Étude de la pétrogénèse d`une brèche mafique contenant

Étude de la pétrogénèse d’une brèche mafique contenant 50% de
xénolites ultramafiques dans le secteur de LG-3
Par
Mario Bolduc
Mémoire présenté dans le cadre du cours
Projet de fin d’études
(6GLG604)
Université du Québec à Chicoutimi
Avril 2010
RÉSUMÉ
Dans le cadre de la reconnaissance d’une anomalie magnétique positive située
dans le secteur de LG-3, le ministère des Ressources naturelles a mis à jour une brèche
mafique contenant plusieurs xénolites ultramafiques. Il existe peu d’échantillons des
xénolites du manteau à travers le monde et la découverte de xénolites mantelliques, en
plus des implications économiques, peut ainsi se révéler fort intéressante. L’objectif de
ce projet consistait donc à déterminer la pétrogenèse de la roche et des xénolites afin de
valider ou non la nature mantellique du magma l’ayant formé. Pour ce faire, une étude
approfondie des microstructures fut d’abord réalisée en lame mince.
Ensuite,
l’établissement d’une cartographique chimique des échantillons fut réalisé par l’entremise
de la microsonde électronique.
Finalement, la composition chimique totale des
échantillons fut déterminée grâce à l’ICPMS, dans le cas des éléments traces, et par
fluorescences des rayons X, dans le cas des éléments majeurs.
Premièrement, les résultats ont démontré que cette roche avait subi une
cristallisation lente et en profondeur dans la croûte terrestre. En effet, l’homogénéité de
la chimie et de la taille des minéraux, de même que le manque de zonation et
d’orientation préférentielle, suggèrent une bonne rééquilibration de ces roches. Le grade
de métamorphique se situait alors au faciès amphibolitique moyen soit à des températures
de 665˚C ±50˚C et des pressions de 8 kbar ±1kbar. Cette température et pression a été
confirmée par le géothermomètre Hornblende-Plagioclase réalisé sur la matrice mafique
(Holland et Blundy, 1994), par la minéralogie des roches (amphiboles-clinopyroxènes), et
par les textures de recristallisation observable en lame mince.
Il a également été démontré que le magma ayant formé cette brèche découlait
d’un magma calco-alcalin généré à partir d’une zone de subduction.
En effet,
l’enrichissement en LILE (Cs, Rb, Ba, Th et U) des échantillons est associé à une
contamination par des sédiments siliciclastiques. On observe donc un enrichissement de
ces éléments par comparaison au magma de type MORB.
On distingue également
quelques évidences de contamination par le matériel de la croûte soit l’anomalie positive
en Pb et Cs. On a donc affaire à un magma enrichi ayant traversé un arc continental
relativement évolué ce qui est bien supporté par les âges de 3.0 Ga trouvés dans la région.
Ensuite, les xénolites et la matrice mafique ont un #Mg trop bas pour être dérivés
directement du magma mantellique, soit en moyenne 0,75 comparativement au manteau
II
pour lequel le #Mg est plus grand que 0,86. Bien qu’on observe des teneurs en Cr et Ni
relativement élevé dans les xénolites, ces teneurs reste insuffisantes par comparaison à
celles retrouvées dans le manteau. Dans ce sens, les xénolites correspondraient à des
cumulats formés en profondeur dans la croûte de l’arc plutonique à partir d’un magma
crustale calco-alcalin.
Leur minéralogie, laquelle est essentiellement composée
d’amphibole calcique et de clinopyroxènes, supporte également cette hypothèse.
Sommes toutes, le modèle proposé correspond à un arc magmatique continental,
en association avec une zone de subduction dans lequel le magma est injecté dans les
failles majeures parallèles à la zone de subduction.
Ce type de système étant
généralement dynamique, il implique de nombreuses impulsions de magma successives
pour construire l’arc magmatique et donc des sources différentes pour le magma ayant
formé les xénolites et la matrice. Une première impulsion de magma aura permis la
formation d’une intrusion litée à la base de la lithosphère. Une seconde impulsion de
magma aura échantillonné le cumulat de la première et transporté les xénolites à environ
25 kilomètres à l’intérieur de la croûte terrestre où, grâce aux températures élevées
retrouvées dans l’arc, le tout a complètement recristallisé aux conditions du faciès
amphibolitique moyen. L’hypothèse d’une source mantellique a donc été écarté pour être
remplacé par une source crustale calco-alcalin à l’intérieur d’un arc plutonique.
III
TABLE DES MATIÈRES
Table des matières
RÉSUMÉ ......................................................................................................................................... II
TABLE DES MATIÈRES .............................................................................................................. IV
LISTE DES FIGURES .................................................................................................................... V
LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................. VI
1. INTRODUCTION ................................................................................................................... - 1 2. LOCALISATION .................................................................................................................... - 2 3. CONTEXTE GÉNÉRAL ........................................................................................................ - 3 3.1 Géologie régionale............................................................................................................ - 3 3.2 Géologie locale .................................................................................................................. - 4 4. PÉTROLOGIE ET PÉTROGRAPHIE.................................................................................... - 6 4.1. Compositions chimiques des échantillons et de leurs minéraux ...................................... - 6 4.1.1 Analyse de la composition des minéraux à la microsonde électronique ................... - 6 4.1.2 Description des différentes lithologies ......................................................................... 19
4.2 Évolution métamorphique ................................................................................................... 22
4.2.1 Calcul des paléotempératures...................................................................................... 22
4.2.2 Recristallisation lente en profondeur dans la croûte ................................................... 26
5. PÉTROGÉNÈSE DE LA ROCHE ............................................................................................ 28
5.1 Analyse de la composition totale de la roche (XRF et ICPMS) .......................................... 28
5.1.1 Choix des méthodes et objectifs .................................................................................. 28
5.1.2 Notion de base ............................................................................................................. 29
5.1.3 Protocole de laboratoire .............................................................................................. 30
5.1.4 Tableaux des résultats .................................................................................................. 31
5.1.5 Graphique des éléments majeurs, traces et REE ......................................................... 33
5.2 Type de magma (série magmatique) ................................................................................... 38
5.3 Contamination crustale ........................................................................................................ 40
5.4 Origine du magma ............................................................................................................... 40
6. MODÈLE GÉOLOGIQUE PROPOSÉ ..................................................................................... 42
6.1 Présentation du modèle (arc continental avec zone de subduction) .................................... 42
7. CONCLUSION ......................................................................................................................... 44
8. REMERCIEMENTS ................................................................................................................. 45
IV
9. RÉFÉRENCES .......................................................................................................................... 45
10. BIBLIOGAPHIE ..................................................................................................................... 46
ANNEXE A : Descriptions des différentes lithologies réalisées par le ministère ......................... 47
ANNEXE B : Localisation et descriptions des ronds analysés à la microsonde électronique des
échantillons 3010-A, 3010-C1 et 3010-C2 .................................................................................... 51
ANNEXE C : Exemple des feuilles de calculs utilisées pour déterminer les noms des pyroxènes et
des amphiboles .............................................................................................................................. 55
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Carte de la géologie régionale du secteur de LG-3 ..................................................... - 2 Figure 2 : Localisation du site à l’étude. ..................................................................................... - 3 Figure 3 : Localisation du site à l’étude et anomalies magnétiques. Les couleurs foncées
indiquent les anomalies magnétiques positives. .......................................................................... - 4 Figure 4 : Photo de l’affleurement JY-3010 où il est possible d’observer la brèche mafique
contenant 50% de xénolites ultramafiques dans une matrice mafique plus foncée. .................... - 5 Figure 5 : Photo du microscope électronique utilisé pour prendre les photos des lames minces
(propriété de l’UQAC) ................................................................................................................ - 9 Figure 6 : Diagramme CAFM pour l’échantillon 3010-A (matrice mafique) montrant les zones de
stabilité de l’édénite et du diopside. .............................................................................................. 16
Figure 7 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour l’échantillon 3010-A(matrice mafique) montrant le
triangle de stabilité des minéraux. ................................................................................................. 17
Figure 8 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour l’échantillon 3010-C1 (xénolite ultramafique)
montrant la zone de stabilité des minéraux. .................................................................................. 17
Figure 9 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour la lame 3010-C2 (xénolite ultramafique) ............. 18
Figure 10 : Diagramme MgO-SiO2-CaO (Lherzolite) de l’espace CaO-MgO-SiO2-H2O de la
lame 3010-C2 (xénolite ultramafique) .......................................................................................... 18
Figure 11 : Exemple de « out put » du logiciel Hornblende-Plagioclase temparature calculation
(Holland et Blundy, 1994). ............................................................................................................ 24
Figure 12 : Graphique de la pression en fonction de la température des résultats de la méthode
d’Holland et Blundy (1994)........................................................................................................... 25
Figure 13 : Diagramme de stabilité des phases dans le système CaO-MgO-SiO2-H2O (d’après
Bucher et Frey 1994) ..................................................................................................................... 27
Figure 14 : Diagramme de paragenèse des phases pour les roches mafiques en fonction de la
pression et de la température (d’après Yardley, 1989). ................................................................. 28
Figure 15 : Graphique IUGS des roches mafiques intrusives d’après Winter (2001), réalisé à
partir de la norme CIPW, montrant que l’échantillon 3010-A est un métagabbro à olivine. ........ 32
Figure 16 : Graphique IUGS des roches ultramafiques intrusives d’après Winter (2001), réalisé à
partir de la norme CIPW, montrant que l’échantillon 3010-C1 et 3010-C2 tombe dans le champ
des websterites à olivine. ............................................................................................................... 33
V
Figure 17 : Diagramme TAS (Na2O + K2O vs SiO2) d’Irvine et Baragar (1971) qui démontre
que les échantillons se retrouvent tous dans le champ des magmas subalcalins ........................... 33
Figure 18 : Diagramme FeOt/MgO vs SiO2 de Miyashiro (1974) qui démontre que les
échantillons se retrouvent tous dans le champ des magmas calco-alcalins ................................... 34
Figure 19 : Diagramme AFM montrant la limite entre le champ calcoalcalin et le champ
tholéitique d’après Irvine et Baragar (1971). On remarque que les 3 échantillons à l’étude se
retrouvent directement dans le champ calco-alcalin...................................................................... 34
Figure 20 : Diagramme Th-Zr/117-Nb/16 d’après Wood (1980) qui démontre que la matrice se
trouve dans le champs des basaltes calco-alcalin à cause d’un ration Hf/Th < 3 .......................... 35
Figure 21 : Diagramme des Terres rares normalisé au manteau primaire. La composition du
manteau primaire et tiré de Sun et McDonough (1989). ............................................................... 36
Figure 22 : Spidergramme des échantillons normalisés au manteau primaire. La composition du
manteau primaire est tirée de Sun et McDonough (1989). ............................................................ 37
Figure 23 : Modèle montrant un arc magmatique continental en association avec une zone de
subduction d’après Winter (2001). ................................................................................................ 42
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-A (wt%) Les noms des
amphiboles ont été déterminés à l’aide de la feuille de calcul de la classification des amphiboles
développé par Jeremy Preston laquelle est basée sur la nomenclature de Leake et al. (2003) et
présenté à l’annexe C. ................................................................................................................... 10
Tableau 2 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-A (Cation). Le calcul a été
fait en assumant 23 oxygènes. ....................................................................................................... 10
Tableau 3 : Composition chimique des feldspaths (wt%). ............................................................ 10
Tableau 4 : Composition chimique des feldspaths (cations). Le calcul a été fait en assumant 8
oxygènes. ....................................................................................................................................... 11
Tableau 5 : Composition chimique des titanites (wt%). ................................................................ 11
Tableau 6 : Composition chimique des titanites (cations). Le calcul a été fait en assumant 20
oxygènes. ....................................................................................................................................... 11
Tableau 7 : Composition chimique des pyroxènes (wt%). ............................................................ 11
Tableau 8 : Composition chimique des pyroxènes (cations). Le calcul a été fait en assumant 6
oxygènes. ....................................................................................................................................... 11
Tableau 9 : Pourcentage des différents membres des pyroxènes calculé à partir de la feuille de
calcul présenté à l’annexe C (Wo = wollastonite, En = enstatite, Fs = ferrosilite, Ac = acmite). . 11
Tableau 10 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-C1 (wt%)......................... 12
Tableau 11 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-C1 (cations) . Le calcul a
été fait en assumant 23 oxygènes. Les noms des amphiboles ont été déterminés à l’aide de la
feuille de calcul de la classification des amphiboles développées par Jeremy Preston laquelle est
basé sur la nomenclature de Leake et al. (2003) et présenté à l’annexe C .................................... 12
Tableau 12 : Composition chimique des pyroxènes de la lame 3010-C1 (wt%)........................... 12
Tableau 13 : Composition chimique des pyroxènes de la lame 3010-C1 (cations). Le calcul a été
fait en assumant 6 oxygènes. ......................................................................................................... 12
VI
Tableau 14 : Pourcentage des différents membres des pyroxènes calculé à partir de la feuille de
calcul présenté à l’annexe C (Wo = wollastonite, En = enstatite, Fs = ferrosilite, Ac = acmite). . 13
Tableau 15 : Composition chimique des chlorites (wt%).............................................................. 13
Tableau 16 : Composition chimique des chlorites (cations). Le calcul a été fait en assumant 28
oxygènes. ....................................................................................................................................... 13
Tableau 17 : Composition chimique des épidotes (wt%). Le pourcentage de Fe2O3 a été
recalculé à partir du pourcentage de FeO étant donné que seul le Fe2O3 est présent dans
l’épidote. ........................................................................................................................................ 13
Tableau 18 : Composition chimique des épidotes (cations). Le calcul a été fait en assumant 25
oxygènes. ....................................................................................................................................... 13
Tableau 19 : Composition chimique des biotites (wt%)................................................................ 13
Tableau 20 : Composition chimique des biotites (cations). Le calcul a été fait en assumant 22
oxygènes. ....................................................................................................................................... 13
Tableau 21 : Composition chimique des AMPHIBOLES de la lame 3010-C2 (wt%).................. 14
Tableau 22 : Composition chimique des AMPHIBOLES de la lame 3010-C2 (cations). Le calcul
a été fait en assumant 23 oxygènes. Les noms des amphiboles ont été déterminés à l’aide de la
feuille de calcul de la classification des amphiboles développées par Jeremy Preston laquelle est
basé sur la nomenclature de Leake et al. (2003) et présenté à l’annexe C .................................... 14
Tableau 23 : Composition chimique des CARBONATES de la lame 3010-C2 (wt% ou en
pourcentage des membres). Le calcul a été fait en assumant 6 oxygènes. ................................... 14
Tableau 24 : Composition chimique des CHLORITES de la lame 3010-C2 (wt%). .................... 15
Tableau 25 : Composition chimique des CHLORITES de la lame 3010-C2 (cations). Le calcul a
été fait en assumant 28 oxygènes. ................................................................................................. 15
Tableau 26 : Exemple des données brutes utilisé pour le calcul des paléotempératures. .............. 24
Tableau 27 : Tableau des résultats d’application de la méthode d’Holland et Blundy (1994). ..... 25
Tableau 28 : Analyse roche totale réalisée par l’ICPMS dans le cas des éléments trace et par XRF
dans le cas des oxydes majeurs. .................................................................................................... 31
Tableau 29 : Composition chimique du standart EV55 lequel est typique des basaltes archéens
tholéitiques. ................................................................................................................................... 31
Tableau 30 : Norme CIPW calculé à partir des d’analyses de roche totale. Le ratio Fe3+/Fe2+ a
été établi à 0,1 lord du calcul de la norme CIPW. ......................................................................... 32
Tableau 31 : Tableau des #Mg des différents échantillons et du manteau primaire (Sun et
McDonough, 1989) ....................................................................................................................... 40
Tableau 32 : Tableau des teneurs en Cr et Ni des différents échantillons et du manteau primaire
(Sun et McDonough 1989). ........................................................................................................... 41
VII
1. INTRODUCTION
Dans le cadre de la reconnaissance d’une anomalie magnétique positive située dans le
secteur de LG-3, le ministère des Ressources naturelles a mis à jour une brèche mafique
contenant plusieurs xénolites ultramafiques.
À travers le monde il existe plusieurs
échantillons du manteau lesquels sont transporté sur de très longues distances à travers la
croûte terrestre pour finalement aboutir près de la surface. La plupart de ces échantillons
proviennent de cheminée kimberlitique ou des basaltes alcalins et plus précisément des
xénolites qu’ils contiennent, mais certains autres proviennent de magma plus profond s’étant
injecté dans les failles majeures de la croûte terrestre et ayant plutôt abouti à la surface grâce
à des phénomènes plus complexes d’érosion et de soulèvement. Le but de la présente étude
vise à déterminer l’origine du magma et de ses xénolites, et plus précisément, de déterminer
si ce magma est d’origine mantellique ou s’il correspond plutôt au magma d’un arc
volcanique. L’élaboration d’un modèle géologique s’avérera donc essentielle afin de réaliser
cet objectif. Pour ce faire, je propose tout d’abord une étude approfondie en lames minces
afin de déterminer les textures et les microstructures présentent ce qui nous informera sur
l’évolution métamorphique du magma. Ensuite, une analyse à la microsonde électronique
permettra de déterminer la composition des différents minéraux de même qu’une
approximation de la température de cristallisation par géothermométrie. Ensuite des analyses
de roche totale par fluorescence des Rayon-X dans le cas des éléments majeurs et part
ICPMS dans le cas des éléments traces révéleront les teneurs de presque l’ensemble des
éléments présent dans les échantillons afin de pouvoir comparer la chimie de ces roches avec
celles des xénolites du manteau et des magmas dérivés du manteau.
2. LOCALISATION
Le site à l’étude se situe dans le secteur de LG-3, légèrement au sud du réservoir de la
centrale LG-3, comme on peut l’observer à la figure 2. On se trouve alors dans la région de
la Baie James dans la zone 33G10 du territoire québécois.
différentes stations sont présentées à l’annexe A.
Figure 1 : Carte de la géologie régionale du secteur de LG-3
-2-
Les coordonnées UTM des
Figure 2 : Localisation du site à l’étude.
3. CONTEXTE GÉNÉRAL
3.1 Géologie régionale
Le site à l’étude se situe dans la partie nord de la sous-province géologique de La
Grande, dans le complexe gneissique et tonalitique de Langelier lequel est daté entre 2,8 et
2,9 Ga d’après Isnard et al. (2004). On est donc dans des roches archéennes du faciès
amphibolitique supérieur relativement déformé. Peu d’information est disponible sur cette
région et c’est d’ailleurs la raison qui a motivé le ministère des Ressources Naturelles à
débuter une campagne de cartographie régionale sur ce secteur en 2008. On se retrouve
cependant près de la jonction de deux grandes provinces géologiques soit celle de La Grande
et de l’Opinaca, bref à proximité de la jonction de deux anciens continents. Cette jonction est
marquée par une grande zone de roche tonalitique, trondhjemitique et granodioritique ayant
une signature typique d’un arc volcanique calco-alcaline ayant été formé à partir de magmas
-3-
fractionnés (Goutier et al., 2001). Le site à l’étude se situe également à proximité d’une
ceinture métasédimentaire (sous-province de l’Opinaca) comme observable sur la figure 1.
Figure 3 : Localisation du site à l’étude et anomalies magnétiques. Les couleurs foncées indiquent les anomalies
magnétiques positives.
3.2 Géologie locale
. L’affleurement à l’étude, soit la station 3010, de même que les stations 7255 et 6272 qui
m’ont servi â terme comparatif dans l’élaboration de la solution, se retrouve dans une lentille
d’une unité ultramafique à l’intérieur même du complexe gneissique et tonalitique de
Langelier comme observable à la figure 2. Bien que les 3 affleurements montrent quelques
différences texturales et minéralogiques, cette unité semble assez continue et régulière et est
très bien délimitée par une anomalie magnétique positive observable à la figure 3. Le
principal site à l’étude, soit la station 3010, est situé sur le bord du réservoir LG-3 et c’est à
cet endroit que l’on peut observer la brèche ultramafique contenant les xénolites. La brèche
contient également des enclaves de tonalite très déformé de même que des veines de granite
pegmatitiques plus tardives. D’autres xénolites sont également observables à la station 6272
-4-
dans une amphibolite ressemblant beaucoup à celle de la station 3010, mais à cet endroit la
déformation est plus importante et la qualité de l’affleurement beaucoup moins bonne. Quant
à elle, la station 7255 montre une amphibolite très schisteuse en contact avec une pyroxénite
très peu altérée. Les descriptions faites par le ministère de ces affleurements se trouvent à
l’annexe A. Au total, 6 échantillons furent récoltés et étudiés : 3 échantillons proviennent de
la station 3010 soit un de la matrice basaltique (3010-A) et deux des xénolites (3010-C1 et
3010-C2), 1 échantillon en provenance de la station 6272 de la matrice basaltique (6272-A) et
2 derniers échantillons en provenance de la station 7255, dont un dans la matrice
amphibologique et un de la pyroxénite. Cependant dans le cadre de cette étude seule les
échantillons en provenance de la station 3010 ont été considérés pour l’élaboration du
modèle.
Figure 4 : Photo de l’affleurement JY-3010 où il est possible d’observer la brèche mafique contenant 50% de
xénolites ultramafiques dans une matrice mafique plus foncée.
-5-
4. PÉTROLOGIE ET PÉTROGRAPHIE
4.1. Compositions chimiques des échantillons et de leurs minéraux
4.1.1 Analyse de la composition des minéraux à la microsonde électronique
4.1.1.1 Choix de la méthode et objectifs
L’analyse à la microsonde électronique, faite à l’Université Laval, a été retenue pour
plusieurs motifs. D'abord, cette méthode, de par son aspect quantitatif, permet de détecter
plusieurs dizaines d’éléments en une seule mesure, et ce, d’une manière très rapide. Ensuite,
la microsonde dispose d’un appareil permettant d’utiliser les électrons rétrodiffusés pour
vérifier les variations latérales des numéros atomiques moyens dans l’échantillon et ainsi
examiner la zonation compositionnelle à l’intérieur des minéraux. Ce premier traitement
permet de juger de l’homogénéité chimique des échantillons et ainsi permet une analyse
qualitative qui permettra de mieux déterminer les cibles à analyser.
Les buts visés par l’utilisation de cette méthode sont donc de déterminer la composition
chimique de l’ensemble des minéraux présent dans les différents échantillons. Ceci permettra
d’établir des relations entre les minéraux et de quantifier l’homogénéité de la roche. Voyons
maintenant les principes de bases attachés à cette méthode.
4.1.1.2 Notion de base
a) Microsonde électronique
La microsonde électronique est une méthode d’analyse élémentaire qui analyse la
spectrométrie de fluorescence X. La matière est bombardée avec un faisceau d’électrons à
haute énergie. Certains de ces électrons vont céder une partie de leur énergie cinétique à
l’atome ce qui aura pour effet d’enlever un électron d’une des orbitales de l’atome et ainsi
-6-
créer un atome dit « excité ». Si l’électron éjecté est proche du cœur de l’atome, un électron
périphérique va descendre et par le fait même, va réémettre de l'énergie sous la forme, entre
autres, de rayons X ; c'est la fluorescence X. Le spectre des rayons X émis par la matière est
caractéristique de la composition de l'échantillon, en analysant ce spectre, on peut en déduire
la composition élémentaire, c'est-à-dire les concentrations massiques en éléments. L'analyse
du spectre des rayons X peut se faire de deux manières, soit par analyse dispersive en
longueur d'onde (WD-XRF, wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry) ou par
analyse dispersive en énergie (ED-XRF, energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry).
Les principales différences entre les deux méthodes sont que l’EDS est beaucoup moins
précis du fait qu’il ne détecte pas les éléments légers, cependant ce dernier est plus rapide.
Les appareils WDS offrent la meilleure précision possible et détectent les éléments légers,
mais le temps de mesure peut atteindre plusieurs minutes.
Les deux méthodes furent
utilisées, mais à des étapes différentes.
b) Électrons rétrodiffusés
Les électrons rétrodiffusés sont des électrons résultant de l'impact d'un faisceau
d'électrons dit primaire sur un échantillon. Les électrons primaires entrent en collision avec
beaucoup d’énergie avec le noyau des atomes de l’échantillon et réagissent avec eux. Les
électrons sont ainsi réémis dans une direction proche de leur direction d'origine avec une très
faible perte d'énergie.
L’avantage est que les images réalisées avec ces électrons
rétrodiffusés bénéficient du fait que ces électrons sont sensibles au numéro atomique des
atomes constituant l'échantillon. Les atomes les plus lourds (ceux ayant un nombre important
de protons) réémettront plus d'électrons que les atomes plus légers. Les zones formées
d'atomes avec un nombre atomique élevé apparaîtront donc plus brillantes que d'autres, c'est
le contraste de phase.
-7-
4.1.1.3 Protocole de laboratoire
1. Détermination sommaire de la minéralogie des lames polies 3010-A, 3010-C1 et 3010-C2
grâce à l’étude des propriétés optiques des différents minéraux.
2. Détermination des cibles (4-6 par lames) avec 4 à 6 points par cibles. Le but de départ
était de couvrir l’ensemble de la minéralogie en présence et de vérifier la variation dans la
composition chimique des minéraux. Des assemblages minéralogiques comme hornblendeplagioclase étaient priorisés. L’Annexe B montre les principales caractéristiques de chacune
de ces cibles leur localisation dans les lames minces.
3. Prise de photographie des cibles au microscope électronique (Figure 5)
4. Traçage de rond au crayon-feutre à l’endos des lames minces et identification de l’ordre
de traitement des anomalies comme on l’observe à l’annexe … .
5. Nettoyage avec alcool pour enlever toutes taches de graisse et poussière pouvant être
laissées par le contact avec les doigts.
6. Application d’une mince couverture de carbone pour rendre la surface conductrice, et ce,
afin d’éviter qu’il y ait accumulation de charge sur la surface et réflexion du faisceau
d’électrons.
7. Analyse aux électrons rétrodiffusé de chacune de cible afin d’évaluer d’une façon
qualitative les variations latérales du numéro atomique moyen dans l’échantillon.
8. Analyse à la microsonde avec projecteur EDS afin de valider ou d’infirmer la nature du
matériel à analyser. Cette opération nous permet de calibrer le calcul des compositions
chimiques utilisé lors de l’analyse au WDS. Par exemple, cette étape permet de discriminer
les amphiboles et les pyroxènes.
-8-
9. Analyse au WDS de chacun des points dans chacune des cibles. Cette opération peut
prendre plusieurs heures tout dépendant du nombre de points sélectionnés, et ce, au rythme
de 25 points à l’heure en moyenne.
10. Récolte des résultats et traitements des données.
Figure 5 : Photo du microscope électronique utilisé pour prendre les photos des lames minces (propriété de l’UQAC)
-9-
4.1.1.4 Résultats d’analyses de la microsonde électronique
a) Échantillon 3010-A
ID
#10
#11
#12
#13
#14
#15
#16
#17
#18
NOM
Pyroxène
Edenite
Edenite
Edenite
Edenite
MG-HB
MG-HB
Edenite
Edenite
Point
3010-A 1-2
3010-A 1-3
3010-A 2-1
3010-A 3-2
3010-A 4-2
3010-A 4-4
3010-A 5-1a
3010-A 5-1b
3010-A 6-2
SiO2
52,872
46,996
43,872
44,47
48,662
48,854
51,663
47,675
47,829
TiO2
0,072
0,44
1,118
1,009
0,47
0,53
0,184
0,574
0,561
Al2O3
1,491
8,195
10,837
10,601
7,381
7,412
5,435
8,745
7,77
Cr2O3
0,066
0,101
0,072
0,023
0,299
0,635
0,278
0,164
0,418
MgO
12,926
14,056
12,631
12,787
15,58
15,467
17,65
15,418
15,784
CaO
23,078
12,031
11,936
11,922
12,443
12,401
12,502
12,264
12,342
MnO
0,219
0,189
0,226
0,182
0,211
0,18
0,167
0,169
0,235
FeO
8,414
12,634
13,537
13,998
10,908
10,293
8,633
10,597
10,49
NiO
0,064
0,034
0,088
0,048
0,014
0,078
0,053
0,032
0,07
Na2O
1,172
2,138
2,531
2,426
1,871
1,852
1,397
2,128
1,965
K2O
0
0,344
0,689
0,737
0,284
0,336
0,208
0,516
0,344
H2O
2,08
2,033
2,012
2,009
2,069
2,075
2,062
2,032
2,021
F
0,038
0
0,012
0,046
0,012
0
0,108
0,095
0,095
Cl
0,002
0,012
0
0
0,007
0,018
0
0,007
0,008
Total
102,494
99,203
99,561
100,258
100,211
100,131
100,34
100,416
99,932
Tableau 1 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-A (wt%) Les noms des amphiboles ont été déterminés à l’aide de la feuille de calcul de la
classification des amphiboles développé par Jeremy Preston laquelle est basée sur la nomenclature de Leake et al. (2003) et présenté à l’annexe C.
ID
#10
#11
#12
#13
#14
#15
#16
#17
#18
Point
3010-A 1-2
3010-A 1-3
3010-A 2-1
3010-A 3-2
3010-A 4-2
3010-A 4-4
3010-A 5-1a
3010-A 5-1b
3010-A 6-2
Si
7,554
6,922
6,52
6,566
7,026
7,043
7,329
6,878
6,934
Ti
0,008
0,049
0,125
0,112
0,051
0,057
0,02
0,062
0,061
Al
0,251
1,423
1,898
1,845
1,256
1,259
0,909
1,487
1,328
Cr
0,007
0,012
0,008
0,003
0,034
0,072
0,031
0,019
0,048
Mg
2,753
3,086
2,798
2,814
3,353
3,324
3,732
3,316
3,411
Ca
3,533
1,899
1,901
1,886
1,925
1,915
1,9
1,896
1,917
Mn
0,027
0,024
0,028
0,023
0,026
0,022
0,02
0,021
0,029
Fe
1,005
1,556
1,682
1,728
1,317
1,241
1,024
1,279
1,272
Ni
0,007
0,004
0,011
0,006
0,002
0,009
0,006
0,004
0,008
Na2
0,325
0,611
0,729
0,694
0,524
0,518
0,384
0,595
0,552
K2 H2O
F
Cl
0
0 -0,016
0
0,065
0
0
-0,003
0,131
0 -0,005
0
0,139
0 -0,019
0
0,052
0 -0,005 -0,002
0,062
0
0
-0,004
0,038
0 -0,046
0
0,095
0
-0,04 -0,002
0,064
0
-0,04 -0,002
Mg#
0,73
0,66
0,62
0,62
0,72
0,73
0,78
0,72
0,73
Tableau 2 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-A (Cation). Le calcul a été fait en assumant 23 oxygènes.
ID
#1
#2
#3
#4
Point
3010-A 1-1
3010-A 2-2
3010-A 3-1a
3010-A 3-1b
SiO2
65,108
64,514
63,038
64,154
TiO2
0
0
0,033
0,049
Al2O3
22,066
22,486
23,303
22,707
MgO
0,008
0,01
0,011
0,068
CaO
2,513
2,89
3,848
3,107
Tableau 3 : Composition chimique des feldspaths (wt%).
10
MnO
0,014
0,006
0,017
0
FeO
0,072
0,146
0,002
0,088
SrO
0,065
0,153
0,088
0,118
BaO Na2O
0,022 10,307
0
10,062
0,062 9,399
0,077 9,919
K2O
0,046
0,015
0,038
0,056
Total
100,22
100,28
99,839
100,34
ID
#1
#2
#3
#4
Point
3010-A 1-1
3010-A 2-2
3010-A 3-1a
3010-A 3-1b
Si
Ti
2,861
0
2,838
0
2,791 0,001
2,823 0,002
Al
1,143
1,166
1,216
1,178
Mg
0
0,001
0,001
0,004
Ca
Mn
0,118 0,001
0,136
0
0,183 0,001
0,146
0
Fe
0,003
0,005
0
0,003
Sr
0,002
0,004
0,002
0,003
Ba
0
0
0,001
0,001
Na
0,878
0,858
0,807
0,846
K
0,003
0,001
0,002
0,003
An
11,8
13,7
18,5
14,7
Tableau 4 : Composition chimique des feldspaths (cations). Le calcul a été fait en assumant 8 oxygènes.
ID
Point
#1 3010-A 2-3
SiO2
29,715
TiO2
38,46
Al2O3
1,082
La2O3 Ce2O3 Pr2O3 Nd2O3 U2O3 CaO
0,189
0
0
0
0 28,5
FeO Na2O
F
0,527
0,022 0,298
Total
98,793
Tableau 5 : Composition chimique des titanites (wt%).
Point
ID
#1 3010-A 2-3
Si
Ti
3,942 3,837
Al
La Ce Pr Nd
0,169 0,009 0
0 0
U
0
Ca
Fe
4,051 0,058
Na
0,006
F
-0,125
Tableau 6 : Composition chimique des titanites (cations). Le calcul a été fait en assumant 20 oxygènes.
ID
Point
#1 3010-A 4-1
#2 3010-A 4-3
#3 3010-A 6-1
SiO2
53,902
54,051
54,309
TiO2 Al2O3 Cr2O3 MgO
0,07 1,086 0,345 14,698
0,075 1,016 0,295 14,978
0,061 0,766 0,292 15,274
CaO
MnO FeO NiO Na2O K2O Total
23,754 0,224 5,609
0 0,956 0,002 100,65
24,013 0,193 5,045 0,009 0,743 0,001 100,42
24,346 0,204 4,595
0 0,746 0,008 100,6
Tableau 7 : Composition chimique des pyroxènes (wt%).
ID
#1
#2
#3
Point
3010-A 4-1
3010-A 4-3
3010-A 6-1
Si
1,979
1,983
1,987
Ti
0,002
0,002
0,002
Al
Cr
Mg
0,047 0,01 0,805
0,044 0,009 0,819
0,033 0,008 0,833
Ca
Mn
Fe Ni
0,935 0,007 0,172 0
0,944 0,006 0,155 0
0,954 0,006 0,141 0
Na
0,068
0,053
0,053
K
0
0
0
Mg#
0,82
0,84
0,86
Tableau 8 : Composition chimique des pyroxènes (cations). Le calcul a été fait en assumant 6 oxygènes.
pyroxène
3010-A 4-1
3010-A 4-3
3010-A 6-1
Wo (Ca)
47,07
47,76
48,04
En (Mg)
40,53
41,46
41,94
Fs (Fe)
8,97
8,11
7,36
Ac (Na)
3,43
2,67
2,66
Tableau 9 : Pourcentage des différents membres des pyroxènes calculé à partir de la feuille de calcul présenté à l’annexe C (Wo = wollastonite, En = enstatite, Fs =
ferrosilite, Ac = acmite).
11
b) Xénolites 3010-C1
ID
#19
#20
#21
#22
#23
#24
#25
Point
3010-C1 1-2
3010-C1 1-3
3010-C1 2-1
3010-C1 2-2
3010-C1 3-1
3010-C1 4-1
3010-C1 5-2
SiO2
49.504
46.897
46.422
54.525
49.786
52.085
50.738
TiO2
0.587
0.514
0.834
0.133
0.457
0.442
0.438
Al2O3
6.371
7.201
9.840
3.057
6.375
5.312
5.787
Cr2O3
0.392
0.226
0.184
0.164
0.365
0.292
0.394
MgO
17.342
16.880
15.283
19.856
17.331
17.826
17.685
CaO
12.581
12.343
12.223
12.935
12.539
12.583
12.460
MnO FeO
NiO Na2O K2O H2O
F
Cl
0.173 8.237 0.040 1.579 0.393 2.082 0.000 0.006
0.166 8.638 0.014 1.782 0.443 1.932 0.195 0.004
0.158 10.229 0.060 2.186 0.794 1.983 0.178 0.019
0.127 5.768 0.002 0.849 0.132 2.093 0.099 0.000
0.140 8.669 0.047 1.587 0.332 1.994 0.193 0.020
0.113 8.046 0.044 1.407 0.399 2.098 0.060 0.000
0.149 8.601 0.027 1.455 0.350 2.104 0.000 0.006
Total
99.287
97.235
100.393
99.740
99.835
100.707
100.194
Tableau 10 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-C1 (wt%).
Point
ID
NOM
Si
#19 MG-HB 3010-C1 1-2 7.125
#20 Edenite 3010-C1 1-3 6.944
#21 Edenite 3010-C1 2-1 6.717
#22 Actinolite 3010-C1 2-2 7.640
#23 MG-HB 3010-C1 3-1 7.139
#24 MG-HB 3010-C1 4-1 7.345
#25 MG-HB 3010-C1 5-2 7.225
Ti
0.063
0.057
0.091
0.014
0.049
0.047
0.047
Al
1.081
1.257
1.678
0.505
1.077
0.883
0.971
Cr
0.045
0.026
0.021
0.018
0.041
0.033
0.044
Mg
3.721
3.726
3.297
4.148
3.705
3.747
3.754
Ca
1.940
1.958
1.895
1.942
1.927
1.901
1.901
Mn
0.021
0.021
0.019
0.015
0.017
0.013
0.018
Fe
0.992
1.070
1.238
0.676
1.040
0.949
1.024
Ni
0.005
0.002
0.007
0.000
0.005
0.005
0.003
Na
0.441
0.512
0.613
0.231
0.441
0.385
0.402
K
0.072
0.084
0.147
0.024
0.061
0.072
0.064
H2O
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
F
0.000
-0.082
-0.075
-0.042
-0.081
-0.025
0.000
Cl
-0.001
-0.001
-0.004
0.000
-0.005
0.000
-0.001
Mg#
0,79
0,78
0,73
0,86
0,78
0,79
0,79
Tableau 11 : Composition chimique des amphiboles de la lame 3010-C1 (cations) . Le calcul a été fait en assumant 23 oxygènes. Les noms des amphiboles ont été
déterminés à l’aide de la feuille de calcul de la classification des amphiboles développées par Jeremy Preston laquelle est basé sur la nomenclature de Leake et al. (2003)
et présenté à l’annexe C
ID
#4
#5
#6
#7
#8
Point
3010-C1 1-1
3010-C1 2-3
3010-C1 3-5
3010-C1 4-2
3010-C1 5-3
SiO2
54.166
54.218
53.912
54.650
54.586
TiO2 Al2O3 Cr2O3
0.070 0.707 0.135
0.066 0.936 0.393
0.118 1.229 0.316
0.017 0.628 0.215
0.000 0.663 0.175
MgO
15.845
15.435
15.389
15.746
15.567
CaO
24.440
23.929
24.001
24.497
24.153
MnO
0.160
0.155
0.142
0.149
0.160
FeO
4.104
4.612
4.345
4.263
4.692
NiO
0.050
0.029
0.017
0.045
0.000
Na2O
0.446
0.829
0.825
0.540
0.752
K2O
0.000
0.000
0.006
0.000
0.000
Total
100.123
100.602
100.300
100.750
100.748
Tableau 12 : Composition chimique des pyroxènes de la lame 3010-C1 (wt%).
ID
#4
#5
#6
#7
#8
Point
3010-C1 1-1
3010-C1 2-3
3010-C1 3-5
3010-C1 4-2
3010-C1 5-3
Si
1.985
1.982
1.975
1.991
1.992
Ti
0.002
0.002
0.003
0.000
0.000
Al
0.031
0.040
0.053
0.027
0.029
Cr
0.004
0.011
0.009
0.006
0.005
Mg
0.866
0.841
0.840
0.855
0.847
Ca
0.960
0.937
0.942
0.956
0.944
Mn
0.005
0.005
0.004
0.005
0.005
Fe
0.126
0.141
0.133
0.130
0.143
Ni
0.001
0.001
0.000
0.001
0.000
Tableau 13 : Composition chimique des pyroxènes de la lame 3010-C1 (cations). Le calcul a été fait en assumant 6 oxygènes.
12
Na
0.032
0.059
0.059
0.038
0.053
K
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
Mg#
0,87
0,86
0,86
0,87
0,86
Point
3010-C1 1-1
3010-C1 2-3
3010-C1 3-5
3010-C1 4-2
3010-C1 5-3
Wo (Ca) En (Mg) Fs (Fe)
48,28
45,56
6,56
47,28
42,44
7,32
47,63
42,49
6,92
48,2
43,11
6,76
47,41
42,52
7,4
Ac (Na)
1,59
2,96
2,96
1,92
2,67
Tableau 14 : Pourcentage des différents membres des pyroxènes calculé à partir de la feuille de calcul présenté à l’annexe C (Wo = wollastonite, En = enstatite, Fs =
ferrosilite, Ac = acmite).
ID
#8
#9
Point
3010-C1 1-4
3010-C1 3-3
SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 MgO CaO MnO FeO NiO ZnO Na2O K2O H2O Total
29.564 0.037 17.319 0.403 23.223 0.096 0.174 15.166 0.089 0.000 0.271 0.388 11.858 98.588
29.460 0.005 17.760 1.147 23.109 0.115 0.203 15.178 0.127 0.123 0.074 0.029 11.943 99.273
Tableau 15 : Composition chimique des chlorites (wt%).
ID
#8
#9
Point
3010-C1 1-4
3010-C1 3-3
Si
Ti
Al
Cr
Mg
Ca
Mn
Fe
Ni
Zn
Na
K H2O
5.981 0.006 4.129 0.065 7.003 0.021 0.030 2.566 0.015 0.000 0.106 0.100 3.726
5.917 0.001 4.204 0.182 6.919 0.025 0.035 2.549 0.020 0.018 0.029 0.007 3.705
Tableau 16 : Composition chimique des chlorites (cations). Le calcul a été fait en assumant 28 oxygènes.
ID
Point
SiO2 TiO2 Al2O3 MgO CaO MnO Fe2O3 Na2O K2O H2O Total
#1 3010-C1 3-2 37.387 0.057 22.267 0.000 23.262 0.053 14,66 0.037 0.000 1.802 99,525
#2 3010-C1 3-4 36.373 0.020 20.860 3.414 23.123 0.014 8,913 0.016 0.000 1.754 94,487
Tableau 17 : Composition chimique des épidotes (wt%). Le pourcentage de Fe2O3 a été recalculé à partir du pourcentage de FeO étant donné que seul le Fe2O3 est
présent dans l’épidote.
ID
Point
Si
Ti
Al
#1 3010-C1 3-2 6.220 0.007 4.366
#2 3010-C1 3-4 6.218 0.003 4.203
Mg
Ca
Mn
Fe
Na
K H2O
0.000 4.147 0.007 1.835 0.012 0.000 7.139
0.870 4.235 0.002 1.146 0.005 0.000 0.007
Tableau 18 : Composition chimique des épidotes (cations). Le calcul a été fait en assumant 25 oxygènes.
ID
Point
SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 MgO CaO MnO FeO NiO Na2O
#1 3010-C1 5-1 39.865 2.066 14.580 0.355 18.148 0.015 0.108 11.149 0.061 0.333
K2O
8.094
H2O
F
Cl Total
4.045 0.151 0.006 98.976
Tableau 19 : Composition chimique des biotites (wt%).
ID
#1
Point
3010-C1 5-1
Si
Ti
Al
Cr
Mg
Ca
5.806 0.226 2.503 0.041 3.940 0.002
Mn
0.013
Fe
Ni
Na
K H2O
F
Cl
1.358 0.007 0.094 1.504 0 000 -0.063 -0.001
Tableau 20 : Composition chimique des biotites (cations). Le calcul a été fait en assumant 22 oxygènes.
13
c) Xénolites 3010-C2
ID
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
#32
Point
3010-C2 1-1
3010-C2 1-2
3010-C2 2-1
3010-C2 2-2
3010-C2 3-1
3010-C2 4-2
3010-C2 5-1
3010-C2 6-1
3010-C2 6-3
3010-C2 1-2b
SiO2
58.667
57.837
58.702
58.073
58.983
58.152
58.673
58.836
57.624
58.575
TiO2
0.043
0.014
0.005
0.060
0.011
0.000
0.012
0.059
0.033
0.034
Al2O3
0.288
0.454
0.322
0.334
0.435
0.356
0.392
0.425
0.338
0.618
Cr2O3
0.095
0.207
0.020
0.030
0.000
0.000
0.041
0.000
0.044
0.061
MgO
23.271
22.956
23.153
23.365
23.753
24.090
23.838
23.707
23.641
22.860
CaO
13.127
13.123
13.127
13.185
12.879
12.971
12.869
12.976
13.271
13.221
MnO
0.208
0.177
0.192
0.161
0.168
0.220
0.188
0.210
0.207
0.168
FeO
2.840
2.524
2.874
2.818
2.536
2.322
2.539
2.160
2.508
2.867
NiO
0.000
0.000
0.015
0.056
0.022
0.031
0.014
0.054
0.000
0.035
Na2O
0.247
0.295
0.276
0.244
0.310
0.301
0.286
0.294
0.215
0.281
K2O
0.012
0.026
0.014
0.022
0.016
0.008
0.028
0.034
0.026
0.023
H2O
2.179
2.182
2.182
2.160
2.181
2.198
2.174
2.180
2.186
2.120
F
0.063
0.000
0.050
0.075
0.088
0.013
0.088
0.076
0.000
0.188
Cl
0.008
0.012
0.010
0.008
0.002
0.008
0.004
0.006
0.011
0.000
Total
101.048
99.807
100.942
100.591
101.384
100.670
101.146
101.017
100.104
101.051
Tableau 21 : Composition chimique des AMPHIBOLES de la lame 3010-C2 (wt%).
ID
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
#32
Nom
Point
Trémolite 3010-C2 1-1
Trémolite 3010-C2 1-2
Trémolite 3010-C2 2-1
Trémolite 3010-C2 2-2
Trémolite 3010-C2 3-1
Trémolite 3010-C2 4-2
Trémolite 3010-C2 5-1
Trémolite 3010-C2 6-1
Trémolite 3010-C2 6-3
Trémolite 3010-C2 1-2b
Si
7.957
7.938
7.968
7.922
7.954
7.905
7.937
7.956
7.893
7.950
Ti
0.004
0.001
0.001
0.006
0.001
0.000
0.001
0.006
0.003
0.004
Al
0.046
0.074
0.051
0.054
0.069
0.057
0.063
0.068
0.055
0.099
Cr
0.010
0.022
0.002
0.003
0.000
0.000
0.004
0.000
0.005
0.007
Mg
4.705
4.697
4.685
4.751
4.775
4.882
4.807
4.779
4.828
4.625
Ca
1.908
1.930
1.909
1.927
1.861
1.889
1.865
1.880
1.948
1.923
Mn
0.024
0.021
0.022
0.019
0.019
0.025
0.022
0.024
0.024
0.019
Fe
0.322
0.290
0.326
0.321
0.286
0.264
0.287
0.244
0.287
0.325
Ni
0.000
0.000
0.002
0.006
0.002
0.003
0.002
0.006
0.000
0.004
Na
0.065
0.079
0.073
0.065
0.081
0.079
0.075
0.077
0.057
0.074
K
0.002
0.005
0.002
0.004
0.003
0.001
0.005
0.006
0.005
0.004
H2O
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
F
-0.026
0.000
-0.021
-0.032
-0.037
-0.005
-0.037
-0.032
0.000
-0.079
Cl
Mg#
-0.002 0,94
-0.003 0,94
-0.002 0,93
-0.002 0,94
-0.001 0,94
-0.002 0,95
-0.001 0,94
-0.001 0,95
-0.002 0,94
0.000 0,93
Tableau 22 : Composition chimique des AMPHIBOLES de la lame 3010-C2 (cations). Le calcul a été fait en assumant 23 oxygènes. Les noms des amphiboles ont été
déterminés à l’aide de la feuille de calcul de la classification des amphiboles développées par Jeremy Preston laquelle est basé sur la nomenclature de Leake et al. (2003)
et présenté à l’annexe C
ID Nom
Point
Mg(CO3) Ca(CO3) Mn(CO3) Fe(CO3) Cu(CO3) Zn(CO3) Total
3.715
94.138
0.059
0.374
0.000
0.020
98.306
#1 Calcite 3010-C2-3-2
7.811
89.243
0.083
0.278
0.038
0.159
97.612
#2 Calcite 3010-C2 4-3
Mg
0.089
0.187
Ca
1.903
1.803
Mn
Fe
Cu
0.001 0.007 0.000
0.001 0.005 0.001
Tableau 23 : Composition chimique des CARBONATES de la lame 3010-C2 (wt% ou en pourcentage des membres). Le calcul a été fait en assumant 6 oxygènes.
14
Zn
0.000
0.003
ID
Point
#1 3010-C2 1-3
#2 3010-C2 2-3
#3 3010-C2 3-3
#4 3010-C2 4-1
#5 3010-C2 5-2
#6 3010-C2 6-2a
#7 3010-C2 6-2b
SiO2
30.563
32.538
32.560
32.915
33.805
33.607
34.048
TiO2
0.062
0.020
0.037
0.051
0.057
0.083
0.050
Al2O3
16.017
15.989
15.734
15.015
14.871
15.801
15.327
Cr2O3
0.959
0.426
0.171
0.166
0.109
0.233
0.175
MgO
24.718
26.239
33.063
33.538
33.560
25.776
31.017
CaO
0.051
0.012
0.006
0.000
0.006
0.111
0.025
MnO
0.242
0.175
0.089
0.093
0.049
0.205
0.099
FeO
12.905
11.412
6.201
6.190
4.823
10.581
6.567
NiO
1.211
0.527
0.078
0.068
0.032
1.313
0.111
ZnO
0.065
0.091
0.000
0.157
0.000
0.136
0.000
Na2O
0.017
0.036
0.013
0.023
0.029
0.055
0.041
K2O
0.475
1.268
0.100
0.191
0.637
1.780
1.450
H2O
11.986
12.339
12.669
12.697
12.738
12.461
12.711
Tableau 24 : Composition chimique des CHLORITES de la lame 3010-C2 (wt%).
ID
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
Point
3010-C2 1-3
3010-C2 2-3
3010-C2 3-3
3010-C2 4-1
3010-C2 5-2
3010-C2 6-2a
3010-C2 6-2b
Si
6.116
6.325
6.165
6.218
6.366
6.469
6.425
Ti
0.009
0.003
0.005
0.007
0.008
0.012
0.007
Al
3.778
3.663
3.511
3.343
3.301
3.585
3.409
Cr
0.152
0.065
0.026
0.025
0.016
0.035
0.026
Mg
7.374
7.604
9.332
9.445
9.421
7.397
8.726
Ca
0.011
0.002
0.001
0.000
0.001
0.023
0.005
Mn
0.041
0.029
0.014
0.015
0.008
0.033
0.016
Fe
2.160
1.855
0.982
0.978
0.760
1.703
1.036
Ni
0.195
0.082
0.012
0.010
0.005
0.203
0.017
Zn
0.010
0.013
0.000
0.022
0.000
0.019
0.000
Tableau 25 : Composition chimique des CHLORITES de la lame 3010-C2 (cations). Le calcul a été fait en assumant 28 oxygènes.
15
Na
0.007
0.014
0.005
0.008
0.011
0.021
0.015
K
0.121
0.315
0.024
0.046
0.153
0.437
0.349
H2O
4.697
4.751
4.775
4.775
4.807
4.779
4.779
Total
99.271
101.072
100.721
101.104
100.716
102.142
101.621
4.1.1.5 Diagramme montrant les champs de stabilité des minéraux
Figure 6 : Diagramme CAFM pour l’échantillon 3010-A (matrice mafique) montrant les zones de stabilité de
l’édénite et du diopside.
16
Figure 7 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour l’échantillon 3010-A(matrice mafique) montrant le triangle de
stabilité des minéraux.
Figure 8 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour l’échantillon 3010-C1 (xénolite ultramafique) montrant la zone de
stabilité des minéraux.
17
Figure 9 : Diagramme ACF d’ESKOLA pour la lame 3010-C2 (xénolite ultramafique)
Figure 10 : Diagramme MgO-SiO2-CaO (Lherzolite) de l’espace CaO-MgO-SiO2-H2O de la lame 3010-C2
(xénolite ultramafique)
18
4.1.2 Description des différentes lithologies
4.1.2.1 Matrice mafique (3010-A)
La matrice mafique de la roche est majoritairement composée d’amphibole soit
85% en moyenne. Ces amphiboles sont toutes de la famille de la hornblende soit de
l’édénite et de la magnésio-hornblende nommés selon la nomenclature de Leake et al.
(2003). On retrouve également 5% de diopside, 10 % de plagioclase et comme minéraux
accessoires de la titanite et une altération orangée de la famille de l’épidote. Cette roche
est non magnétique et la déformation est très faible. Ceci est donc une méta-mafite à
hornblende, à diopside et à plagioclase (An12-An18).
La texture principale est décussée et en effet les amphiboles sont régulièrement
parfaitement recristallisées (bordure régulière) et montrent peu d’alignement préférentiel.
La taille des grains est très uniforme et il n’y a pas vraiment de zonation. On observe
donc une roche très homogène comme le suggère la composition des différents minéraux
obtenue par analyse à la microsonde électronique lesquels sont présentés dans les
tableaux 1 à 9. Le diagramme ACF d’ESKOLA de la matrice mafique présentée à la
figure 7, montrant les zones de stabilité des amphiboles, des pyroxènes et des
plagioclases, permet également de juger de cette homogénéité. On retrouve également
une amphibole zonée (3010-A-5-1a et 3010-A-5-1b), qui par analyse nous a révélé un
cœur davantage magnésien (Mg# de 0,78 au cœur versus 0,72 à la bordure). Finalement,
le plus gros cristal de plagioclase a été analysé à la microsonde électronique et ce dernier
a montré un cœur plus calcique (An18 au cœur versus An14 à la bordure).
En résumé, cette roche serait un métagabbro à hornblende, plagioclase et diopside,
du fait des nombreuses évidences d’une recristallisation lente et en profondeur (taille
19
uniforme des grains et manques de zonation et d’orientation préférentielle, homogénéité
de la composition des minéraux) qui suggèrent une roche davantage intrusive
qu’extrusive.
6.1.2 Xénolites
6.1.2.1 3010-C1
Le xénolite 3010-C1 est composé principalement d’amphibole (35%), de diopside
(40%), et de chlorite (25%). On retrouve également dans des proportions plus faibles de
la biotite, de l’épidote et des minéraux opaques. Les amphiboles sont essentiellement de
la famille de la hornblende, bien qu’on retrouve également de l’actinote, une amphibole
de plus basse température probablement rétrograde par comparaison à la hornblende qui
est prograde. Les noms de ces amphiboles ont été déterminés d’après la nomenclature de
Leake et al. (2003) et les résultats des analyses à la microsonde électronique pour cet
échantillon sont présentés dans les tableaux 10 à 20. Cette roche est non magnétique.
C’est une clinopyroxénite à diopside, hornblende et chlorite.
La texture principale de la roche est décussée.
En effet, on observe des
porphyroblastes d’amphiboles calciques dans une bouillie de cristaux de diopside très
altéré. On n’observe pas d’alignement préférentiel des minéraux, mais on remarque
plutôt quelques évidences de recristallisation comme les côtés droits et réguliers des
amphiboles et des pyroxènes et la taille généralement uniforme des grains.
Le
diagramme ACF d’ESKOLA pour l’échantillon 3010-C1 présenté à la figure 8 montre le
triangle de coexistence des diopsides, des hornblendes et des chlorites. Il est possible d’y
remarquer une certaine homogénéité dans la composition des minéraux. Les hornblendes
montrent la plus grande variation compositionnelle et forment un petit champ sur le
20
diagramme ACF d’ESKOLA, lequel se trouve sur les lignes d’attache entre les diopsides
et la chlorite.
Bref, cette roche est clairement une roche intrusive complètement recristallisée ce
qui est suggéré par les côtés droits et réguliers des diopsides et des hornblendes, de même
que par la taille régulière des grains de diopside. L’homogénéité de la composition des
minéraux apporte en plus l’hypothèse d’une recristallisation lente en profondeur.
6.1.2.2 3010-C2
Le xénolite 3010-C2 est principalement composé d’amphibole dans des
proportions de 78% en moyenne. Cette amphibole calcique est exclusivement de la
trémolite d’après la nomenclature de Leake et al. (2003). On retrouve également comme
matériel interstitiel des chlorites (8%), des carbonates (10%), et des minéraux opaques,
magnétite, pyrite et chalcopyrite (4%) ce qui a été identifié grâce à la microsonde.
Cette roche est magnétique et montre une très faible foliation.
ultramafique
(>90%
minéraux
mafiques)
qui
montre
la
C’est une roche
composition
d’une
clinopyroxénite à trémolite et chlorite.
La texture principale de cette roche est décussée et en effet les amphiboles ont une
taille assez uniforme et montrent régulièrement des côtés droits et réguliers signe d’une
importante recristallisation.
La forme cubique de la pyrite suggère également cette
recristallisation. Les résultats de l’analyse à la microsonde sur cet échantillon sont
présentés dans les tableaux 21 à 25 et il en ressort essentiellement une très grande
homogénéité dans la composition chimique de minéraux. On peut également juger de
l’homogénéité des minéraux sur le digramme d’ESKOLA présenté à la figure 9 et sur le
digramme du système CaO-MgO-SiO2 présenté à la figure 10, ce qui peut indiquer une
21
recristallisation lente et en profondeur. Le manque de structure concorde également avec
cette recristallisation presque complète bien qu’il est possible d’observer un certain
alignement des amphiboles dans les zones à plus forte teneur en carbonate.
Les
carbonates seraient donc plus tardifs ce qui pourrait expliquer qu’il est possible de
distinguer deux zones distinctes, une zone à trémolite-chlorite et une zone à trémolitechlorite-calcite. Il est également important de noter que cette roche est enrichie en FeO
et MgO et appauvrie en Al2O3 et CaO en comparaison de l’échantillon 3010-C1.
Bref, l’échantillon 3010-C2 est une roche ultramafique qui a subi une
recristallisation lente et en profondeur dans la croûte et est donc clairement une roche
intrusive.
4.2 Évolution métamorphique
4.2.1 Calcul des paléotempératures
4.2.1.1. Géothermomètre Plagioclase-Hornblende
Le calcul des paléotempératures a été réalisé grâce au logiciel « Hb-Pl
temperature calculation » développé par Holland et Blundy (1994). Ce logiciel permet, à
partir de l’analyse chimique d’une hornblende, de calculer les fractions moléculaires
d’édénite, de trémolite et de richterite présent dans l’amphibole. Il faut savoir que ces
amphiboles forment des solutions solides avec plusieurs autres membres de la famille des
amphiboles, dont la hornblende. Le logiciel calcul ensuite à quelle température cette
fraction moléculaire d’ed, tr, et ri sont en équilibre avec la composition chimique du
plagioclase présent dans la roche et plus précisément avec leur rapport Ab/(Ab+Na). Ce
calcul est fait par incréments de 5 kbar et c’est finalement l’intersection de la courbe de la
22
pression en fonction de la température de Pl/ed-tr et de Pl/ed-ri qui donne la pression et
température d’équilibre de la roche comme observable à la figure 12.
Ce calcul a été réalisé sur la matrice mafique (échantillon 3010-A) étant donné
que c’était le seul échantillon à contenir un certain pourcentage de plagioclases en contact
direct avec une hornblende.
Il faut savoir que pour que ce calcul soit valide, la
hornblende et le plagioclase doivent être directement en contact un et l’autre. Au total
trois secteurs ont donc été retenus soit le secteur A-1 contenant l’amphibole A-1,3 avec le
plagioclase A-1,1 et les secteurs A-3a et A-3b contenant respectivement l’amphibole A3,2 avec les plagioclases A-3,1a et A-3,1b. Les compositions chimiques de ces minéraux
sont présentées aux tableaux 1 et 3. Les données utilisées pour ce calcul proviennent
donc de l’analyse à la microsonde électronique. En fait, une seule modification a été
apportée aux données brutes de cette analyse, soit le rapport Na/(Na + Ca). Un exemple
des données brutes utilisé par le logiciel est présenté au tableau 26 et les résultats obtenus
après les calculs sont présentés au tableau 27.
4.2.1.2 Protocole de laboratoire
1. Localisation des secteurs analysés à la microsonde électronique où une
hornblende est en contact direct avec un plagioclase.
2. Calcul du rapport Ab/Ab+Na de chacun des plagioclases.
3. Création d’un fichier texte ayant le format approprié comme présenté au tableau.
4. Lancer l’application en appuyant sur le bouton « run » comme observable à la
figure 11, qui montre un exemple de « out put » de ce logiciel.
5. Calcul des pressions et températures par le logiciel selon les équations de Holland
et Blundy (1994)
23
6. Construction de graphique des courbes de pression en fonction de la température
pour Pl/ed-tr et Pl/ed-ri de chacun des secteurs analysés comme observables à la
figure 12.
DONNÉES BRUTES POUR LE CALCUL DU GÉOTHERMOMÈTRE Hb-Pl
SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O (Na/(Na+Ca))
Plagioclase A-1,1
amph A-1,3
47.00 0.44 8.20 0.10 0.00 12.63 0.19 14.06 12.03 2.14 0.34
0.88
Plagioclase A-3,1a
amph A-3,2
44.47 1.09 10.60 0.02 0.00 14.00 0.18 12.79 11.92 2.43 0.74
0.82
Plagioclase A-3,1b
amph A-3,2
44.47 1.09 10.60 0.02 0.00 14.00 0.18 12.79 11.92 2.43 0.74
0.85
Tableau 26 : Exemple des données brutes utilisé pour le calcul des paléotempératures.
Figure 11 : Exemple de « out put » du logiciel Hornblende-Plagioclase temparature calculation (Holland et
Blundy, 1994).
24
4.2.1.3 Résultats d’application de la méthode de Holland et Blundy (1994)
Secteur A-1 (amphibole A-1,3
avec plagioclase A-1,1)
Secteur A-3a (amphibole A-3,2
avec plagioclase A-3,1a)
Secteur A-3b (amphibole A-3,2
avec plagioclase A-3,1b)
Secteur A-3 (moyenne)
Moyenne totale
Pression
(kbar)
0
5
10
15
T (ed-tr) (en ˚C)
T (ed-ri) (en ˚C)
T (ed-tr) (en ˚C)
T (ed-ri) (en ˚C)
T (ed-tr) (en ˚C)
T (ed-ri) (en ˚C)
T (ed-tr) (en ˚C)
T (ed-ri) (en ˚C)
T (ed-tr) (en ˚C)
T (ed-ri) (en ˚C)
685
594
744
659
737
644
740,5
651,5
712,75
622,75
650
613
711
682
704
666
707,5
674
678,75
643,5
615
633
678
705
671
689
674,5
697
644,75
665
581
652
644
728
638
712
641
720
611
686
Tableau 27 : Tableau des résultats d’application de la méthode d’Holland et Blundy (1994).
800,00
Secteur A-3 (moy)
750,00
665 50˚C ; 8
1 kbar
Température (˚C)
700,00
Moyenne
650,00
amph A-3 T (ed-tr)
600,00
amph A-3 T (ed-ri)
amph A moy T (ed-tr)
Secteur A-1
amph A moy T (ed-ri)
550,00
amph A-1 T (ed-tr)
amph A-1 T (ed-ri)
500,00
0
Kbar
5
Kbar
10
Kbar
15
Kbar
Pression (kbar)
Figure 12 : Graphique de la pression en fonction de la température des résultats de la méthode d’Holland et
Blundy (1994).
25
Les résultats de l’application de la méthode de Holland et Blundy (1994) réalisés
sur la matrice mafique indiquent donc que les différentes fractions moléculaires d’ed, tr,
et ri serait en équilibre avec la composition du plagioclase à une température moyenne de
665± 50˚C et une pression moyenne de 8 ± 1 kbar. Il est également possible d’observer à
la figure 12 que les résultats de cette méthode pour le paramètre de la pression sont très
constants. Cependant, il n’est pas de même pour le paramètre de la température qui varie
plutôt d’environ 625˚C pour le secteur A-1 à 680˚C pour la moyenne du secteur A-3. Ce
type de pression et température correspond aux
pressions retrouvées au faciès
amphibolitique moyen.
4.2.2 Recristallisation lente en profondeur dans la croûte
Le grade de métamorphique de l’affleurement 3010 se situe au faciès de
l’amphibolite moyen, se qui correspond à des températures de l’ordre de 600 à 700 ˚C.
En effet, plusieurs évidences permettent d’émettre ce raisonnement. Premièrement, le
géothermomètre Hb-Pl indique des températures moyennes de 665 ˚C avec un maximum
de température à presque 700 °C comme observable à la figure 12. Ensuite la présence
simultanée de diopside et d’amphibole (hornblende dans les lames 3010-A et 3010-C1)
peut également suggérer cette hypothèse. Les diopsides sont d’ailleurs très altérés dans la
lame 3010-A, donc instables, ce qui porte à croire qu’ils étaient dans la zone limite de
cette phase. La figure 14, montrant les zones de stabilité des phases pour les roches
mafiques, indique que la zone à diopside et hornblende correspond à ce faciès tout
comme la figure 13, montrant les zones de stabilité des phases pour le système CaOMgO-SiO2-H2O, permet d’émettre la même conclusion pour la zone à trémolite et
chlorite. On observe également sur la figure 13 que la chlorite se trouve encore dans son
champ de stabilité juste avant l’apparition du spinelle. D'ailleurs, le manque de structure
26
et de zonation de même que la taille uniforme des grains dans la roche et la forme
cubique de la pyrite suggèrent également cette recristallisation presque complète et une
rééquilibration de la microstructure de la roche.
La pression de cristallisation ayant subi l’affleurement 3010 est de l’ordre de 8
kbar comme montré sur la grille pétrogénétique du système CaO-MgO-SiO2-H2O
présenté à la figure 13. Cette pression a été confirmée par le géothermomètre Hb-Pl
comme on peut l’observer à la figure 12, et les résultats obtenus par cette méthode sont
constants pour ce paramètre.
Il serait donc tout à fait probable que ces échantillons
aillent recristalliser au cœur d’un arc continental, selon le modèle qui est proposé, à une
profondeur d’environ 25 km.
Figure 13 : Diagramme de stabilité des phases dans le système CaO-MgO-SiO2-H2O (d’après Bucher et Frey
1994)
27
Figure 14 : Diagramme de paragenèse des phases pour les roches mafiques en fonction de la pression et de la
température (d’après Yardley, 1989).
5. PÉTROGÉNÈSE DE LA ROCHE
5.1 Analyse de la composition totale de la roche (XRF et ICPMS)
5.1.1 Choix des méthodes et objectifs
Deux méthodes d’analyse furent retenues afin de connaître la composition totale
des échantillons. D'abord, les éléments majeurs furent analysés grâce à la fluorescence
des rayons X (XRF) et ensuite les éléments trace furent analysés par ICPMS (Inductively
Coupled Plasma-Mass Spectrometry). Le choix de ces méthodes a été facile du fait que
28
l’ICPMS est, à l’heure actuelle, l’appareil étant capable de nous fournir avec le plus de
précision la teneur des différents éléments traces (ppm) présents dans la roche et le XRF,
de déterminer la composition des principaux oxydes, sa précision étant supérieure à
l’ICPMS pour les oxydes majeurs. La teneur en élément trace permettra par exemple la
création de diagrammes normalisés sur le manteau primaire, lesquels serviront à
l’interprétation de la pétrogenèse de la roche. Voyons maintenant les notions de base
attachés à ces méthodes.
5.1.2 Notion de base
a) ICPMS
ICPMS, ou Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, est une méthode
relativement nouvelle qui permet de déterminer les teneurs en éléments trace d’une roche
mise en solution. En fait, cette méthode d’analyse permet d’identifier les atomes par leur
spectre de masse et elle est particulièrement utile pour des concentrations très faibles (de
1 à 10 ppm). De plus, tous les éléments excepté l’indium possèdent au moins un isotope
ayant une masse unique ce qui facilite grandement l’analyse des résultats.
Son mode d’opération est relativement simple. D'abord, l’échantillon est transféré
en solution par une digestion à l’acide. Ensuite cette solution est placée d’en un flux
d’argon qui passe à travers un réacteur qui chauffe par induction de chaleur l’échantillon
au alentour de 10000˚C. À cette température, le matériel se transforme en plasma ce qui
génère une grande quantité d’atomes ionisés et excités que l’ICPMS va détecter et
analyser. Finalement, l’information recueillie en à peine quelques minutes nous fournis,
avec des limites de détection plus petite que 1 ppm pour la majeure partie des éléments,
29
les teneurs de presque l’ensemble des éléments présents sur le tableau périodique (masse
6 à masse 250 exceptée les gaz nobles et le carbone).
b) Spectrométrie des rayons X
La spectrométrie de fluorescence X (ou en anglais XRF pour X-ray fluorescence)
est une méthode d'analyse chimique élémentaire utilisant une propriété physique de la
matière, la fluorescence des rayons X. Essentiellement, cette méthode utilise le même
principe que la microsonde électronique sauf que dans ce cas on bombarde de la matière
avec des rayons X au lieu qu’avec des électrons à très haute énergie.
Suite à ce
bombardement, la matière réémet de l'énergie sous la forme, entre autres, de rayons X ;
c'est la fluorescence X. Pour l’analyse des oxydes majeurs, la fluorescence X fut traitée
par analyse dispersive en longueur d'onde (WDS) et non par analyse dispersive en
énergie (EDS), et ce, parce que les appareils WDS offrent la meilleure précision et
détectent également les éléments légers.
5.1.3 Protocole de laboratoire
1. Broyage des échantillons en poudre.
2. Envoie des poudres des échantillons de composition inconnus avec les poudres des
standards de composition connue au laboratoire d’analyse. Les standards permettent de
vérifier la qualité des résultats obtenus.
3. Attente des résultats.
4. Vérification de la qualité des résultats par référence aux standards
5. Interprétation des résultats par la création de diagramme des éléments majeurs, traces
et REE.
30
5.1.4 Tableaux des résultats
Unité
Limite de
détection
09-Jy-3010A
09-Jy-3010C1
09-Jy-3010C2
Unité
Limite de
détection
09-Jy-3010A
09-Jy-3010C1
09-Jy-3010C2
Unité
Limite de
détection
09-Jy-3010A
09-Jy-3010C1
09-Jy-3010C2
Al2O3 CaO Fe2O3 K2O
wt% wt% wt% wt%
0.01
7,33
3,33
1,76
Cs
ppm
0.01 0.01
12,41 10,79
18,07 7,29
11,79 12,19
Cu
Dy
ppm
ppb
LOI
wt%
MgO
wt%
MnO
wt%
Na2O
wt%
P2O5
wt%
SiO2
wt%
TiO2
wt%
Ba
Be
Bi
ppm ppm ppm
Cd
ppm
Ce
ppm
Co
ppm
Cr
ppm
0.01
0,39
0,21
0,14
Er
ppb
0.05
0,47
0,56
2,43
Eu
ppb
0.01
16,05
16,56
20,88
Ga
ppm
0.01
0,18
0,16
0,19
Gd
ppb
0.01
1,9
1,02
0,15
Hf
ppm
0.01
0,12
0,03
<0,01
Ho
ppb
0.01
50,16
53,34
50,4
In
ppb
0.01 N/A
0.8 0.04 0.15
0,53 100,32 91,6 0,66 <0,15
0,27 100,86 66,5 0,32 <0,15
0,11 100,03 16 0,13 <0,15
La
Li
Lu Mo Nb
ppm ppm
ppb ppm ppm
0.013
0,11
0,107
0,091
Nd
ppm
0.12
19,27
10,82
3,39
Ni
ppm
0.13
62,84
48,94
69,15
Pb
ppm
3
1420
1491
3480
Pr
ppm
9
2430
1800
820
Ta
ppm
0.14
1,26
0,66
<0,14
Tb
ppb
3
390
280
150
Th
ppm
2
45
34
18
Ti
ppm
0.04
8,48
4,99
1,26
Tl
ppb
0.4
4,8
21,5
12
Tm
ppb
2
0.08 0.028
130 0,1 2,17
90
0,1 0,85
50
0,1 0,32
U
V
W
ppm ppm ppm
0.06 1.6
0.6 0.014
11,48 404,7 1,9 2,71
7,61 263,3 1,1 1,57
3,33 961,8 19,9 0,63
Y
Yb
Zn
Zr
ppm ppb ppm ppm
2
342
252
124
0.018
1
0,39
0,18
7
3128
1601
458
5
30
20
40
2
150
100
56
0.011
0,11
0,06
0,06
0.013 1.4
0,198 24,4
0,148 5,5
0,58 153,9
Rb
Sb
ppm ppm
9
1985
1458
742
Sc
ppm
7
1080
740
400
Sm
ppm
3
750
550
230
Sn
ppm
0.04
12,47
5,31
4,07
Sr
ppm
0.23
3,64
3,14
4,07
1.1
39,2
61,6
9,5
0.012
2,61
1,89
0,88
0.16
0,9
0,4
0,28
0.6 0.023
230,9 0,11
173,7 0,06
74,6 <0,023
0.04
0,59
0,08
<0,04
Total
wt%
0.8 0.05 0.05
9
150 0,06 10,29 0,929
132 0,1 7,11 0,616
75,7 0,12 3,93 0,379
Tableau 28 : Analyse roche totale réalisée par l’ICPMS dans le cas des éléments trace et par XRF dans le cas des oxydes majeurs.
Al2O3
13,38
Cs
0,317
Rb
0,9
CaO Fe2O3 K2O LOI MgO
9,52 15,48 0,08 2,29 5,54
Cu
Dy
Er Eu Ga
141,9 4,812 2,9 1,26 19,02
Sb
Sc
Sm Sn
Sr
0,11 36,8 3,7 1,31 196,1
MnO Na2O P2O5 SiO2 TiO2 Total Ba Be
Bi
Cd
Ce
Co
Cr
0,22 2,47 0,11 49,61 1,32 100,01 16,8 0,57 <0,15 0,219 16,74 51,19 83
Gd
Hf
Ho
In
La
Li
Lu Mo Nb
Nd
Ni
Pb
Pr
4,47 2,6 1,01 0,084 6,44
6,6
0,4 0,31 4,45 12,49 42,6 1,2 2,58
Ta
Tb
Th
Ti
Tl
Tm
U
V
W
Y
Yb
Zn
Zr
0,29 0,747 0,59 7852 0,02 0,411 0,16 309 0,2 26,22 2,648 162 95
Tableau 29 : Composition chimique du standart EV55 lequel est typique des basaltes archéens tholéitiques.
31
7
100
44
182
6
41
22
<6
Échantillons
Minéraux
Normatifs
Quartz
Plagioclase
Orthoclase
Diopside
Hypersthene
Wollastonite
Olivine
Ilménite
Magnétite
Hématite
Apatite
Zircon
Perovskite
Chromite
Sphène
Pyrite
Calcite
Total
3010-A
Poids Volume
%
%
Norme Norme
0
0
26,69
31,3
2,3
2,82
40,94 38,98
5,95
5,53
0
0
20,94 18,93
1,03
0,68
1,58
0,95
0
0
0,28
0,27
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100,56 99,99
3010-C1
3010- Volume
%
C1
Norme Norme
0
0
11,48 13,81
3,31
4,12
68,95
67,2
4,72
4,52
0
0
9,9
9,28
0,51
0,34
1,06
0,65
0
0
0,07
0,07
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
99,99
3010-C2
Poids Volume
%
%
Norme Norme
0
0
5,21
6,34
0,89
1,15
45,83 46,15
34,64 34,13
0
0
11,36 10,89
0,21
0,15
1,84
1,17
0
0
0,02
0,02
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
Tableau 30 : Norme CIPW calculé à partir des d’analyses de roche totale. Le ratio Fe3+/Fe2+ a été établi à 0,1 lord du
calcul de la norme CIPW.
Figure 15 : Graphique IUGS des roches mafiques intrusives d’après Winter (2001), réalisé à partir de la norme CIPW,
montrant que l’échantillon 3010-A est un métagabbro à olivine.
32
Figure 16 : Graphique IUGS des roches ultramafiques intrusives d’après Winter (2001), réalisé à partir de la norme
CIPW, montrant que l’échantillon 3010-C1 et 3010-C2 tombe dans le champ des websterites à olivine.
5.1.5 Graphique des éléments majeurs, traces et REE
Figure 17 : Diagramme TAS (Na2O + K2O vs SiO2) d’Irvine et Baragar (1971) qui démontre que les échantillons se
retrouvent tous dans le champ des magmas subalcalins
33
Figure 18 : Diagramme FeOt/MgO vs SiO2 de Miyashiro (1974) qui démontre que les échantillons se retrouvent tous
dans le champ des magmas calco-alcalins
Figure 19 : Diagramme AFM montrant la limite entre le champ calcoalcalin et le champ tholéitique d’après Irvine et
Baragar (1971). On remarque que les 3 échantillons à l’étude se retrouvent directement dans le champ calco-alcalin.
34
Figure 20 : Diagramme Th-Zr/117-Nb/16 d’après Wood (1980) qui démontre que la matrice se trouve dans le champs des
basaltes calco-alcalin à cause d’un ration Hf/Th < 3
35
Figure 21 : Diagramme des Terres rares normalisé au manteau primaire. La composition du manteau primaire et tiré de Sun et McDonough (1989).
36
Figure 22 : Spidergramme des échantillons normalisés au manteau primaire. La composition du manteau primaire est tirée de Sun et McDonough (1989).
37
5.2 Type de magma (série magmatique)
Le magma ayant formé cette brèche d’écoule d’un magma calco-alcalin. En effet, le
diagramme TAS (Irving et Baragar, 1971) présenté à la figure 17 a d’abord démontré que tous
les échantillons faisaient partie de la série sous-alcaline, et ensuite le diagramme FeOt/MgO vs
SiO2 (Miyashiro, 1974) et le diagramme AFM (Irving et Baragar, 1971), présenté
respectivement aux figures 18 et 19, sont venu confirmer la nature calco-alcaline du magma.
De plus, par comparaison au magma tholéitique qui montre généralement un appauvrissement
en terres rares légères ce qui donne un patron des terres rares assez plat (EV55 standard),
comme observable sur la figure 21, les échantillons montrent plutôt un enrichissement en LREE
ce qui donne une pente plus abrupte plus typique des magmas calco-alcalin. Le ratio des
éléments trace par rapport au manteau primaire, comme observable sur le spidergramme
présenté à la figure 22, est également la signature d’un magma calco-alcalin. Ensuite, étant
donné que, pour les roches mafiques comme les basaltes, la limite entre tholéitique et calcoalcalin peut être ambigüe, d’autres critères de discrimination ont été utilisés. Comme observable
à la figure 17, c’est le ratio Hf/Th qui a permis de discriminer le magma tholéitique du magma
calco-alcalin. En fait, un ration inférieure à 3, comme dans le cas de la matrice 3010-A,
indiquerait que la nature du basalte soit plutôt calco-alcaline (d’après Wood, 1980).
Ensuite, les roches montrent un enrichissement en Rb, Th, U, La et Ce (LILE) comme
observable sur le spidergramme normalisé au manteau primaire présenté à la figure 19. La
source de ce magma serait donc enrichie en comparaison d’un magma de type MORB
(tholéitique). Le magma calco-alcalin étant généralement associée aux zones de subduction, il
est donc possible d’émettre l’hypothèse qu’il est de même pour ce magma. Cependant, la
contamination en LILE peut provenir de deux sources soit des sédiments subductés, soit de la
38
croûte océanique déshydratée. Or, d’après Currie et al. (2007), les sédiments subductés, de par
leur faible densité par comparaison au manteau, vont se détaché de la plaque subductée et
formés une couche à la base de l’arc volcanique. Cette couche va interagir mécaniquement et
chimiquement avec le manteau sous-lithosphérique ce qui va donner une signature typique au
magma mafique de l’arc volcanique. Bref, cette modélisation permet de bien visualiser la
contamination du magma primaire en LILE. La présence d’une ceinture métasédimentaire à
proximité du site à l’étude pourrait donc expliquer cet enrichissement en LILE par la subduction
de ces mêmes sédiments. Finalement, il est également possible d’observer à la figure 19 une
anomalie négative en Ta/et Nb laquelle est généralement une bonne indicatrice de subduction
d’après Wilson (1989).
On remarque également que les trois échantillons ont un patron des éléments traces
assez constant bien que dans des teneurs différentes. En effet, comme observable sur la figure
22, les trois échantillons montrent les mêmes anomalies négatives en Zr, Ti en Nb ou positive en
Pb. Ce type de comportement est dû à un effet de dilution et il est donc possible d’imaginer que
le magma ayant formé ces roches possédait environ la même chimie et a connu environ la même
histoire.
Une hypothèse pourrait être que le même magma aurait d’abord cristallisé par
fractionnement à la base d’un arc et formé les xénolites (websterite à olivine) et qu’une seconde
impulsion de magma mafique aille échantillonner et transporter plus haut dans la croûte ces
xénolites.
Le léger appauvrissement en terres rares légères du xénolite 3010-C2 pourrait
correspondre à une moins grande contamination du magma primaire du fait des minéraux
(diopside) qui y ont d’abord cristallisés à la base de l’arc (cumulat).
39
5.3 Contamination crustale
Les trois échantillons montrent des évidences de contamination par le matériel de la
croûte. En effet, les anomalies positives en plomb et caesium que l’on observe dans les trois
échantillons, mais qui est davantage prononcées pour l’échantillon 3010-C2 comme observable
à la figure 19 permettent d’émettre cette hypothèse (d’après Taylor, 1980). La contamination
crustale, observé par l’entremise des éléments traces, suggère donc la présence d’un socle igné
relativement évolué et permet de supporter l’hypothèse d’un arc continental. D'ailleurs, les
zircons de la région indiquent une croûte de 3.1 à 3.2 Ga (Goutier et al., 1999).
5.4 Origine du magma
Ensuite, le magma ayant formé ces roches découlerait d’un magma fractionné et non
d’un magma primaire. En effet, les xénolites et la matrice ont un #Mg trop bas pour être dérivé
directement du magma primaire, soit 0,76 en moyenne, comparativement au magma primaire
pour lequel le #Mg est généralement plus grand que 0,86 selon Wilson (1989), et de 0,89 selon
Sun et McDonough (1989). Les #Mg des différents échantillons sont présentés au tableau 30.
Échantillon
09-Jy-3010A
09-Jy-3010C1
09-Jy-3010C2
moyenne
Manteau primaire
MgO
0,3982
0,4109
0,5181
0,4424
0,9230
FeO
0,1502
0,1015
0,1697
0,1405
0,1093
Mg #
0,7261
0,8020
0,7533
0,7604
0,8941
Tableau 31 : Tableau des #Mg des différents échantillons et du manteau primaire (Sun et McDonough, 1989)
Puis, bien qu’on observe des teneurs en Cr et Ni relativement élevé dans les xénolites et
la matrice, ces teneurs reste insuffisantes par comparaison à celles retrouvées dans le manteau
40
primaire (selon Sun et McDonough, 1989). Il est cependant possible d’observer au tableau 30,
une teneur en Cr, dans le xénolite 3010-C2, supérieure à celle du magma primaire.
L’explication la plus plausible serait que cet excès de Cr soit relié à la cristallisation des
diopsides à la base de l’arc, lesquels sont réputés pour absorber beaucoup de chrome pendant
leur cristallisation. Ceci permet également de confirmer que les xénolites correspondraient à des
cumulats formés en profondeur dans la croûte lithosphérique à partir d’un magma crustale calcoalcalin (fractionné).
Il est également possible d’observer au tableau 30, lequel montre les résultats du calcul
de la norme CIPW, que les xénolites contiendraient environ 10% d’olivine, 45 à 60% de
diopside et 5 à 10% de plagioclase, ce qui correspond à des websterites à olivine d’après le
diagramme IUGS des roches ultramafiques présenté à la figure 16. Ce type de roche correspond
à la composition retrouvée à l’intérieur des intrusions litées (cumulats) bref à un magma
fractionné. La matrice mafique 3010-A contiendrait plus d’olivine (environ 20%) et plus de
plagioclases (environ 30%) et moins de diopsides (environ 40%). La matrice proviendrait donc
d’un magma moins fractionné que les xénolites ce qui correspond à un méla-gabbro à olivine
d’après le diagramme IUGS des roches mafiques présenté à la figure 15.
Échantillon
09-Jy-3010A
09-Jy-3010C1
09-Jy-3010C2
Manteau primaire
Cr (ppm)
1420
1491
3480
2940
Ni (ppm)
404,7
263,3
961,8
1890
Tableau 32 : Tableau des teneurs en Cr et Ni des différents échantillons et du manteau primaire (Sun et McDonough
1989).
41
6. MODÈLE GÉOLOGIQUE PROPOSÉ
6.1 Présentation du modèle (arc continental avec zone de subduction)
Figure 23 : Modèle montrant un arc magmatique continental en association avec une zone de subduction d’après Winter
(2001).
Les roches calco-alcaline se formant essentiellement dans les arcs volcaniques ou
plutoniques, le modèle suggéré consiste un arc continental en association avec une zone de
subduction. La déshydratation des sédiments pendant la descente de la zone de subduction va
permettre au manteau de fusionner et va former un magma mantellique enrichi en LILE. Les
sédiments, de par leur faible densité, vont également se détacher de la plaque subductée et
former une couche à la base de l’arc (d’après Currie et al., 2007). Le mélange (magma calcoalcalin) va ensuite remonter à la base de l’arc et s’accumuler dans la zone de fusion, plus
communément appelé « MASH zone » ou par fractionnement il y aura différenciation du magma
(#Mg, Cr, et Ni < manteau primaire). Cette zone est bien illustrée sur la figure 20 qui illustre le
42
modèle proposé. On aurait donc à faire à des roches ultramafiques dérivant d’un magma calcoalcalin. C’est dans cette zone que les cumulats vont se former à l’intérieur d’intrusion litées
sous la croûte ou à l’intérieur de la croûte. Ce type d’environnement étant généralement assez
dynamique, le modèle proposé suggère plusieurs impulsions d’un magma ayant environ la
même chimie (diagramme des terres rares) et donc de période d’arrêt ou de ralentissement dans
l’apport en nouveau magma. Ce serait pendant les périodes de ralentissement que les xénolites
auraient été formées par fractionnement. Une autre impulsion d’un magma mafique (moins
fractionné) ayant environ la même chimie que la première impulsion aura échantillonné les
xénolites 3010-C1 et 3010-C2.
Le magma mafique contenant les xénolites va finalement
s’injecter dans les failles majeures parallèles à la zone de subduction jusqu’à une profondeur
d’environ 25 km à l’intérieur de l’arc. À cet endroit il y aura recristallisation presque complète
(manque de zonation et de structure, taille uniforme des grains, etc.), des xénolites et de la
matrice mafique du fait de la pression (8kbar) et de la température élevée (700˚C). Il faut savoir
qu’à cet endroit, comme observable à la figure 20, le gradient de température est
particulièrement élevé du fait de la remonter du magma très chaud et de l’action de la zone de
subduction. Il y aura donc fusion partielle de la croûte lithosphérique et ainsi contamination du
magma par le matériel de la croûte (anomalies positives en Pb et Cs). Il est également à noter
que le mélange créé par le magma mafique et la fusion partielle de la croûte va former
d’énormes complexes habituellement tonalitiques à dioritiques comme ceux que l’on observe
dans le secteur de LG-3 ce qui vient encore une fois appuyer le modèle. D’ailleurs, la plupart
des roches ignées sur la carte géologique du Québec sont des granitoïdes et la majorité de ces
granitoïdes serait formée au-dessus des zones de subduction continentale (d’après Wilson,
1989).
43
7. CONCLUSION
Sommes toutes, l’objectif, qui était de déterminer la pétrogenèse de la roche afin
d’infirmer ou de confirmer la nature mantellique des xénolites, a été atteint. En effet, il a été
démontré que les xénolites étaient plutôt des morceaux de cumulat formé à la base d’un arc
plutonique en association avec une zone de subduction, et toutes les évidences mènent à ce
raisonnement.
Premièrement, le magma ayant formé cette brèche est en magma calco-alcalin, c’est-àdire un magma enrichi, lequel est généralement associé aux zones de subduction (enrichissement
en LILE et patron des terres rares). Ensuite, le magma proviendrait d’un magma fractionné ce
qui est clairement indiqué par le #Mg (0,76) et les pourcentages de chrome et nickel inférieurs
au magma mantellique primaire. La norme CIPW indique également un magma fractionné
essentiellement composé de clinopyroxènes ce qui concorde très bien avec la minéralogie d’un
cumulat. Les xénolites sont donc des websterites à olivine et la matrice mafique et un mélagabbro à olivine. La nature mantellique des xénolites a donc été infirmée.
44
8. REMERCIEMENTS
J’aimerais remercier monsieur Edward W. Saywer, madame Sarah–Jane Barnes et
monsieur Samuel Morfin lesquels on su me guider tout au long de ce projet. Cette aide m’a été
d’un grand recours et a également facilité l’accomplissement de la tâche qui m’avait été confié.
Je vous envoie mes salutations les plus sincères.
9. RÉFÉRENCES
Bucher K. Frey M, 1994, Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer-Verlag, 318 pages.
Currie C.A., Beaumont C., Huismans R.S., 2007, The fate of subducted sediments : A case for
backarc intrusion and underplating. The Geological Society of Anerica, v. 35; no. 12; p. 11111114.
Leake B.E.; Woolley A.R.; Birch W.D.,2003, Nomenclature of amphiboles: Additions and
revisions to the international mineralogical association's 1997 recommendations, Canadian
Mineralogist {Mineralogical Association of Canada}v41 n6.
Goutier J., Ouellet M.C., Dion C., 2001, Synthèse géologique de la région des lacs Sakami (33F)
et Guyer (33G), Baie-James. In : Projet de cartographie du Grand-Nord : Rapport d’atelier.
Ministère des Ressources naturelles, Québec; MB 2002-01. Pages 57-59.
Holland, T., Blundy, J., 1994 : Non-ideal interaction in calcic amphiboles and their bearing on
amphibole-plagioclase thermometry, Contrib. Mineral. Petrol., 116, 443-447.
Irvine, T.N., and Baragar, W.C.A., 1971, Chemical classification of common volcanic rocks.
Can. Jour. Earth Sci. 8; 523-48.
Isnard H.; Gariepy C., 2004, Sm-Nd, Lu-Hf and Pb-Pb signatures of gneisses and granitoids
from the La Grande belt: Extent of late Archean crustal recycling in the northeastern Superior
Province, Canada, Geochimica et Cosmochimica Acta, v68 n5.
Miyashiro A., and Uyeda, S., 1974, Plate tectonics and the Japanese Islands : A synthesis, Geol.
Soc. Amer. Bull., 85, 1159-1170.
Sun S.-S., McDonoug W.F., 1989, Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts ;
implications for mantle composition and processes. In ; Saunder, A.D., Norry, M.J. (Eds.),
Magmatism in the Ocean Basins, Geol. Soc. Lond. Spec. Pub. 42; 313-345.
45
Taylor P.N., Moorbath S., Goodwin R., Petrykowski A.C., 1980, Crustal contamination as an
indicator of the extent of early Archaean continental crust : Pb isotopic evidence from the late
Archaean gneisses of West Greenland. Department of Geology and Mineralogy, University of
Oxford
Wilson M., 1989, Igneous petrogenesis, London : Boston : Unwin Hyman, 466 pages.
Winter, John D., 2001,Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, The Canadian
Mineralogist; v. 39; no. 5; 697 pages.
Wood D.A. 1980, The application of a Th-Hf-Ta diagram to the problems of tectonomagmatic
classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the
British Tertiary volcanic province. Earth and Planetary Science Letters 50, 11-30.
Yardley B.W.D., 1989, An introduction to metamorphic petrology. Harlow. Essex, England ;
Longman Scientific & Technical ; New York, 248 pages.
10. BIBLIOGAPHIE
Sites internet
 Barnes, S.-J., Chaire de recherché du Canada en métallogénie magmatique (page
consulté le 9 avril 2010), [En ligne], http://wwwdsa.uqac.ca/~sjbarnes/,
Références bibliographiques
 Henderson, P., 1984. Rare earth element geochemistry Amsterdam. Elsevier, New
York, 510 pages.
 Rollinson, Hugh R., 1949. Using geochemical data : evaluation, presentation,
interpretation. Longman Scientific & Technical, New York , 352 pages.
 Wyman, D. A., Bailes, A. H., 1996. Trace element geochemistry of volcanic rocks :
applications for massive sulphide exploration. Nfld. : Geological Association of Canada,
St. John's, 402 pages.
46
ANNEXE A : Descriptions des
différentes lithologies réalisées par le
ministère
47
Affleurement 3010
Numéro feuillet SNRC
Numéro affleurement géologique
Initiales du géologue
Date d'observation
Commentaire affleurement de géofiche
:
:
:
:
:
33G10
3010
JY
2009-06-15
Affleurement sur le bord du réservoir A – Amphibolite bréchique - fragments plus ou moins arrondis de
roche ultramafique (C) vert pâle dans une matrice vert foncé de hornblende - enclaves de tonalite-diorite localement
B - Petites veines d'aplite blanche C - Enclaves de roche ultramafique D - Quelques enclaves de tonalite et/ou
diorite Les enclaves arrondis de I4 donnent l'impression d'une altération et remplacement par l'amphibolite. Ce ne
semble pas être une brèche intrusive ma is plutôt hydrothermale. Les fragments ultra-mafique à l'intérieur des
amphibolites suggèrent que le magma mafique a échantillonné des blocs mantelliques non-fondus (composition
harzburgitique)
Corps géologique
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Code minéraux
Couleur dominante fraîche
Couleur dominante altérée
Structure/texture
:
:
:
:
:
:
:
:
A
Lithologie
97
M16 - Amphibolite
Hornblende
Vert(dâtre) Très foncé
Vert(dâtre) Foncé
Grains grossiers (à) roches ignées >5mm, Massif
(ve)
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Couleur dominante altérée
Structure/texture
:
:
:
:
:
:
B
Veine
1
I1F - Aplite
Blanc(hâtre)
Grains fin (à) roches ignées <1mm
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Code minéraux
Couleur dominante altérée
Structure/texture
:
:
:
:
:
:
:
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Couleur dominante altérée
Structure/texture
:
:
:
:
:
:
C
Enclave
40
I4 - Roches intrusives ultramafiques/ultrabasiques
Anthophyllite
Vert(dâtre) Moyen
Grains moyens (à) roches ignées 1-5mm, Massif
(ve)
Identifiant du corps géologique en référence : A
D
Enclave
2
I1D - Tonalite
Gris(âtre) Moyen
Grains moyens (à) roches ignées 1-5mm, Folié (e)
48
Affleurement 6272
Numéro feuillet SNRC
Numéro affleurement géologique
Initiales du géologue
Date d'observation
Commentaire affleurement de géofiche
:
:
:
:
:
33G10
6272
SM
2009-08-10
Butte de magma mafique, idem brèche ultramafique. Le basalte contient des poches
tonalitiques en train de se mélanger et des dykes de granite/aplite. Le magma noir (A) fait penser
à celui de la brèche untramafique se trouvant à l'est. L'amphibolite e semble contenir des
fragments de roches ultramafiques (Idem à la brèche). Mais l'afflaurement est un décapage de
mousse + Touch: difficile d'observer correctement. une globale est faite pour comparer au
magma mafique de l'affleurement JY-3010
Corps géologique
Identifiant du corps géologique :
Classification du corps géologique :
Importance (%) du corps géologique :
Type roche :
Couleur dominante altérée :
Structure/texture :
A
Lithologie
95
M16 - Amphibolite
Noir(âtre) Moyen foncé
Grains fin (à) roches ignées <1mm
Identifiant du corps géologique :
Classification du corps géologique :
Importance (%) du corps géologique :
Type roche :
Qualificatif :
Structure/texture :
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Structure/texture
B
Dyke (filon)
5
I1B - Granite
I1G
Grains moyens (à) roches ignées 1-5mm
:
:
:
:
:
C
Enclave
5
I1D - Tonalite
Grains moyens (à) roches ignées 1-5mm
49
Affleurement 7255
Numéro feuillet SNRC
Fuseau
Estant
Nordant
Numéro affleurement géologique
Initiales du géologue
Date d'observation
Milieu
Dimension
Qualité
Identifiant - Degré déformation
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
33G10
18
517579
5942665
7255
PZ
2009-08-10
Bois
100 à 900 mètres carrés
En relief
A - Faible
Sur une colline. Pyroxénite au contact avec une amphibolite schisteuse. Contact orienté N 74 de part et
d'autre. Sur la pyroxénite la croûte d'altération à une épaisseur de 2 mm. 1% de sulfures fins dans A.
Corps géologique
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Qualificatif
Code minéraux
Couleur dominante fraîche
Couleur dominante altérée
Épaisseur
Structure/texture
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
A
Lithologie
50
I4 - Roches intrusives ultramafiques/ultrabasiques
Identifiant du corps géologique
Classification du corps géologique
Importance (%) du corps géologique
Type roche
Qualificatif
Code minéraux
Couleur dominante fraîche
Couleur dominante altérée
Épaisseur
Structure/texture
Identifiant du corps géologique en référence
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
B
Lithologie
50
M16 - Amphibolite
V3B
Hornblende
Identifiant de la structure planaire
Type de structure planaire
Explication structure planaire
Azimut
Pendage
Qualificatif
Identifiant de la référence
:
:
:
:
:
:
:
A
Foliation minérale
2 - Surfaces S
74
55
Pyroxène, Sulfures
Noir(âtre) Bleu Moyen clair
Gris(âtre) Brun Moyen
2 Décamètre
Grains moyens (à) roches ignées 1-5mm
Gris(âtre) Vert(dâtre) Moyen
Grains fin (à) roches ignées <1mm, Schisteux
A
50
ANNEXE B : Localisation et
descriptions des ronds analysés à la
microsonde électronique des
échantillons 3010-A, 3010-C1 et 3010C2
51
JY-3010A
Lame
Rond
point
espèce
commentaire
1
Rond avec AM,
PG et PX?
3010-A_1_1
Plagioclasse
Albite
3010-A_1_2
3010-A_1_3
CPx?
Hornblende
Amphibole (Ca+)
Amphibole (Al+)
2
Rond avec AM, PG et
altération orangé et
titanite
3
Rond avec gros PG
dans leucosone avec
HB
3010-A_2_1
Hornblende
Amphibole
3010-A_2_2
Plagioclasse
Albite
3010-A_2_3
Titanite
Titanite
3010-A_3_1a
3010-A_3_1b
Feldspath
Feldspath
Feldspath (cœur)
Feldspath (bordure)
3010-A_3_2
Amphibole
Amphibole (bordure de plagioclasse)
3010-A_4_1
Pyroxène
3010-A_4_2
Hornblende
3010-A_4_3
Pyroxène
3010-A_4_4
3010-A_5_1a
Hornblende
Hornblende
Mesurer comme Pyroxène mais
ambiguïté avec AM
Amphibole
Mesurer comme Pyroxène mais
ambiguïté avec AM
Amphibole
Amphibole (coeur)
3010-A_5_1b
Hornblende
Amphibole (bordure)
3010-A_6_1
Pyroxène
Mesurer comme Pyroxène mais
ambiguïté avec AM
4
Rond avec gros PX
altéré en AM avec
HB
5
Gros amphibole zoné
et HB
6
Rond avec PX altéré
en AM et HB
52
Lame
Rond
JY-3010C1
1
Rond avec diopside,
AM et cholorite
2
Rond avec calcite,
chlorite, épidote,
diopside
3
Rond avec gros AM et
altération Chlorite,
Épidote, + Diopside
4
Rond avec gros PX
altéré en AM montrant
une certaine zonation
5
Gros Amphibole avec
inclusion et altération
en biotite + diopside
point
espèce
commentaire
3010-C1_1_1
PYroxène
Pyroxène (ressemble à PX dans 3010-A)
3010-C1_1_2
Amphibole
Amphibole (altération
dans le diopside)
3010-C1_1_3
Amphibole
Amphibole (mégacrist)
3010-C1_1_4
Chlorite
Chlorite
3010-C1_2_1
Amphibole
Amphibole ( entouré de chlorite et calcite)
3010-C1_2_2
Amphibole
Amphibole (plus frais et avec moins d'Al )
3010-C1_2_3
3010-C1_3_1
3010-C1_3_2
Diopside
Amphibole
Épidote
Pyroxène
Amphibole (Cœur du gros AM)
Épidote (avec cœur de titanite)
3010-C1_3_3
Chlorite
Chlorite
3010-C1_3_4
Épidote
Épidote (en bâtonnet)
3010-C1_3_5
Diopside
Pyroxène
3010-C1_4_1
Hornblende
Amphibole
3010-C1_4_2
Diopside ??
Pyroxène (altéré en HB)
3010-C1_5_1
3010-C1_5_2
Biotite
Amphibole
Mica
Amphibole
3010-C1_5_3
Diopside
Pyroxène
53
JY-3010C2
Lame
Rond
point
espèce
commentaire
1
Rond avec gros AM
allongé avec clhorite
3010-C2_1_1
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_1_2
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_1_3
Chlorite
Chlorite
2
Rond avec gros AM
allongé + chlorite
3010-C2_2_1
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_2_2
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_2_3
Chlorite
Chlorite
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
Calcite
Carbonate
Chlorite
Chlorite (++Mg)
3010-C2_4_1
Chlorite
Chlorite (Mg++)
3010-C2_4_2
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_4_3
Carbonate
Carbonate (en association avec magnétite
et pyrite)
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
Chlorite
Chlorite
3010-C2_6_1
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010C2_6_2a
Chlorite
Chlorite (partie bleuté normal dans la
chlorite)
3010C2_6_2b
Chlorite
Chlorite (partie plus coloré, différence de
compo de la chlorite)
3010-C2_6_3
Amphibole
Amphibole (Mg ++)
3010-C2_3_1
3
Rond avec AM et
3010-C2_3_2
Chlorite avec ++calcite
3010-C2_3_3
4
Rond avec gros AM
avec carbonate
intersticielle et chlorite
5
3010-C2_5_1
Rond avec gros AM
avec carbonate au cœur
3010-C2_5_2
du cristal + chlorite
6
Rond avec AM plus
petit + chlorite + AM
dans chlorite ?
54
ANNEXE C : Exemple des feuilles de
calculs utilisées pour déterminer les
noms des pyroxènes et des amphiboles
55
56
57