Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les failles jouent un rôle important dans l'évolution structurale des chaînes orogéniques. Dans le cas de la Sous-province de l'Abitibi, de nombreuses failles sont invoquées dans les différents modèles d'évolution proposés dans la littérature, mais peu sont bien documentées. Ces failles sont généralement interprétées à partir des relations stratigraphiques, structurales et géophysiques régionales, et non par leurs caractéristiques intrinsèques. Comme la nature et l'importance de ces failles, ou couloirs de déformation, ne sont pas bien définies, le terme discontinuité structurale est proposé pour invoquer l'ensemble de ces structures régionales. Ce travail présente donc l'évolution structurale d'un secteur de l'Abitibi, interprétée à partir de l'analyse des discontinuités structurales qu'il contient. Les principales discontinuités du secteur étudié sont celles de Lyndhurst et de Macamic.

La discontinuité de Lyndhurst représente un contact stratigraphique important de la Sous-province de l'Abitibi; elle sépare les unités volcaniques des groupes de Hunter Mine, au nord-est, et de Roquemaure-Stoughton, au nord-ouest, des basaltes du Groupe de Kinojévis au sud. Elle est soulignée par une anomalie électromagnétique (input) continue sur plus de 100 km et causée par des horizons d'argilite graphiteuse à l'intérieur de la bande sédimentaire de la Formation de Lois. Les roches situées de part et d'autre de la discontinuité de Lyndhurst montrent peu de déformation sauf pour un certain secteur qui correspond à une importante zone d'altération hydrothermale volcanogène ayant causé la séricitisation et la chloritisation de la rhyolite. Les contenus en phyllosilicates des rhyolites altérées font diminuer significativement la compétence de ces roches et la déformation s'y localise préférentiellement. On retrouve donc des rhyolites très schisteuses dans un environnement où d'autres lithologies ne laissent voir que peu de déformation. La linéation d'étirement associée à cette schistosité est généralement mal développée et subverticale. L'étude microscopique des rhyolites déformées, et principalement des horizons à phénocristaux de quartz, renseigne sur deux aspects importants de la déformation: les éléments structuraux montrent une constante symétrie et, quoique les roches soient bien schisteuses, la déformation pourrait être de faible magnitude.

La zone de déformation associée à la discontinuité de Lyndhurst est interprétée comme le résultat d'une déformation coaxiale de faible amplitude. La discontinuité de Lyndhurst représente vraisemblablement une faille normale contemporaine à la mise en place des unités tholéiitiques du Groupe de Kinojévis. La Formation de Lois constitue le prisme sédimentaire en marge de la faille et compose la base du Groupe de Kinojévis à cet endroit. Cette faille a été réactivée, de façon inverse, lors de la déformation.

La discontinuité de Macamic, pour sa part, ne représente pas de contact stratigraphique important. Elle se manifeste par une zone de cisaillement de près de 4 km d'épaisseur et continue sur plus de 130 km. Cette zone de cisaillement est caractérisée par une forte anisotropie planaire subverticale et de direction nord-ouest - sud-est considérée comme une foliation mylonitique. Cette foliation pénétrative est accompagnée d'une linéation d'étirement subhorizontale très bien développée. Aussi bien à l'échelle microscopique que mésoscopique, de nombreux indicateurs de sens de cisaillement dextres sont observés. Ce mouvement dextre est aussi mis en évidence, à l'échelle macroscopique, par la déflexion de la bande sédimentaire de Chicobi. Cette déflexion permet d'évaluer un rejet horizontal d'environ 25 km.

L'évolution du secteur étudié s'est déroulée en quatre étapes. Il y eut d'abord édification de centres volcaniques felsiques (Groupe de Hunter Mine) sur un arc immature composé principalement de roches basaltiques. Cet arc immature constitue la zone volcanique nord de l'Abitibi. Dans la partie sud de cette zone, les unités rhyolitiques ont été recouvertes par les laves komatiitiques du Groupe de Roquemaure-Stoughton et il y a eu ouverture d'un bassin bordé au nord par la discontinuité de Lyndhurst. Ce bassin a contrôlé la sédimentation de la Formation de Lois qui fût recouverte par les basaltes du Groupe de Kinojévis. Un premier incrément de déformation a causé le chevauchement des roches de la zone volcanique nord sur celle du sud, et il y a eu développement de failles de chevauchement à l'intérieur de l'arc de la zone nord. Ces structures de chevauchement sont bien illustrées par les profils séismiques du projet Lithoprobe Abitibi-Grenville. Probablement en raison de son orientation particulière, la discontinuité de Lyndhurst, contrairement à d'autres contacts stratigraphiques majeurs, n'a été que peu réactivée lors de cette déformation. Finalement, un épisode de transpression dextre a causé le développement des discontinuités nord-ouest - sud-est (Macamic). Ces discontinuités recoupent à la fois la stratigraphie régionale et les structures de chevauchement.

Les résultats obtenus peuvent s'intégrer dans certains des modèles d'évolution proposés. Cependant, le caractère synvolcanique de la discontinuité de Lyndhurst est un paramètre qui la distingue de la plupart des autres discontinuités est-ouest connues. Il est probable que ce caractère ait été totalement oblitéré dans le cas de ces discontinuités. Cette particularité démontre donc l'importance des études structurales ponctuelles dans le but d'en arriver à un modèle d'évolution structurale complet et rigoureux pour la Sous-province de l'Abitibi.