Historique et méthodologie

La Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier (ZCesb) a été définie par Beauchamp (2019) à la suite d’un levé cartographique mené dans la région du lac Cadieux, à l’été 2018. Elle correspond à une large zone de cisaillement qui sépare les roches métasédimentaires et ignées fortement migmatitisées du Domaine structural d’Ayr des roches métasédimentaires faiblement migmatitisées du Domaine Structural de Mabille. La description de la ZCesb repose principalement sur les observations géologiques recueillies par Beauchamp (2019), ainsi que sur l’analyse de l’imagerie géophysique (champ magnétique total et gradient vertical) provenant du SIGÉOM et de Wade et al., 2014.

Limites et morphologie

Unités stratigraphiques concernées

Les unités stratigraphiques qui font partie de la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier sont :

• les roches métasédimentaires variablement migmatitisées du Complexe de Laguiche (nAlgi2a, nAlgi3a et nAlgi10);
• la Suite mafique-ultramafique de Sorbier (nAsrb);
• la Suite ultramafique de Dominique (nAdmn);
• la Suite de Lépante (nAlpn);
• l’unité lithologique I2b, qui correspond à une séquence de diorite quartzifère, de tonalite et de diorite foliées à gneissiques variablement migmatitisées;
• l’unité lithologique I1Ba qui consiste en granite folié à biotite ± magnétite.

 

Caractéristiques structurales

 

❯ Fabriques principales

 

Les roches métasédimentaires (nAlgi2a, nAlgi3a et nAlgi10) du Complexe de Laguiche : Malgré une forte recristallisation métamorphique des unités métasédimentaires de ce domaine structural, la fabrique tectonométamorphique principale S_n est bien visible. Elle est définie par l’alignement de la biotite selon les plans d’aplatissement. Au microscope, l’orientation préférentielle des feuillets idiomorphes à hypidiomorphes de biotite souligne nettement la foliation des paragneiss à structure granoblastique. La fabrique principale S_n est communément mise en évidence par du rubanement migmatitique à structure stomatique. Les linéations L_n plongent faiblement à modérément vers l’ouest.

La Suite mafique-ultramafique de Sorbier : Dans les roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier, la fabrique principale S_n est toujours bien développée. Des lamines millimétriques de biotite sont parallèles au plan d’aplatissement S_n. L’alignement de la hornblende et l’étirement des cumulats d’olivine et des porphyroblastes d’orthopyroxène sont également selon les plans S_n. La trémolite et l’anthophyllite ne sont cependant pas orientées.

La Suite de Lépante : La fabrique principale S_n se définit comme une foliation pénétrative tectonométamorphique. Les plans de foliation sont marqués par un alignement des minéraux ferromagnésiens (hornblende ± biotite). Dans les secteurs les plus déformés, on note un aplatissement du quartz et des feldspaths.

L’unité lithologique I2a (séquence de diorite quartzifère, de tonalite et de diorite foliées à gneissiques variablement migmatitisées) : La fabrique S_n est représentée par une foliation tectonométamorphique ou une gneissosité. La séquence de roches intermédiaires à felsiques est variablement migmatitisée. Le mobilisat est couramment à structure stromatique subparallèle à la fabrique S_n. Les plans de foliation sont marqués par un alignement des minéraux ferromagnésiens (hornblende ± biotite).

L’unité lithologie I1Ba (granite folié à biotite ± magnétite) : Dans l’unité de granite folié (I1Ba), la foliation S_n est définie par l’alignement du quartz et de la biotite. On note la présence de tiges et de rubans de quartz qui marquent l’étirement.

À l’échelle de la ZCesb, la foliation régionale S_n, la gneissossité G_n et le rubanement migmatitique M_n sont globalement de direction WSW. Ces structures montrent généralement des pendages modérés vers le nord (stéréogramme). Cependant, les pôles des foliations s’alignent sur un grand cercle orienté NNE-SSW, ce qui suggère la présence de plissement. L’axe de pli théorique a été calculé à 255°/07°. Les linéations minérales et d’étirement plongent faiblement vers l’ouest.

❯ Autres fabriques

Fabrique S₀ : La stratification (S₀), qui correspond maintenant à un rubanement compositionnel, est présente sur quelques affleurements de roches sédimentaires du Complexe de Laguiche. Le rubanement compositionnel est causé par une alternance de bancs plus riches en biotite, originellement plus argileux, et de bancs moins riches en biotite, qui correspondaient à des niveaux gréseux. La stratification a été couramment transposée et parallélisée par la déformation régionale D_n.

Litage magmatique : Les roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier exposent localement un litage magmatique primaire. Ce litage est défini par des niveaux de 10 à 30 cm d’épaisseur avec 50 à 80 % de cumulat d’olivine en alternance avec des niveaux sans cumulat. Les pseudomorphes d’olivine, qui sont remplacés par de la serpentine et de la magnétite, font généralement de 1 à 2 cm d’épaisseur (affleurement 18-MP-5148).

Fabrique S_n+1 : Un clivage de crénulation (Sn+1) dont les plans d’aplatissement sont espacés d’environ 1 cm est visible localement. Ce clivage est co-planaire aux plans axiaux des plis Pn+1 et orienté NNE-SSW. Des feuillets de biotite définissent les plans de crénulation.

❯ Plis

Que ce soit dans les paragneiss du Complexe de Laguiche ou dans les différentes roches intrusives de la ZCesb, la foliation régionale S_n est généralement affectée par des plissements multiphasés. Des plis P_n-1 ont d’abord été interprétés grâce aux figures d’interférence visibles sur les cartes magnétiques (SIGÉOM et Wade et al., 2014). Les plis régionaux P_n sont communs, et aussi bien documentés en affleurement que sur les cartes magnétiques. Les plis P_n sont serrés, isoclinaux et ouverts. Leur trace axiale est grossièrement orientée E-W et leurs axes plongent faiblement à moyennement vers l’est ou vers l’ouest.

À l’ouest du lac Lavallette, les cartes magnétiques (SIGÉOM et Wade et al., 2014) définissent clairement une fermeture de pli P_n d’amplitude kilométrique. La trace de ce pli a été suivie grâce aux lambeaux de roches plissées de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier caractérisées par une forte susceptibilité magnétique. Les plis P_n sont replissés par des plis P_n+1. Les plis P_n+1 sont en chevron ou ouverts et la trace de leurs plans axiaux varie de NE-SW à NNE-SSW.

Paramètres géométriques des plis régionaux : 

❯ Relations de recoupement

Des familles de failles fragiles grossièrement orientées NNW-SSE et NNE-SSW, à mouvement dextre et senestre respectivement, sont visibles sur les cartes magnétiques (SIGÉOM, Wade et al., 2014). Ces familles de fractures affectent et se poursuivent dans les domaines structuraux adjacents (DSdol, DScad, DSmab).

 

Paramètres géométriques des failles régionales coupant la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier :

❯ Cinématique

Les indicateurs cinématiques observés sur les affleurements indiquent que la zone de cisaillement a principalement accommodé un mouvement horizontal dextre. À certains endroits, le mouvement est plutôt transpressif dextre-inverse. Les indicateurs cinématiques qui ont été répertoriés sont : les fabriques C-S-C’, les shear band, les porphyroclastes en sigma et en delta, ainsi que les rubans porphyroclastiques. À petite échelle, la forme du couloir suggère aussi un boudinage avec un mouvement dextre.

 

Style de la déformation

Les roches métasédimentaires du Complexe de Laguiche, qui représentent l’essentiel des roches de la Sous-province d’Opinaca, sont séparées en deux domaines tectonométamorphiques par la Zone de Cisaillement d’Eastmain-Sorbier, un large corridor de décrochement dextre. La partie NW de la carte (Domaine structural d’Ayr) expose des roches fortement migmatitisées (diatexite, métatexite et proportion moindre de paragneiss) s’étant formées à un niveau structural plus profond que celles situées au sud du corridor de cisaillement (Domaine structural de Mabille). Les roches métasédimentaires au sud de la Zone de Cisaillement d’Eastmain-Sorbier correspondent à des paragneiss de wacke et d’arénite contenant ≤10 % de mobilisat.

La morphologie de la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier et son architecture interne témoignent d’une déformation crustale importante, associée à un fort raccourcissement N-S, suivi d’un mouvement décrochant dextre. Un mouvement vertical inverse semble d’abord être responsable d’un accolement des deux domaines tectonométamophiques du Complexe de Laguiche, ce qui expliquerait le contraste de niveau structural et métamorphique. Le mouvement décrochant dextre est plus tardif que le mouvement vertical.

Caractéristiques métamorphiques

Dans la ZCesb, les paragneiss du Complexe de Laguiche sont couramment migmatitisés. Le pourcentage de mobilisat varie de quelques pour cent à >50 %. Le long des zones de cisaillement d’Eastmain et de Sorbier, les roches semblent davantage injectées de mobilisat. Un assemblage minéralogique à biotite ± grenat ± cordiérite indique que les paragreiss du Complexe de Laguiche ont atteint des conditions métamorphiques typiques du faciès des amphibolites. L’absence d’orthopyroxène suggère que le faciès granulitique n’a pas été atteint.

La séquence de diorite quartzifère, de tonalite et de diorite foliées (I2a) qui est présente dans la ZCesb est granoblastique, gneissique et variablement migmatitisée. L’assemblage minéralogique à hornblende, clinopyroxène suggère que ces roches ont subi un métamorphisme au faciès des amphibolites. Une température d’au moins 700 °C a été atteinte pour faire fondre partiellement cette séquence (Sawyer, 2008).

Altérations

Ne s’applique pas.

Caractéristiques géophysiques

La ZCesb se démarque des domaines voisins par une susceptibilité magnétique très structurée. En effet, le domaine présente des bandes plus ou moins continues, orientées globalement ESE-WNW et de largeur hectométrique, dont l’intensité magnétique varie. L’attitude de la déformation est bien visible grâce au chapelet de roches de la Suite mafique-ultramafique de Sorbier qui forment des corps kilométriques plissés et démembrés mis en place dans la Zone de cisaillement d’Eastmain-Sorbier. Les plis P_n d’amplitude kilométrique sont aussi visibles sur les cartes magnétiques.

Repères chronologiques

La carte du lac Cadieux illustre clairement que le Cisaillement de Sorbier est plissé par un pli P_n d’amplitude kilométrique. Sa formation est donc antérieure à la déformation régionale Dn. Le mouvement décrochant dextre de la ZCesb, plus tardif, est plus jeune que l’âge des unités qu’il affecte, donc postérieur à la mise en place des roches sédimentaires du Complexe de Laguiche dont l’âge de déposition est <2694 ±10 Ma (échantillon 18-WM-3073, Davis, 2019).

 

Références

Publications accessibles dans Sigéom Examine

Autres publications

Citation suggérée

Collaborateurs

Première publication

Anne-Marie Beauchamp, géo., M. Sc. anne-marie.beauchamp@mern.gouv.qc.ca (rédaction) Ghyslain Roy, géo. (coordonnateur); Patrice Roy, géo., Ph. D. (lecture critique); Simon Auclair, géo., M. Sc. (révision linguistique); Ricardo Escobar (montage HTML); Céline Dupuis, géo., Ph. D. (version anglaise).