Historique et méthodologie

Le Domaine structural de Dolent a été défini par Beauchamp (2020) à la suite d’un levé cartographique mené dans la région du lac Cadieux à l’été 2018, jumelé à l’analyse du levé aéromagnétique régional (D’Amours, 2011) et les cartes magnétiques détaillées de Wade et al. (2014). Il se superpose ainsi à la branche ouest de la ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain (CRVHE) et à la Suite de Cadieux. Chartier-Montreuil et al. (2024) ont élargi les limites du domaine afin d’y inclure toute la ceinture de roches vertes de la Haute-Eastmain (CRVHE) en se basant sur les cartes aéromagnétiques de Benahmed et Intissar (2016) et Cleven et al. (2020) ainsi que sur les travaux de cartographie de Talla Takam et Beauchamp (2016), Beauchamp et al. (2018) et Beauchamp (2020). Le domaine tire son nom du lac Dolent, situé directement au nord de la branche ouest de la CRVHE (feuillet SNRC 33A08).

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités lithostratigraphiques et lithodémiques qui composent le Domaine structural de Dolent sont :

• le Groupe de René (Are), et qui comprend:
  • la Formation d’Érasme (mAerm);
  • la Formation de Roman (nArmn);
  • la Formation de Clément (nAcln);
  • la Formation de Dolent (nAdln);
• le Groupe de Bohier (nAbh);
• la Suite de Cadieux (nAcad);
• le Pluton de l’Île Bohier (nAibo);
• la Suite intrusive de Gaël (nAgae);
• la Suite de Wahemen (nAwah);
• la Suite ultramafique de Dominique (nAdmq).

Caractéristiques structurales

❯ Fabriques principales

La fabrique planaire dominante du Domaine structural de Dolent est la foliation S_n, qui résulte de la phase de déformation régionale D_n. La foliation S_n affecte la plupart des unités archéennes du domaine, à l’exception des roches intrusives tardives de la Suite granitique de Wahemen et de la Suite ultramafique de Dominique. Cette foliation très pénétrative se distingue par l’espacement millimétrique des plans d’aplatissement. Tant dans les roches volcaniques de la Formation de Dolent, que dans les roches métasédimentaires du Groupe de Bohier, la foliation S_n est soulignée par l’orientation préférentielle de minéraux ferromagnésiens tels que la biotite et la hornblende. Dans les secteurs qui ont accommodé une grande part de déformation, la foliation S_n est aussi marquée par l’aplatissement des grains de quartz et de feldspaths.

Le Domaine structural de Dolent montre une dichotomie évidente au niveau de sa fabrique principale. Les roches des branches est et nord sont affectées par une foliation S_n de direction ENE avec un pendage modéré vers le SSE, alors que les branches ouest et sud de la CRVHE montrent une foliation S_n orientée E-W avec un pendage modéré vers le nord. Cette différence semble causée par un accolement des roches de la CRVHE aux plutons tardifs adjacents, tels que le Pluton de Chiyaaskw à l’est, un pluton de la Suite de Cadieux au nord, le Pluton de Digne à l’ouest et le Pluton de l’Île Bohier au sud. L’extrême ouest du domaine, quant à lui, comporte une fabrique S_n ondulante causée par la fermeture de plis P_n synformes et antiformes. La CRVHE a accommodé une plus grande part de la déformation que les roches adjacentes et est caractérisée par des indices de déformation modérés à élevés. La complexité structurale du secteur de l’île Bohier, où les quatre branches de la CRVHE se rejoignent, est attribuable à la présence de plusieurs fabriques. La fabrique régionale S_n est ici d’orientation ENE-WSW.

La déformation qu’ont subie les roches de ce domaine est dominée par de l’aplatissement et de l’étirement. Les roches sédimentaires du Groupe de Bohier ont accommodé plus fortement la déformation que les roches volcaniques et les filons-couches mafiques-ultramafiques du Groupe de René. L’aspect rubané du méta-conglomérat polygénique est causé par un très fort degré d’aplatissement des clastes. Par endroits, la roche forme des tectonites en L-S. la roche est si intensément déformée qu’il est difficile d’identifier les clastes. Les coussins des basalte de la Formation de Dolent sont aussi très aplatis, ce qui oblitère les indicateurs de polarité stratigraphique. Près du contact sud de la CRVHE, les coussins sont très fortement aplatis, de sorte qu’ils sont localement difficiles à reconnaître. Ceux-ci forment des rubans de 10 à 20 cm d’épaisseur sur 0,5 m à 1 m de longueur. Latéralement, on peut voir les fermetures de coussins (affleurement 18-AB-1040).

La foliation S_n dans les roches intrusives de la Suite de Cadieux est bien développée et définie par l’alignement des phyllosilicates (biotite et mica blanc) et de la hornblende dans des plans d’aplatissement espacés. Dans les secteurs où l’intensité de déformation augmente, les porphyroïdes de feldspath potassique sont aplatis dans le sens de S_n.

❯ Autres fabriques

En plus de la fabrique S_n, la stratification S₀ ainsi que les fabriques S_n-1 et S_n+1 ont été observées dans le Domaine de Dolent.

1) Fabriques précoces

Fabrique S₀ : La stratification S₀ a été observée localement dans le Domaine de Dolent. Elle a été identifiée grâce à l’orientation des coussins (pédoncules), aux chambres de quartz dans les basaltes du Groupe de René et au rubanement compositionnel dans les conglomérats du Groupe de Bohier. Les indicateurs de polarité stratigraphique dans les basaltes indiquent que la séquence volcanique a été inversée. À la base de la stratigraphie se trouvent des roches mafiques et ultramafiques (intrusives et volcaniques). Celles-ci sont surmontées par du basalte. Le cœur du synclinal de la branche ouest est occupé par des conglomérats polygéniques du Groupe de Bohier qui reposent en discordance (masquée par une faille) sur les roches volcaniques du Groupe de René.

Fabrique S_n-1 : La foliation S_n-1 est soulignée par l’orientation préférentielle de minéraux ferromagnésiens tels que la biotite et la hornblende. Entre les lacs Lépante et Digne, la stratification S₀ et la fabrique S_n-1 semblent toute deux transposées dans la fabrique S_n ou, du moins, réorientées quasi parallèlement à S_n. À l’extrémité ouest du domaine, où la CRVHE biseaute, un angle entre les fabriques S_n-1 et S_n est perceptible. Cette relation angulaire est attribuable à la succession de charnières de plis régionaux P_n. Les deux foliations S_n-1 et S_n sont présentes aux affleurements 18-AB-1044 et 18-MP-5127. Dans la charnière de la synforme régionale P_n (Anticlinal Oriental), la fabrique S_n-1 varie de 30° à 310°. Elle est plissée par un pli P_n dont la fabrique de plan axial P_n est orientée WSW-ENE. Dans la région, la fabrique S_n-1 et une linéation d’étirement L_n-1 ont été identifiées au centre de l’île Bohier, dans l’unité de paraschiste nodulaire (nAbh1a) (Beauchamp et al., 2018).

2) Fabriques tardives

Fabrique S_n+1 : La foliation S_n est reprise par un clivage de crénulation S_{n +1}. La fabrique S_n+1 est bien visible sur la plupart des affleurements de conglomérat et sur quelques affleurements de basalte. Ce clivage de crénulation dont les plans d’aplatissement sont espacés de ~1 cm, sont orientés NNE-SSW. Des plis P_n+1 à plans axiaux NNE-SSW forment des structures en Z (affleurements 18-MP-5030, 18-AB-1084, 18-SG-7023, 18-SG-7024, 18-FM-2018 et 18-LP-6027).

❯ Plis

L’extrémité de la branche ouest du Domaine structural de Dolent est affectée par une succession de plis régionaux P_n ouverts à isoclinaux. Des polarités inverses dans les basaltes coussinés de la Formation de Dolent indiquent un rajeunissement des couches de part et d’autre de l’Anticlinal Oriental. La branche ouest représente elle-même un pli synclinal déversé vers le SE, à plongée vers le NE. Le cœur du synclinal de la branche ouest est occupé par des conglomérats polygéniques du Groupe de Bohier (<2712 ±6 Ma; Davis et Sutcliffe, 2018b) qui reposent en discordance sur les roches volcaniques du Groupe de René.

Ce pli se poursuit jusque dans la branche est, où la séquence effectue une rotation pour être déversée vers le NW, avec une plongée NE. Sa trace est perdue, masquée par les intrusions de la Suite de Wahemen. Plus loin vers l’est, dans la Formation de Roman, au sud du prolongement théorique du Groupe de Bohier, les roches ne présentent pas d’évidence de plissement majeur. Toutefois, minimalement, une antiforme d’orientation ENE-WSW déversée vers le NW peut être devinée par l’attitude des fabriques tectonométamorphiques et des rubans magnétiques. Dans les sections plus larges de la branche est, les rubans magnétiques associés à des formations de fer définissent une succession d’au moins deux plis d’orientation WNW-ESE, une synforme ouverte suivi d’une antiforme serrée.

La branche sud se moule sur un dôme anticlinal, appelé Anticlinal de l’Île Bohier, dont la partie centrale est occupée par le Pluton synvolcanique de l’île Bohier et par le Pluton de Chiyaaskw. La relation géométrique entre les branches sud (pendage à 49°) et est (pendage à 60°) semble indiquer que le plan axial de l’anticlinal serait légèrement déversé vers le sud (Beauchamp et al., 2018).

La branche nord forme les flancs nord et ouest d’un anticlinal synforme dont la partie centrale à l’est est occupée par des roches de la Suite de Cadieux. Le plan axial de l’Anticlinal du Lac Hécla, déversé vers le NW, montre un pendage vers le SE. La stratification est mise en évidence par un niveau de basalte porphyrique à gloméroporphyrique, orienté N-S, observé sur plusieurs kilomètres (Beauchamp et al., 2018).

Dans le Domaine structural de Dolent, les cartes du champ magnétique montrent par endroits des géométries qui pourraient résulter d’au moins deux phases de plissement, ce que confirment les trajectoires plissées de la foliation S_n. Les plis P_n sont plissés par des plis P_n+1 de plan axial subparallèle à la schistosité S_n+1. À l’échelle de l’affleurement, les plis P_n+1 sont en chevrons et communément en forme de Z.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

❯ Relations de recoupement

Les contacts entre les unités sédimentaires du Groupe de Bohier et les différentes unités volcaniques dans la CRVHE sont interprétés comme étant généralement cisaillés. Le contact entre la branche ouest de la CRVHE et le Pluton de Digne est marqué par la Zone de cisaillement de Digne.

Dans la branche est, se trouvent plusieurs zones de déformation suivant l’orientation générale NE à ENE de la CRVHE, dont les zones de cisaillement du Lac Harbour et du Lac Banane.

La Zone de cisaillement du Lac Harbour, d’une puissance d’une cinquantaine de mètres, a été décrite par Francoeur et Chapdelaine (1995). Elle est orientée ENE et présente des pendages de ∼55° vers le SE et un mouvement inverse à composante dextre. Des indicateurs cinématiques (linéations d’étirement, phénocristaux, fabriques CS et veines de quartz boudinées) indiquent aussi un mouvement inverse à composante de décrochement dextre (Francoeur et Chapdelaine, 1995). La Zone de cisaillement du Lac Banane est parallèle à la Zone de cisaillement du Lac Harbour à 700 m au sud. L’attitude de cette zone de déformation fragile-ductile reste inconnue, mais son importance métallogénique est reconnue.

La Zone de Déformation de Tourigny (Tourigny, 1989) s’est développée durant la phase de déformation principale dans la branche sud. Frappier-Rivard (2015) y décrit deux failles principales, l’une au mur de la zone de déformation, l’autre au toit. La faille du mur, qui se superpose à un filon-couche ultramafique, est plus développée que celle du toit. Ces failles mesurent jusqu’à 10  cm d’épaisseur et sont subparallèles à la stratification. Les indicateurs cinématiques (fabriques C/S, boudinage asymétrique), orientés NE-SW, impliquent généralement un mouvement inverse (Tourigny, 1989; Couture, 1993; Frappier-Rivard, 2015). Toutefois, quelques observations en carottes de forage en 2010 et 2011 ont répertorié à la fois des mouvements normaux et inverses (Frappier-Rivard, 2015). Les hétérogénéités (mécaniques et chimiques) entre les roches ultramafiques et leurs encaissants pourraient avoir favorisé et circonscrit le développement de la Zone de déformation de Tourigny.

La Formation de Clément, dans la branche sud, est affectée sur sa longueur par une série de failles de chevauchement inverses à pendage vers le NE, dont la Faille de Bart.

La disponibilité de cartes magnétiques très détaillées dans le Domaine structural de Dolent (Wade et al., 2014) a permis d’y cartographier de nombreuses failles fragiles tardives. Ces familles de failles conjuguées décalent les roches de façon dextre ou senestre. Des évidences de terrain corroborent la présence de failles et précisent que ces fractures sont caractérisées par de forts pendages. Des familles de diaclases et de failles mineures occasionnant des déplacements de quelques centimètres à ~1 dm ont été observées sur plusieurs affleurements.

Une famille de failles senestres orientées ENE-WSW à E-W déplace les unités dans le secteur de l’île Bohier et dans la branche sud, incluant la Carte des domaines structuraux, la plus importante. Les unités volcaniques et sédimentaires montrent un décalage de part et d’autre du lac René; les formations de fer (nAcln5), qui constituent un niveau marqueur dans la branche sud de la CRVHE à cause de leur haute susceptibilité magnétique, ont été déplacées de 250  m selon un mouvement senestre. L’existence de cartes magnétiques très détaillées le long de la branche sud de la CRVHE (St-Hilaire, 2013; Dubé, 2015) a permis d’y cartographier de nombreuses failles fragiles. La cinématique à composante senestre de la majorité de ces failles est observée au niveau des zones minéralisées dans le secteur de la Mine Eastmain, où une faille senestre déplace et marque la limite entre les Zones A et B du gisement (Yassa, 2018; Beauchamp et al., 2018). Enfin, une famille de failles subséquentes aux précédentes, orientées NW-SE, montrent des mouvements/déplacements dextres. Ces failles découpent le Pluton de Cadieux au sud de la branche ouest de la CRVHE.

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

❯ Cinématique

La déformation en aplatissement et en étirement est importante. Des sigmoïdes, des plis asymétriques en Z et des niveaux centimétriques à décimétriques mylonitiques à l’intérieur du conglomérat suggèrent un mouvement dextre-inverse.

Style de la déformation

En général, le Domaine structural de Dolent présente des indices de déformation très élevée. Celle-ci se caractérise par une transposition importante des structures primaires et précoces dans la fabrique principale.

Son architecture structurale est complexe. La première phase de déformation D_n-1, à laquelle est associée une foliation S_n-1 est globalement orientée ENE-WSW. Cette phase de déformation semble avoir mené au développement de dômes exposant des roches plutoniques et de synclinaux préservant les séquences volcano-sédimentaires. Dans la région du lac Cadieux, l’exhumation du Complexe de Misasque et du Pluton de Digne au sein d’un dôme aurait alors entraîné le plissement précoce de la Formation de Dolent sus-jacente. Les mouvements verticaux durant D_n-1 auraient aussi été accommodés par les zones de cisaillement localisées à l’interface entre les ensembles gneisso-plutoniques des dômes et les unités supracrustales des synclinaux (p. ex. la Zone de cisaillement de Digne).

Par la suite, durant la phase de déformation D_n, un épisode de raccourcissement NNW-SSE aurait prolongé la subsidence de la séquence supracrustale dans un synclinal ENE-WSW, occupé par le Groupe de Bohier. En bordure de ce bassin, des zones de cisaillement ENE-WSW semblent avoir contribué à l’enfouissement des roches supracrustales. Toutefois, le raccourcissement NNW-SSE se traduit aussi par le fluage latéral des domaines crustaux plus profonds, comme le dôme de Misasque. Ce fluage aurait, d’une part, entraîné la parallélisation des axes de plis P_n-1 et de la linéation minérale et d’étirement L_n dans une direction plongeante vers le NE et, d’autre part, conduit au renversement de l’empilement lithostratigraphique, au niveau de la terminaison SW du dôme de Misasque (voir le modèle interprétatif du Bulletin géologique du Lac Cadieux; Beauchamp, 2020).

Finalement, la phase de déformation D_n+1 aurait replissé les fabriques antérieures, mais pourrait représenter un incrément tardif lié à l’épisode de déformation principal D_n.

Caractéristiques métamorphiques

Les roches supracrustales du Domaine structural de Dolent ont atteint le faciès des amphibolites. Les unités mafiques nAdln1 et nAdln2 de la Formation de Dolent sont composées d’un assemblage type à hornblende-plagioclase-épidote ± sphène. L’actinote et le clinopyroxène sont présents localement et indiquent l’atteinte respective du faciès inférieur et du faciès supérieur des amphibolites. Les filons-couches mafiques-ultramafiques (nAdln3) sont constitués principalement d’amphiboles (± hornblende ± cummingtonite ± actinote), de plagioclases et de plusieurs minéraux rétrogrades (épidote ± talc ± chlorite ± biotite). Finalement, les roches volcaniques et les filons-couches ultramafiques (nAdln4) sont caractérisés par un assemblage prograde à trémolite-magnétite ± olivine et rétrograde à serpentine-talc-chlorite.

Altérations

Ne s’applique pas.

Caractéristiques géophysiques

Les cartes du gradient vertical du champ magnétique résiduel du MRNF et de Wade et al. (2014) ci-contre montrent que ce domaine est hétérogène du point de vue de la susceptibilité magnétique. Les roches de la CRVHE sont caractérisées par une structure magnétique rubanée et par des contrastes magnétiques faibles à forts. Les basaltes des formations de Dolent et de Roman ainsi que les conglomérats du Groupe de Bohier ne contiennent généralement pas de magnétite, et correspondent donc aux zones de faible susceptibilité magnétique. Les linéaments magnétiques et topographiques dans la branche ouest de ce domaine se superposent clairement aux trajectoires de foliation S_n.

La branche ouest de la CRVHE est caractérisée par un patron chagriné à faible susceptibilité magnétique, avec de minces bandes caractérisées par des anomalies magnétiques positives qui correspondent à des niveaux plus ou moins continus de roche volcanique ultramafique et à des filons-couches mafiques-ultramafiques de la Formation de Dolent. Ces rubans magnétiques sont clairsemés, rectilignes et relativement continus. Au sud, ils sont coupés par les roches de la Suite de Cadieux, qui sont caractérisées par une très forte susceptibilité magnétique. À l’extrémité ouest de la branche ouest, les linéaments sont courbés et indiquent la fermeture d’un pli synforme anticlinal P_n qui plisse la fabrique S_n-1. Au centre du domaine, la forte intensité magnétique d’un pluton de la Suite de Cadieux au nord et du Pluton de l’Île Bohier dans le Domaine structural de Chiyaaskw occasionne un contraste abrupt avec les roches de la CRVHE. Dans la branche sud, le domaine présente des rubans continus bien définis, avec une densité importante et une orientation parallèle à la CRVHE. À l’est, on observe le même phénomène, mais les rubans sont régulièrement sectionnés. Au centre du feuillet 23D12, ils sont affectés par la signature magnétique de bandes de formation de fer à silicates de la Formation de Roman (nArmn4), leur donnant une orientation davantage chaotique.

Repères chronologiques

Un échantillon de paragneiss de wacke appartenant au Complexe de Laguiche (16-HH-1654-A, feuillet 33A10) a été daté. La monazite dans cet échantillon a fourni un âge uniforme de 2692 ±6 Ma (Davis et Sutcliffe, 2018a), qui représente l’âge de métamorphisme, et l’âge minimal de déposition des roches sédimentaires. Cet âge semble dater l’épisode métamorphique principal du Complexe sédimentaire, et pourrait donc dater la phase de déformation D_n. 

Puisque les roches du Batholite de Macleod (2704 ±2 Ma, Davis, 2019) et de la Suite de Cadieux (2700 ±3 Ma à 2699 ±5 Ma, Davis, 2019; Davis et Sutcliffe, 2018b) sont foliées par la fabrique S_n, leur mise en place est antérieure ou synchrone à la déformation D_n. Leur cristallisation pourrait dater le début de la phase de déformation D_n. La déformation D_n est antérieure à 2640 Ma (Davis et Sutcliffe, 2018a), correspondant à l’âge de la Suite de Wahemen, laquelle n’est pas affectée par la déformation et le métamorphisme.

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

Citation suggérée

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