Méthode de prospection pour le granit vert dans la Suite

1999
Méthode de prospection pour le granit vert
dans la Suite plutonique de Rivière-à-Pierre
Yves Bellemare
PRO 99-01

1
PRO 99-01 : Méthode de prospection pour le granit vert dans la
Suite plutonique de Rivière-à-Pierre
Yves Bellemare
INTRODUCTION
Lexploitation du granit vert comme pierre de taille
sest amorcée, au Québec, au début des années 1960 dans
la région de Rivière-à-Pierre. Au cours de la dernière
décennie, les granitiers ont exploité plusieurs variétés de
ce granit près des localités de Rivière-à-Pierre, de La
Baie, de Saint-André-du-Lac-Saint-Jean, de
Saint-François-de-Sales, de Saint-Zénon et dans la région
du Parc-des-Laurentides. Toutes ces exploitations sont
localisées dans la Province géologique de Grenville.
CONTEXTE GÉOLOGIQUE
Les granits verts exploités dans la Province de Grenvil-
le appartiennent à la suite charnockitique. Cette suite est
représentée, dans la plupart des cas, par de grandes intru-
sions de mangérites ou de charnockites porphyroïdes,
homogènes et relativement peu différenciées ayant géné-
ralement des dimensions de batholites. Plusieurs massifs
circonscrits, peu déformés (dômes, cylindroïdes), bien
différenciés, contiennent, totalement ou en partie, la suite
charnockitique (jotunite, enderbite, mangérite, charnoc-
kite, leucogranite) (Hocq, 1994). La cristallisation et la
différenciation y sont effectuées in situ de façon radiale, à
partir de lintérieur vers la périphérie des massifs.
Ces massifs passent graduellement du faciès à pyroxè-
nes de couleur verte à celui de couleur rose de plus en
plus clair, de plus en plus quartzifère et dépourvu, pres-
que totalement, de pyroxènes. Les roches, dont les miné-
raux ferromagnésiens sont hydratés (hornblende, biotite),
possèdent une gamme de couleurs et de tons très varia-
bles séchelonnant du vert, au brun, au rose. Cette transi-
tion minérale est imputable à une variation dans les con-
ditions de PH2O et de température au cours de la
cristallisation magmatique. En outre, la plupart des intru-
sions sont affectées par un autométamorphisme. Nous
considérons que toutes les roches de couleurs verte, bru-
ne ou rose appartiennent à la suite charnockitique et,
conséquemment, la terminologie utilisée, dans le cadre
de cette étude, respectera lappellation reconnue pour ces
roches.
La suite charnockitique se distingue de la suite graniti-
que (et des syénites) par les caractéristiques suivantes:
1 - Les feldspaths potassiques sont perthitiques (perthi-
te, mésoperthite), ce qui dénote une cristallisation à haute
température. Ils ont une couleur verte à jaune cassonade.
Ces couleurs sont attribuées à la présence de fer (FeO et
Fe2O3) dans le réseau cristallin du feldspath (Valiquette,
1971).
2 - Les roches contiennent de lhypersthène ou un
minéral de la série des orthopyroxènes (enstatite-ferrosi-
lite). Dans les faciès les plus évolués, la ferrosilite est
instable et est remplacée par du quartz et de la fayalite.
3 - Les minéraux hydratés, comme la biotite et la
hornblende sont absents, du moins dans les phases préco-
ces.
GRANITS VERTS EXPLOITÉS
AU QUÉBEC
Les granits verts exploités ont typiquement une texture
phanéritique, à grain moyen à grossier, et ils sont généra-
lement porphyroïdes. Ils possèdent une couleur gris ver-
dâtre à noir verdâtre et leurs tons sont clairs ou sombres.
En surface daffleurements, la roche est altérée de cou-
leur brun rouille sur plusieurs centimètres et elle est
traversée de microfissures remplies dun matériel aphani-
tique noir saltérant en brun rouille. Elle contient fré-
quemment des agrégats de phénocristaux de plagioclase
noir. Les variétés exploitées au Québec sont des jotunites
quartzifères, des mangérites quartzifères ou des farsundi-
tes (tableaux 1 et 2).
Région de Rivière-à-Pierre
La région de Rivière-à-Pierre est située à 100km au
nord-ouest de la ville de Québec. Cette région est caracté-
risée par la présence, entre autres, de massifs intrusifs,
soit le Pluton de Gagnon et lintrusion dans la région de
Rivière-à-Pierre, attribués à la suite plutonique de Riviè-
re-à-Pierre (Hébert et Nadeau,1995). Les granits verts

2
Carrière 3Variété Lithologie SiO2 1Al2O3Fe2O3tMgO CaO Na
2OK
2OTiO
2MnO P2O5Susceptibilité
magnétique 2
Faciès rose
P-50 4---- Farsundite 69,32 13,72 3,77 0,69 2,44 3,48 4,55 0,62 0,10 0,25 ----
14 Abbey Rose Farsundite 68,80 13,40 4,64 0,69 2,56 3,30 4,34 0,77 0,10 0,32 18,55
Sud de 9 4---- Farsundite 68,40 14.00 4,58 0,72 2,55 3,14 4,45 0,72 0.09 0,27 ----
19 Gris Rosé Farsundite 68,00 13,20 5,75 0,81 2,21 3,14 4,15 0,92 0,11 0,38 17,45
13 4 ---- Farsundite 66,11 13,98 5,20 0,81 2,48 3.05 4.93 0,87 0,11 0,32 14,72
Faciès brun
17 Deer Brown D.D. Farsundite 69,70 14,00 4,60 0,74 2,38 3,01 4,20 0,73 0,07 0,28 25,05 18 Calédonia Farsundite 68,90 13,40 5,23 0,72 2,71 3,28 4,12 0,83 0,09 0,34 17,05 17 Deer Brown Farsundite 67,70 13,80 4,85 0,71 2,76 3,46 4,07 0,78 0,09 0,32 19,00
9 4Nara Brown Farsundite 66,20 14,50 5,20 0,78 2,82 3,27 4,55 0,82 0,11 0,33 19,72
18 Calédonia Farsundite 66,10 13,90 5,39 0,78 2,69 3,08 4,51 0,87 0,10 0,32 ----
Faciès vert en lentille
17 Vert Atlantique Farsundite 67,50 13,80 4,86 0,71 2,69 3,17 4,25 0,78 0,09 0,32 23,67 21 Vert Atlantique Farsundite 66,10 15,00 5,52 0,78 3,53 3,55 3,44 0,89 0,08 0,40 17,40
Faciès vert
ZA Vert Daniel Mangérite quartzifère 64,80 15,50 5,24 0,87 4,40 3,87 3,60 0,87 0,10 0,45 38,60
22 Vert de
Rivière-à-Pierre Mangérite quartzifère 64,10 16,40 5,62 0,95 4,70 3,86 2,90 0,93 0,08 0,57 76,77
21 Vert Forêt Mangérite quartzifère 63,50 11,30 10,90 1,46 4,32 2,80 2,17 1,88 0,17 0,73 48,30
Y Vallières Mangérite quartzifère 62,90 16,00 6,48 0,96 4,85 3,95 2,94 1,02 0,12 0,64 43,42
Lac Sarotte 5---- Jotunite quartzifère 59,70 16,30 7,79 1,34 5,82 3,84 2,52 1,29 0,13 0,88 38,15
23 Vert Prairie Jotunite quartzifère 57,70 15,90 9,36 1,50 5,97 3,76 2,46 1,57 0,16 1,05 72,45
1. Analyses (exprimées en %); méthode de fluorescence X – perles. 2.Les mesures de susceptibilité magnétique apparente ont été récoltées à l’aide d’un appareil de modèle KT-5 de la compagnie Exploranium G.S. et les valeurs sont
exprimées en 10-3 SI et établies à partir du calcul moyen de 4 lectures.
3. L’identification réfère, sauf indication contraire, à la numérotation dans le document MB-97-01 (Bellemare, 1997). 4. Source des analyses chimiques : échantillon P-50 (Pyke, 1967); échantillons 9, Sud de 9 et 13 ( SIGÉOM, 1995); les autres analyses sont inédites. 5. Échantillon Lac Sarotte (coordonnées UTM : 18, 723356 E, 5210452 N).
TABLEAU 1 - Suite plutonique de Rivière-à-Pierre (SNRC 31P/01 et 31I/16).

3
exploités dans cette région appartiennent à cette suite,
constituée principalement de monzogranite à hypersthène
(farsundite) ou de monzonite à hypersthène (mangérite)
quartzifère. On trouve aussi, selon le secteur, notamment
dans la région correspondant au SNRC 31I/16, des
granodiorites à hypersthène (opdalites), des monzodiorites
à hypersthène (jotunites), des syénogranites à hypersthène
(charnockites) ou des syénites à hypersthène.
En surface fraîche, les roches de la suite plutonique de
Rivière-à-Pierre sont de couleur rose, grise, brun chamois
ou verte. La couleur des feldspaths des variétés brune ou
verte est attribuable à la présence de fractures ou de
pellicules de chlorite à lintérieur des cristaux ou à la bor-
dure des grains (Pyke,1967). La grosseur des grains varie
de moyenne à grossière et les phénocristaux de feldspath
potassique, de 0,5 à 10 cm de longueur, sont responsables
de la texture porphyroïde. Localement, la roche possède
une texture équigranulaire ou foliée et parfois, elle est
coupée par détroites zones de cisaillement. En surface, la
couleur daltération est gris pâle ou rose ou encore elle
prend diverses teintes de brun ou de chamois. Les affleu-
rements, où la roche est de couleur chamois, peuvent être
altérés sur plusieurs centimètres dépaisseur.
Pyke (1967) a mentionné que certains cristaux de plagio-
clase sont zonés et ont une texture antirapakivi; en ce
sens, les phénocristaux sont constitués dune couronne
de microperthite qui entoure des cristaux reliques de pla-
gioclase. Cest le cas surtout dans les farsundites et les
mangérites quartzifères. Le microcline se retrouve presque
exclusivement dans les roches de couleur rose. La
hornblende est toujours présente et est plus abondante
que la biotite. La magnétite est plus commune dans la
partie centrale de lintrusion du Pluton de Gagnon, à louest
du village de Rivière-à-Pierre, et dans les roches de la suite
plutonique de Rivière-à-Pierre, à lest. La présence de cris-
taux reliques de clinopyroxène au cur de certaines
hornblendes indique que des faciès lithologiques, dépour-
vus apparemment de pyroxènes, ont pu en être porteurs au
début de la cristallisation magmatique et que ces pyroxè-
nes ont été totalement transformés (ouralitisés) au cours
ou à la toute fin de la cristallisation.
Suite plutonique
de Rivière-à-Pierre dans la région de
Rivière-à-Pierre
Les travaux de cartographie géologique de Pyke (1967)
dans la région correspondant au feuillet SNRC 31I/16 et les
différentes données récoltées suite aux travaux dexploita-
tion de la pierre de taille dans la région du feuillet SNRC
31P/01 permettent de distinguer, au moins, trois faciès
basés sur la couleur dominante des feldspaths. Ce sont les
faciès rose, brun et vert (tableau 1). Les roches de ces
faciès, et plus particulièrement celles du faciès vert,
possèdent des signatures géochimiques distinctes. La
TABLEAU 2 - Variétés de ganit vert exploitées dans la Province de Grenville excluant la région de Rivière-à-Pierre.
No SNRC Variété Lithologie SiO2 1 Al2O3Fe2O3tMgO CaO Na
2OK
2OTiO
2MnO P2O5Susceptibilité
magnétique 2
022D/04 Vert Laurentide Jotunite quartzifère 55,80 14,10 11,70 1,71 5,60 3,35 3,26 1,85 0,24 1,41 66,90 022D/04 Vert Laurentide Jotunite quartzifère 55,60 14,40 11,70 1,79 5,85 3,49 2,73 1,86 0,23 1,34 104,37 022D/05 Vert Saint-André Mangérite quartzifère 62,00 17,00 5,62 0,69 3,27 4,54 4,85 0,88 0,10 0,33 11,90 022D/07 Érable Vert Mangérite quartzifère 66,20 15,20 5,12 0,92 2,74 3,27 5,44 1,00 0,08 0,41 26,35 022D/07 Verde La Baie Mangérite quartzifère 64,90 14,90 5,50 0,77 3,23 3,38 4,91 0,96 0,08 0,41 17,05 032A/08 Vert Printemps Mangérite quartzifère 62,80 15,20 7,58 0,68 3,83 3,39 4,26 0,95 0,11 0,56 14,07
1. Analyses (exprimées en %); méthode de fluorescence X – perles. 2.Les mesures de susceptibilité magnétique apparente ont été récoltées à l’aide d’un appareil de modèle KT-5 de la compagnie Exploranium G.S. et les valeurs sont
exprimées en 10-3 SI et établies à partir du calcul moyen de 4 lectures.

4
entre celles des faciès vert et rose. Leur profondeur dal-
tération serait dépendante de leur localisation par rapport
aux roches des faciès vert ou rose. Ainsi les roches du
faciès brun se rapprochant des roches du faciès vert de-
vraient posséder une couche daltération plus importante
que celles se rapprochant du faciès rose.
Les roches du faciès vert exploitées pour la pierre de
taille varient dune farsundite, à une mangérite quartzi-
fère, à une jotunite quartzifère. Ces roches se caractéri-
sent par un contenu en TiO2, en P2O5, en CaO et en MgO
supérieur à celui des roches des faciès rose et brun
(figure 1). La couleur de leur altération est brun rouille et
cette altération se remarque sur plusieurs centimètres. La
couche daltération peut être suffisamment profonde pour
que lon ne puisse atteindre la roche fraîche au marteau.
Les roches du faciès vert nont pas toutes les mêmes
caractéristiques. En effet, il existe au moins un cas dex-
ception à la carrière Deer Brown où on exploite une
farsundite connue sous le nom de Vert Atlantique
(figure 1). Celle-ci se trouve dans un contexte géologique
particulier car il sagit dune lentille denviron 70 mètres
de largeur en contact avec une farsundite gris brunâtre
(variété Deer Brown). Le passage entre les deux variétés
se fait sur une zone de transition de deux mètres de
largeur. En affleurement, les deux variétés sont similaires
de sorte quelles sont très difficiles à reconnaître. Elles
sont altérées de couleur blanc grisâtre sur quelques milli-
mètres à la surface et, sous celle-ci, elles sont gris brunâ-
tre à brun rouille sur quelques centimètres seulement. La
variété Vert Atlantique qui possède une composition chi-
mique similaire à la variété Deer Brown (tableau 1) se
situe à proximité dune importante zone denclaves (gneiss
à biotite, amphibolite, métavolcanite ?).
Ce faciès vert que lon observe sous forme de lentille
dans des roches du faciès brun, que lon trouve également
à la carrière de la Marmite (carrière # 21, tableau 1), na
pas été exploité uniquement dans la région de Rivière-à-
Pierre. Dans la région de La Baie, les variétés connues
sous les noms Érable Vert et Verde La Baie sont similaires
à la variété Vert Atlantique même si ces variétés sont de
composition lithologique différente, soit des mangérites
quartzifères (tableau 2). La distribution de telles lentilles
semble toutefois aléatoire dans les roches du faciès brun.
CONTENU EN FER ET DONNÉES
MAGNÉTIQUES
Le pourcentage en fer calculé ici sous forme de Fe2O3
total, constitue aussi un critère de discrimination impor-
tant. Les roches appartenant au faciès vert ont le pourcen-
tage moyen le plus élevé (figure 2). La farsundite connue
sous le nom commercial de Vert Atlantique (carrière # 17,
somme des pourcentages des éléments majeurs tels que
SiO2, K2O et Na2O comparée à la somme de CaO, MgO,
TiO2 et P2O5 permet de voir que le changement de couleur
des différents faciès peut être, en partie du moins, expli-
qué par la composition chimique de ces roches (figure 1).
Si le diagramme de la figure 1 permet de mettre facile-
ment en évidence le faciès vert qui contient surtout les
silicates les plus calciques et magnésiens (pyroxènes et
plagioclases), il est moins explicite pour distinguer les
faciès brun et rose qui tendent à se chevaucher.
Les roches du faciès rose, localisées principalement en
bordure ouest du pluton, sont caractérisées par la pré-
sence de microcline, dun pourcentage élevé en quartz et
dun plus faible contenu en anorthite des plagioclases
(Pyke, 1967). Les analyses géochimiques de quelques
variétés de pierre de taille, identifiées par leurs noms
commerciaux, ainsi que de certains échantillons repré-
sentatifs de la suite plutonique de Rivière-à-Pierre indi-
quent un contenu en SiO2, K2O et Na2O supérieur pour les
roches du faciès rose par rapport à celles du faciès vert
(figure 1). Les roches du faciès rose sont altérées de
couleur blanc grisâtre, gris blanchâtre ou gris rosé sur une
épaisseur de quelques millimètres en surface daffleure-
ment. Sous cette surface, elles peuvent être altérées de
couleur brun chamois sur quelques centimètres.
Les roches du faciès brun varient en composition dune
mangérite quartzifère à une farsundite. Ces roches con-
tiennent un pourcentage de quartz similaire à celles du
faciès rose. La couleur des roches altérées varie de brun
chamois à brun rouille sur une profondeur de quelques
centimètres à plusieurs décimètres. Ce caractère variable
de la profondeur daltération pourrait signifier que les
roches du faciès brun sont des lithologies de transition
FIGURE 1 - Variations de la composition chimique en fonction des
faciès dans la suite plutonique de Rivière-à-Pierre dans la région de
Rivière-à-Pierre.
80
70
60 01020
MgO+CaO+TiO +P O (%)
225
SiO +K O+Na O (%)
22 2
Faciès rose
Faciès brun
Faciès vert
en lentille
Vert Atlantique
Carrière Deer Brown
Faciès vert