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I
MINISTÈRE DE L'ÉNERGIE ET DES RESSOURCES -N DIRECTION GENERALE DE L' EXPLORATION GEOLOGIQUE ET MINERALE
J P. J 411011111111=1•1•1•11111S1
FORMATION DE SAYABEC DANS LA REGION DE LA REDEMPTION-SAYABEC-VAL-BRILLANT
\. \.
Y. Hëroux
1971 DP-45
1.
RAPPORT PRÉLIMINAIRE r SUR UNE ETUDE DE LA FORMATION DE SAYABEC-'DANS LA REGION DE LA
REDEMPTION-S AYA.BEC-VAL BRILLANT (COMTE DE MAT APEDIA) .
Par Yvon Héroux
INTRODUCTION
Au cours des étés 1969 et 1970, nous avons fait une
étude. des lithofaciès de la Formation de Sayabec dans la région
de La Rédemption - Sayabec - Val Brillant, comté de Ma.tanédia.
Ces travaux ont été exécutés sous la direction de la. Division du
Gaz Naturel et du Pétrole, Service des Gîtes' Minéraux, du Minis-
tère des Richesses Naturelles du Québec. Ils serviront â la ré-
daction d'une thèse de doctorat è l'Université de Montréal.
Localisation: La région est comprise entre les longitudes 68000';
67830' et les latitudes 48°35'00"; 48°251 30". Les cartes du sys-
tème national de référence cartographique utilisées sont: cartes ûi. du Lac Humqui, 22-B-5; cartes de 'Sayabec, 22-B-12.. Cette région
couvre une superficie de 300 milles carrés mais seulement la par-
tie comprise entre les contours géologiques de la Formation de
Sayabec, d'une aire de 100 milles carrés, fut étudiée en détail.
Ministère des Richesses Naturelles, Québec 1— FEV 1971 SERVICE DES CITES MINERAUX • OP-1.4- 26640 No GM- 2.
Buts: Cette étude a pour buts de déterminer la nature et la dis=-
tribution des lithof acibs de la Formation de Sayabec, et d'évaluer
les- roches des lithofecibs pour connaître leurs possibilités• en
tant aue réservoir aux hydrocarbures.
Travaux antérieurs: Logan(1863) , Bailey et P+IcInnes(1889) , Aubert
de la. R1.e(1941) et Crickmay(1932) ont effectué des relevés géolo-
giques de reconnaissance dans la région. De plus, Crickmay a é-
tabli la section type de la Formation de Sayabec dans ce territoi- re-. Alcock a redécrit cette section en 1935. Béland(1960), La-
joie(1961 et 1963), Oliver(1962), Stearn et Hubert(1966), Lajoie- (r;S) Lespérance-Béland ont discuté plus spécifiquement de la Formation n de Sayabec.
GÉOLOGIE' GENERALE
Le Systeme Silurien de la région étudiée forme un syn-
clinal, appelé synclinal de Sayabec, b double plongée. La trace du plan axial est orientée Nord-Est. Les formations exposées dans les flancs de cette structure sont, per ordre ascendant: la For- mation d' Arrant fish, la Formation de Val Brillant, la Formation de
Sayabec et la Formation de Saint-Léon. Les informations relatives
au Groupe de Québec sont tirées de Béland(1960).
Formation d' Awant;jish: La section type se situe aux coordonnées
67°45'30" de longitude et 48°27'50" de latitude(Béland, 1960). r ~•
TABLEAU des FORï•MATIONS
AGES FORMATIONS LITHOLOGIE
Gédinnien Calcaire lithographique ou (2) aap Bon Ami Pridolien gris,-foncé
35 Séquence de siltstones laminés et de microgres e graptolites gris-ver- • datre, schistes gris,-foncé, ca.lcaréni- tes et conglom^r^ts calcaires fossili- * % Saint-Léon feres.
Ludlovien
33 Ca1.carénites nodulaires dans un cal- caire micritique argileux et silteux.
Complexe récifal composé de quatre lithofacies: voir le diagramme Sayabec
Wenlo ckien Zone dolomitique Orthoquartzite blanche- avec structures Val Brillant sédimentaires parfois teintée rouge' par C l'hématite. 6 C (1)Non observé. Transitionnel. H Llandove- 5 rien * Schistes calcareux verts, gris et supérieur Atrantjish rouges parfois fossiiiferes.
C3
Serpentinite
Cambrien Groupe Ardoises, phyllades, grès impurs (grauwackes), roches métavolcaniques, et/ou dé amphibolites. Ordovicien Québec
91t zones â facies coquillier AIE* zones e. graptolites- (1)Lajoie et al., 1968, p. 615 (2)Lajoie et al., 1968, p. 634-635. 3.
La lithologie de cette formation veut se résumer comme étant une séquence de schistes argileux verts, gris et rouges parfois calca- roux et fossilifbres; avec un pourcentage croissant de siltsto- nes- rouges h la partie supérieure. L'âge est Llandoverien(C3 h
C5) tel que le démontre l'assemblage h:Pentamerus oblongus,
Atryna. "r.eticularis", Resserella cfeleaantula,(Lajoie et x11968).
Formation da Val'' Brillant: La section type se situe h un mille et quart au Nord-Ouest de Val -Brillant sur la rive sud du lac Ma- tapédia(Crickmay, 1932). Cette formation, d'une épaisseur de 400 h 500 pieds, fut l'objet d'une étude détaillée dans le mémoire de maîtrise de Lajoie(1961). Il décrit la formation comme étant com- posée d'orthoquartzites blanches h maturité texturale élevée, dont l'hématite donne, parfois, une coloration rougeâtre aux stratifi- cations entrecroisées. L' age Llandoverien(C6) h Wenlockien est basé sur la présence de: Eocolia sulcata; Costistricklandia a'as- néensis.
Formation de Sayabec: Cette formation forme un complexe récif al d'une épaisseur de 700 h 1800 pieds. Elle se compose de quatre lithofacibs calcaires. Les calcaires sont parfois quartzifhres.
On y observe aussi quelques chenaux de grés calcareux h granules de quartz. Cette formation sera discutée plus en détail dans- une autre partie de ce rapport. 4.
Formation de Saint-Léon: La formation se compose de microgrès, la-
minés, contenant des graptolites, gris-verdâtre, légèrement calca-
reux; de schistes silteux gris-foncé; de calcarénites et calciru-
dites fos-silifères grises; de conglomérats calcaires dont les
fragments ont moins de deux pieds de diamètre. L'âge de la par-
tie inférieure de le formation est Ludlovien inférieur. Cet âge
est basé sur cinq collections de graptolites identifié per Lenz
(University of TfTestern Ontario, 1969). Ces collections située â.
moins de mille pieds de la base de la formation, contiennent l'as,-
semblage suivant: Idonoarn.ntus sp. indét l:. , cf. M. colonus type;
M. cf. colonus(Barrande); M. bohemicus(Barrande);
M. sp. indetf . , cf' TAI. micronoina (Jaekel) type;.
M. sp. indet., semblable h M. uncinatus type.
L'ge de cet assemblage s'étend aux Zones b M. nilssoni, M. sca-
nicus et possiblement M. tumescens.
Formation de Cap Bon Ami: Seulement quelques affleurements sont
observés h proximité de ln. faille Shickshock Sud. Il s'agit d'un
calceire•micritioue argileux et silteux gris-foncé. Le quartz,
en pourcentage inférieur h 2p.100, a un diamètre oui varie de
0.03 h 0.13 mm. 5.
RESULTATS PRELIiiINAIRES
sur la FORMATION de
SAYABEC.
Section tune: La section type se situe h un mille et demie h
l'est de Sayabec sur la rive Sud du lac Matapédia(Crickmay, 1932), elle correspond h l'affleurement 34 de la carte et du diagramme.
Cette section fut décrite dans une carrière oh pré-
sentement seule une coupe géologique incomplète s'observe h cau-
se du remplissage. T1 nous appas ait impossible de décrire une parastratotype pour la Formation de Sayabec car, celle-ci se
compose de quatre lithoîaciès(voir diagramme), pouvant-être éle-
vé au niveau de membre, dont les coupes géologiques représentati-
ves sont distantes de plusieurs milles.
De plus, on ne peut pas choisir de parastratotype pour
la section type, car aucune coupe géologique appartenant au mê-
me lithof aciès ne présente une homotaxie(l).
Puissance et lithologie: L'épaisseur de la Formation de Sayabec
varie de 700 h 2000 pieds. L'épaisseur maximale de 2.000 pieds,
tient compte d'une épaisseur de 375 pieds pour le lithof aciès 4
(voir diagramme) observé le long de la route reliant La Rédemption
(1) Code of Stratigraphie Nomenclature, 1961, American Commission on Stratigraphie Nomenclature: Am. Assoc. Petroleum Geologists Bull., v. 45, no. 5, article 4b. 6.
et Sainte-Jeanne D'Arc. Cependant, comme on observe aucun lita- ge sur les affleurements appartenant ?h ce lithofacibs, il se peut que l'épaisseur ici considérée soit seulement de 175 pieds.
Alors, la Formation de Sayabec aurait une puissance maximale de
1800 pieds. Les sections synoptiques permettant de construire le diagramme sont mesurées h partir de la Formation de Val-Bril- lant, car celle-ci représente une surface planaire.
Le- diagramme en clôture schématise la distribution tridimentionnelle des lithofacihs. Un sommaire de la pétrogra- phie de ces lithofecichs est présenté sur ce diagramme. Il faut remarnuer aue sur ce diagramme, les sondages R-1 h R-3, étant partiellement cachés par la clôture sud, ils ont été déplacés vers l'ouest. Les sections synoptiques ne se prolongent pas. jus- qu'h l'extrémité Ouest de la région car nous ne pouvons pas lo- caliser stratigraphiquement la position des lithofacihs h l'inté- rieur des blocs de failles. De plus, le diagramme n'est pas com- plété dans la partie nord-est car les informations sont inadéquates.
Arne: L' Age est Wenlockien, basé sur la présence de P`entameruw oblonaus et Rhipidium sp., h Ludlovien lorsqu'on y trouve KirvM dium cf. kniahti La. carte et le diagramme montrent la distribution Y_ des Kirohid5.ums et des- Pentamerus dans la formation. Dans la pax- tie est, seul Pentamerus fut observé.
Les autres assemblages coquilliers permettant de dater 7.
la formation sont:
1.) les coraux oui, d' aprés- Oliver(1962) comprennent:
Kodonophvllum corumbosum; Briantelasme sp..; Phaulactis sp.;
Snongorhy_l_lo3'des sp.
2.) les trilobites, Lespérance(communication personnelle, 1970)
qui sont: Gravicelvmene bp.; Delm anites cf. D. limurulus
(Green, 1832); ? Reedons n. sr.: Dalmanites sp.; Reedons n.sp.
Toutes ces collections proviennent de la. partie supérieure du
lithofacis 4.
Pauzé, R. du département de Géologie de l'Université de
Montréal, présentera dans un mémoire de maîtrise une étude des bra-
chiopodes de ce complexe récifal.
GEOLOGIE STRUCTURALE
Failles: Le contact entre la Formation de Cap Bon Ami et les' ro-
ches du Systeme Silurien fut précédemment décrit comme étant une
faille normale. Cette faille qui est le prolongement Sud-Oùest
de la failleShickshock Sud, aurait, selon Hubert(Université de-
Montréal, communication personnelle, 1970) un rejet horizontal
d'un ordre• de grandeur supérieur au rejet incliné.
La présence d'une faille normale séparant le Groupe de
Québec des Formations d' Awantjish et de Val-Brillent sur le côté
sud du synclinal, est déduite du fait que localement la Formation 8.
dtAwantjish est tronquée. D'autres observations sur le côté
nord suggérent la présence d'une autre faille normale, h l'Ouest
du lac Bernier.
Dans la partie Ouest de la région, deux systemes per-
pendiculaires de failles normales recoupent le synclinal de Sayabec.
La séparation varie selon les failles de quelques pieds h plusieurs
milliers de pieds.
Plis: Le synclinal de Sayabec a un axe a double plongée variant de
0 h 10 degrs N-E ou S-0.
Dans l'Ouest de la région, trois autres plis, orientés
obliquement h l'axe du synclinal de Sayabec, semblent-être géné-
. tiquement reliés aux failles normales aui les délimitent.
GEOLOGIE ECONOMIQUE
Calcaire-: L'exploitation de la Formation de Sayabec pour l'ex-
traction de la chaux suscita plusieurs investigations de la part
des entreprises privées. Les études préliminaires, appuiées par
les analyses chimiques, tendent h démontrer que les biohermes et
biostromes h stroma.toporoYdes, algues et polypiers avec remplissa-
ge de grainstones sont les unit^s lithologiques qui contiennent le
moins de matiéres terrighnes(argiles et silts), MgO et SiO2' Les
analyses chimiques furent effectuées pa.r le Service des Gîtes Mi-
néraux du Ministére des Richesses Naturelles du Québec, sur quatre 9.
échantillons de calcaire de ce complexe récifal. Ces analyses ont
données les résultats suivants,(Pa.ré, C., communication personnelle,
1970).
No, d' affleurement Si02 A1203 Fe203 MgO Ca0 da20 Y20 P205 p02 S
/ /ô °/ % % % jô % % %
92 - AA' - 1- C 0.84 0.00 0.17 0.52 54.53 0.03 0.01 0.00 43.23 0.25 92 - AA' - 2 - C 1.48 0.08 0.14 0.82 53.37 0.10 0.01 0.01 43.36 0.26 92 - AA' - 3 - C 1.05 0.00 0.20 21.41 30.27 0.07 0.01 0.01 46.48 0.35 92 - Al' - 4 - C 2.10 0.08 0.20 0.59 53.80 0.10 0.01 0.01 42.20 0.26
AA'-1 et 2-C représentent du matériel de remplissage dans le bioherme;
AA'-3-C. représente une dolomite massive et poreuse_ et 4-C, un greinstone.
La position de ces échantillons est donnée sur le diagramme.
Le lithof acibs 3 du diagramme représente la plus gran-
de- concentration de calcaire du complexe récifal. Si l'on postule
que les biohermes sont les unités lithologiques les plus favora-
bles l'extraction de la chaux, une étude de leur distribution,
de leur géométrie et de leur composition chimique en profondeur
s'avérera essentielle.
Possibilités nétrolifbres et razibres: Béland(1960) a discuté des
possibilités pétrolifères et ga^ibres• des formations du Système Si-
lurien. Pour se part, la. compagnie Sun Exploration et al. a déjh.
effectuée deux forages pour l'exploration des hydrocarbures en
1968 et 1969. Ces deux Sondages sont:
A) Trou no. 1 La Rédemption:' voir sur la carte
B) Trou no. 2 La Rédemption:. situé !h. 2.25 milles au Mord du lac 10.
l'Anguille, 6 milles au Sud de La Rédemption, '. quelques centai- nes de pieds 1 l'Est de la rivure Métis.
Porosité: Les essais de perméabilité débuteront cet automne dans
les laboratoires de Géologie de l'Université de Montréal.
L'étude en lame mince des échantillons de surface du flanc nord du synclinal de Sayn.bec ne montre aucune porosité.
Les lits de grés du sondage S-2 montrent, par contre, une bonne
perméabilité. 11.
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