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DIRECTION DE LA RECHERCHE GÉOLOGIQUE

Directeur: J.-L. Caty

SERVICE GÉOLOGIQUE DE QUÉBEC

Chef: J.-M Charbonneau

SERVICE GÉOLOGIQUE DU NORD-OUEST

Chef : A. Simard

Manuscrit soumis le 93-04-29

Accepté pour publication le 93-12-07

Lecteur critique

J.-P. Lalonde

Coordonnateur

M. Hocq

Éditeur

C. Dubé

Dessin assisté par ordinateur

J. Fournier, P. Brouillette, R. Carignan et M. Rioux Préparé par la Division de l'édition (Service de la géoinformation, DGEGM) Dépôt légal - Bibliothèque nationale du Québec, 1994

ISBN : 2-551-13934-1

© Gouvernement du Québec.

Avant-propos

La dernière publication du ministère des Ressources naturelles du Québec (MRN)

à traiter de la géologie générale du Québec date de plus de vingt ans. Il s'agit de la

plaquette S-110, intitulée Géologie et ressources minérales du Québec (MRN, 1969) qui abordait, de façon succincte, la géologie du Québec et certaines de ses ressources

minérales. Cette plaquette a été rédigée à une époque où la couverture géologique de la

province était loin d'être complétée au 1:500 000.

Depuis, la carte géologique du territoire québécois a été à peu près terminée à

l'échelle de 1:250 000, à l'exception de zones éloignées du centre, de l'est et de l'extrême nord-est, qui ne sont pas reconnues pour leur potentiel économique et où il est de plus en plus onéreux de travailler. Depuis 1980, l'essentiel de l'Abitibi et une partie de la Gaspésie et de l'Estrie ont été revus au 1:20 000, alors que la Fosse de l'Ungava a été cartographiée au 1:50 000 par le MRN et par la Commission géologique

du Canada. Les résultats des travaux géologiques ont été intégrés et présentés dans la

série des cartes de gîtes minéraux au 1:250 000 (Avramtchev et Fiché, 1981 ; Avramtchev et LeBel-Drolet, 1979, 1981; Avramtchev, 1982, 1983 et 1984; Avramtchev et al.,

1989, 1990), et sur la Carte géologique et la Carte minérale du Québec (Avramtchev,

1985, 1986).

Ainsi, le ministère des Ressources naturelles du Québec a jugé opportun de faire le point sur la géologie de la province dans un document qui soit à la fois utile à la plupart des géologues qui oeuvrent au Québec, et suffisamment accessible au grand public. Il ne s'agit donc pas ici d'une monographie exhaustive qui tendrait à exposer tous et chacun des phénomènes géologiques répertoriés. Géologie du Québec constitue une mise au point de la géologie générale du Québec au début des années 1990. Son objectif est d'exposer et de faire mieux comprendre la structure et l'évolution dans le temps de cette partie de la croûte continentale de l'Amérique du Nord. Ce document a été rédigé par un groupe de géologues de la Direction de la recherche géologique du MRN dont les noms apparaissent à chaque chapitre. Outre les cartes géologiques, ce document tient compte de travaux d'analyse et de synthèse de

niveau académique, dont les résultats ont été publiés dans des monographies régionales,

des mémoires et des publications spécialisées aussi bien au Canada qu'à l'extérieur du

pays.

Géologie du Québec a été subdivisé par provinces géologiques ; toutefois, eu égard

à leur importance dans l'économie minérale du Québec, les sous-provinces de l'Abitibi et du Pontiac ont fait l'objet de deux chapitres distincts; un chapitre consacré au Quaternaire termine l'ouvrage. L'accent est mis surtout sur l'agencement lithologique et tectonique des unités géologiques dans chaque province ou sous-province, afin de faire ressortir suffisamment leur composition, leur constitution et leur formation. Dans chaque province géologique, l'aspect économique a été abordé et résumé pour en traduire l'importance du potentiel minéral. IV Par son contenu et son format, Géologie du Québec ne remplace donc aucun des documents descriptifs antérieurs (par exemple : Denis et Dresser, 1946 ; Dresser et Denis, 1951; Stockwell, 1965 ; Douglas, 1970). Il donne un aperçu plus moderne de la géologie du Québec et il devrait permettre ainsi une lecture nouvelle de la Carte géologique et de la Carte minérale du Québec. À cet effet, les illustrations en couleurs du document réalisées par la Division de l'édition, font appel à des techniques informatiques de pointe. Le lecteur qui voudra compléter son information pourra utiliser à loisir la liste des références choisies, qui est cependant loin d'être exhaustive. D'autres trouveront

peut-être avantage à se référer à des dictionnaires de géologie (Foucault et Raoult,

1988; Bates et Jackson, 1987), à des ouvrages de géologie générale, comme celui de

Landry et Mercier (1992) ou à des guides pratiques d'identification des roches (Hébert,

1994) ou des minéraux (Ledoux, 1990).

Table des matières

Page

AVANT-PROPOS III

INTRODUCTION (Michel Hocq) 1

Historique 1

Géologie générale 3

LA PROVINCE DU SUPÉRIEUR (Michel Hocq) 7

Introduction 7

Géologie 7

Partie méridionale 11

Sous-provinces de l'Abitibi et du Pontiac 11

Sous-province d'Opatica 11

Sous-province de Nemiscau 13

Sous-province d'Opinaca 14

Sous-province de La Grande 14

Sous-province d'Ashuanipi 15

Partie septentrionale 16

Sous-province de Bienville 16

Sous-province de Minto 16

Interprétation géologique 17

Évolution postkénoréenne de la Province du Supérieur 17

Minéralisations 19

LES SOUS-PROVINCES DE L'ABITIBI ET DU PONTIAC

(Michel Hocq et Pierre Verpaelst) 21

Introduction 21

Historique 24

Camps miniers 24

Géologie 24

Roches volcaniques 25

Roches sédimentaires 27

VI

Roches plutoniques 28

Métamorphisme 31

Géochronologie 31

Structure 32

Modèles géotectoniques 32

Évolution postarchéenne 37

SYNTHÈSE DES GISEMENTS MÉTALLIFÈRES

DANS LE NORD-OUEST QUÉBÉCOIS (Francis Chartrand) 39

Introduction 39

Gîtes aurifères mésothermaux 39

Gîtes aurifères filoniens quartzifères 39

Gîtes aurifères pyriteux 41

Modèle génétique des gisements aurifères mésothermaux 42

Gîtes de sulfures massifs volcanogènes 42

Géologie 42

Modèle génétique 45

Gîtes magmatiques de Ni, de Cu et d'éléments du groupe des platinoïdes (EGP) 45 Gîtes de Fe-Ti-V associés à des intrusions mafiques 45 Gîtes de type porphyre cuprifère (± Au) 45

Gîtes pegmatitiques d'éléments rares 46

GÉOLOGIE ET GITES MINÉRAUX DE L'OROGÈNE

DU NOUVEAU-QUÉBEC ET DE SON ARRIÈRE-PAYS (Thomas Clark) 47

Introduction 47

Cadre géologique régional 47

Stratigraphie et paléogéographie de la Fosse du Labrador 48

Introduction 48

Dykes de diabase paléoprotérozoïques 48

Premier cycle de dépôt 48

Deuxième cycle de dépôt 50

Troisième cycle de dépôt 52

Intrusions post-tectoniques 52

Les gneiss du domaine de Laporte et de la zone de Rachel 52 Subdivisions et lithofaciès de la Province de Rae 52 Déformation et métamorphisme dans la Fosse du Labrador et la Province de Rae 55

Évolution postpaléoprotérozoïque 56

Modèles tectoniques 57

L'Orogène Torngat 57

Corrélation des événements tectoniques 60

Géologie économique 60

GÉOLOGIE DE LA FOSSE DE L'UNGAVA, NOUVEAU-QUÉBEC (Daniel Lamothe) 67

Introduction 67

Lithostratigraphie 67

VII

Le socle archéen 67

La Fosse de l'Ungava 69

Le domaine sud 69

Le Groupe de Lamarche 69

Le Groupe de Povungnituk 69

Le Groupe de Chukotat 71

Le domaine nord 71

Le Groupe de Watts 71

Le Groupe de Parent 72

Le Groupe de Spartan 72

Le Groupe de Perrault 72

Le terrane de Narsajuaq 72

Dykes de diabase 72

Évolution structurale 72

Métamorphisme 73

Géologie économique 73

LA PROVINCE DE GRENVILLE (Michel Hocq) 75

Introduction 75

Historique 75

Géochronologie 76

Subdivisions 77

Subdivision de Wynne-Edwards 77

Subdivision de Rivers et al. 78

Le Parautochtone 82

La zone de faille de charriage de l'Allochtone (ABT) 84

L'Allochtone polycyclique 85

La zone de faille de l'Allochtone monocyclique (MBBZ) 86

L'Allochtone monocyclique 87

Les suites intrusives dans l'Allochtone 88

Événements hadryniens et phanérozoïques 90

Géologie économique 90

Métaux de base et métaux précieux: zinc, cuivre, plomb, nickel, or, argent 91

Titane, zirconium, phosphate 93

Fer 93

EGP 93

Silicium 93

Calcium, magnésium; carbone; aluminium 93

Molybdène; uranium, thorium; niobium, tantale 94

LA PLATE-FORME DU SAINT-LAURENT ET LES APPALACHES

(Daniel Brisebois, Joël Brun) 95

Introduction 95

Plate-forme du Saint-Laurent 97

Plate-forme des Basses-Terres du Saint-Laurent 100

Plate-forme d'Anticosti 102

VIII

Appalaches 104

Le Cambro-Ordovicien 104

Zone de Humber 104

Silicoclastites et volcanites du Protérozoïque et du Cambrien inférieur et moyen 104 Silicoclastites et calcaires du Cambrien supérieur et de l'Ordovicien inférieur et moyen 107 Flyschs silicoclastiques de l'Ordovicien moyen et supérieur 107

Zone de Dunnage 107

Complexes ophiolitiques 107

Mélanges tectoniques et sédimentaires 108

Séquences volcaniques 108

Séquences sédimentaires 108

Le Siluro-Dévonien 109

Le Permo-Carbonifère 110

Roches magmatiques; astroblèmes 110

Modèle géodynamique 113

Hadrynien : première phase tectonique d'extension (genèse de l'océan Iapetus) 113 Cambrien : première phase tectonique de compression (orogenèse penobscotienne) 113 Ordovicien : deuxième phase tectonique de compression (orogenèse taconienne) 113

Silurien : régression-transgression 116

Dévonien : troisième phase tectonique de compression (orogenèse acadienne) 116 Carbonifère-Permien : quatrième phase tectonique de compression (orogenèse alléghanienne) 116 Trias - Jurassique - Crétacé : deuxième phase tectonique d'extension (genèse de l'océan Atlantique) 116

Géologie économique 117

Gaspésie 117

Estrie - Basses-Terres 117

LE QUATERNAIRE (Ghismond Martineau, Michel Hocq) 121

Introduction 121

Stratigraphie 123

Sédiments antéwisconsiniens 123

Wisconsinien inférieur et moyen 123

Wisconsinien supérieur 125

Géologie économique 128

CONCLUSION (Michel Hocq) 129

RÉFÉRENCES 131

Introduction

MICHEL HOCQ

Historique

La cartographie géologique d'un territoire aussi vaste que celui du Québec (plus de 1 540 000 km), qui repré- sente près de trois fois la superficie de la France, s'est étalée sur plus d'un siècle; elle est à peu près complétée actuellement au 1:250 000. Alors qu'elle n'était encore qu'une abstraction au cours des années 1950 et une mosaïque encore disparate à la fin des années 1960 (compilation supervisée par A. Laurin, 1969), la Carte géologique du Québec, à l'échelle de 1:1 500 000, a finalement vu le jour au début des années 1980 (Avramtchev, 1985). C'est le résultat de la compilation et de l'homogénéisation d'une foule de travaux effectués principalement au cours des trente dernières années (1953-1983) précédant sa parution, par les institutions gouvernementales fédérale (la Commission géologique du Canada) et provinciale (le ministère des Mines; le ministère des Richesses naturelles ; le ministère de l'Énergie et des Ressources; l'actuel ministère des Ressources naturelles), ainsi que par les compagnies d'exploration minière. Établir et mettre à jour une telle carte géologique représente une oeuvre de longue haleine. À défaut de devenir rapidement obsolète, la carte géologique doit être sans cesse reprise pour répondre au niveau d'excel- lence et d'exactitude exigé par l'avancement de la science géologique en général et par l'industrie minière en parti- culier. Il faut donc s'attendre à ce que l'édition actuelle de cette carte soit revue de façon sectorielle dès la fin de la décennie. Il serait chimérique de vouloir quantifier tous les montants investis par notre société, depuis le tout début, dans la cartographie géologique, géophy- sique et minière et dans la recherche géologique en général. Ils sont énormes à l'évidence, et supérieurs à une bonne dizaine de milliards de dollars (en dollars courants); à titre d'exemple, la seule cartographie du Québec au 1:20 000 représenterait à elle seule un investissement de plus de deux milliards de dollars. C'est une raison supplémentaire pour conserver, compiler, améliorer, corriger et mettre en valeur les données géologiques, qui constituent un capital énorme pour la société québécoise. En plus de refléter l'évolution des idées de cette discipline, les diverses générations de cartes et de rapports géologiques permettent aussi de suivre l'évolution sociologique et économique d'une société comme la nôtre, notamment sur le plan du développement du territoire et de la mise en valeur des ressources du Québec. La cartographie géologique du Québec s'est effectuée dès le milieu du siècle dernier à partir des rives du Saint-Laurent et de la rivière des Outaouais en direction du coeur de la Gaspésie et des premiers contreforts du Bouclier canadien. Elle s'est intensifiée et diversifiée au fur et à mesure que le déboisement et la colonisation facilitaient la pénétration à l'intérieur des terres, et que les moyens de locomotion évoluaient. Il s'agit d'abord d'une cartographie linéaire, le long des principaux chemins, des chemins de fer et des voies d'eau navigables au cours de la bonne saison (mai à octobre). Au tournant du siècle dernier, plusieurs expéditions de reconnaissance dans le moyen Nord, menées par des géologues de la Commission géologique du Canada, s'échelonnaient même sur deux années, avec hivernage sur place. La cartographie systématique a suivi. Il s'agissait principale- ment de cartes géologiques levées à l'échelle de un mille au pouce, qui couvraient généralement une super- ficie de quinze minutes de côté, soit quelque 500 km2; une cartographie plus détaillée fut menée par quart de canton (environ 60 km2) et à l'échelle du quart de mille au pouce dans chacune des régions minières qui se sont ouvertes, principalement en Abitibi. L'utilisation de l'hydravion, et ultérieurement celle de l'hélicoptère, ainsi que l'augmentation des ressources financières après la Seconde Guerre mondiale, pour répondre aux demandes de l'industrie minière, ont permis une grande mobilité et un accès rapide au moyen Nord et aux terres autrement inaccessibles de l'extrême nord et du nord-est de la province. C'est au cours des années 1960 qu'a été donné le maximum de l'effort dans la cartographie de recon- naissance. Au-delà du cinquante-deuxième parallèle,

80° 76° 72° 64° 60`

76° 72°

58• 56

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kilomètres PFB \ / _ ZO --NI / /~ ~ - "1../ ' ZONE D'AVALON

46°

56°

62°

a) CARTE TECTONIQUE * Astroblèmes Faille inverse Discordance d'érosion Limites de sous-provinces et de terrains Faille dextre %~ Frontière Faille; front tectonique; limite de terrain Faille senestre

Réservo,

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46°-~ \

ONTARIO TCL ETATS-UNIS NOUCOSSEVELLE-E 0 50 100 _ontréal

76' 72` kilomètres 68° 64°

6'

SaintLac -Jean

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CARTE GÉOLOGIQUE b)

84 80- Ivujivik

76 72° ÎLE DE 68 BAFFIN

64' 60" 56

Kanglqsujuaq

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Baie d'Ungava

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