Historique et méthodologie

Le Domaine structural de Jolicoeur a été défini par Bandyayera et al. (2022) dans le cadre de leur synthèse de la Sous-province de Nemiscau. Les auteurs se sont basés sur le levé aéromagnétique régional (D’Amours, 2011) ainsi que sur les travaux de Remick et Ahmedali (1974), de Franconi (1975), de Moukhsil (2000), de Moukhsil et al. (2001) et de Moukhsil et Legault (2002) pour tracer les limites du domaine et définir son style structural.

Ce domaine tire son nom de la rivière Jolicoeur, qui prend sa source dans le feuillet SNRC 33C03 et qui traverse les feuillets 32N14, 32N13, 32M16 et 32M15 suivant un axe grossièrement E-W.

 

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques et lithodémiques qui composent le Domaine structural de Jolicoeur sont :

• la Suite de Rivière au Mouton (nAirn1, nAirn2, nAirn3);
• le Complexe de Jolicoeur (nAjlc1, nAjlc2, nAjlc2a à nAjlc2g, nAjlc3, nAjlc5);
• les Filons-couches de Nitakwin (nAnit);
• la Suite de Kapiwak (nAkai1, nAkai2, nAkai3);
• la Suite de Coignan (nAcog);
• la Suite de Causabiscau (nAcsb1, nAcsb2);
• la Pluton de Kaneyapiskas (nAkny);
• les Dykes de Matachewan (pPmaw);
• les Dykes de Senneterre (pPsen);
• les Dykes du Lac Esprit (pPesp).

Caractéristiques structurales

Le Domaine structural de Jolicoeur montre des fabriques qui peuvent être associées minimalement à deux phases de déformation. La plus précoce et la principale, D_n, est régionalement attribuée à D₂, alors que la suivante, D_n+1, est associée à D₃ (Bandyayera et al., 2022).

❯ Fabriques principales

 

Les unités affectées par la fabrique S_n sont la Suite de Rivière au Mouton, le Complexe de Jolicoeur et les Filons-couches de Nitakwin. En affleurement, la fabrique planaire S_n s’exprime par le rubanement migmatitique des paragneiss du Complexe de Jolicoeur. Ceux-ci montrent une structure stromatique de type « lit par lit » (unités nAjlc2f, nAjlc3, nAjlc4 et nAjlc5) (Franconi, 1978, Remick et Ahmedali, 1974), un rubanement gneissique au sein de certaines phases tonalitiques du Complexe de Rivière au Mouton (Franconi, 1978) et une foliation minérale tectonométamorphique diffuse dans les roches intrusives des Filons-couches de Nitakwin et du Complexe de Rivière au Mouton.

 

 À l’échelle macroscopique et microscopique, la foliation S_n est généralement matérialisée par l’orientation préférentielle des feuillets de biotite dans les roches métasédimentaires (nAjlc2 à nAjlc5) (Franconi, 1978) et intrusives felsiques (nAirn), et par celle des grains de hornblende dans les roches ignées de composition mafique (nAnit et nAjlc1) (Moukhsil, 2002). Dans les paragneiss de l’unité nAjlc2e, les porphyroblastes de staurotide et d’andalousite montrent généralement une orientation préférentielle, subparallèle à la foliation S_n (Moukhsil, 2000). Aussi, le quartz se présente localement en grains étirés ou aplatis dans les tonalites du Complexe de Rivière au Mouton (nAirn1; Moukhsil et Legault, 2002) et dans les paragneiss du Complexe de Jolicoeur (nAjlc2c), parallèlement à la foliation S_n (Franconi, 1978). Au sein des conglomérats (nAjlc2a), la fabrique S_n se manifeste par une forte schistosité et un aplatissement important des clastes (Franconi, 1978). Dans les amphibolites du Complexe de Jolicoeur (nAjlc1), Franconi (1978) a observé en lame mince que les grains de hornblende et de biotite tendent à former des bandes submillimétriques parallèles à la foliation.  

La projection stéréographique de 1078 mesures de la fabriques S_n collectées à travers l’ensemble du Domaine structural de Jolicoeur (Remick et Ahmedali,1974; Franconi, 1975; Moukhsil, 2000; Moukhsil et al., 2001; Moukhsil et Legault, 2002) montre que la majorité des données est orientée E-W à ENE-WSW. De nombreuses mesures sont toutefois orientées NE-SW à NW-SE et possèdent un pendage faible, modéré ou fort vers l’est. Parallèlement, les pôles des mesures de la fabrique S_n se distribuent nettement le long d’un grand cercle moyen N-S. Cette caractéristique indique que la fabrique S_n est plissée à l’échelle du domaine (voir la section « Plis »). Cette attitude s’exprime aussi dans les trajectoires en carte de la fabrique S_n qui se superposent assez fidèlement à celles des linéaments magnétiques.

La fabrique S_n présente localement une linéation minérale et d’étirement L_n qui s’exprime par l’alignement préférentiel des minéraux ferromagnésiens. Bien que l’attitude de la linéation L_n soit très variable, la majorité des mesures montre un plongement vers le NE, l’est et le SE. La linéation moyenne calculée (82°/42°) correspond approximativement au pôle du grand cercle moyen le long duquel se distribuent les pôles des mesures de S_n.

 

❯ Autres fabriques

 

 

L’extrémité NE du Domaine structural de Jolicoeur (feuillet 33C02) contient des roches sédimentaires présentant à plusieurs endroits des fabriques S₀. Le faible degré de métamorphisme des roches de ce secteur permet d’étudier les figures sédimentaires relativement bien conservées (Franconi, 1978). En effet, Beauchamps (2018) a observé au sein des paragneiss à biotite ± hornblende du Complexe de Jolicoeur (nAjlc2c) des structures synsédimentaires bien préservées telles que du litage, des structures en flammes, des convolutes, du granoclassement, des contacts érosifs, des figures de charge et des laminations entrecroisées. Cette même auteure a d’ailleurs observé plusieurs indicateurs de polarité stratigraphique, permettant ainsi le positionnement des traces axiales des plis dans le secteur à l’étude. Auparavant, Franconi (1978) avait noté que, dans cette unité, le litage sédimentaire s’exprime par une alternance de niveaux millimétrique à centimétriques plus ou moins riches en biotite et la présence locale de bancs à granulométrie plus grossière, pauvres en minéraux ferromagnésiens (Franconi, 1978).

Parallèlement, le litage sédimentaire dans l’unité nAjlc2a consiste en une alternance de niveaux purement arkosiques et de bancs métriques de conglomérat (Franconi, 1978). De plus, les niveaux arkosiques sont eux-mêmes microlaminés par une répétition de lits centimétriques à grain fin et de lits microconglomératiques. Enfin, les paragneiss de l’unité nAjlc2e présentent des bancs d’épaisseur décimétrique marquant le litage sédimentaire, et qui sont riches en porphyroblastes de staurotide et d’andalousite (Franconi, 1978).

 

 

 

La trajectoire de la fabrique principale S_n dessine en carte des plis dont la géométrie indique qu’ils sont le produit d’une phase de déformation post-D_n. Les plis P_n, isoclinaux et aux traces axiales grossièrement orientés NW-SE, semblent être affectés par des plis P_n+1 serrés et aux traces axiales globalement orientées NE-SW. Ces plis devraient être accompagnés d’une foliation ou d’une schistosité de plan axial S_n+1, orientée NE-SW. Cependant, aucune information ne démontre pour le moment l’existence de la fabrique S_n+1. Une analyse structurale des charnières de plis P_n+1 est nécessaire pour pouvoir mettre en évidence cette fabrique planaire tardive.

 

❯ Plis

En carte, la trajectoire de la fabrique S_n dessine une série de plis P_n repris par une deuxième phase de déformation D_n+1, traçant des plis P_n+1. 

Les plis les plus précoces, Pn, sont isoclinaux et sont particulièrement bien visibles dans la partie NW du Domaine structural de Jolicoeur, où ils sont mis en évidence par la distribution des unités du Suite de Rivière au Mouton et du Complexe de Jolicoeur. L’attitude de la foliation S_n le long des flancs de plis semble aussi indiquer qu’ils sont déversés vers le SW. Bien que les traces des plans axiaux des plis soient plissées, elles sont grossièrement orientées NW-SE.

Les plis les plus tardifs P_n+1 sont serrés et, en carte, leur trace axiale est relativement rectiligne et orientée ENE-WSW. Cependant, à proximité des zones de déformation bordant le Domaine structural de Jolicoeur au nord et au sud, leur trace axiale est plutôt orientée E-W. Le plan moyen de la foliation S_n (voir la projection stéréographique) pourraient approximativement correspondre aux plans axiaux moyens des plis P_n+1, qui ont été tracés à l’aide des linéaments géophysiques, de la trajectoire de la foliation S_n et du comportement des traces axiales P_n. De plus, le pôle (82°/40°) du grand cercle le long duquel se distribuent grossièrement les pôles des mesures de S_n correspondrait à l’axe de pli moyen P_n+1. Cette interprétation corrobore l’observation de Valiquette (1974) concernant des paragneiss formant un pli ouvert plongeant vers l’est à son site anomalique #3, dans la partie centrale du domaine (limite des feuillets 33C04 et 33D01).

 

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

Plis ou famille de plis	Type (anticlinal, synclinal ou indéterminé)	Forme (antiforme ou synforme)	Attitude (déversé ou droit)	Plan axial		Axe de pli		Position (certaine ou probable)	Phase de déformation	Commentaires
				Direction	Pendage	Direction	Plongement
Famille de plis NW-SE	Anticlinal et synclinal	Antiforme et synforme	Déversé	–	–	-	–	Problable	Dn	Famille de plis observable à l’aide des linéaments géophysiques, de la trajectoire de la foliation Sn et de la distribution des unités de la Suite de Rivière au Mouton et du Complexe de Jolicoeur (principalement dans le feuillet 33D01 et en moindre proportion dans les feuilles 33C04 et 33D02)
Famille de plis ENE-WSW	Indéterminé	Antiforme et synforme	Droit	265	87	82	40	Probable	Dn+1	Famille de plis observable dans l’ensemble du domaine

 

❯ Relations de recoupement

Des zones de cisaillement orientées NE-SW traversent le Domaine structural de Jolicoeur (feuillets SNRC 33D01, 33C03 et 33C04). Ils ont été interprétés par Bandyayera et al. (2022) à partir de levés magnétiques. Certaines de ces mêmes zones de cisaillement avaient aussi été cartographiées par Moukhsil et Legault (2002), qui leur avaient attribué une composante décrochante senestre. Toutefois, il semble qu’aucun indicateur de mouvement sans équivoque n’ait été observé pour le moment.

La partie SW du domaine (partie nord des feuillets SNRC 32M15 et 32M16) est coupée par deux zones de cisaillement orientées E-W. Ces zones de déformation n’ont pas été reconnues sur le terrain; elles ont seulement été interprétées à l’aide de la carte du gradient vertical du champ magnétique résiduel (D’Amours, 2011) par Bandyayera et al. (2022). Leur largeur est inconnue, mais en se basant sur l’imagerie magnétique, celle-ci pourrait varier de 200 à 1000 m. Ces zones de déformation semblent s’étendre sur une longueur de ≥40 km.

 

Faille ou Famille de failles	Type	Direction (°) (moy)	Pendage (°) (moy)	Plongée de la linéation dans le plan de la faille	Largeur estimée (m)	Longueur estimée (km)	Mouvement apparent	Position	Commentaires
Famille de failles NE-SW	Zone de cisaillement régionale	60	Indéterminé	Non observé	Indéterminée	25 à 55	Senestre	Position déduite de levés géophysiques	Petits corridors de déformation à composante décrochante senestre (feuillets 33C01, 33C02, 33D01 et 33D02)
Famille de failles E-W	Zone de cisaillement régionale	90	Indéterminé	Non observé	500	40 à 70	Indéterminé	Position déduite de levés géophysiques	Corridors de déformation localisés au SW du domaine (feuillets 32M15, 32M16 et 32N13)

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

Style de la déformation

Selon Moukhsil et al. (2001), les roches métasédimentaires ont enregistré au moins deux phases de déformation. La première, D₁, est associée à une schistosité S₁ orientée grossièrement E-W. La deuxième, D₂ (NE-SW à ENE-WSW), correspond à un clivage de crénulation local S₂. En général, la stratification S₀ est confondue avec la schistosité S₁. Dans l’ensemble, les traces axiales interprétées de plis sont subparallèles au deuxième événement, D₂. Une troisième schistosité, S₃, moins évidente à l’échelle régionale, mais plus marquée dans les roches métasédimentaires, est orientée WNW-ESE à NW-SE.

Selon les travaux de Bandyayera et al. (2022), le Domaine structural de Jolicoeur montre une architecture qui semble être le résultat d’un plissement polyphasé à la suite d’au moins deux phases de déformation, D_n et D_n+1. Le motif d’interférence des plis P_n et P_n+1 semble être de type 3 (Ramsay et Huber, 1987; Grasseman et al., 2004), ce qui implique que les axes des deux générations de plis possèdent une direction et un plongement très semblables (vers l’est), mais que les directions de raccourcissement entre les deux phases sont fortement obliques. Ce motif d’interférence s’observe particulièrement bien dans les feuillets 33C04, 33D01 et 33D02, où des anticlinaux P_n exposent des roches intrusives felsiques variablement déformées de la Suite de Rivière au Mouton, alors que les synclinaux P_n présentent des paragneiss migmatitisés du Complexe de Jolicoeur.

Tous les axes des plis semblent plonger de façon modérée vers l’est (82°/40° pour les P_n+1). Cette caractéristique implique qu’en se déplaçant vers l’ouest, le domaine expose des roches appartenant à des niveaux crustaux de plus en plus profonds. C’est effectivement ce qui peut être perçu avec la distribution des roches intrusives gneissiques de la Suite de Rivière au Mouton qui est de plus en plus représentée en se dirigeant vers l’ouest..

Les traces des plans axiaux des plis P_n+1 semblent épouser les limites nord et sud du Domaine structural de Jolicoeur. Cette particularité porte à croire que la phase de déformation D_n+1 s’accompagne probablement d’un mouvement cisaillant E-W dextre le long des bordures nord et sud du domaine.

Caractéristiques métamorphiques

Le degré de métamorphisme augmente du nord vers le sud dans le Domaine structural de Jolicoeur (Franconi, 1975). L’assemblage biotite-muscovite-chlorite est dominant dans les paragneiss situés dans les environs immédiats du contact avec la Sous-province de La Grande, à l’extrême NE du domaine. La présence de ces minéraux et la préservation des structures sédimentaires placent ce secteur au faciès des schistes verts (Moukhsil, 2000; Beauchamp, 2018). En s’éloignant vers la portion sud-ouest du contact, l’apparition du grenat, de la staurotide et de l’andalousite dans les paragneiss marque le passage au faciès inférieur des amphibolites (Bandyayera et al., 2021). Puis, à une dizaine de kilomètres plus vers le sud, la présence de nodules de cordiérite ainsi que les premières traces de migmatitisation indiquent la progression des conditions métamorphiques vers le faciès supérieur des amphibolites. Parallèlement, le volume de mobilisat quartzofeldspathique augmente progressivement vers le sud (Moukhsil et al., 2001; Moukhsil et Legault, 2002), dépassant 50 % du total de la roche dans les diatexites du Complexe de Jolicoeur (nAjlc5). L’augmentation de la quantité de mobilisat dans la partie sud semble indiquer que les conditions de température ont été plus élevées qu’au nord du domaine. La présence d’orthopyroxène, documentée par Moukhsil et Legault (2002) et Valiquette (1974; site anomalique #3), suggère que, du moins localement, ces roches ont atteint les faciès des granulites (Moukhsil et al., 2003). Ainsi, les conditions métamorphiques semblent évoluer du faciès des schistes verts, au nord du Domaine structural de Jolicoeur, vers le faciès supérieur des amphibolites, voire localement au faciès des granulites au centre et au sud.

Un échantillon de diatexite du Complexe de Jolicoeur prélevé dans le Domaine structural de la Truite, au sud, a livré un âge de migmatitisation de 2697 ±6 Ma (David, 2018). Cet âge correspond au pic métamorphique régional et fait partie de l’épisode métamorphique M₂ décrit par Bandyayera et al. (2021), qui s’étend de 2729 Ma à 2680 Ma. Cet épisode métamorphique est responsable de la fusion partielle des paragneiss du Complexes de Jolicoeur et serait associé à l’événement de déformation D₂ de Bandyayera et al. (2022).

 

 

Altérations

Non observé.

Caractéristiques géophysiques

Les caractéristiques géophysiques sont décrites en utilisant la nomenclature de Lavoie (2017). La description des textures magnétiques est faite à partir de la carte du gradient vertical du champ magnétique résiduel (D’Amours, 2011).

Sur la carte du champ magnétique résiduel, le Domaine de structural de Jolicoeur contient un cœur allongé selon une orientation E-W et caractérisé par de fortes anomalies magnétiques positives. Ce cœur s’étend sur 100 km de longueur et 20 km de largeur. Il est entouré par une bande dont la largeur varie de 10 et 20 km, qui est caractérisée par un signal magnétique plus faible et parsemé de petites masses plus magnétiques de 1 à 5 km de diamètre.

Le cœur fortement magnétique peut être subdivisé en trois parties dont les textures sont différentes. Le secteur oriental (feuillets 33C03 et 33C04) présente une texture magnétique lisse à faible contraste, alors que les secteurs occidentaux (NW et SW, feuillets 33D01, 32M15 et 32M16) montrent des valeurs magnétiques plus contrastées. La partie NW (feuillet 33D01) est caractérisée par des masses circulaires, alors que la partie SW (feuillets 32M15 et 32M16) possède une texture rubanée.

Dans la partie orientale (feuillets 33C03 et 33C04), quatre masses de 8 à 10 km de diamètre montrent un signal magnétique fort et homogène. Elles présentent une texture magnétique annulaire avec un rubanement circulaire. Le contraste est très faible entre les crêtes et les creux magnétiques. La densité du rubanement semble relativement forte, mais elle est difficilement quantifiable en raison du faible contraste entre les bandes. L’homogénéité de la signature magnétique pourrait être attribuable au faible pendage des paragneiss ou à une masse plutonique homogène et peu déformée en profondeur. Sur la carte du champ magnétique résiduel, les quatre masses montrent une texture lisse et homogène. Les fortes valeurs magnétiques au cœur de ces masses passent de manière très graduelle à de faibles valeurs sur plus d’une dizaine de kilomètres vers leur périphérie.

Dans la partie NW du domaine, deux masses circulaires de ~8 à 10 km de diamètre (feuillet 33D01) montrent une texture magnétique rubanée et lobée avec un fort contraste magnétique entre les crêtes et les creux. Le rubanement est dense et circulaire. Sur la carte du champ magnétique résiduel, ces masses présentent de très fortes anomalies positives et se distribuent dans le prolongement occidental des masses à texture lisse décrites précédemment (feuillets 33C03 et 33C04).

La partie SW du domaine (feuillets 32M15 et 32M16) montre une texture magnétique rubanée à fort contraste entre les crêtes et les creux. Les rubans sont généralement curvilignes, à l’exception de quelques-uns qui sont droits et associés à des zones de cisaillement orientées E-W.

Dans le coin SE du feuillet 33C03 et dans les feuillets adjacents, on trouve deux masses de forme elliptique de ~20 km de longueur et 5 km de largeur. Ces masses montrent une texture magnétique annulaire à lobée. Le rubanement est courbe et montre un contraste moyen à fort entre les crêtes et les creux magnétiques. Sur la carte du champ magnétique résiduel, ces masses montrent des valeurs magnétiques modérées à fortes. L’une de ces masses correspond à la monzonite de la Suite de Kapiwak (nAkai1). À son extrémité nord se trouve une intrusion circulaire de 3 km de diamètre dont la périphérie consiste en une anomalie magnétique positive. Cette intrusion correspond au granite de la Suite de Kapiwak (nAkai2).

Enfin, les pourtours du Domaine structural de Jolicoeur montrent une texture magnétique plutôt isotrope chagrinée avec de faibles contrastes et un rubanement rectiligne à légèrement courbe.

 

Repères chronologiques

Aucune datation géochronologique ne permet d’estimer l’âge du métamorphisme dans le Domaine structural de Jolicoeur. Néanmoins, dans la partie orientale du Domaine structural de la Truite (feuillet 32N11), un échantillon de diatexite dérivée de paragneiss du Complexe de Jolicoeur (éch. 2016-YD-2147A) a été daté par la méthode U/Pb sur zircon à 2697 ±6 Ma (David, 2018). Cet âge est interprété comme celui de la fusion partielle des roches métasédimentaires du Complexe de Jolicoeur, datant ainsi la phase de déformation régionale D_n à ~2700 Ma.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

Autres publications

Citation suggérée

Collaborateurs

Première publication

Emmanuel Caron-Côté, géo., M. Sc. emmanuel.caron-cote@mern.gouv.qc.ca (rédaction) Ghyslain Roy, géo. (coordination); Yannick Daoudene, géo., Ph. D. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); André Tremblay (montage HTML).