foliation est fréquemment observée dans les charnières de plis régionaux P_n+1, où elle semble se comporter localement comme une foliation de crénulation. Les rares mesures disponibles semblent montrer que la foliation S_n+1 est subméridienne et que son pendage élevé est plutôt dirigé vers l’est. Cependant, l’attitude de la foliation S_n+1, qui pourrait être confondue avec S_n à l’échelle du Domaine structural de Bouchette, doit être plus variable et sa trajectoire probablement plissée.

Une linéation d’orientation approchant souvent l’azimut du plan sur lequel elle a été mesurée (type directionnel), et au plongement souvent inférieur à 30°, a été abondamment mesurée dans le Domaine structural de Bouchette. Bien que les plans qui la portent aient été attribués à S_n, cette linéation présente des caractéristiques très différentes de L_n. De ce fait, nous l’attribuons plutôt à la phase de déformation D_n+1. Cette hypothèse est d’autant plus envisageable que, comme mentionné précédemment, S_n et S_n+1 pourraient être facilement confondus à l’échelle du domaine (voir stéréogramme de la foliation S_n). En affleurement, la linéation L_n+1 est souvent marquée par l’étirement des constituants de la roche, en particulier des grains de quartz. La projection stéréographique des mesures de linéation L_n+1 présente globalement une distribution sous la forme d’un grand cercle en bordure du canevas. Ce type de distribution pourrait être expliqué par le plissement des fabriques associées à la phase D_n+1. 

❯ Plis

La distribution en carte des fabriques structurales planaires et l’analyse des linéaments géophysiques interprétés à partir des cartes du champ magnétique total et de ses dérivées (Intissar et Benahmed, 2015) montrent que les trajectoires de la foliation S_n sont très curvilignes et semblent dessiner des plis affectant la majorité des unités du Domaine structural de Bouchette. Des plis appartenant à au moins deux phases de plissement sont interprétés au sein du Domaine structural de Bouchette.

La première phase de plissement semble être à l’origine de la forme générale oblongue en dôme des suites plutoniques de Marianne et de Rodez. Les grands axes de ces dômes représenteraient alors les traces des plans axiaux antiformes P_n+1 orientées NNW-SSE. À l’ouest du dôme de la Suite plutonique de Marianne, la fabrique structurale S_n au sein de la Suite plutonique de Bardeau et du Complexe de Wabash dessine un pli synforme P_n+1, qui apparaît isoclinal en carte. Le même type de plis peut être déduit entre les suites plutoniques de Marianne et de Rodez. En effet, la structure interne de cette intrusion semble dessiner un pli P_n+1, probablement synforme, dont la trace du plan axial serpente dans une direction NW-SE. Ce pli est serré à isoclinal et son amplitude atteint plusieurs dizaines de kilomètres. 

Le pli P_n+1 de la Suite plutonique de Marianne est plissé par des plis P_n+2 aux plans axiaux orientés WNW-ESE. Ce sont des plis serrés dont la longueur d’onde et l’amplitude peuvent atteindre une dizaine de kilomètres. Des plis d’orientation similaire ont aussi été interprétés ailleurs dans le Domaine structural de Bouchette. En effet, l’intrusion la plus volumineuse de la Suite intrusive de Leda montre en carte une forme de cuvette ovoïde, dont le grand axe orienté NE-SW pourrait représenter la trace d’un pli synforme. Parallèlement, au NE du domaine, les trajectoires de la foliation Sn et des linéaments magnétiques semblent indiquer la présence d’un pli antiforme affectant la Suite de Travers et la Suite plutonique de Thaddé, et dont l’axe est aussi orienté NE-SW.

Des évidences d’un plissement polyphasé affectant le Domaine structural de Bouchette peuvent être observées à l’échelle de l’affleurement. En effet, des géométries pouvant être attribuées à des figures d’interférence de plis ont été localement notées dans les paragneiss du Complexe de Wabash.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

❯ Relations de recoupement

L’analyse des cartes magnétiques de haute résolution (Intissar et Benahmed, 2015), disponibles dans la région du lac des Commissaires, a permis d’identifier un certain nombre de failles coupant le Domaine structural de Bouchette.

Paramètres géométriques des failles régionales coupant le Domaine structural de Bouchette :

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

Style de la déformation

Le Domaine structural de Bouchette montre une déformation polyphasée. L’analyse structurale et géophysique révèle au moins trois phases de déformation, dont deux phases de plissement régionales. Comme mentionné précédemment, la foliation S_n s’exprime notamment par le rubanement migmatitique ou la gneissosité de la Suite plutonique de Bardeau et des complexes de Wabash et de Barrois. Celle-ci a été plissée une première fois lors d’un événement de déformation D_n+1, possiblement associé à une phase de raccourcissement orientée approximativement E-W. De plus, une foliation de plan axial S_n+1 est associée à ces plis, mais elle est souvent confondue avec S_n. La troisième phase de déformation D_n+2 a conduit au développement de plis P_n+2 orientés ENE-WSW. Cette dernière phase de déformation serait donc plutôt attribuée à un raccourcissement NW-SE. Toutefois, aucune foliation ou schistosité de plan axial n’est pour le moment associée aux plis P_n+2. Le plissement polyphasé du Domaine structural de Bouchette a vraisemblablement conduit à une architecture générale en dômes et bassins.

Caractéristiques métamorphiques

Les caractéristiques métamorphiques du Domaine structural de Bouchette ont été établies à partir d’observations au microscope polarisant de ~80 échantillons représentatifs de l’ensemble des unités stratigraphiques. Ces analyses semblent indiquer que l’ensemble des roches du domaine ont été affectées par des conditions de température qui varient entre le faciès des amphibolites et celui des granulites. Toutefois, la distribution du grade métamorphique ne semble pas aléatoire à l’échelle du domaine.

Les roches intrusives intermédiaires à mafiques des suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé contiennent de l’orthopyroxène, du clinopyroxène et, plus localement, du grenat. Parallèlement, les faciès quartzofeldspathiques déformés de ces unités montrent une taille de grain grossière et des bordures de grain souvent très arrondies, ce qui indique une recristallisation dynamique par migration de joints de grains à haute température (Gower et Simpson, 1992). Les grains de quartz possèdent aussi fréquemment une structure en échiquier, une caractéristique qui témoigne du glissement intracristallin combiné le long des directions cristallographiques a et c pendant un processus de déformation à une température de ~600 °C ou plus (Blumenfeld et al., 1986; Gapais et Barbarin, 1986). L’ensemble de ces caractéristiques minérales et structurales semblent donc indiquer que les roches des suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé ont été mises en place ou déformées dans des conditions métamorphiques associées au faciès des granulites. Néanmoins, les pyroxènes sont fréquemment transformés en hornblende, ce qui pourrait indiquer des conditions métamorphiques rétrogrades au faciès des amphibolites.

En dehors des suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé, la Suite plutonique de Bardeau et les complexes de Barrois et de Wabash semblent plutôt montrer des assemblages métamorphiques typiques du faciès supérieur des amphibolites. Les roches métasédimentaires étudiées présentent des assemblages à biotite, grenat et sillimanite. L’orthopyroxène n’est observé que rarement dans les roches intrusives intermédiaires à mafiques, les assemblages minéralogiques étant plutôt composés de hornblende, de biotite et, localement, de clinopyroxène.

Altérations

Non applicable.

Caractéristiques géophysiques

La carte du champ magnétique total de haute résolution (Intissar et Benahmed, 2015) dans la région du lac des Commissaires montre que le magnétisme du Domaine structural de Bouchette est très hétérogène. Le patron magnétique du domaine est globalement caractérisé par la présence d’objets annulaires ou elliptiques dont les parties centrales présentent une susceptibilité faible à modérée, mais d’aspect légèrement chagriné. Ces objets se superposent et coïncident avec les suites plutoniques de Marianne, de Rodez et de Thaddé. En revanche, la plus volumineuse des intrusions de la Suite intrusive de Leda et la portion NW de la Suite plutonique de Marianne, respectivement au sud et à l’ouest du domaine, se caractérisent par des formes magnétiques arrondies à la susceptibilité très intense et relativement homogène. En dehors des suites plutoniques et intrusives, plus spécifiquement dans les secteurs qui se superposent à la Suite plutonique de Bardeau et aux complexes de Wabash et de Barrois, le patron magnétique est rubané. En effet, la carte du gradient vertical de haute résolution montre un enchaînement de bandes curvilignes plus ou moins continues sur plusieurs dizaines de kilomètres. Le contraste de susceptibilité magnétique entre ces bandes est généralement très intense.

Repères chronologiques

Dans la région de Wemotaci, le paragneiss graphiteux du Complexe de Wabash a fourni un âge maximal de déposition de 1204 ±2 Ma (Moukhsil et al., 2015), ce qui implique que la migmatisation et la déformation S_n de ces roches soient postérieures à ~1,2 Ga. 

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

Autres publications

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