Définition et nomenclature
La zone tectonique de Cadillac-Larder Lake désigne un couloir de déformation ductile à fragile qui affecte les roches de la province géologique du Supérieur, dans la partie sud de la ceinture de roches vertes de l'Abitibi. Selon les auteurs et les époques, elle est appelée « faille de Cadillac », « cassure de Larder Lake-Cadillac » (de l'anglais Larder Lake-Cadillac Break), « zone de faille » ou « zone de déformation de Larder Lake-Cadillac ». L'abréviation ZTCLL est employée dans certains travaux de langue française.
Le nom associe deux localités situées le long de la structure : Larder Lake, dans le nord-est de l'Ontario, et Cadillac, ancienne municipalité de l'Abitibi aujourd'hui intégrée à la ville de Rouyn-Noranda.
Le terme « faille », couramment utilisé dans le langage minier, est réducteur : la structure ne correspond pas à un plan de rupture unique, mais à une bande de roches fortement cisaillées, comprenant des lentilles de lithologies diverses et des failles subparallèles. C'est pourquoi les publications géoscientifiques récentes privilégient les expressions « zone de déformation » ou « zone tectonique ».
Tracé et géométrie
La zone s'étend sur plus de 250 km. Elle prend naissance à l'ouest, dans la région de Larder Lake, en Ontario, franchit la frontière interprovinciale et traverse l'Abitibi-Témiscamingue d'ouest en est, en passant au sud de Rouyn-Noranda, puis par les secteurs de Cadillac, de Malartic et de Val-d'Or, avant d'être tronquée à l'est par le front de Grenville.
Orientation et largeur
L'orientation générale de la structure est est-ouest, mais sa géométrie varie selon les segments. Dans le segment de Malartic, elle s'infléchit et prend une orientation sud-est. Une étude régionale du gouvernement du Québec lui attribue une largeur de 200 à 750 m dans le secteur à l'ouest de Val-d'Or.
Position dans le cadre régional
Au Québec, la zone marque la limite méridionale de la sous-province de l'Abitibi, composée surtout de roches volcaniques et sédimentaires, et la sépare de la sous-province du Pontiac, dominée par des roches métasédimentaires. Ce contact entre deux domaines lithologiques et métamorphiques distincts en fait l'une des discontinuités majeures de la partie sud de la province du Supérieur.
Lithologie
La zone tectonique de Cadillac-Larder Lake affecte un assemblage de roches volcaniques, sédimentaires et ultramafiques, intensément déformées et altérées. Plusieurs unités stratigraphiques sont étudiées le long de ses segments québécois :
- Groupe de Piché : roches volcaniques mafiques à ultramafiques, souvent transformées en schistes à talc, chlorite et carbonates, qui jalonnent le cœur de la zone de cisaillement dans plusieurs secteurs ;
- Groupe de Cadillac : roches sédimentaires détritiques de type turbiditique (grauwackes et mudstones), situées au nord de la zone dans le secteur de Malartic ;
- Groupe de Timiskaming : roches sédimentaires grossières (conglomérats, grès) et roches volcaniques associées, déposées tardivement dans des bassins liés à l'activité de la zone de déformation ;
- Groupe de Pontiac : métasédiments situés au sud de la structure, dans la sous-province du même nom.
La disposition relative de ces unités et leur degré de déformation diffèrent selon les secteurs. Les travaux de cartographie du ministère québécois responsable des mines ont conduit à réviser la lithostratigraphie à l'ouest de Val-d'Or, ce qui illustre la complexité de l'assemblage. L'altération hydrothermale, notamment la carbonatation et la séricitisation, est fréquente le long de la zone et reflète la circulation de fluides dans la croûte au cours de la déformation.
Évolution tectonique
La zone s'est formée au Néoarchéen, durant les derniers stades de la construction de la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, il y a environ 2,7 milliards d'années. Elle est généralement interprétée comme une structure d'échelle crustale ayant accommodé le rapprochement, puis la juxtaposition, des terrains de l'Abitibi et du Pontiac.
Les études structurales récentes décrivent une histoire de déformation polyphasée. Elles distinguent plusieurs générations de plis, de foliations et de cisaillements, ainsi que des mouvements successifs, chevauchants puis décrochants selon les interprétations. Les relations chronologiques entre le plissement, le cisaillement et la mise en place des veines aurifères constituent un axe majeur de ces recherches, notamment dans les groupes de Timiskaming et de Cadillac le long du segment de Malartic.
Les bassins sédimentaires du Groupe de Timiskaming, qui reposent en discordance sur des roches volcaniques plus anciennes, sont souvent considérés comme le témoin d'une phase d'extension ou de transtension associée à l'activité de la zone, avant leur propre plissement et leur cisaillement.
À l'est, la zone est recoupée par le front de Grenville, limite d'une orogenèse beaucoup plus récente, au Mésoprotérozoïque, qui a remanié la bordure sud-est de la province du Supérieur.
Métallogénie aurifère
La zone tectonique de Cadillac-Larder Lake est reconnue comme un métallotecte aurifère de premier plan. Plusieurs districts aurifères se succèdent le long de son tracé ou à proximité, notamment ceux de Larder Lake et de Kirkland Lake en Ontario, ainsi que ceux de Rouyn-Noranda, de Cadillac, de Malartic et de Val-d'Or au Québec.
Les gisements associés relèvent pour la plupart du type de l'or orogénique : l'or se trouve dans des réseaux de veines de quartz et de carbonates ou dans des zones de roches altérées et minéralisées, mis en place par des fluides hydrothermaux circulant dans des structures de second et de troisième ordre reliées à la zone principale.
La proximité d'un gisement avec la structure ne démontre pas à elle seule un lien génétique direct. Une synthèse scientifique consacrée à la cassure de Larder Lake-Cadillac et à ses districts aurifères souligne que certains gisements sont effectivement localisés près de la zone, mais que la majeure partie de l'or régional se trouve dans des contextes géologiques variés, sans lien génétique clairement établi avec elle. La zone est ainsi vue moins comme une source directe de l'or que comme un conduit crustal majeur ayant favorisé la circulation des fluides.
La zone est par ailleurs abordée dans les travaux portant sur le cadre métallogénique des gisements de sulfures massifs de la région, qui constituent un autre type de ressource important de l'Abitibi.
Historique des travaux et interprétations
La structure a été reconnue dès les débuts de l'exploration minière en Abitibi, au cours de la première moitié du XXe siècle, lorsque les prospecteurs ont constaté l'alignement de nombreux indices aurifères le long d'une bande de roches schisteuses et carbonatées. Son tracé a ensuite été précisé par la cartographie géologique du gouvernement du Québec et de la Commission géologique de l'Ontario, ainsi que par les travaux des sociétés minières.
Les interprétations n'ont pas toujours été uniformes. Une publication gouvernementale ancienne propose une lecture particulière de la « faille de Cadillac », alors que des études plus récentes s'attachent à reconstituer une histoire de déformation polyphasée et à établir les relations entre plis, cisaillement et veines aurifères. Des mémoires universitaires, notamment à l'Université du Québec à Montréal, et des articles parus dans des revues spécialisées comme le Canadian Journal of Earth Sciences ont contribué à préciser la géométrie et la cinématique de certains segments.
La zone fait aussi l'objet d'excursions de terrain organisées par des associations géoscientifiques, comme le Canadian Tectonics Group, en raison de la qualité de ses affleurements et de son importance pour la compréhension des ceintures de roches vertes archéennes.
Les données cartographiques et géoscientifiques relatives à la zone sont diffusées au Québec par le Système d'information géominière (SIGÉOM) du ministère des Ressources naturelles et des Forêts.