Historique et méthodologie

Benn et al. (1992) ont été les premiers à reconnaître que la zone de contact entre le Pluton de Rodayer, au sud, et le Groupe de Colomb-Chaboullié, au nord, présentait des mylonites à la fabrique linéaire dominante (tectonite en L) le long de la route de la Baie-James (feuillet SNRC 32N04). Sur la base d’indicateurs cinématiques, et en raison du fort plongement de la linéation vers le SE, ces auteurs ont interprété cette zone de déformation marquant la limite entre les sous-provinces de Nemiscau et d’Opatica comme une zone de cisaillement inverse à fort pendage vers le sud. Une trentaine d’années plus tard, le levé cartographique de la région du lac Rodayer a permis à Bandyayera et Daoudene (2017) d’étendre cette zone de déformation et l’ont baptisée la « Zone de cisaillement du lac Colomb » vers le SW (feuillet 32K13) et vers l’est (feuillet 32N03). Pedreira et al. (2018, 2019 et 2020) ont aussi documenté la structure de cette zone de cisaillement et l’ont renommée la « Zone de cisaillement de Colomb ». Dans le cadre d’une synthèse géologique de la Sous-province de Nemiscau, Bandyayera et al. (2022) ont compilé l’ensemble des données existantes et décrit la structure de la zone de cisaillement dans la présente fiche structurale.

La Zone de cisaillement de Colomb tire son nom du lac Colomb (coin SE du feuillet 32N04).

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques présentes le long de la Zone de cisaillement de Colomb sont :

• le Complexe gneissique de Duseaux (nAdux1);
• le Pluton du Lac Rodayer (Arod2);
• le Complexe de Théodat (nAthe2, nAthe5);
• le Groupe de Colomb-Chaboullié (nAcch1, nAcch2a, nAcch3, nAcch4, nAcch5);
• la Syénite de Biteau (Abit);
• la Suite de Mezières (nAmzr);
• l’Essaim de dykes de Matachewan (pPmaw);
• les Dykes du Lac Esprit (pPesp).

Caractéristiques structurales

Le nombre d’affleurements de roches déformées observés le long du tracé de la Zone de cisaillement de Colomb est très limité. D’une part, celle-ci se trouve majoritairement dans un terrain marécageux et, d’autre part, elle est généralement masquée par des roches intrusives intermédiaires (p. ex. la Syénite de Biteau) ou felsiques, peu ou pas déformées. Malgré tout, les rares données disponibles semblent indiquer que les roches de la Zone de cisaillement de Colomb présentent des fabriques associées minimalement à deux phases de déformation. La phase la plus tardive D_n est régionalement attribuée à D₂, alors que la plus précoce D_n-1 est associée à D₁ (Benn et al., 1992; Bandyayera et al., 2022).

❯ Fabriques principales

Les observations de Bandyayera et Daoudene (2017) lors du levé géologique de la région du lac Rodayer ont seulement permis de mettre en évidence les fabriques associées à la phase de déformation D_n dans les roches du Groupe de Colomb-Chaboullié. Cependant, Benn et al. (1992) ont observé dans une leucotonalite – appartenant vraisemblablement au Pluton de Rodayer – que la foliation S_n s’exprime par l’étirement des feuillets de biotite le long d’un plan préférentiel bien développé (voir S₂ de la figure 10e de leur article), et que celle-ci plisse une foliation plus précoce. À ce jour, il s’agit de la seule donnée disponible pour les unités de la Sous-province d’Opatica, dont la mise en place est probablement antérieure au développement de la Zone de cisaillement de Colomb.

Les sous-unités du Groupe de Colomb-Chaboullié affectées par la fabrique S_n sont le basalte amphibolitisé (nAcch1), l’andésite coussinée localement porphyrique et à niveaux de tuf intermédiaire à felsique (nAcch2a), les roches volcanoclastiques felsiques et intermédiaires (nAcch3), le gabbro (nAcch4) et la péridotite et la pyroxénite (nAcch5).

Dans les roches volcaniques (nAcch1, nAcch2a, nAcch3), la fabrique S_n consiste en une foliation tectonométamorphique diffuse, fortement développée et souvent mylonitique. Elle se présente aussi couramment sous la forme d’un rubanement millimétrique souligné par l’alternance de lamines leucocrates et mélanocrates. Dans les unités intrusives mafiques et ultramafiques (nAcch4), la fabrique S_n est faiblement à fortement développée. Toutefois, dans ce type de lithologies plus compétentes, la déformation se localise préférentiellement dans des corridors de mylonite à l’aspect localement rubané, d’épaisseur couramment centimétrique à métrique, voire décamétrique par endroits. Dans ces corridors définissant un réseau anastomosé et délimitant des zones lenticulaires peu ou pas déformées, les minéraux montrent un fort étirement et une importante réduction dans la taille des grains (Bandyayera et Daoudene, 2017).

La projection stéréographique des pôles de 35 mesures montre que la fabrique S_n est constamment orientée ENE-WSW à NE-SW. La direction moyenne (61°) est cohérente avec l’orientation générale de la zone de cisaillement. Les mesures présentent un pendage abrupt dirigé, dans des proportions similaires, vers le SE ou vers le NW et, pour cette raison, le pendage du plan moyen S_n n’est pas représentatif. Néanmoins, ce dernier semble tout de même indiquer que la Zone de cisaillement de Colomb présente un fort pendage vers le sud, une attitude que Benn et al. (1992) avaient notée.

La foliation S_n porte une linéation minérale et d’étirement L_n bien exprimée (Bandyayera et Daoudene, 2017; Pedreira et al., 2019) et soulignée par l’alignement préférentiel des minéraux ferromagnésiens. La projection stéréographique de 28 mesures montre que la linéation plonge modérément à fortement vers le nord dans la majorité des cas. La valeur moyenne (34°/78°) confirme que le mouvement au sein de la Zone de cisaillement de Colomb est largement dominé par la composante verticale.

Les unités intrusives les plus récentes telles que la Suite de Mezières, la Syénite de Biteau et les dykes protérozoïques de Matachewan et du Lac Esprit, ne montrent pas de fabriques associées à la déformation D_n.

❯ Autres fabriques

Sur la base d’une observation en lame mince, Benn et al. (1992) ont montré que la foliation S_n reprend une foliation antérieure S_n-1 dans une leucotonalite vraisemblablement associée à l’unité mArod2 du Pluton de Rodayer. À ce jour, il s’agit de la seule donnée disponible documentant une fabrique antérieure à celles associées à la déformation D_n.

❯ Plis

Non observé.

❯ Relations de recoupement

La Zone de cisaillement de Colomb est coupée et limitée par les zones de cisaillement de Nottaway et de Lucky Strike, respectivement au SW et au NE. Ces zones de cisaillement majeures dans la région de la Baie-James sont subparallèles et orientées NW-SW; leur mouvement à la forte composante décrochante dextre s’exprime par l’entrainement du tracé de la Zone de cisaillement de Colomb à ses extrémités.

Paramètres géométriques des failles régionales coupant la Zone de cisaillement de Colomb :

❯ Cinématique

Les linéations à plongement modéré à fort (Benn et al., 1992; Bandyayera et Daoudene, 2017) indiquent que le mouvement de la Zone de cisaillement de Colomb possède une importante composante verticale durant la phase de déformation D_n. Des ombres de pression asymétriques observées au microscope ont conduit Benn et al. (1992) à conclure que le domaine au sud de la zone de cisaillement avait été exhumé par rapport à celui au nord, soit le Domaine structural de Chaboullié-Lavau. Lors du levé géologique de Bandyayera et Daoudene (2017), peu d’indicateurs cinématiques ont été observés. Néanmoins, les auteurs mentionnent la présence de bandes de cisaillement au sein d’une pyroxénite (nAcch5) affleurant au NE du lac Chaboullié et dont la disposition confirme les observations précédentes.

Pedreira et al. (2018) souligne aussi que certaines mesures de linéation montrent un plongement modéré, ce qui semble indiquer que le mouvement le long de la Zone de cisaillement de Colomb présente aussi une composante horizontale.

Style de la déformation

En affleurement, la Zone de cisaillement de Colomb se présente comme un réseau anastomosé de bandes de déformation d’épaisseur métrique à décamétrique (Bandyayera et Daoudene, 2017). La foliation et le rubanement mylonitiques ainsi que le fort étirement des minéraux montrent que l’intensité de la déformation au sein de ces bandes est très élevée.

L’attitude globale des linéations L_n indique que le mouvement de la zone de cisaillement est dominé par une composant verticale. Parallèlement, bien que les plans de la foliation S_n mesurés sont à pendage fort dans des proportions pratiquement égales vers le nord ou vers le sud, le plan moyen semble indiquer que la zone de cisaillement est à pendage fort vers le sud. En considérant les rares critères cinématiques observés (Benn et al., 1992; Bandyayera et Daoudene, 2017), la Zone de cisaillement de Colomb semble donc avoir accommodé un mouvement principalement inverse durant D_n. Ce mouvement a permis l’exhumation des unités de la Sous-province d’Opatica, au sud, par rapport à celles de la Sous-province de Nemiscau, au nord. Les caractéristiques métamorphiques des roches situées de part et d’autre de la zone de cisaillement confirment aussi ce mouvement. En effet, les roches intrusives de la Sous-province d’Opatica montrent globalement une déformation régionale développée minimalement au faciès des amphibolites, alors que les roches situées au cœur du Domaine structural de Chaboullié-Lavau montrent des conditions métamorphiques de plus basse température (Bandyayera et Daoudene, 2017). Parallèlement, la géométrie en synclinal du Domaine structural de Chaboullié-Lavau, et la présence dans la Sous-province d’Opatica de nombreux dômes et antiformes, appuient les mouvements relatifs vers le bas et vers le haut, respectivement au nord et au sud de la Zone de cisaillement de Colomb (Bandyayera et Daoudene, 2017).

Caractéristiques métamorphiques

Non observé.

Altérations

Non observé.

Caractéristiques géophysiques

La Zone de cisaillement de Colomb est marquée par un contraste de signature magnétique entre le Domaine structural de Chaboullié-Lavau, au nord, et les unités de la Sous-province d’Opatica, au sud (D’Amours, 2011; D’Amours et Intissar, 2012). Le Domaine structural de Chaboullié-Lavau montre une texture magnétique rubanée, alors que les unités de la Sous-province dOpatica montrent plutôt une texture isotrope chagrinée (voir la nomenclature de Lavoie, 2017).

Repères chronologiques

Une datation U/Pb sur zircon de l’échantillon 2015-AN-3135A de La Syénite de Biteau a livré un âge de 2693,6 ±4,6 Ma interprété comme l’âge de mise en place de l’intrusion. Puisque la Syénite de Biteau coupe la Zone de cisaillement de Colomb et ne montre pas de fabrique associée à D_n, on peut interpréter que la déformation est antérieure à 2693,6 ±4,6 Ma.

Références

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

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