Nomenclature
Le terme « Formation de fer de Sokoman » a d'abord désigné la principale unité ferrifère cherteuse de la région de Schefferville, dans le nord de la Côte-Nord. L'unité a ensuite été redéfinie sous le nom de « Formation de Sokoman ». Son introduction formelle dans la nomenclature est attribuée à Frarey et Duffell (1964).
Le mot « Sokoman » est rapporté comme un terme montagnais (innu) signifiant « fer ». Le nom rappelle ainsi la nature même de l'unité, dont la composante ferrifère domine la succession.
Dans le Lexique stratigraphique du Québec, tenu par le ministère responsable des ressources naturelles, l'unité est inscrite dans la section consacrée à la province de Churchill sous le symbole cartographique pPso. Le préfixe « pP » renvoie au Paléoprotérozoïque. La région type est située à l'est de Schefferville, dans le feuillet 23J15 du Système national de référence cartographique (SNRC) ; aucune coupe de référence formelle n'a été désignée.
Cadre géologique
La Formation de Sokoman appartient à la fosse du Labrador, ou orogène du Nouveau-Québec, une ceinture plissée paléoprotérozoïque qui borde la marge orientale du craton du Supérieur. Cette ceinture fait partie de la province géologique de Churchill et traverse le territoire québécois du sud-est vers le nord, en longeant la frontière avec le Labrador avant de s'infléchir vers la baie d'Ungava.
La fosse du Labrador regroupe des roches sédimentaires et volcaniques déposées sur la bordure du continent archéen, puis plissées et chevauchées lors de l'orogenèse transhudsonienne. La Formation de Sokoman se rattache aux séquences sédimentaires de cette marge continentale et s'étend sur toute la longueur de la fosse.
Les formations de fer de la région forment une ceinture géologique continue qui chevauche la frontière entre le Québec et Terre-Neuve-et-Labrador. Il convient de distinguer cette continuité régionale de la répartition proprement québécoise de l'unité : une partie des gisements associés se trouve du côté labradorien, dans l'ouest du Labrador.
Au sud, la fosse du Labrador est tronquée par le front de Grenville. Au-delà de ce front, des formations de fer apparentées, plus fortement métamorphisées, se poursuivent dans la province de Grenville.
Stratigraphie
Dans la région de Schefferville, la Formation de Sokoman s'insère dans une succession sédimentaire classiquement décrite, de la base au sommet, comme suit :
| Unité | Lithologie dominante |
|---|---|
| Formation de Menihek | Shales et ardoises |
| Formation de Sokoman | Formations de fer, chert, jaspe, arénite |
| Formation de Ruth | Shale ou ardoise ferrugineuse |
| Formation de Wishart | Arénite quartzeuse |
À l'échelle de la fosse, la Formation de Sokoman est généralement décrite en trois membres :
- un membre inférieur silico-carbonaté ;
- un membre médian oxydé ;
- un membre supérieur silico-carbonaté.
Cette organisation reflète des variations de composition et de conditions de dépôt au cours de la sédimentation.
L'épaisseur de l'unité varie selon les secteurs. Dans le synclinal de Roberts et dans le secteur de la rivière Brochant, elle est généralement comprise entre 20 et 100 m.
Lithologie et faciès
La Formation de Sokoman est principalement constituée de formations de fer, accompagnées d'arénite, de chert et de jaspe. Des schistes micacés y sont aussi signalés.
Les faciès ferrifères répertoriés au Québec sont les suivants :
- faciès oxydé, où le fer se présente surtout sous forme d'hématite et de magnétite, souvent en alternance avec du chert ou du jaspe ;
- faciès silico-carbonaté, mêlant silicates de fer et carbonates ;
- faciès carbonaté, dominé par des carbonates de fer ;
- faciès silicaté, dominé par des silicates de fer.
Le rubanement caractéristique résulte de l'alternance de lits riches en fer et de lits siliceux. L'unité est généralement rattachée aux formations de fer de type « Lac Supérieur », souvent granulaires, déposées en milieu de plateforme continentale peu profonde, par opposition aux formations de fer de type Algoma associées aux ceintures volcaniques archéennes.
La répartition des faciès et leur minéralogie traduisent des différences de profondeur, de chimie de l'eau et de conditions d'oxydoréduction dans le bassin de dépôt.
Âge et milieu de dépôt
La Formation de Sokoman est d'âge paléoprotérozoïque. Les travaux géochimiques récents la situent vers 1,88 milliard d'années, un âge comparable à celui des formations de fer granulaires de la région du lac Supérieur, comme celles de Gunflint et de Biwabik.
Les études sédimentologiques interprètent l'unité comme une formation de fer de marge continentale, déposée sur une plateforme marine peu profonde soumise à une sédimentation dynamique (courants, remaniements, dépôts granulaires). Les analyses d'éléments traces dans la magnétite et les signatures d'oxydoréduction conservées dans la roche servent à reconstituer la chimie de l'océan peu profond et de l'atmosphère de cette période, postérieure à la grande oxydation de l'atmosphère.
Ces caractéristiques font de la Formation de Sokoman un objet d'étude pour la compréhension de l'évolution des océans précambriens et de la mise en place des grandes formations de fer de la fin du Paléoprotérozoïque.
Ressources en fer
La Formation de Sokoman est l'unité hôte des principales minéralisations ferrifères de la fosse du Labrador. Les secteurs où la formation de fer a subi une altération et un enrichissement secondaires, par lessivage de la silice, ont donné des minerais à haute teneur, dits minerais à enfournement direct.
Ces gisements ont été à l'origine du développement minier de la région de Schefferville, exploitée par l'Iron Ore Company of Canada de 1954 à 1982. Le minerai était acheminé vers Sept-Îles par le chemin de fer Québec North Shore and Labrador. La fermeture des mines au début des années 1980 a profondément marqué la ville.
D'autres gisements de la même ceinture, notamment dans l'ouest du Labrador, ont fait l'objet de travaux de mise en valeur au XXIe siècle. Les formations de fer de la fosse du Labrador demeurent un élément central de l'évaluation du potentiel minéral du Québec nordique, et les formations de fer sont aussi étudiées comme encaissants possibles de minéralisations aurifères.
Recherche géologique
La Formation de Sokoman a fait l'objet de nombreux travaux de cartographie et de recherche menés par le ministère responsable des ressources naturelles du Québec, la Commission géologique du Canada, le service géologique de Terre-Neuve-et-Labrador et des universités.
Parmi les thèmes étudiés figurent :
- la cartographie structurale et stratigraphique de la fosse du Labrador, y compris sa partie nord ;
- la pétrographie et la pétrochimie des formations de fer ;
- la genèse des gisements de minerai à haute teneur par enrichissement secondaire ;
- la géochimie des éléments traces de la magnétite ;
- les signatures d'oxydoréduction de l'océan et de l'atmosphère paléoprotérozoïques ;
- la dynamique sédimentaire des formations de fer de marge continentale.
Les données de terrain sont intégrées au système d'information géominière du Québec (SIGÉOM) et au Lexique stratigraphique du Québec.