Historique et méthodologie

 

Le Domaine structural de Pihiu (DSpih) a été défini à la suite du levé géologique de la région du lac Coacoachou mené par Daoudene et Lafrance (2024) à l’été 2024.

Le nom du domaine fait référence au lac Pihiu localisé dans le feuillet 12K08, à ∼35 km à l’est de la communauté de La Romaine.

 

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

 

Les unités lithodémiques présentes dans le DSpih sont les suivantes :

– la Suite intrusive de Kegaska (unités mPkeg1 et mPkeg2a);

– le Complexe de La Romaine (unité mPcsr5);

– la Suite intrusive de Coacoachou (unités mPcoc1, mPcoc2a, mPcoc2b et mPcoc3);

– la Suite intrusive de Foucher (mPfur);

– la Suite intrusive de Coconipi (unité mPcop2);

– la Suite intrusive de Mantuh (unité mPmut1);

– la Suite intrusive de Wapitagun (unités mPwap1 et mPwap2);

– la Suite intrusive de Blacklands (unité mPbak1);

– la Suite intrusive de Washicoutai (unités nPwai1, nPwai3a, nPwai3b et nPwai3d);

 

Caractéristiques structurales

En affleurement, les fabriques reconnues dans le DSpih peuvent être associées à au moins deux épisodes de déformation. La fabrique principale planaire S_n et la linéation tectonométomorphique L_n qui l’accompagne sont les plus vieilles. Elles sont identifiables dans la quasi-totalité des unités du domaine. Localement, une fabrique plus tardive, rarement bien exprimée, peut être observée. Cette dernière semble affecter la totalité des unités du domaine. Elle correspond généralement à des plans axiaux P_n+1 de plis de crénulation reprenant S_n et s’exprime plus rarement sous la forme d’une schistosité ou d’une foliation de plan axial S_n+1. Daoudene et Lafrance (2024) attribuent respectivement les phases de déformation D_n et D_n+1 aux épisodes régionaux D₁ et D₃.

L’ensemble des données utilisées dans l’analyse structurale qui suit provient du levé géologique de la région du lac Coacoachou (Daoudene et Lafrance, 2024).

❯ Fabriques principales

À l’exception de la Suite intrusive de Washicoutai, les roches de toutes les unités du DSpih sont généralement affectées par une foliation diffuse moyennement ou fortement développée qui est attribuée à S_n. Étant donné la diversité des roches affectées, S_n s’exprime de façon très variée en fonction de leur nature.

Roches intrusives quartzo-feldspathiques

Dans les suites intrusives de Coacoachou, de Foucher et de Mantuh, S_n est marquée à l’affleurement par l’orientation préférentielle des minéraux ferromagnésiens et par l’aplatissement plus ou moins prononcé des grains de quartz ou de feldspath.

La fabrique S_n dans la Suite intrusive de Wapitagun s’exprime généralement par une foliation diffuse, marquée principalement par l’aplatissement des grains de quartz et par celui des phénocristaux de feldspath potassique. Elle est aussi soulignée par l’orientation préférentielle des minéraux ferromagnésiens qui forment régulièrement des amas lenticulaires millimétriques ou centimétriques moulant les phénocristaux. Cette fabrique acquise à l’état solide se superpose à une foliation magmatique bien reconnaissable le long de la côte, là où les affleurements ont été nettoyés sous l’effet de la marée. En effet, l’orientation préférentielle de phénocristaux automorphes de feldspath potassique et d’enclaves de nature diverse dans une matrice peu ou non déformée indique clairement que la foliation s’est développée alors que la roche était encore dans un état sub-solidus. Étant donné la concordance des deux foliations à l’échelle régionale, la mise en place de la Suite intrusive de Wapitagun pourrait être contemporaine de la déformation D_n.

Au microscope, quelle que soit l’unité, la foliation S_n est soulignée par la disposition des grains xénomorphes et localement regroupés en amas de hornblende ou d’orthopyroxène et, dans une moindre mesure, par l’aplatissement plus ou moins prononcé des grains de quartz et de feldspath. L’orientation préférentielle des feuillets de biotite semble aussi se superposer à S_n. Cependant, étant donné que S_n et S_n+1 sont couramment confondues, la biotite pourrait plutôt marquer la foliation secondaire S_n+1 (voir la section « Autres fabriques »).

La fabrique S_n porte couramment une linéation tectonométamorphique L_n exprimée par l’orientation préférentielle des amas de minéraux ferromagnésiens ou par l’étirement des grains de quartz et de feldspath.

 

Roches intrusives mafiques

Les roches du Complexe de Blacklands montrent une fabrique planaire S_n moyennement à intensément développée. Elle s’exprime principalement sous la forme d’une foliation diffuse, matérialisée par l’aplatissement des minéraux ferromagnésiens, des grains de plagioclase et localement des gloméroporphyres. Par endroits, S_n est aussi marquée par la présence de rubans millimétriques ou centimétriques leucocrates qui pourraient représenter du mobilisat associé à un épisode de fusion partielle.

Au microscope, la foliation S_n est marquée par un rubanement millimétrique associé à une variation de la concentration en pyroxène ou en hornblende. Dans les roches les plus déformées, S_n est aussi soulignée par l’aplatissement des grains de plagioclase, de hornblende et de pyroxène.

Une linéation tectonométamorphique L_n communément bien développée peut être observée. Elle est généralement marquée par l’alignement des minéraux ferromagnésiens, mais aussi par l’étirement des grains de plagioclase ou des gloméroporphyres.

 

Roches métasédimentaires

Dans les roches métasédimentaires du Complexe de La Romaine, la foliation S_n s’exprime variablement. Dans les lentilles emballées dans la Suite intrusive de Wapitagun (p. ex. affleurements 24-YD-2024 et 24-YD-2037), S_n se matérialise par une foliation diffuse, soulignée par l’orientation préférentielle des minéraux ferromagnésiens et confondue avec la stratification. Cependant, S_n s’exprime le plus couramment sous la forme d’un rubanement migmatitique caractérisé par l’alternance entre des niveaux millimétriques ou centimétriques de mélanosome, de mésosome et de leucosome. 

Au microscope, dans les roches d’origine détritique, S_n est soulignée par l’aplatissement plus ou moins prononcé des grains de quartz, par l’orientation autour d’un plan préférentiel des feuillets de biotite et par la disposition des trainées de grains xénomorphes, pœciloblastiques et variablement aplatis de grenat. Localement, les roches d’origine pélitique présentent des amas de fibrolite et des feuillets de muscovite ou de biotite dont l’orientation très régulière matérialise également la foliation. Dans les roches calco-silicatées, S_n est couramment marquée par l’alternance de rubans plus ou moins riches en diopside, mais aussi par l’aplatissement de grains de scapolite ou d’amphibole de type trémolite dans les roches où ceux-ci sont présents.

 

Compilation des mesures

Dans un stéréogramme, les pôles des mesures de la fabrique S_n montrent une attitude variable, mais semblent plutôt regroupés au centre et dans le quadrant NW. Par ailleurs, même si quelques mesures sont étalées dans les quadrants NE et SW du stéréogramme, elles se répartissent toutes globalement autour d’un grand cercle de direction NW-SE (140°/83°). Cette distribution implique que la fabrique S_n est plissée à l’échelle du domaine. Ce constat est aussi observable en carte, puisque S_n montre par endroits des trajectoires curvilignes. 

La compilation dans un stéréogramme des données de la linéation L_n recueillies sur l’ensemble du domaine montre des directions variables. Toutefois, les mesures présentent communément un plongement faible. La variabilité de l’orientation des mesures semble aussi indiquer que L_n est plissée à l’échelle du domaine.

 

 

❯ Autres fabriques

La trajectoire de la foliation S_n dessine en carte des plis régionaux résultant vraisemblablement d’une seule phase de déformation (voir la section « Plis » ci-dessous ). Cet épisode de déformation D_n+1 que Daoudene et Lafrance (2024) attribuent à la phase régionale D₃ peut être localement observé à l’échelle de l’affleurement, en particulier dans les roches des suites intrusives de Coacoachou et de Blacklands et dans celles du Complexe de La Romaine. Il s’exprime généralement par des plis de crénulation centimétriques ou décimétriques reprenant S_n ou, plus localement, par une foliation S_n+1 assez discrète. Sur les affleurements où les fabriques S_n et S_n+1 sont clairement à fort angle l’une par rapport à l’autre, la deuxième semble plutôt marquée par l’orientation préférentielle des feuillets de biotite.

Les mesures de la fabrique S_n+1 sont à ce jour peu nombreuses. Bien qu’elles montrent une attitude assez variable, S_n+1 semble couramment orientée parallèlement au plan axial des plis P_n+1. Par ailleurs, elle présente régulièrement un pendage modéré ou fort.

 

❯ Plis

Même si plusieurs affleurements montrent des évidences de plissement (p. ex. 24-EG-1074 et 24-EG-1076), c’est à l’échelle régionale que la structure plissée du DSpih peut être réellement observée et définie. La trajectoire de la foliation S_n dessine en carte une succession de plis aux traces de plan axial régulièrement orientées NE-SW. Ces plis sont globalement déversés vers le NW. La distribution des mesures de S_n dans un stéréogramme semble indiquer que le plan axial moyen est à pendage faible ou modéré vers le SE et que l’axe moyen des plis (50°/07°) plonge à faible angle vers le NE.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

 

 

❯ Relations de recoupement

Le DSpih est délimité à l’ouest par la Zone de cisaillement de Atikumiskuis qui coupe, du NNE au SSW, le feuillet 12K08 et la partie nord du feuillet 12K01.

Le DSpih est également coupé par au moins quatre familles de failles kilométriques déduites de l’imagerie satellitaire. Les failles de la famille dominante sont orientées ENE-WSW et sont présentes majoritairement dans la moitié sud du domaine. Celles de la seconde famille en termes d’importance sont dirigées NW-SE ou WNW-ESE et sont localisées essentiellement dans la partie centrale du domaine, au voisinage des lacs Pihiu, Kaku et Coconipi. La troisième famille est reconnue au nord du domaine et se caractérise par des failles NNW-SSE assez bien regroupées dans un corridor de ∼5 km de largeur passant par le lac du Feu. Enfin, une faille NE-SW, associée à la quatrième famille, coupe la Suite intrusive de Wapitagun dans la partie SE du domaine. En raison du caractère rectiligne de toutes les failles en carte, leur pendage doit être subvertical. Ces failles ne sont actuellement pas rattachées à une phase de déformation.

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

 

❯ Cinématique

Ne s’applique pas.

 

Style de la déformation

Le DSpih montre globalement une succession de plis P_n+1 orientés NE-SW et globalement déversés vers le NW et une foliation S_n à faible pendage vers le SE. Ces caractéristiques laissent penser que les parties les moins profondes du domaine sont probablement localisées au SE. Cette interprétation est cohérente avec les observations métamorphiques (voir texte ci-dessous). En effet, la Suite intrusive de Wapitagun et les lentilles de roches métasédimentaires du Complexe de La Romaine qui l’accompagnent ne semblent pas avoir été portées au faciès des granulites, contrairement à la plupart des autres unités lithodémiques qui composent la majeure partie du domaine au NW.

La Suite intrusive de Wapitagun possède une foliation S_n qui possède à la fois un caractère magmatique et des évidences d’un développement à l’état solide. Étant donné cette particularité, la mise en place de l’intrusion pourrait être contemporaine de l’épisode de déformation D_n. Durant cet épisode, les roches métasédimentaires du Complexe de La Romaine ont subi de la fusion partielle, comme semble l’indiquer le rubanement migmatitique S_n.

Par la suite, l’épisode de déformation D_n+1 a conduit à la formation de plis régionaux NE-SW globalement déversés vers le NW et au faible plongement des plis vers le NE. Cet épisode semble avoir entraîné un certain basculement du domaine, puisqu’un gradient métamorphique du faciès des amphibolites au SE vers celui des granulites au NW peut être observé en carte. Il pourrait être associé à l’activité de la Zone de cisaillement de Atikumiskuis qui borde le domaine à l’ouest (Daoudene et Lafrance, 2024).

 

Caractéristiques métamorphiques

L’observation au microscope d’échantillons de roche provenant du levé de Daoudene et Lafrance (2024) permet de préciser qualitativement les conditions métamorphiques associées à la déformation D_n.

Les roches des suites intrusives de Coacoachou, de Foucher, de Mantuh et de Wapitagun qui représentent en carte une très grande proportion du DSpih, en particulier au NW du domaine, ne montrent aucune évidence de réduction de la taille des grains. Ces roches présentent plutôt une granulométrie moyenne ou grossière, probablement comparable à leur granulométrie prédéformation. Les grains de quartz et de feldspath, dont l’aplatissement plus ou moins prononcé souligne la fabrique S_n, possèdent régulièrement des bordures communes arrondies ou interlobées. Par ailleurs, de nombreux grains de quartz sont amiboïdes. Ce type de contact et de géométrie témoigne de la recristallisation dynamique par la migration des bordures de grains, un mode de déformation subsolidus à haute température (>600 °C, voir Passchier et Trouw, 2005).

Les grains de quartz dans les suites intrusives de Coacoachou, de Foucher et de Mantuh présentent couramment une extinction en échiquier. Ce mode d’extinction est couramment associé à un mécanisme de déformation se déroulant à ∼700 °C. Une telle température est compatible avec les assemblages minéralogiques à quartz-feldspath potassique-plagioclase ± orthopyroxène ± hornblende ± biotite qui peuvent être couramment observés dans les roches de ces unités et qui sont typiques du faciès métamorphique des granulites. En revanche, sur les huit échantillons de la Suite intrusive de Wapitagun issus du levé de Daoudene et Lafance (2024), aucun ne possède de quartz en échiquier, et seulement un prélevé sur un affleurement situé le long de la bordure NW de l’intrusion (24-IL-3175) contient de l’orthopyroxène. Ces particularités semblent indiquer que les roches de la Suite intrusive de Wapitagun n’ont globalement pas été métamorphisées au faciès des granulites.

Les roches métasédimentaires du Complexe de La Romaine sont principalement exposées au SE du DSpih sous la forme de lentilles métriques à kilométriques dans la Suite intrusive de Wapitagun ou à proximité. Les roches d’origine détritique montrent régulièrement des assemblages minéralogiques à biotite-grenat ± cordiérite. La présence de ces minéraux, dont la disposition ou l’aplatissement marque la fabrique S_n, indique que des températures typiques du faciès des amphibolites ont été atteintes. Parallèlement, le marbre observé à l’affleurement 24-YD-2038 possède un assemblage minéralogique à quartz-diopside-trémolite laissant supposer des températures du faciès moyen des amphibolites (∼600 °C). En revanche, ces paragneiss semblent dépourvus de sillimanite et d’orthopyroxène, ce qui semble indiquer qu’ils n’ont pas été portés au faciès des granulites.

 

Altérations

Non observé.

 

Caractéristiques géophysiques

La région du lac Coacoachou a fait l’objet d’un levé aéromagnétique et aérospectrométrique de haute définition (Intissar et al., 2021). Les particularités du patron magnétique du DSpih sont décrites en utilisant la nomenclature de Lavoie (2017).

Sur la carte du gradient vertical, le patron du DSpih est hétérogène. Au SE du domaine, la Suite intrusive de Wapitagun se superpose à la zone avec le plus fort contraste de susceptibilité du domaine. Cette zone présente des creux et des crêtes dont l’intensité de susceptibilité varie respectivement de moyenne à intense. La zone montre aussi un aspect plus ou moins lobé malgré la prédominance de crêtes orientées NE-SW. Les autres secteurs du DSpih, soit ceux où sont exposées les roches de la Suite intrusive de Coacoachou, sont plutôt marqués par un patron magnétique chagriné ou rubané et une susceptibilité moins contrastée et d’intensité globalement moyenne. Dans ces régions, les crêtes magnétiques sont elles aussi globalement orientées NE-SW.

 

Repères chronologiques

Aucun âge absolu ne permet de préciser la chronologie des déformations qui ont affecté le Domaine structural de Pihui.

 

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

Autres publications

Citation suggérée

Collaborateurs

Première publication

Yannick Daoudene, géo., Ph. D. yannick.daoudene@mrnf.gouv.qc.ca; Isabelle Lafrance, géo., M. Sc. isabelle.lafrance@mrnf.gouv.qc.ca (rédaction) Hanafi Hammouche, géo., M. Sc. (coordination); François Huot, géo., M. Sc. (lecture critique); Simon Auclair, géo, M. Sc. (révision linguistique); André Tremblay (montage HTML).