J .< Ab, Ans

Dans chaque cas, une association minérale d’augite, de plagioclase et de fer constitue un gabbro ordinaire. Les contenus en

silice furent réduits à de 45 à 50 pour cent, sans jamais excéder celui de l'aplite. Les quantités relatives d'une orthite et d’une albite composant le plagioclase se trouvèrent alors, quant à l’acidité totale, dans la relation qui caractérise l’ensemble des roches ignées. En résumé, par suite de l'élimination de la micropegmatite, des diabases quartzcuses quelque peu anormales ont été transformées en une diabase normale libre de quartz.

Les relations quantitatives de l’augite, du plagioclase et du minérai de fer avec l'ensemb'e de la silice, dans ces quatre ca: sont exprimées dans la Figure 4 et montrent une tendance, de }: part de la diabase libre de micropegmatite, à se différencier d’une série de l’aplite. La variation du plagioclase entre la bytownite et l’andésite indique que ce procédé de différenciation a été mis en action, mais les données dont on dispose sont beaucoup trop

incomplètes pour permettre d’inférer que les courbes de la Fig. 4 représentent plus qu'approximativement les phases de ce procédé. En réalité, un travail subséquent montre que le minérai de fer ne s'associe pas en de telles proportions définies avec les éléments silicatés tels qu’indiqués. On suppose que la micropezmatite tendait, durant le travail de solidification de la diabase, à se séparer du reste du magma, laissant ainsi une diabase normale se différencier en une série d’abord acide puis basique. La meilleure preuve de ce fait consisterait à trouver une diabase normale libre d’accroissement, corres ondant en composition à quelque partie de la série de diabase telle qu'elle est graphiquement représentée, On n’a pas signalé l'existence de pareille diabase, sauf peut-être dans un spécimen analysé par M. J. O. Handy (tableau des analyses plus loin, n° [IT) et décrit comme étant un gabbro ne contenant pas de quartz. Il est intéressant à certain degré de signaler aussi qu'à proximité du lac Nipigon, où l’on observe des collines de diabase d'une étendue beaucoup plus grande que celles du district de Gowganda, la roche en nappe est une diabase normale libre de quartz, tandis que les dykes de 200 pieds de largeur qui lui sont associés contiennent une diabase quartzeuse qu'il est impossible de distingver de celle qui rous occupe actuellement.

Analyses de Diabase et d'Aplite.

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COMMISSION GÉOLOGIQU E, CANADA

I. Diabase à grain fin sans accroissement micrographique, provenant d'un dyke dans le township de Rankin. M. F. Connor, analyste.

IT. Diabase, d'un grain moyen .avec un peu d’accroissement intercalaire micrographique, provenant de Cobalt. N. L. Bowen, analyste (Journal de Géologie, vol 18).

III. “ Gabbro” libre de quartz, provenant de Cobalt. J. O. Handy, analyste (Ann. Rept. Bureau of Mines, Ontario, 1905, pt. 11).

IV. Diabase quartzeuse à grain grossier, contenant un feldspath d’andesite, provenant du creek Wapus. M. F. Connor, analyste.

V. Aplite de la propriété Lett, creek Wapus. M. F. Connor, analyste.

VI. Roche rouge provenant du lac Perdu, N. L. Bowen, analyste (Journal de Géologie, vol 18).

VIT. Aplite provenant du Township de James, N. L. Bowen, analyste (Jqurnal of Canadian Mining Institute, vol. 12).

VIII. Aplite provenant de Cobalt, N. L. Bowen. analyste (Journal of Canadian Mining Institute, vol. 12).

IX. Aplite provenant du township de James, N. L. Borden, analyste (Journal of Canadian Mining Institute, vol. 12).

Métamorphisme.

L'état des choses aux contacts de la diabase indique que son intrusion s'est effectuée sans grandes déformation et altération des formations plus anciennes. En règle générale, les contacts avec l'Huronien se signalent par des ravins étroits, formés d’un côté par des strates sédimentaires qui n'ont subi ni dislocation ni alteration, et de l'autre côté par la diabase. Les fonds de ces ravins sont tellement remplis par la terre et des blocs du talus que le contact immédiat n’est pas visible. Mais dans quelques endroits plus favorables, où le contact “opère sur des flancs de colline, on peut observer que la dialase, de même que les strates sédimentaires, dans une certaine mesure, sont fracturées sur une distance de quelques pieds ou de quelques verges à partir du plan de contact. Cette zone fracturée est plus susceptible d'etre affectée par

l'érosion que les formations non disloquées de chaque côté, et a

probablement donné na'ssance aux ravins de contact.

Quant on peut retracer les sédiments sans interruption jusqu’au contact, ils n’offrent généralement que peu de dérangement ou même aueun, mais en certains endroits ils deviennent imparfaitement schisteux et leurs plans de stratification se font obscurs et irréguliers, à une distance de quelques j1eds ou de quelques verges de la diabase. Les blocs anguleux sont parfois brisé: et empâtés dans la diabase. Les joints que l’on observe dans la roche intrusive constituent le seul trait remarquable qu'afre celle-ci. Sur le lac Grand Ours, où l’érosion n’a laissé que des vestiges en forme d'écailles de la nappe de la montagne Maple, reposant sur le quartzite, la diabase et le quartzite montrent l’une et l’autre des eloisons bien définies parallèles à leur su. ‘ace de contact. La première se sépare en feuillets tellement minces et uniformes «elle ressemble, à peu de distance, à une formation stratifise posant à plat. Les joints en cojonnade sont bien développés dans les falaises de diabase près de la mine Bonsall du lae Miller, de même qu’au lac Silver, où quelques-unes des colonnes ont un diamètre de 15 pieds.

L'altération de contact narait confinée aux sédiments Huroniens. L'effet de la diabase sur les schistes Keewatiniens n’a pas été étudié de très prè:, mais il parait être faible ou nul. Le granit Laurentien ne monti pas de changement. Mais on reconnait, dans les sédiments Huroniens, une zone de contact de quelques pouces à plusieurs pieds, formée surtout de grauwacke, partout ou ces sédiments touchent à une masse de diabase de grande dimension, Le quartz devient vitreux et susceptible d’une récristallisation plus parfaite. A moins de six pouces de Ja diabase, la fusion a transformé en une substance compacte noire dans laquelle paraissent les plus gros grains de quartz non fondus. Parfois cette substance noire contient des fragments arrondis partiellement fondus de quartzite dont la ressemblance avec les cailloux du conglomérat est remarquable. A la loupe, les matériaux fondus prennent l’apparence d’un verre d’un gris foncé rempli de particules non fondues, Les lignes de l'épanchement sont très apparentes et quelques-uns des fragments non fondus du quartzite ont été tordus et tirés en dehors. La calcite est aussi assez abondante et parait remplacer, en 1out ou en partie, une certaine quantité de grains de quartz. Dans une coupe moutrant le quartzite soumis à la fusion et la diabase en contact,

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94 COMMISSION GÉOLOGIQUE, CANALA

la ligne de division est parfaitement dessinée et la diabase n'offre aucun caractère extraordinaire. Des globules de diabase d'un pouce de diamètre se son: quelquefois frayé un chemin jusque dans le quartzite fondu, mais ils en demeurent distincts. Leur grain est moyen et ils ne contiennent pas d'aceroissement intercalaire on n'en portent qu'une faible quantité.

Le grauwacke prend ordinairement une couleur gris pale, sur une étendue verticale d’une verge où moins en dehors de la diabase, et se remplit de taches noires d’un diamètre approximatif d'un millimètre. En comparant un spécimen ainsi affecté avec le grauwacke ordinaire, on constate qu'il est un peu plus cristallin et qu'il consiste essentiellement en une mosaïque de grains de quartz et de grains de feldspath, plusieurs de ceux-ci entrelacés deux à deux et se rapprochant de l'albite quant à leurs propriétés optiques. Les taches noires sont causées par des aggrégations irrégulières de chlorite. Le changement en est un de ré-cristallisation dans ane grande mesure, les éléments constituants étant indi-

viduellement plus gros que dans le grauwacke originaire, et les îel

feldspaths se 'nontrant d'une fraîcheur parfaite et entrecroisés fréquemment les uns avec les autres. La zone de laltération est généralement étroite et composée du seul grauwacke tacheté. Mais il arrive quelquefois, apparemment quant elle est en contact avec une diabase contenant des masses séparées de la variété rougeûtre d’aplite appelée roche rouge, que l'altération a plus d’étendue et que le grauwacke tacheté accentue sa transformation jusqu'à former une roche rougeätre, offrant quelque apparence extérieure avec la robe rouge elle-même. Ce produit rougeître de l'altération est plu: grossitrement cristallin que la variété tacheté. Il consiste, cependant, essentiellement en Ja méme mosaique de plagioclase entrelacé ex de grains de quartz Mais les aggrégations de chlorite dans evtt mosaïque se sont dissipées et la chlorite devient un peu moins abondante,

La calcite, d'autre part, se montre en quantité considérable et non comme un produit de l'altération, apparemment, car le plagioclase n'est pas assez décomposé pour en expliquer la formation. Le plagioclase est plus abondant que dans le grauwacke tacheté, ses parties individuellement entrelacés d'une manière complexe constituant une grande proportion de la roche. En somme,

le grauwacke montre une tendance à <e rapprocher de laplite,

quant au caractère minéralogique, et offre une altération progressive de contact, mais, ainsi que les analyses! partielles suivantes du grauwacke altéré et du grauwaske non altéré le démontrent, la convergence n’est pas complète :—

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. Roche Rouge, contact supérieur de la nappe de diabase, lac Perdu.

. Sédiment altéré en contact avec Ja.

. Sédiment moins altéré.

Sédiment très altéré, près de la diabase, lec Lily.

. Sédimeut soins altéré, près de la diabase, La Lily.

. Sédi: ent enco, * moins aitéré, près de la diabuse, lac Lily.

Conclusions.—I1 parait possible de disposer les faits déjà énoncés dans un ordre qui expliquera plausiblement la succession des évènements qui ont suivi l'intrusion tu magma de diabas

D'après tout ce que l'on peut déduire des connaissances acquises jusqu'ici, le magma de diabase était homogène au moment de son intrusion, car partout où cette intrusion s’est effectuée sous la forme de dykes, malgré même que esuxci fussent éloignés les uns des autres de plusieurs milles, elle a donné naissance à une diabase à grain fin d’une composition apparemment uniforme. La composition chimique e:t représentée minéralogiquement dans l'analyse n° 1 du tableau qui précède, par environ 50 pour cent de lebradorite intermédiaire, par un volume un peu inférieur d'augite, et par des quantités subordont ées de minérai de fer, de quartz et de sulfures.

Là où le refroidissement a été plus lent, ainsi que le démontre la cristallisation plus grossière, les variations dans là composition apparaissent, Le plagioclase a varié sa composition, depuis la bytownite jusqu’à l'andésite; la proportion de plagioclase et d'augite a aussi varié, ce plagioclase croissant en quantité avec l'accroissement Qu pourcentage de l’albite. Un nouvel élément

1N.-L, Bowen, . ,ur, Géol,, Vol. 18, nov., dec. 1910.

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constituant a aussi fait son apparition, l'accroissement intercalaire micrographique de plagioclase acide et de quartz. La quantité de cet accroissement a augmenté approximativement en proportion directe du degré du refroidissement. Cette variation est susceptible de deux explications qui impliquent toutes deux une différenciation à l’intérieur du magma seul, ou peut être le résultat de l'assimilation, par le magma, des roches plus anciennes en contact avec lui et d'une différenciation subséquente, On peut dire, au soutien de l'hypothèse de l’assimilation, que le quartzite soumis à la fusion et le grauwacke altéré que l’on trouve en contact avec les nappes de diabase suggèrent fortement l'idée de l'assimilation, et il est très probable qu’une assimilation s'est effectuée. Mais la zone de contact à rarement plus d’une verge en largeur, et les blocs, qui ont été arrachés des formations plus anciennes et empâtés dans la diabase, montrent peu de tendance à s’arrondir et à subir l’assimilation ; l’impression s’ensuit que la somme totale de l'assimilation a été petite. Il n'y a pas non plus apparence d’enrichissement local de la micropegmatite dans le voisirage immédiat de ces blocs. Effectivement, dans le cas des dykes, où il n’existe aucun signe visible d'assimilation, on trouve la micropegmatite non das la périphérie, comme on pourrait s'ÿ attendre, y eut-il assimilation, mais dans l'intérieur. La micropegmatite parait être la même, que les roches adjacentes soient Keewatiniennes, Laurentiennes, ou Huronienes, c’est-à-dire de caractères fort différents les unes et les autres. 11 faudrait aussi croire d’après cette suppoiition, que les produits de l'assimilation s'étaient diffusés dans chaque masse, Car on observe l’accroissement intercalaire dans toutes parties des nappes et des plus grands dykes. Il n'est pas impossible qu'un certain nombre de ces produits se soient développés de cette façon, mais on n’a obtenu aucune preuve concluante sur ce point et les difficultés signa'ées rendent très improbable que la plus forte proportion «des accroissenfents intercalaires diss‘minés sur une grande étendue puissent avoir pris naissance de cette manière. Il parait beaucoup plus raisonnable d’attribuer l'accroissement et

les autres variations de la diabase à une simple différenciation magmatique.

S'il en est ainsi, l'accroissement intercalaire doit être considéré comme un élément acide de différenciation, et comme tel,

sa relation quantitative avec la marche du refroidissement du magma s'explique immédiatement. Dans de certaine: conditions, l'accroïssement intercalaire micrographique affecte le caractère de l'aplite. Quant la masse de diabase a atteint son plus haut degré constaté d’acidité indiqué par le plagioclase de la formule Ab,, Ans, elle est parfois accompagnée de la calcite et de la titanite, Dans les mêmes conditions, le quartz peut se transformer en cristaux de ce plagioclase accompagné de la titanite et du mica particulièrement pléochroïque que lon trouve dans l’aplite. La présence de ces minéraux est ordinairement indiquée par le fait que le plagioclase, au lieu d'être gris comme dans la diabase ordinaire, prend une teinte rouge. Cette nouvelle association parait irrégulièrement ou par taches dans la diabase contenant l’adésite (Fig. 5, planche IF); quand elle a remplacé la diabase, on lui donne le nom de roche ronge. La roche rouge, cependant, est identique à l'aplite, L'accroissement intercalaire micrographique, la roche rouge, et Paplite par conséquent se rattachent Pune à Pautre et paraissent être des phases successives d’un différencié acide, qui s'est séparé, aussi complètement que la nature du refroidissement l'a permis, d'une autre portion plus basique du magma originaire.

La ségrégation a été plus ou moins complète suivant le degré de congélation du magma. Il en est résulté des quantités interstitielles de l’accroissement intercalaire variant d'un volume microscopique à un volume à peine visible sans grossissement pendant la solidification des dvkes de différentes grandeurs; les mouchetures et des lambeaux de roche rouge. de 1 em. à 100m. en diamètre, et les dykes d’aplite se sont développés pendant le refroidissement plus prolongé des nappes. Peut-être y a-t-il eu tendance, de la part de Paplite plus légère, à s'élever vers la surface de la dialase, car on a trouvé un nombre considérable de masses d'aplite dans les parties supérieures des nappes, mais les résultats de cette tendance ne se montrent pas très en évidence.

La différenciation de la diaase et de l'aplite d'un magma originaire a été accompagnée d’une différenciation dans chacun

de leurs dérivés. L'aplite consiste en une série progressive d’un type de roche passant, de la manière indiquée dans les figures +

et 5, d'une variété basique de quartz, contenant 50 pour cent de silice et composte d’andésite, de mica et de titanite, à une variété

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9 COMMISSION GÉOLUGIQUE, CANADA

acide contenant SU pour cent de silice et composée d’albite, de quartz et de titanite. Si la séparation entre les dérivés acikles et basiques avait été cemplète, une différenciation similaire dont la uature est approximativement représentée dans la Fig. 4, se manifesterait probablement d'une manière aussi évidente dans la diabase, mais les vestiges de l'aplite abandonnée sous la forme d'un accroissement intercalaire ont obscurei les résultats de ce procédé,

La calcite accompagne Paplite comme minéral primaire, mais sporadiquement et dans des proportions non définies par rapport aux autres constitsants, On ne lui connait que deux sources possibles, Par suite de sa relation quantitative irrégulière, l’auteur de ce mémoire l'a d’abord considérée comme extraite des f \rmations plus anciennes, particulièrement la Keewatinienne riche en calcite, par le fluide aplitique, mais il se rencontre diverses difficultis se rattachant à cette supposition, qui la rendent à peine soutenable, Comme il a été déjà mentionné, il n'existe aux contacts que de faibles indices de l'assimilation sur une grande échelle des plus anciennes roches. 11 est également vrai que là où le quartzite a été partiellement soumis à la fusion, à quelques pouces des contacts de la diahase, la calcite est assez abondante et remplace le quartz, quoique les carbonates ne paraissent pas dans les quartzites à l'état de fraîcheur. Apparemment, c'est plutôt un enrichissement qu'une diminution de la calcite qui s’est produit au contact. De plus, cette supposition ne fait que rendre moins difficile l’explication de la présence de la calcite, à cent pieds ou plus à l’intérieur de Ta diabase, plutôt que d'expliquer l'accroissement intercalaire micrographique si largement distribuée.

Il est aussi possible que la calcite ait avec la diabase une origine cominune et que, par suite de son incompatibilits avec les silicates, elle se soit comportée comme troisième élément différentiel indépendant. Sauf qu'on n'a pas généralement reconnu que la calcite ait pris naissance de cette manière, il ny a pas apparemment de raison pour rejeter une semblable hypothèse. La simple présence de la caleite comme minéral primaire dans l'aplite, et même dans la diabase, est une preuve suffisante qu’elle pouvait exister et qu’elle a effectivement existé lors des températures de cristallisation et des pressions qui ont affecté ces roches.

Son occurrence à grande distance à l'intérieur des nappes de diabase et sa substitution au quartz, dans le quartzite partiellement

soumis à la fusion, seraient aussi susceptibles d'une interprétation rationaelle.

On verra plus loin quelles sont les raisons qui autorisent à croire que les veines de cobalt argentifère trouvées dans la diabase ou à proximité sont les derniers produits de la différenciation du magma.

L'effet métamorphique des roches intrusives sur l'ardois et le grauwacke est en harmonie, autant qu'on a pu s’en assurer, avec les autres faits constatés. L'altération de contact de ces sédiments doit résulter soit de matériaux provenant de la diabase, soit de la perte de quelques-uns de leurs propres constituants, par suite de l'influence thermale et dissolvante de la diabase, ou des deux phénomènes à la fois. Les solutions provenant de la diabase ont pu contenir des substances qui n'ont pas immédiatement pris la forme solide, au moment où la diabase se cristallisait, et qui auraient une ressemblance chimique plus étroite avec les derniers produits connus de la différenciation magnétique—l'aplite et les matériaux des veines—-que la diabase elle-même. On peut s'attendre dès lors à ce qu’elles contiennent de la soude, de la silice et de la calcite, ou un CO libre, et de fait, la soude a été introduite et la calcite parait exister, quoique le contenu en silice du grauwacke décroisse. Les conditions favorables à l’agzégation des masses de l'aplite seraient probablement également favorables à l'accumulation d’un plus grand nombre encore de portions fluides résiduaires du magma. Ln conséquence, là où existent ces masses d'aplite à la surface des nappes de diabase, les effets du contact

agissant sur les sédiments adjacents seraient d’une intensité peu ordinaire, Les observations que l'on a faites de ce contact ont été trop peu nombreuses pour permettre de généraliser avec sûreté, mais daus un petit nombre de cas où les sédiments reposent côte

à côte avec ‘a roche rouge, plutôt qu'avec la diabase, ils sont altérés dans une mesure plus grande que d’habitude.

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