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

Résumé

Le pluton de Father fait partie de la zone volcanique nord de la Sous-province archéenne de l'Abitibi et se localise à 100 km à l'est de Lebel-sur-Quévillon et à 105 km au sud-ouest de Chibougamau. Il représente l'une des grandes masses granitoïdes qui caractérisent la Sous-province de l'Abitibi. Il est de forme allongée NE-SO, se compose de plusieurs faciès allant de tonalitiques à granodioritiques et il est bordé au nord et au sud respectivement par deux structures majeures de direction E-0 que sont les failles de Doda et d'Hébert. Deux autres failles (Cl et C2) sont localisées à l'intérieur du pluton dans sa partie SO. Ces failles majeures sont interprétées avoir joué un rôle majeur dans l'acheminement du magma et surtout dans la mise en place du pluton.

Le pluton de Father comprend plusieurs faciès de chimies différentes. Ces faciès sont calcoalcalins, méta-alumineux à peralumineux et les résultats de cette étude suggèrent un lien par processus de cristallisation fractionnée. Les phases minérales impliquées dans le fractionnement sont: la hornblende, la biotite, l'oligoclase, l'apatite et l'allanite. Les patrons de terres-rares (ETR) du pluton montrent un enrichissement de terres-rares ETR légères par rapport aux terres-rares ETR lourdes. Un enrichissement en Ta remarqué dans la granodiorite est probablement lié à l'accumulation de la magnétite (en partie) et de la titanite dans ce faciès (Ta= 2 à 5 ppm dans la roche). L'abondance de la titanite et de la magnétite (Ta= 2 à 4 ppm) est corrélée avec l'abondance du Ta dans la phase granodioritique.

L'analyse structurale des sections XZ (perpendiculaires à la foliation et parallèles à la linéation) montre deux familles d'orientation des minéraux, la première famille, constitue l'orientation dominante et correspond au plan de cisaillement (C). Cette orientation acquise dés le début et persiste jusqu'à la fin de l'écoulement magmatique, tel que suggéré par l'orientation parallèle du quartz à celle des minéraux ferromagnésiens. La deuxième famille représentée par de gros grains de feldspath potassique et quelques grains isolés de biotite et/ou de hornblende représente probablement le plan S. Cette deuxième disposition témoigne de l'effet combiné de l'orientation préférentielle (croissance orientée) de ces minéraux et de l'orientation en tuiles résultant des derniers événements tectoniques régionaux.

À l'échelle du pluton, deux familles de foliations de pendage abrupt sont reconnues. La foliation principale occupant la presque totalité du pluton est orientée NE-SO et est parallèle à l'allongement du pluton. La seconde famille orientée SE-NO est bien développée dans la partie SO du pluton. La foliation NE-SO prédominante correspond à l'état magmatique lors de la mise en place des faciès dans lesquels elle est développée. Pour la foliation SE-NO, trois hypothèses sont émises; il peut s'agir: 1) d'une structuration correspondant à l'influence de la bordure et du contact du pluton avec l'encaissant tonalitique; 2) d'une fabrique influencée par le cisaillement SE-NO observé dans ce secteur; 3) d'un vestige d'un écoulement précoce repris par l'activité de la zone de cisaillement Cl.

Le modèle proposé pour le pluton de Father est une mise en place dans une zone de "pull-apart". Le jeu des failles de Doda et d'Hébert, serait responsable de la formation d'une zone d'extension localisée. Dans cette zone, on assiste également à la formation d'un réseau de failles secondaires en échelon (famille Cl) et par la suite, après consolidation des faciès tonalitiques, une autre famille à 90° de la première (famille C2) se développe. Ce sont ces familles de failles qui ont guidées et facilitées l'injection des différents faciès du pluton de Father sous forme de feuillets (foliation verticale et linéation subhorizontale).

L'analyse de la biotite, de la hornblende et du plagioclase nous amène à conclure que le pluton de Father s'est mis en place à une température de 750°C ± 50°C sous des pressions de mise en place variant de 140 MPa (4 km) pour les faciès granodioritiques et 290 MPa (9 km) pour les faciès tonalitiques. Ceci suggère que les différents faciès du pluton de Father se sont mis en place à des niveaux différents dans la croûte.

Cette étude permet de démontrer le rôle joué par les failles lors de l'acheminement et surtout de la mise en place du magma. Ceci montre l'importance des études structurales des plutons associés aux failles majeures dans l'élaboration des modèles d'évolution des chaînes orogéniques en général et de la Sous-province de l'Abitibi en particulier.