La première observation de carbonatites et de fénites dans le secteur au nord d'Ottawa, dans la Province de Grenville, a été rapportée par Hogarth (1966) dans le parc de la Gatineau. Des travaux de recherche subséquents ont démontré l'existence de plusieurs dykes de carbonatite et des fénites associées (0,9 à 1,1 Ga) à plusieurs autres endroits dans le parc de la Gatineau jusqu'à Buckingham, avec les carbonatites au nord de Gatineau montrant le plus grand enrichissement en éléments de terres rares (ETR).
Les levés cartographiques réalisés dans le cadre de cette étude ont révélé la présence de dykes de carbonatite centimétriques à métriques dans ce secteur. Ces intrusions présentent une texture massive à bréchique et sont généralement orientées NNE-SSW à NE-SW subparallèlement à la foliation régionale. Elles recoupent une unité constituée de paragneiss, de quartzites, de marbres et de roches calcosilicatées, ainsi que d'orthogneiss, de granites, de pegmatites et des dykes de syénites. La minéralogie des carbonatites est dominée par les carbonates (> 50 % de calcite et dolomite) accompagnés, en plus faible proportion, d'apatite, de quartz, de micas, de barytine et d'oxydes de fer. Les brèches contiennent des fragments décimétriques de nature gneissique et/ou granitique, généralement fénitisés et entourés d'une zone réactionnelle riche en phlogopite et en apatite. Géochimiquement, les dykes ont des compositions de calciocarbonatites et de magnésiocarbonatites et se caractérisent par des enrichissements en Sr (< 0,5 %) et Ba (< 11 %) associées respectivement à la présence de célestine et de barytine disséminées. Ces carbonatites montrent également des teneurs élevées en ETR, dépassant souvent le seuil indiciel (> 1700 ppm) jusqu'à 4 % ETRtot, qui sont associées à des phosphates (monazite) et des carbonates d'ETR (surtout parisite).
Un métasomatisme de la roche encaissante (fénitisation) est spatialement associé aux dykes de carbonatite, aux intrusions alcalines et/ou à la présence possible de carbonatites non affleurantes. On distingue une fénitisation potassique proximale dominée par le microcline (hématitisé) et la phlogopite, ainsi qu'une fénitisation sodique distale à pyroxène (ægyrine) et amphibole (richtérite et riébeckite). Les fénites potassiques sont enrichies en fer et en ETR (jusqu'à 1 % ETRtot) avec de la monazite et des carbonates d'ETR disséminés. L'association fénite-oxydes de fer a également déjà été évoquée pour expliquer la formation du gisement de fer de Haycock situé dans le secteur à l'étude (Lapointe, 1979) ainsi que pour l'indice de fer de Rainville Creek plus au nord (Erdmer, 1977). Nos observations suggèrent que le système minéralisé à ETR-Fe est lié génétiquement à un système métasomatique-hydrothermal dynamisé par des dykes tardifs de carbonatites reliés à un système de failles régionales (NE-SE, E-W à NW-SE).