Caractérisation pétrographique et lithogéochimique des unités lithologiques

La Sous-province de l’Abitibi , qui fait partie de la Province de Supérieur, est la plus grande ceinture archéenne de roches vertes au monde (Goodwin et Riddler, 1970; MER-OGS, 1984; Card, 1990; Chown et al., 2002; Thurston et al., 2008). Elle fait plus de 300 km par 700 km et s’étend de l’Est de l’Ontario à l’Ouest du Québec. Elle est dominée par des bandes de roches volcaniques mafiques, ultramafiques et felsiques séparées par des unités sédimentaires, l’ensemble ayant subi l’orogénie kénoréenne marquée par plusieurs phases de déformation (Dimroth et al., 1983a; Imreh, 1984; Chown et al. 1992).

La Sous-province de l’Abitibi est bordée au Sud par la Sous-province de Pontiac, essentiellement de nature métasédimentaire (grauwackes, mudrocks, schistes) avec des âges compris entre 2685 et 2672 Ma (Davis, 2002), au sein de laquelle sont intercalés quelques horizons de volcanites mafiques et ultramafiques. Cet ensemble a été interprété comme un prisme d’accrétion témoignant d’une subduction vers le nord (Ludden et al., 1986; Daigneault et al., 2004). Au Nord, la Sous-province de l’Abitibi est bordée par la Ceinture de l’Opatica (MER-OGS, 1984; Hocq, 1990; Thurston et al., 2008), composée principalement d’orthogneiss et de granitoïdes.

La Sous-province de l’Abitibi est découpée en deux parties principales par une faille régionale majeure d’orientation Est-Ouest. Il s’agit de la faille de Destor PorcupineManneville (FDPM), qui sépare la Zone Volcanique Sud (ZVS) de la Zone Volcanique Nord (ZVN) (Chown et al., 1992; Mueller et al., 1996). Plus au Sud, la faille CadillacLarder Lake (FCL) marque la bordure sud de la Sous-province de l’Abitibi en séparant celle-ci de la Sous-province de Pontiac (Dimroth et al., 1983a; Daigneault et al., 2002). Ces deux failles sont associées génétiquement et spatialement à des minéralisations aurifères orogéniques et elles sont interprétées comme des structures d’échelle crustale (Norman, 1943; Latulippe, 1976; Imreh, 1984; Robert, 1989; Daigneault et Archambault, 1990; Daigneault, 1996; Daigneault et al., 2002).

La ZVS consiste en un assemblage volcano-sédimentaire supracrustal composé de volcanites et volcanoclastites felsiques à ultramafiques séparées par des bandes de roches sédimentaires (Chown et al. 1992, MER-OGS, 1984; Hocq, 1990; Thurston et al., 2008). Ces unités ont une orientation générale E-W avec un fort pendage vers le Nord (Imreh, 1984; Pilote et al., 2000; Card, 1990; Chown et al., 1992; Dimroth et al., 1982). Une schistosité de flux fortement pénétrative d’orientation Est-Ouest marque le grain structural régional (Daigneault et al., 2004). Cet assemblage volcano sédimentaire est recoupé par de nombreux corps plutoniques de composition granitoïde variée et d’âges synvolcaniques à tarditectoniques (Chown et al., 2002). Le métamorphisme régional est au faciès des schistes verts, mais atteint le faciès des amphibolites dans des auréoles de contact autour des plutons tarditectoniques (Dimroth et al., 1983b; Imreh, 1984; Hocq, 1990).

STRATIGRAPHIE DE LA SÉQUENCE VOLCANOSÉDIMENTAIRE DE LA ZONE VOLCANIQUE SUD 

La Zone Volcanique Sud (Imreh, 1984; Chown et al., 1992; Pilote et al.,1997; Scott et al., 2000) comprend plusieurs unités ou groupes à dominance volcanique ainsi que plusieurs unités sédimentaires d’âges et de faciès variés. Parmi les unités volcaniques, on reconnait le Groupe de Blake River situé à l’ouest de notre région, et les groupes de Louvicourt et de Malartic qui sont présents dans le secteur d’étude et qui se poursuivent vers l’est. Les roches sédimentaires des groupes de Kewagama, de Cadillac et de Timiskaming se sont déposées postérieurement à la mise en place des roches volcaniques (Davis, 2002).

Une description sommaire des différentes unités stratigraphiques est présentée dans les paragraphes suivants. Ces descriptions se basent essentiellement sur les travaux de Imreh (1984), Desrochers et al. (1993a, 1993b, 1996a, 1996b), Chartrand (1991), Tourigny et al. (1998), Dimroth et al. (1982, 1983a, 1983b), ainsi que sur ceux rapportés par Pilote et al. (2000).

Le Groupe de Malartic (2714 à 2706 Ma, Pilote et al., 1999) se compose, de la base vers le sommet, des formations de La Motte-Vassan, de Dubuisson et de Jacola. On y retrouve principalement des roches volcaniques ultramafiques-mafiques et volcanoclastiques felsiques à (Imreh, 1984; Pilote et al., 2000).

Le Groupe de Louvicourt (2705 à 2702 Ma; Pilote et al., 1999; Scott et al., 2002) est composé de la Formation de Val-d’Or à la base et de la Formation de Héva au sommet. Ces formations exposent des roches volcaniques et volcanoclastiques felsiques à mafiques (Imreh, 1984; Pilote et al., 2013).

Le Groupe de Blake River (2696 à 2704 Ma, Mueller et al., 2012; McNicoll et al., 2014) contient, de la base vers le sommet, les formations de Hébécourt, de ReneaultDufresnoy et de Bousquet. On y retrouve principalement des roches volcaniques felsiques à mafiques (Dimroth et al., 1982; Goutier, 1997; Goutier et al., 2007; Goutier et Melançon, 2007; Goutier et al., 2009). Le Groupe de Blake River consiste en une suite volcanique tholeiitique, transitionnelle, et calco-alcaline sous-marine (Dimroth et al., 1982; Goutier, 1997; McNicoll et al, 2014 et références incluses). Il s’agit de la plus jeune séquence volcanosédimentaire de la Sous-province de l’Abitibi (Corfu et al., 1989; Mortensen, 1993; Thurston et al., 2008).

Le Groupe de Kewagama (<2685 ± 3 Ma, Davis, 2002) contient les formations de Caste et de Mont-Brun. Il est composé de roches sédimentaires, principalement des grès, des pélites, des conglomérats et des horizons de formation de fer rubanées au faciès oxyde (Imreh, 1984; Lajoie et Ludden, 1984; Pilote et al., 2000) .

Le Groupe de Cadillac (<2686 ± 3 Ma, Davis, 2002) est composé de roches sédimentaires, principalement des conglomérats, des wackes, des grès, des siltstones et des formations de fer rubanées au faciès oxyde (Bouchard, 1980). La bordure sud du Groupe de Cadillac marque le début de la Zone Tectonique de Cadillac (ZTCL; Robert, 1989).

Le Groupe de Timiskaming (2675 ± 3 Ma, Davis, 2002) contient les roches sédimentaires les plus récentes de la Zone Volcanique Sud. Il est composé essentiellement de roches sédimentaires de faciès fluviatile (Muel1er et Donaldson, 1992) comme des conglomérats polygéniques et des grès localement interlités avec des roches volcaniques (Dimroth et al., 1982). Le Groupe de Timiskaming repose en discordance sur les séquences volcaniques et sédimentaires plus anciennes et il montre une association spatiale avec la Faille de Cadillac-Larder Lake (Dimroth et al., 1982).

Le Groupe de Piché se compose principalement de roches volcaniques mafiques à ultramafiques et montre une association spatiale avec la faille de Cadillac-Larder Lake (Latulippe, 1976; Imreh, 1984; Landry 1991). La nature précise du Groupe de Piché est encore mal comprise. Une datation de 2709 Ma a été publiée pour une unité intrusive qui recoupe le Piché (Pilote et al., 2014).

Au sud de la zone volcanique sud, se retrouve le Groupe de Pontiac (2685 ±3 Ma, Davis, 2002) qui se compose principalement de grauwackes, de grès, de mudstones et de pélites (Lajoie et Ludden, 1984; Imreh, 1984; Pilote et al., 2000). Le contact entre le Pontiac et la ZVS est marqué par la présence de la Faille de Cadillac aussi désignée Faille de Cadillac-Larder Lake ou zone tectonique de Cadillac par différents auteurs (Dimroth et al., 1983a; Imreh, 1984; MER-OGS 1984, Robert, 1989; Hocq, 1990; Thurston et al., 2008).