Volcanologie, stratigraphie et géochimie du Groupe de Parent, Domaine Nord de l'Orogène de l’Ungava.

Beaudette, Mélanie (2021). Volcanologie, stratigraphie et géochimie du Groupe de Parent, Domaine Nord de l'Orogène de l’Ungava. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de la terre, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 128 p.

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Résumé

Le Groupe de Parent est situé dans le Domaine Nord de l’Orogène de l’Ungava (Québec, Canada). Il est constitué de roches volcaniques principalement mafiques à intermédiaires, métamorphisées aux faciès des schistes verts et des amphibolites. Le Domaine Nord, conjointement avec le Domaine Sud, est mieux connu sous le nom de ceinture de Cape Smith, fameuse pour ses gisements de Ni-Cu-EGP. Or, contrairement au Domaine Sud, le Groupe de Parent est très peu documenté. La stratigraphie et l’environnement de formation de la séquence volcanique sont à déterminer, l’âge du Groupe de Parent est mal connu, tout comme sa place dans l’Orogène de l’Ungava. Bien que des minéralisations contiennent des valeurs jusqu’à 189 g/t Au, le Groupe de Parent reste assez peu exploré. En résumé, une amélioration de l’état des connaissances de la région est nécessaire. Pour ce faire, ce projet de recherche sur le Groupe de Parent a été développé en partenariat avec le Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN) du Québec. Les objectifs étaient de définir des unités lithogéochimiques, d'intégrer ces unités dans une carte géologique précise du feuillet SNRC 35G11 et de préciser le contexte volcanique, pétrologique et tectonique du Groupe de Parent. Les principales méthodes utilisées sont les observations de terrain, de lames minces et de photos d’échantillons prises en conditions contrôlées, la cartographie détaillée d’affleurements clés ainsi que l’interprétation des nouvelles données géochimiques et géochronologiques. Les analyses géochimiques ont été obtenues par méthode conventionnelle ainsi que par l’analyseur portatif à fluorescence de rayons X (pXRF). Dans le feuillet 35G11, le Groupe de Parent est dominé par des basaltes, quelques andésites ainsi qu’une dacite. Parmi les roches mafiques à intermédiaires, trois groupes texturaux ont été distingués : aphyrique (Pa9), porphyrique à pyroxène (Pa10) et polygénique (Pa12). Les roches aphyriques, de composition mafique, sont des laves massives à coussinées ainsi que des tufs en moindre proportion. Les roches porphyriques, de composition mafique à intermédiaire, incluent également des laves massives, de rares laves coussinées, mais aussi des tufs et tufs à lapillis. Les roches volcanoclastiques polygéniques sont des tufs à lapillis et des tufs à blocs de composition variable. La majorité des fragments qui les composent sont des roches volcaniques aphyriques ou porphyriques. Les laves massives et coussinées sont le résultat d'un volcanisme sous-marin effusif, tandis que les abondantes roches volcanoclastiques (un tiers de la succession) sont issues, du moins en partie, d’un volcanisme explosif. Un mode de fragmentation phréatomagmatique est proposé étant donné le caractère peu vésiculaire des fragments. La production abondante de fragments par des explosions semble indiquer une profondeur de fragmentation maximale de l’ordre de 1000 m. Les fragments ont ensuite voyagé dans des courants de densité (turbidites à concentration faible ou élevée, coulées de débris) vers de plus grandes profondeurs. Les roches volcaniques sont intercalées avec de minces niveaux de mudstone et des formations de fer, témoignant d’une profondeur d’eau significative pour la déposition des laves et des roches volcanoclastiques. Autant pour Pa9 et Pa10, l’affinité magmatique varie de tholéiitique à calco-alcaline. Les patrons d’éléments en traces étendus des roches tholéiitiques ressemblent à ceux des MORBs modernes, alors que les roches d’affinité transitionnelle à calco-alcaline ont une signature similaire à celle des arcs volcaniques modernes. Or cette signature d’arc peut également traduire une contamination crustale, issue par exemple de la croûte archéenne située à proximité, telle que la Province du Supérieur ou encore de certaines roches de l’Arc de Narsajuaq. Un rift continental aurait pu générer le Groupe de Parent, ce qui permettrait d’expliquer aussi la présence de roches de type MORB, peu ou pas contaminées. En comparant la géochimie du Groupe de Parent à celle du Domaine Sud, des similarités ont été notées quant à la source magmatique. De plus, les nouvelles datations ont révélé que le Groupe de Parent est partiellement contemporain au Groupe de Chukotat (Domaine Sud), qui est également interprété comme un environnement de rift.

The Parent Group is located in the Northern Domain, which is part of the Ungava Orogen (Québec, Canada). The Parent Group consists mainly of mafic to intermediate volcanic rocks, metamorphosed to the greenschist and amphibolite facies. The Northern Domain and the Southern Domain are together better known as the Cape Smith Belt, famous for its Ni-Cu-PGE deposits. But unlike the Southern Domain, the Parent Group is poorly documented. The stratigraphy and depositional environment of the Parent Group are still to be determined. Its age is and place in the Ungava Orogen are not well constrained. Although a grab sample yielded up to 189 g/t Au, the Parent Group is comparatively much less explored. In summary, a greater knowledge of the region is required. For this purpose, this research project on the Parent Group had been developed in partnership with Québec’s Ministère de l’Énergie et des Ressources Naturelles (MERN). The objectives include defining litho-geochemical units, integrating those units into a precise geological map of NTS sheet 35G11, and identifying the volcanic, petrologic and tectonic context of the Parent Group. The main methods used are field observations, thin sections, rock photos taken in controlled conditions, detailed mapping of key outcrops and interpretation of new geochemical and geochronological data. Geochemical analyses were obtained by traditional laboratory methods and by using a portable X-ray fluorescence (pXRF) device. In NTS 35G11, the Parent Group is dominantly composed of basalt with minor andesite and dacite. Within mafic to intermediate volcanic rocks, three textural groups have been identified: aphyric (Pa9), pyroxene-phyric (Pa10) and polymict (Pa12). The aphyric group is mafic in composition and includes massive to pillowed lavas, and lesser tuffs. The porphyritic group is mafic to intermediate in composition and includes massive lavas, rare pillow lavas, as well as tuffs and lapilli tuffs. The polymict group includes lapilli tuffs and tuff breccias, with variable compositions. The fragments in the polymict group are mainly aphyric to porphyritic volcanic rocks. The massive and pillowed lavas are the result of submarine effusive eruptions, whereas the high proportion of volcaniclastic rocks (one third of the sequence) is due, at least partly, to explosive volcanism. Considering the low percentage of vesicles in most fragments, a phreatomagmatic fragmentation mode is proposed. The abundant production of clasts by explosive activity suggests a maximum fragmentation depth of about 1000 m. Fragments were then transported by subaqueous density currents (low to high concentration turbidity currents; debris flows) to greater water depths. Volcanic rocks are interbedded with thin layers of mudstone and iron formation, which suggest a significant water depth during deposition. For both Pa9 and Pa10, the magmatic affinities vary from tholeiitic to calc-alkaline. The extended multi-element profiles for tholeiitic rocks resemble those of modern MORBs, whereas the transitional to calc-alkaline patterns are similar to those of modern volcanic arcs. However, this arc signature could be the result of crustal contamination from nearby Archean crust, such as the Superior Province or older units from the Narsajuaq Arc. A continental rift could have created the Parent Group, which would also explain the presence of weakly contaminated MORB-like rocks. The magmatic source seems similar for the Parent Group and the Southern Domain. Moreover, new geochronological data show that the Parent Group partly overlaps in age with the Chukotat Group (Southern Domain), which is also interpreted as emplaced in a rift setting.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Ross, Pierre-Simon
Mots-clés libres:	Ungava; Groupe de Parent; volcanologie; stratigraphie; Domaine Nord; Parent Group; volcanology; stratigraphy; Northern Domain
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	15 sept. 2021 17:17
Dernière modification:	24 janv. 2023 15:30
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/11946

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