La Sous-province d’Opinaca, située dans le craton du Supérieur, est un important bassin néoarchéen de sédiments métamorphisés. Les modèles tectoniques disponibles pour la formation puis l’évolution de l’Opinaca sont variés, allant du prisme accrétionnel au bassin d’arrière-arc. L’étude tectonométamorphique proposée permet de définir le parcours prograde de la région et ainsi discriminer les modèles probables, chacun impliquant une progression du métamorphisme distincte. Dans le nord-ouest de la Sous-province d’Opinaca, des isogrades tracés à partir de minéraux indicateurs du métamorphisme soulignent une progression du faciès des schistes verts dans le nord-ouest au faciès supérieur des amphibolites au sud-est. L’étude de la chimie minérale des minéraux métamorphiques révèle une homogénéisation généralisée des zonations chimiques. Les relations texturales observées dans le secteur au nord de l’Opinaca et une modélisation de l’équilibre des phases indiquent un chemin P-T-t en sens horaire avec un segment en décompresson de 6 à 4 kbar, à ~ 600 °C. Dans la partie sud du secteur d’étude, le chemin PTt est caractérisé par une décompression isothermique suparsolidus de 9 à 5 kbar, à ~ 800 °C, L’âge de la sédimentation est définie par les populations de zircons détritiques et le recoupement d’intrusifs felsiques entre 2712 Ma et >2690 Ma selon les secteurs. La géochronologie U-Pb sur des monazites indiquent deux pics de métamorphisme, à ~ 2670 et ~ 2645 Ma. La datation des grenats avec le système Lu-Hf indique que la croissance du grenat correspond à la plus jeune génération de monazite, circa 2645 Ma. La première génération de monazite est interprétée comme liée à un événement métamorphique de basse pression n’impliquant pas la croissance de grenat. Ces résultats permettent de proposer pour l’évolution du bassin d’Opinaca un polymétamorphisme dans un environnement géodynamique d’inversion tectonique d’un basin. Après la sédimentation, un premier épisode métamorphisme de haute température affecte le bassin en extension vers 2670 Ma. Vers 2645 Ma, la fermeture du bassin et l’épaississement crustal provoque un deuxième épisode de métamorphisme, de type barrovien, caractérisé par une décompression isothermale possiblement aidée par un certain degré d’extrusion ductile / The Opinaca Subprovince, in the Superior craton, is an important Neoarchean metamorphosed sediments basin. Various models are proposed to explain the formation and evolution of the Opinaca, ranging from accretional prism to back-arc basin. The proposed tectonometamorphic study allows the determination of the prograde evolution of the basin and hence the selection of the most probable regional model, each being characterized by contrasting styles of metamorphic progression. In the north-western Opinaca Subprovince, isograds traced from index minerals highlight a progression from greenschist facies in the north-west to upper amphibolites facies in the south-east. The chemistry of metamorphic minerals shows a global homogenisation of growth zonation. In the northernmost Opinaca Subprovince, textural relations and phase equilibrium modelling indicate a clockwise PTt path with an isothermal decompression segment from 6 to 4 kbar at ~ 600 °C. In the southern part of the study region, the clockwise PTt path is characterized by stronger, suprasolidus isothermal decompression from 9 to 5 kbar at ~ 800 °C. We constrain deposition of the Opinaca greywacke from 2712 to 2690 Ma with the youngest detrital zircon population and crosscutting felsic intrusions. U-Pb monazite geochronology indicates two pulses of metamorphism, at ~2670 and ~ 2645 Ma. Lu-Hf dating of garnet supported by textural analysis and trace element mineral chemistry indicates that garnet growth is coeval with the younger population of monazite, circa 2645 Ma. The first generation of monazite around 2670 Ma is thus interpreted as a low-pressure metamorphic event that did not involve garnet growth. These results point towards a polymetamorphic evolution for the Opinaca Subprovince consistent with the tectonic inversion of a rift-like basin. Clastic sedimentation between 2712 to 2690 Ma in a magmatically active, rift-like basin was followed by regional low-P metamorphism at 2670 Ma. The onset of crustal shortening and thickening in the basin by 2645 Ma resulted in Barrovian-type metamorphism, and involved isothermal decompression that could have been accommodated by some degree of ductile extrusion.

Thèse (D.R.Min.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme en association avec l'Université du Québec à Montréal, 2005. / Bibliogr.: f. 292-314. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Les sous-provinces de La Grande et d'Opinaca sont un couple comprenant un ensemble volcano-plutonique (La Grande) auquel est adjoint au sud une sous-province méta-sédimentaire de plus haut grade métamorphique (Opinaca). Il s'agit d'une association typique du Supérieur archéen, avec certaines particularités géométriques et métamorphiques. Alors que l'accrétion d'un prisme sédimentaire est une interprétation géodynamique favorisée, des environnements extensifs ont également été proposés. Des bandes méta-sédimentaires semblables de part et d'autres du contact permettent leur étude tectonométamorphique comparative par pétrographie, géochronologie et thermobarométrie. L'analyse de zircons détritiques révèle une déposition de sédiments simultanée (<2690-2700 Ma) d'une source dominante ca. 2720 Ma. La sédimentation est rapidement suivie d'un métamorphisme de haute température dans l'Opinaca (M1,750-850°C, <2-3 kbar) et d'un métamorphisme analogue localement attesté dans le La Grande. La fusion partielle s'étend sur 2685-2670 Ma (U-Pb zircon), liée géographiquement et chronologiquement à de l'important plutonisme felsique. La cristallisation du grenat dans l'Opinaca (Lu-Hf 2650 Ma) s'effectue dans un cycle métamorphique postérieur (M2, 700°C, 5-6 kbar), qui n'est pas attestée dans La Grande, impliquant un découplage tectonique. Dans la sous-province de La Grande, des datations de zircon et monazite (U-Pb<2620 Ma) et la croissance de grenat (Lu-Hf 2600 Ma) pointent vers un événement métamorphique tardif (M3,600°C, 5-6 kbar), de plus grande importance que précédemment reconnu. Cette croissance du grenat lors d'évènements secondaires de moins haute température se répercute par un déséquilibre pétrographique etthermodynamique croissant avec le grade métamorphique. Le contexte tectonique impliqué est une dépositionautochtone des sédiments de l'Opinaca et de ses équivalents marginaux du La Grande dans un bassinextensif au-dessus d'une anomalie thermique (M1), suivie d'une fermeture du bassin de l'Opinaca (M2) et d'un enfouissement tardif du La Grande (M3). Tous les évènements recensés post-datent le métamorphisme du socle et des bandes volcaniques. Mots-clés: La Grande, Opinaca, Supérieur, grenat, géochronologie Lu-Hf, géochronologie U-Pb, migmatite, pseudosection, tectono-métamorphisme / The La Grande and Opinaca subprovinces are a couple consisting of a volcano-plutonic ensemble (LaGrande) to which is adjoined a southern juvenile higher grade meta-sedimentary basin (Opinaca). This is atypical association in the Archean Superior craton, but with notable differences regarding geometry andmetamorphic intensity. While accretion of a sedimentary prism is an often favoured geodynamic interpretation,extensional settings have also been proposed. Meta-wacke bands in the La Grande similar to the Opinacamigmatites warrant study of their comparative tectono-metamophic evolution through petrography,geochronology and thermobarometry. Detrital zircon study reveals coeval deposition (<2690-2700 Ma) from adominating ca. 2720 Ma source. Sedimentation was quickly followed by widespread high temperaturemetamorphism in the Opinaca (M1, 750-850°C, <2-3 kbar) and analogous locally attested metamorphism inthe La Grande. Anatexis spanned 2685-2670 Ma (U-Pb zircon), tied both geographically and chronologically toimportant felsic plutonism. Garnet growth in the Opinaca (Lu-Hf 2650 Ma) followed in a posterior distinctmetamorphic cycle (M2, 700°C, 5-6 kbar), unattested in La Grande meta-wackes, implying tectonicdecoupling. In the La Grande subprovince, cryptic zircon and monazite ages (U-Pb <2620 Ma) and garnetgrowth (Lu-Hf 2600 Ma) point to a late metamorphic event of greater importance than previously recognized(M3, 600°C, 5-6 kbar). Growing thermodynamic disequilibrium is observed in pseudosections withprogressively higher peak temperatures, which is interpreted as partial reactivity of M1 parageneses when remetamorphosed to M2 or M3. The tectonic context implied is a non-exotic deposition of the Opinaca and its LaGrande marginal equivalents in an extensional basin over a high heat anomaly (M1) followed by basin closure(M2) and late burial of La Grande rocks (M3). All these events postdate the main metamorphism anddeformation in La Grande basement and volcanic rocks. Keywords: La Grande, Opinaca, Superior, garnet, Lu-Hf geochronology, U-Pb geochronology, migmatite, pseudosection, tectono-metamorphism