Séance 4 : Travaux d’acquisition de connaissances géoscientifiques du MERN et de ses partenaires universitaires – Sous-provinces d’Abitibi et du Pontiac

Auteurs : Yannick Daoudene et Mélanie Beaudette (MERN)

Ce levé géologique préliminaire de la région du lac la Trêve (feuillets 32G13-NE et 32J04-SE) vise à raffiner la stratigraphie de cette région. Ce secteur est situé à la limite des sous-provinces d’Opatica au nord et de l’Abitibi au sud. Dans la moitié sud de la carte, la séquence de roches volcaniques et sédimentaires de l’Abitibi débute avec le Groupe de Roy. Celui-ci se compose principalement de basaltes coussinés et massifs appartenant aux formations d’Obatogamau et de Bruneau ainsi que de filons-couches de gabbro. Il présente aussi des ensembles de roches volcaniques felsiques ou intermédiaires et de roches sédimentaires attribués aux formations de Waconichi et de Blondeau; la première surmontant localement les formations d’Obatogamau et de Bruneau, alors que la seconde marque le sommet du Groupe de Roy. Le Groupe d’Opémisca sus-jacent est composé essentiellement des roches sédimentaires détritiques. À la base du Groupe d’Opémisca, la Formation de La Trêve présente des interstratifications de conglomérat polygénique et de grès. Au sommet, la Formation de Daubrée se compose de bancs de grès (arénite et wacke) et de mudstone. La plupart des polarités observées dans les groupes de Roy et d’Opémisca indiquent des sommets stratigraphiques vers le SE. Des plutons arrondis de syénite et de granite d’envergure kilométrique, peu ou non déformés, coupent l’ensemble volcano-sédimentaire. Bien que les roches présentent généralement un métamorphisme au faciès des schistes verts, elles montrent en bordure des plutons des assemblages minéralogiques typiques du faciès des amphibolites, voire des évidences de fusion partielle. Des dykes de diabase orientés NE-SW, d’épaisseur décamétrique et d’extension kilométrique, coupent l’ensemble des unités décrites précédemment. D’un point de vue métallogénique, plusieurs environnements géologiques favorables méritent d’être soulignés :

1) les roches volcanoclastiques des formations de Blondeau et de Waconichi pour les métaux usuels et précieux associés aux minéralisations de type SMV;

2) le gabbro de l’un des Dykes de l’Abitibi et de la bordure du Stock de Mildred pour les minéralisations magmatiques de Ni-Cu (± EGP);

3) la syénite du Stock de Saussure pour les minéralisations d’or et d’ETR.

Auteurs : Mélanie Beaudette et Yannick Daoudene (MERN)

La nouvelle carte géologique préliminaire de la région du ruisseau aux Alouettes (feuillet 32G13-SE), localisée à ~60 km à l’ouest de la ville de Chapais, résulte d’une campagne de terrain menée durant l’été 2022. Dans la carte géologique précédente, presque toutes les roches volcaniques de la moitié sud de la région constituaient un ensemble indifférencié identifié à Formation de Blondeau, laquelle constitue le sommet du second cycle volcanique du Groupe de Roy. Nos observations permettent maintenant de subdiviser Blondeau en sept unités informelles composées de coulées massives, coussinées et bréchiques, mafiques à felsiques, de roches volcanoclastiques intermédiaires à felsiques et de roches sédimentaires détritiques. Au sud, le Blondeau est en contact stratigraphique avec les roches volcaniques mafiques de la Formation de Bruneau, qui représente la base du second cycle volcanique du Groupe de Roy. Cette dernière formation est en contact tectonique au sud avec la Suite intrusive de Lapparent, formée de différentes unités de roches intrusives intermédiaires à felsiques. Au nord, les roches sédimentaires détritiques de la Formation de Daubrée, du Groupe d’Opémisca, sont en contact tectonique avec le Blondeau. Toutes les unités volcaniques et sédimentaires de la région sont coupées par des filons-couches mafiques d’envergure régionale : le Complexe d’Esturgeon dans le Groupe de Roy et le Filon-couche de Rita dans le Groupe d’Opémisca. Des plutons kilométriques intermédiaires à felsiques, de forme arrondie et peu ou pas déformés, coupent les unités décrites précédemment.

La plupart des critères de polarité observés dans le Blondeau indique un sommet stratigraphique vers le NW, ce qui, considérant l’orientation grossièrement E-W de la stratification, pourrait rappeler une séquence monoclinale. Cependant, quelques polarités vers le sud, ainsi que des trajectoires structurales et des linéaments magnétiques localement courbes évoquent la présence de plis serrés aux axes faiblement plongeants et aux traces de plan axial orientées parallèlement au grain structural régional.

En plus des indices en métaux usuels et précieux déjà reportés dans la région, nos travaux mettent en évidence quatre secteurs prometteurs qui sont associés à la présence : i) de zones d’altération volcanogènes et de sulfures massifs à la base d’une unité de roches volcaniques intermédiaires coussinées du Blondeau; ii) de fragments de sulfures massifs compris dans des roches volcanoclastiques intermédiaires du Blondeau; iii) de sulfures disséminés dans les gabbros du Complexe d’Esturgeon; et iv) de zones d’altération à épidote ± sulfures distribuées autour du Pluton de La Ribourde montrant des similitudes avec un contexte métallogénique de type skarn.

Auteurs : Maxym-Karl Hamel-Hébert et Antoine Brochu (MERN)

Une nouvelle carte géologique préliminaire de la région du lac Dickson (moitié sud du feuillet SNRC 32G11, échelle 1/50 000), à une trentaine de kilomètres au SW de la ville de Chapais, a été réalisée à la suite d’une campagne de terrain effectuée durant l’été 2022.

La région comprend les roches métasédimentaires de la Formation de Caopatina et les unités volcano-sédimentaires de la Formation d’Obatogamau, à la base du Groupe de Roy, qui sont principalement formées de coulées massives et coussinées de basalte porphyrique. Les travaux de cartographie montrent également la présence d’une nouvelle unité regroupant des coulées andésitiques massives, localement coussinées, des rhyolites et des tufs à lapillis. Les roches volcaniques situées immédiatement au NE de cette nouvelle unité présentent des compositions variant d’andésite à basalte andésitique. Elles contiennent beaucoup moins de phénocristaux de plagioclase qu’ailleurs dans la Formation d’Obatogamau et sont plus déformées. L’ensemble des unités volcaniques et sédimentaires est bordé au nord par les unités tonalitiques et dioritiques de la Suite intrusive de Lapparent et du Complexe d’Eau Jaune. Dans la portion SW de la zone cartographiée, le Complexe anorthositique d’Opawica est en contact concordant et localement déformé avec les roches volcaniques de l’Obatogamau. Toutes les unités archéennes de la région sont recoupées par des dykes mafiques NE-SW d’âge protérozoïque.

Les unités volcaniques et sédimentaires sont orientées WNW-ESE. Les indicateurs de polarité stratigraphique semblent montrer des sommets généralement dirigés vers le NE. La limite entre l’ensemble intrusif constitué par la Suite intrusive de Lapparent et le Complexe d’Eau Jaune, d’une part, et l’ensemble volcanique de la Formation d’Obatogamau, d’autre part, est marquée par une zone de forte déformation, le « couloir de Guercheville ». À l’intérieur de celui-ci, les roches présentent une foliation très bien développée, localement mylonitique. Le couloir montre une orientation WNW-ESE et se poursuit sur une longueur de plus d’une vingtaine de kilomètres pour une largeur atteignant 2 kilomètres.

Nos observations mettent en évidence plusieurs secteurs qui présentent un potentiel certain pour des minéralisations de type :

- volcanogènes (« SMV » et/ou filoniennes) encaissées dans des roches volcaniques felsiques ou basaltiques et associées à des anomalies magnétiques positives et électromagnétiques de type INPUT (p. ex le gîte de Fenton);

- hydrothermales-magmatiques associées à la circulation de fluides en bordure d’intrusions tardives de composition intermédiaire (p. ex en bordure du Pluton de Drouet);

- orogénique le long du couloir de déformation de Guercheville.

Auteurs : Octavio Vite-Sánchez, Pierre-Simon Ross (INRS-ETE) et Patrick Mercier-Langevin (CGC-Québec)

Les minéralisations de sulfures massifs volcanogènes (SMV) se forment depuis l’Archéen et présentent un contrôle stratigraphique et structural à l’échelle des districts miniers. Les causes de la fertilité plus importante de certains centres volcaniques ne sont que partiellement comprises, réduisant l’efficacité des modèles d’exploration pour ce type de minéralisation. Par exemple, le Groupe de Blake River (GBR), le plus jeune et l’un des plus restreints de la ceinture de roches vertes de l’Abitibi, contient près de la moitié du tonnage total de SMV de la ceinture. Ceci suggère des contrôles locaux et possiblement temporels sur les SMV à l’échelle de la ceinture.

La géochimie des roches volcaniques peut aider à comprendre les processus géologiques majeurs. C’est pourquoi la présente étude utilise les données géochimiques existantes sur les roches volcaniques à intermédiaires du GBR pour définir des groupes géochimiques, identifier les processus pétrogénétiques en cause et associer ceux-ci à la fertilité en SMV. La compilation utilisée contient 2241 échantillons comprenant des données géochimiques complètes (éléments majeurs et en traces incluant des éléments immobiles clés). Nous avons extrait à partir de cette base de données un sous-ensemble d’échantillons les moins altérés afin d’étudier le comportement des éléments majeurs. Les interprétations préliminaires montrent que certaines roches volcaniques mafiques à intermédiaires du GBR montrent un enrichissement en Ti et Fe qui résulterait d’un magma relativement anhydre au moment de la mise en place (< 0,4 % H₂O), alors que d’autres ne montrent pas l’enrichissement en Fe-Ti et se seraient formés à partir d’un magma plus riche en eau (0,4 à 2 % H₂O).

Les rapports d’éléments immobiles sont utilisés pour classifier les roches en plusieurs groupes et interpréter leur pétrogenèse. Nous identifions deux sources mantelliques principales pour les magmas mafiques du GBR, une source appauvrie (similaire aux N-MORB modernes) et une source relativement enrichie (ressemblant aux E-MORB). Ces magmas ont interagi avec une croûte existante (de type TTG?), un processus que nous modélisons grâce à des courbes d’assimilation et de cristallisation fractionnée sur le diagramme Th/Yb versus Nb/Yb. Les basaltes résultants sont classifiés en six groupes sur la base des deux sources mantelliques et du degré de contamination crustale allant de très faible (jusqu’à 5 %), faible (5 à 20 %) à modérée (plus de 20 %). Les andésites sont groupées selon la même approche et montrent des résultats similaires. Les roches mafiques à intermédiaires de type N-MORB sont plus abondantes que celles provenant de la source E-MORB. Les formations du GBR montrent des degrés divers d’assimilation crustale. Les SMV du GBR semblent préférentiellement associés aux roches contaminées de source E-MORB, comme celles de la Formation de Noranda.

Auteur : Hubert Mvondo (MERN)

La région de La Motte-La Corne est constituée de roches supracrustales et intrusives de la ceinture de roches vertes de l’Abitibi. Les roches supracrustales (environ 2730 à 2680 Ma) sont principalement composées de métabasaltes contenant des intercalations mineures de roches métasédimentaires. Cette séquence est déformée par deux événements D1 et D2 responsables des fabriques régionales S1 et S2. Les roches plutoniques (environ 2680 à 2641 Ma) forment un complexe de roches monzonitiques à granitiques et de granodiorites syn-D2 à tardi-D2 de taille et de forme variées. Cet ensemble rocheux est recoupé par des essaims de dykes mafiques protérozoïques d’orientation NE. Les foliations S1-S2 et les plis F2 orientés E-W, ainsi que les failles et les joints de direction NW-SE, NE-SW, E-W et N-S sont les éléments structuraux majeurs de la région.

La minéralisation lithinifère est associée à des corps felsiques (environ 2640 à 2628 Ma) à spodumène de 5 cm à 250 m de large et de quelques dizaines à centaines de mètres de long généralement localisés dans une zone de transition d’environ 3 km de large entre le complexe batholitique et les roches supracrustales. Des corps felsiques similaires sont également présents par endroits dans les batholites. Dans tous les cas, les corps felsiques sont orientés parallèlement aux structures régionales. En général, ils montrent un litage de composition et comprennent des dykes et des intrusions diapiriques. Les premiers se caractérisent par un rubanement à pendage abrupt, alors que les seconds montrent un rubanement subhorizontal à faiblement penté. La stratification est généralement parallèle aux épontes des corps felsiques. Les filons-couches felsiques sont rares et se trouvent surtout dans les charnières des plis P2 dans les roches supracrustales. La plupart des dykes se sont mis en place dans un régime extensif. Les veines de tension subhorizontales dans les structures diapiriques sont courantes par rapport aux dykes hybrides plus rares.

Dans tous les cas, les corps stratifiés peuvent être subdivisés en diverses unités lithologiques pegmatitiques, aplitiques, à quartz fumé et porphyriques à équigranulaires. Les proportions de ces quatre composantes lithologiques varient longitudinalement au sein d’une même intrusion et d’un corps intrusif à l’autre. Plusieurs générations de veines felsiques qui se recoupent sont également observées par endroits.

Les filons à spodumène semblent résulter de réactions entre des fluides hydrothermaux alcalins et des filons de quartz fumé préexistants. Ces réactions hydrothermales semblent avoir procédé par bréchification, dissolution et précipitation. Il est proposé que les corps felsiques de la région sont le résultat de multiples phases hydrothermales (ou magmatiques) qui suivent la mise en place des complexes batholitiques de La Motte et de La Corne.

Auteurs : Carl Guilmette, Isaac Siles Malta, Diogo Ribeiro (U. Laval), Adrian Rehm, Douglas Tinkham (Université Laurentienne), Bertrand Rottier, Georges Beaudoin (U. Laval), Mathijs A. Smit (UBC), Jeff H. Marsh (Université Laurentienne), Clifford G.C. Patten (Karlsruhe Institute of Technology), Taus R. C. Jørgensen (Université Laurentienne) et Crystal LaFlamme (U. Laval)

Auteurs : Antoine Godet, Carl Guilmette, Bertrand Rottier, Isaac Siles Malta, Diogo Ribeiro, Georges Beaudoin (Université Laval), Jeff H. Marsh, Douglas Tinkham (Université Laurentienne), Adrian Rehm, Taus R.C. Jørgensen (Université Laurentienne) et Mike A. Hamilton (University of Toronto)

Les sous-provinces métasédimentaires de la Province du Supérieur contiennent des informations essentielles sur le style tectonique et l’état thermique prévalant au cours de l’assemblage de ce craton néoarchéen. La Sous-province de Pontiac, dans le sud-est de la Province du Supérieur, est constituée de séquences turbiditiques métamorphisées associées à des intercalations mineures de roches volcaniques, le tout intrudé par des suites de roches plutoniques de différentes affinités géochimiques. La source, la chronologie et les relations de ces intrusions avec le métamorphisme, la déformation et la minéralisation sont encore mal définies. De nouvelles observations de terrain ainsi que des données géochronologiques de nature pétrologique, géochimique et isotopique (Lu-Hf sur zircon et U-Pb sur zircons et monazites) révèlent l’existence de trois événements plutoniques consistant en 1) des gneiss d’affinité TTG de moyenne pression datés à environ 2764 Ma, interprétés comme le socle local des séquences supracrustales du Pontiac; 2) des filons-couches et des plutons monzonitiques syndépositions datés entre 2700 et 2680 Ma (moyenne ℇiHf = 4,02; 2SE = 1,12) d’affinité sanukitoïde et calco-alcalins hautement potassiques juvéniles; et 3) un magmatisme granitique de type S provenant d’une fusion partielle prolongée des roches sédimentaires en profondeur daté entre environ 2675 et 2620 Ma. L’histoire magmatique de la Sous-province de Pontiac est compatible avec un modèle d’inversion tectonique impliquant une transition d’un rifting continental au-dessus d’un panache mantellique vers un épaississement de la croûte par l’assemblage de terranes ou l’imbrication tectonique. Les caractéristiques génétiques globalement similaires partagées par les provinces métasédimentaires du craton du Supérieur, notamment des épisodes de déposition des épaisses séquences de turbidites largement contemporains rapidement suivis par le plutonisme, la déformation, le métamorphisme et la migmatitisation, suggèrent que leur évolution s’est déroulée dans des conditions tectoniques comparables et remettent en question les modèles connus impliquant une accrétion séquentielle d’arcs.

Auteurs : Isaac Siles Malta, Antoine Godet, Carl Guilmette (U. Laval), Douglas Tinkham, Jeff H. Marsh (Université Laurentienne), Mathijs A. Smit (UBC), Georges Beaudoin, Bruna Coldebella, Crystal LaFlamme et Bertrand Rottier (U. Laval)