Caractéristiques des coulées ultramafiques : exemple de Spinifex Ridge, Formation La Motte-Vassan, Abitibi

Christine Champagne, Mémoire de Maîtrise

Projet de Maîtrise en Sciences de la Terre sous la supervision du Dr Wulf U. Mueller et du Dr Sarah-Janes Barnes.

Description du projet

La Formation de La Motte-Vassan principalement composée de roches volcaniques ultramafiques (70%) et mafiques (30%), comprise dans la zone volcanique sud de la sous-Province archéenne de l'Abitibi, à environs 40 km au nord-ouest de Val d'Or est l'hôte des séries de coulées komatiitiques de Spinifex Ridge. Les unités komatiitiques sont généralement reconnue comme étant des laves extrusives, cependant outre les textures de spinifex très peu d'études discutent des textures et structures primaires pouvant le démontrer. Ce projet consiste donc à étudier cette séquence de komatiites pour en caractériser les morphologies et les textures uniques qui résultent de leurs températures de liquidus très élevés et de leurs compositions magnésiennes particulières.

L'exposition exceptionnelle de la zone d'étude, sur près de 4000 m2, à permis de dénombrer plus d'une centaine de coulées individuelles. L'ensemble des coulées a été affecté d'un métamorphisme régional au faciès schistes verts et la minéralogie primaire est difficilement reconnaissable. Les morphologies observées sur les coulées découlent directement de la basse viscosité des laves komatiitiques. Les laves ont été mise en place selon deux morphologies, principalement en petits feuillets plats de quelques mètres de largeur et de moins de deux mètres d'épaisseur (mégacoussins) avec ou sans spinifex et plus rarement sous la forme de coulées bréchiques.

Les feuillets avec spinifex ont des dimensions moyennes de 1,3 m d'épaisseur et de 35 m de largeur. Ils possèdent généralement les deux zones typiques des spinifex: A) la partie sommitale (50 cm d'épaisseur moyenne) avec les fractures de refroidissement et les spinifex B) la zone de cumulats (70 cm d'épaisseur moyenne) formée d'une mine couche de spinifex et d'une majorité de cristaux d'olivine. L'arrangement des spinifex semble démontrer une polarité nord pour les coulées.

Les feuillets sans spinifex sont généralement de la même épaisseur que les précédents mais ils ont des largeurs inférieures (7 m de largeur en moyenne). Les plus petits feuillets démontrent un réseau polygonal de fractures de refroidissement et les plus gros feuillets présentent parfois des chambres de quartz. Ces chambres de quartz supportent aussi la polarité nord indiquée par les textures spinifex.

Outre les coulées en feuillets il y a présence un petit niveau de volcanoclastites, constitué de tufs finement laminés et concordant à l'écoulement. Une texture d'érosion est aussi observée, elle pourrait être la trace d'un chenal d'érosion produit par l'écoulement des laves.

Les compositions moyennes des laves étudiées varient de SiO2- 39.5 à 45.2%, MgO- 24.3 à 29.4%, Al2O3- 4.4 à 7.0%, Fe2O3t- 8.9 à 14.2% et CaO- 4.7 à 7.2%. La teneur de MgO est élevée, tandis que les teneurs des alcalis et de TiO2 sont basses. Le rapport CaO : Al2O3 se situe entre 0,8 et 1,2 et le rapport Al2O3 : TiO2 se situe entre 18 et 22. Ces rapports démontrent que les valeurs sont assez près des teneurs chondritiques, ce qui classes ces komatiites comme étant non appauvrie en aluminium.


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