Texte remanié de: Th. doct.--Droit public--Paris 2, 1997. / En appendice, recueil de traités sur les gisements minéraux. Bibliogr. p. 481-498. Résumé. Index.

Inaug.-Diss.--Mineralogie--Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, 1989. / Résumé en anglais et en allemand. Bibliogr. p. 241-250.

Le district aurifère de Meliadine se situe à 25 kilomètres au nord de Rankin Inlet, Nunavut (Canada), dans la ceinture archéenne de roches vertes de Rankin Inlet. L’assise rocheuse est composée de roches sédimentaires métamorphosées au grade des schistes verts incluant des Formations de Fer Rubanées (FFR) intercalées avec des roches mafiques. La minéralisation aurifère est distribuée le long de la faille Pyke. Des FFR abritent la minéralisation aurifère composée de veines de quartz riches en sulfures. Sept échantillons de till ont été prélevés parallèlement au sens de l’écoulement glaciaire à l’indice Mustang, le long d’un transect de 2 km. Deux échantillons ont été collectés en amont de l’indice et cinq dans le train de dispersion. La composition de la magnétite, de la tourmaline, de la scheelite, de l’arsénopyrite et de la galène a été investiguée par microsonde électronique et par ablation laser et spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif. La composition chimique de ces minéraux indicateurs provenant des dépôts est comparée avec celle des grains des échantillons de tills. La signature chimique de la magnétite des FFR est plus riche en Al que la signature de la magnétite magmatique et métamorphique, qui elle est plus riche en V. Cependant elle se confond en partie avec celle de la magnétite hydrothermale. Des grains de tourmaline avec un profil de terres rares plat avec anomalie positive en europium sont présents dans des veines de quartz-carbonate des dépôts et dans certains échantillons de till en aval de l’indice Mustang. Des grains de scheelite avec un profil de terres rares en cloche et une anomalie négative en europium sont retrouvés à l’indice Mustang ainsi que dans certains échantillons en aval de l’indice. L’abondance des grains d’or ainsi que la scheelite et la tourmaline portant la signature géochimique des dépôts de Meliadine permettent de détecter l’indice d’or Mustang partiellement érodé par les glaciers. / The Meliadine Gold District is located about 25 kilometres north of Rankin Inlet, Nunavut (Canada), in the Archean Rankin Inlet greenstone belt. The bedrock is composed of greenschist facies metamorphic sedimentary rocks including Banded Iron Formations (BIF), interbedded with mafic volcanic rocks. Auriferous mineralization is distributed along the Pyke fault. Iron formations host the gold mineralization composed of sulfide-rich mesothermal quartz veins. Gold is mainly disseminated in BIF and quartz-carbonate veins. Seven till samples were collected parallel to the direction of ice flow at the Mustang showing, along a 2 km transect. Two are located up-ice and five down-ice in the dispersal train. The composition of magnetite, tourmaline, scheelite, arsenopyrite and galena has been investigated by Electron Probe Micro-Analyser and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. The chemical composition of these indicator minerals in the deposits is compared with the composition of grains extracted from the till samples. Magnetite from BIF is enriched in Al and bears chemical similarities with hydrothermal magnetite, whereas magnetite from magmatic and metamorphic sources has a higher content in V. Tourmaline from quartz-carbonate veins hosted by mafic rocks is characterised by a flat Rare Earth Elements (REE) pattern with a positive europium anomaly also found in tourmaline from till samples down-ice of the Mustang showing. Scheelite with a bell-shape REE pattern and a negative europium anomaly from the Mustang showing is also found in till samples within the dispersal train. Gold grain abundance, as well as the signature of scheelite and tourmaline reflecting the gold deposits allow detecting the partially eroded gold mineralization.

Ce mémoire présente les résultats d’estimation de ressources minérales en éléments des terres rares (ETR) réalisés à l’aide de simulations géostatistiques gaussiennes séquentielles (SGS) en facteurs spatialement décorrélés par la méthode MAF (Minimum/Maximum Autocorrelation Factors). Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet de recherche « Caractérisation des gîtes de terres rares d’intrusions alcalines : géologie, métallogénie et géométallurgie du complexe syénitique de Kipawa » (FRQNT, 2017, p. 59). Les SGS se proposent comme une méthode alternative à la technique reconnue du krigeage ordinaire ayant été utilisée pour l’estimation des ressources minérales d’ETR du gisement de Kipawa, site à l’étude. Ce mémoire compare les résultats d’estimation des ressources minérales d’ETR des SGS à ceux du krigeage ordinaire. À cette fin, le site à l’étude est d’abord présenté en compagnie de la base de données conjointement utilisées par les deux méthodes. Ensuite, une revue de littérature aborde les notions et concepts nécessaires à la réalisation des SGS de cette étude. Une fois ces connaissances acquises, la méthode de recherche est développée. Son aboutissement permet de présenter les résultats et d’en discuter. Globalement, les résultats démontrent que les SGS en facteurs offrent l’avantage de procéder à l’estimation de ressources minérales d’ETR de façon multivariée, de limiter le lissage des résultats tout en fournissant une évaluation de leur incertitude. Les SGS proposent une distribution normale des ressources minérales en ETR totaux allant d’un minimum de 91 035 t à un maximum de 103 118 t. D’autre part, le krigeage ordinaire en estime, sans teneur de coupure, une valeur unique de 113 717 t. En conclusion, le tonnage évalué des ressources minérales en ETR du gisement Kipawa est moindre par la méthode des SGS que par le krigeage ordinaire. MOTS CLÉS : Simulations, géostatistique, simulations gaussiennes séquentielles (SGS), facteurs d’autocorrélation minimum/maximum (MAF), éléments des terres rares (ETR), ressources minérales. / This thesis presents the results of rare earth elements (REE) mineral resources estimate using Sequential Gaussian Simulations (SGS) of spatially decorrelated factors calculated from the Minimum/Maximum Autocorrelation Factors (MAF) method. This study is part of the research project "Characterization of REE deposits of alkaline intrusions: geology, metallogeny and geometallurgy of the Kipawa syenite complex" (FRQNT, 2017, p. 59). SGS are proposed as an alternative method to the acknowledge ordinary kriging technic which was used for the REE mineral resources estimation of the Kipawa deposit, site under study. This report compares the results of the SGS mineral resources estimate to those of ordinary kriging. To this end, the study site is first presented along with the database jointly used by the two methods. Then, a literature review discusses the notions and concepts required to carry out the SGS of this study. Once this knowledge acquired, the research method is developed. Afterward, the results are presented and discussed. Overall, results demonstrate that SGS of MAF factors offer the advantage of estimating REE mineral resources in a multivariate manner, limiting the smoothing of the results while providing an assessment of their uncertainty. The SGS propose a normal distribution of the total REE ranging from a minimum of 91 035 t to a maximum of 103 118 t. On the other hand, the ordinary kriging estimates a single value of 113 717 t in total REE with no cut-off grade. In conclusion, the SGS method evaluates a lesser tonnage of REE mineral ressources at the Kipawa deposit than the ordinary kriging technic. KEYWORDS: Simulations, Geostatistic, Sequential Gaussian Simulations (SGS), Min/Max Autocorrelation Factors (MAF), Rare Earth Elements (REE), Mineral resources.

Le gisement d'or Amaruq (Nunavut, CA) est situé dans la ceinture de roches vertes néoarchéennes du Groupe de Woodburn Lake. La glaciation Wisconsinienne a entraîné l'érosion du socle, le transport et la formation de dépôts de till masquant le substrat rocheux et les minéralisations associées. Le projet de recherche a pour but de caractériser la signature géochimique et minéralogique du gisement Amaruq dans le till jusqu'à 8,6 km en aval de la minéralisation. Des échantillons de la minéralisation ont été prélevés afin de déterminer la composition chimique des minéraux indicateurs tels que l'or, la scheelite et la tourmaline. Dans le gisement, la tourmaline et la scheelite sont en association paragénétique avec l'or. Le till a été échantillonné le long de 2 transects orientés NNO, parallèles à la direction principale de l'écoulement glaciaire et orthogonaux à la direction du gisement. Les analyses en composantes principales (ACP) de la géochimie du till décrivent la covariance des éléments enrichis dans les roches mafiques à ultramafiques (Fe, Mg, Mn, Ni, Co, Cr) et la minéralisation aurifère (Au, As, Cu, Zn) avec une composante principale 1 (CP1) négative à l'opposé de la variance en éléments enrichis dans les roches felsiques (Si, Al, Na, K, Ba, Be, Hf, Zr, Rb, Sr, U, Th et les éléments des terres rares) avec une CP1 positive. Les échantillons en amont glaciaire ont des scores CP1 uniquement positifs par rapport à des scores CP1 plus hétérogènes en aval. L'analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) montre que 86 % de l'or et 100 % de la scheelite de la minéralisation d'Amaruq se classifient dans le champ de composition chimique typique des gisements d'or orogénique. Dans le till, 63 % de l'or et 74 % de la scheelite se classifient dans le champ des gisements d'or orogénique. La PLS-DA de l'or du till ne permet pas de distinguer sa provenance entre l'amont et l'aval du gisement. En amont glaciaire, 9 % des grains de scheelite ont une signature chimique similaire à celle du gisement contre 81 % de la scheelite en aval glaciaire. Ces résultats indiquent que la scheelite en amont du gisement est dérivée d'autres sources que la minéralisation d'or orogénique tandis que la scheelite en aval glaciaire provient en majeure partie de la minéralisation affleurante. La faible abondance de tourmaline dans le gisement et le faible nombre de grains de tourmaline identifiés dans les échantillons de till montrent que la tourmaline n'est pas un minéral indicateur pertinent pour cette étude. La caractérisation géochimique et minéralogique du till définit l'origine de la minéralisation érodée et permet son utilisation en prospection glacio-sédimentaire en aval du gisement d'or orogénique Amaruq. / The Amaruq gold deposit (Nunavut, CA) is located in the Neoarchean greenstone belt of the Woodburn Lake Group. The Wisconsinan glaciation caused bedrock erosion, transport and deposition of till masking the bedrock and associated mineralization. The aim of the research project is to characterize the geochemical and mineralogical signature of the Amaruq deposit in till up to 8.6 km down-ice of the mineralization. Core samples from the mineralization were collected to determine the chemical composition of indicator minerals such as gold, scheelite and tourmaline. In the deposit, tourmaline and scheelite are in paragenetic association with gold. Till was sampled along 2 NNW-oriented transects, parallel to the main direction of ice flow and orthogonal to the strike of the deposit. Principal component analysis (PCA) of till geochemistry describes the covariance of enriched elements in mafic to ultramafic rocks (Fe, Mg, Mn, Ni, Co, Cr) and gold mineralization (Au, As, Cu, Zn) with a negative principal component 1 (PC1) as opposed to the variance in enriched elements in felsic rocks (Si, Al, Na, K, Ba, Be, Hf, Zr, Rb, Sr, U, Th and rare earth elements) with a positive PC1. Up-ice samples have positive PC1 scores compared to more heterogeneous PC1 scores for down-ice samples. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) shows that 86 % of the gold and 100 % of the scheelite from the Amaruq deposit plot in the orogenic gold deposits field whereas in till, 63 % of the gold and 74 % of the scheelite plot in the field for orogenic gold deposits. The PLS-DA of gold in till does not distinguish its provenance between up-ice and down-ice. Up-ice of the mineralization, 9 % of scheelite grains have a chemical signature similar to that of the deposit in contrast to 81 % of down-ice scheelite. The results indicate that scheelite up-ice of the deposit has other sources than orogenic gold mineralization whereas down-ice scheelite was eroded mainly from Amaruq outcropping mineralization. The low abundance of tourmaline in the deposit and the low number of tourmaline grains identified in the till samples shows that tourmaline is not a useful indicator mineral for this study. The geochemical and mineralogical characteristics of till define the origin of the eroded mineralization and can be used for glacio-sedimentary prospecting down-ice from the Amaruq orogenic gold deposit.

Pour évaluer le potentiel de la magnétite en tant que minéral indicateur des dépôts de Sulfures Massifs Volcanogènes (SMV), la composition des éléments traces et les caractéristiques (morphologie, taille des grains et textures de surface) de la magnétite provenant de différents contextes ont été investiguées. Les caractéristiques physiques et les associations minérales de la magnétite du dépôt d’Izok Lake (Nunavut, Canada), de la roche encaissante et du till recouvrant la zone à proximité ont été étudiés en utilisant la microscopie optique, le Microscope Électronique à Balayage (MEB) et l’Analyseur de Libération Minérale (MLA). Les résultats permettent de distinguer la magnétite magmatique, métamorphique et supergène dans un environnement de SMV, et indiquent que 1) la taille des grains de magnétite et leur relation texturale avec les associations minérales caractérisent la roche encaissante, 2) l’angularité de la magnétite du till est indicatrice de la forme originel du minérale, et 3) les textures de surface de la magnétite détritique sont diagnostiques des processus affectant les grains durant l’érosion, le transport, et après la déposition dans les sédiments glaciaire. La composition de la magnétite provenant d’Izok Lake (Nunavut, Canada) et d’Halfmile Lake (Nouveau-Brunswick, Canada) et de leurs roches encaissantes a été étudiée en utilisant le MEB, la microsonde électronique, et l’ablation laser- spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS). Les données censurées ont été transformées en utilisant la routine R robCompositions, puis converties en utilisant les log-ratios centrés pour éviter tout effet de fermeture. L’analyse en Composantes Principales (ACP) permet de discriminer différents types de roche encaissantes et des dépôts basés sur la teneur de la magnétite en Si, Ca, Zr, Al, Ga, Mn, Mg, Ti, Zn, Co, Ni et Cr. Les données de composition de la magnétite de seize dépôts SMV (mafique, bimodal mafique, bimodal felsique, felsique-silicoclastique), et de trois Formations de Fer Rubanées (FFR) associés à des SMV ont été investiguées par analyse discriminante par les moindres carrés partiels (PLS-DA) pour distinguer les différentes compositions de magnétite basées sur les teneurs en Si, Ca, Al, Mn, Mg, Ti, Zn, Co et Ni. Le résultat indique quatre types de magnétite en association avec les dépôts de SMV: magmatique, hydrothermale, métamorphique, et la magnétite zonée. L’analyse des données par PLS-DA sépare la magnétite des SMV et BIF des autres types de gites minéraux. Les analyses en PCA et PLS-DA des échantillons de la roche encaissante/dépôt SMV et FFR produisent un modèle de discrimination de la composition de la magnétite dans le till qui peut être utilisé pour identifier, en exploration minérale, la magnétite dérivée de l'érosion d'un SMV par un glacier. / To evaluate the potential of magnetite as an indicator mineral for Volcanogenic Massive Sulfide (VMS) deposits, trace element compositions and physical characteristics (morphology, grain size, and surface textures) of magnetite from various VMS settings were investigated. Physical characteristics and mineral associations of magnetite from the Izok Lake deposit (Nunavut, Canada), its host bedrocks, and till covering the nearby area were studied using optical microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Mineral Liberation Analysis (MLA). The results distinguish magmatic, metamorphic and supergene magnetite in the VMS setting, and indicate that 1) the grain-size distribution of magnetite and its textural relationships with mineral associations fingerprint the host bedrocks, 2) the angularity of magnetite in till is indicative of the original shape of the mineral, and 3) the surface textures of detrital magnetite are diagnostic of processes affecting grains during erosion, transport, and after deposition in glacial sediments. Variation in magnetite composition from the Izok Lake (Nunavut, Canada) and Halfmile Lake (New Brunswick, Canada) deposits and their host rocks were studied using SEM, Electron Probe Micro-Analyzer (EPMA), and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). The data were transformed for censored values using the R-package robCompositions. Transformed data were converted using centered log-ratio to overcome the closure effect, and then were investigated by Principal Component Analysis (PCA) to discriminate different rock/deposit samples based on Si, Ca, Zr, Al, Ga, Mn, Mg, Ti, Zn, Co, Ni and Cr contents of magnetite. The data from sixteen VMS deposits from four subtypes (mafic, bimodal-mafic, bimodal-felsic, and felsic-siliciclastic), and three VMS-associated Banded Iron Formations (BIF) were also investigated by Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA). PLS-DA to distinguish different compositions of magnetite based on Si, Ca, Al, Mn, Mg, Ti, Zn, Co and Ni contents. The results indicate four types of magnetite in association with VMS deposits: 1) magmatic, 2) hydrothermal, 3) metamorphic, and 4) zoned magnetite. PLS-DA separates VMS and VMS-associated BIF magnetite from that of other mineral deposit types including Ni-Cu, porphyry, IOCG and IOA deposits. PCA and PLS-DA of magnetite data from VMS bedrock/deposit and BIF samples yield discrimination models that can be used to classify magnetite compositions in till samples for mineral exploration.

Le gîte Turgeon est un sulfure massif volcanogène (SMV) riche en Cu-Zn, encaissé dans les roches volcano-sédimentaires ordoviciennes du Groupe de Fournier dans la Boutonnière Elmtree-Belledune, au Nouveau-Brunswick (Canada). Le Groupe de Fournier comprend les formations Devereaux et Pointe Verte, qui sont tous les deux composées de gabbros et de basaltes cousinés. Le gîte Turgeon est composé de deux lentilles de sulfures massifs Cu-Zn avec des stockwerks chalcopyrite-pyrite sous-jacents aux deux lentilles. La géochimie indique que les roches encaissantes sont des basaltes et des andésites d’affinité tholéiitique de type MORB. Les roches encaissantes proximales aux lentilles de sulfures massifs sont composées de chlorite + quartz dans les zones stockwerks, tandis que les zones adjacentes aux lentilles de sulfures massifs sont altérées en calcite + sidérite + pyrite + talc. Les sulfures à Turgeon ont une valeur δ34S moyenne de 6.9 ‰ (5.8 – 10‰), indiquant que le soufre est principalement dérivé de la réduction thermochimique de sulfate d’eau de mer ordovicienne. / The Turgeon deposit is a mafic-type Cu-Zn volcanogenic massive sulfide (VMS) deposit hosted in the Middle Ordovician gabbros, sheeted dykes, and pillow basalts of the Devereaux Formation of the Fournier Group in the Elmtree-Belledune Inlier, northern New Brunswick (Canada). The Turgeon deposit consists of two lensed-shaped Cu-Zn massive sulfide zones (“100m Zinc”, “48-49”) composed of pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite, and sphalerite, underlain by chalcopyrite-pyrite stockworks. Trace element geochemistry indicates that the host rocks are composed primarily of tholeiitic basalts and andesites with mid-ocean ridge basalt (MORB) signatures. Alteration mineral assemblages of the footwall basalts proximal to mineralization are dominantly chlorite ± quartz in the stockwork zone, and calcite ± siderite ± pyrite ± talc near the massive sulfide lenses. Sulfides at Turgeon have an average δ34S of 6.9 ‰ (5.8 – 10‰), indicating that sulfur was derived from thermochemical reduction of Ordovician seawater sulfate.

L'étude de l'écoulement, du transport de masse et des échanges isotopiques en milieu fracturé est nécessaire à la compréhension des gîtes minéraux d'affiliation hydrothermale. L'application du modèle de simulation numérique HydroSphère, intégrant le transport de masse par advection, diffusion, et dispersion hydrodynamique, ainsi que les échanges isotopiques, à l'écoulement tridimensionnel dans une matrice discrètement fracturée, permet d'approfondir les connaissances fondamentales sur ces sujets. Des simulations étudiant différentes configurations de fracture et conditions limites hydrogéologiques ont été faites. L'étude des patrons d'isoplèthes de O pour différents types de fractures et de systèmes fracturés ayant un degré croissant de complexité, révèle que les fractures dominent les mécanismes de transport et d'échange isotopique. C'est donc leur nombre, leur orientation, leurs propriétés hydrauliques et leur connectivité qui déterminent la forme des patrons d'isoplèthes modélisés. Il est possible d'interpréter certaines asymétries dans la géométrie des patrons d'isoplèthes pour déterminer la direction d'écoulement des fluides hydro thermaux. / An understanding of fluid flow, mass transport and isotopic exchange in fractured rock is required to understand the origin of hydrothermal deposits. The numerical model HydroSphere simulates advection, molecular diffusion, mechanical dispersion and isotopic exchange in a 3D discretely fractured media. HydroSphere was used to better understand the processes of transport and exchange in fractured rocks. Study of 18O isopleth patterns for different types of fractures and fracture networks with a range of complexity, shows that fracture properties and geometry control mass transport and isotopic exchange. The hydraulic properties, as well as the number, spacing and connectivity of fractures determine the isotopic patterns. Asymmetries in the geometry of isotopic patterns could be used to determine the direction of hydrothermal fluid flow.

Titre de l'écran-titre (visionné le 29 janvier 2024) / Le gisement Upper Beaver (UB) est un système hydrothermal de Cu-Au situé dans la sous-province de l'Abitibi, au nord de la faille de Larder-Lake Cadillac. Le complexe intrusif Upper Beaver (UBIC) peut être décomposé en phases intrusives qui se succèdent et qui contiennent une abondance de magnétite primaire et secondaire. Cette abondance est associée à la minéralisation qui est riche en Cu-Au. Les contrôles structuraux complexes qui influencent la minéralisation peuvent souvent modifier la réponse géophysique mesurée en entraînant une différence de la signature pétrophysique pour des roches encaissantes qui ont pourtant des compositions minéralogiques similaires. En évaluant les propriétés électromagnétiques des roches (susceptibilité magnétique, résistivité/conductivité et polarisation provoquée), nous avons constaté qu'il est possible de différencier l'altération des unités géologiques sur la base des différences dans leur réponse pétrophysique. Ces différences sont imposées par des changements des roches par des processus tels que la formation de veines, la minéralisation et la formation de failles. Ces différences peuvent être grossièrement divisées en trois événements : (1) préminéralisation (2) minéralisation principale et (3) post-minéralisation. Dans ces travaux, nous démontrons que les valeurs de susceptibilité magnétique peuvent être utilisées pour différencier entre les veines qui sont issues de la préminéralisation, de la minéralisation principale et post-minéralisations. La susceptibilité varie en fonction de l'oxydation progressive du système, les phases préminéralisation et l'événement de minéralisation principale forment de la magnétite et nous y retrouvons des valeurs de susceptibilité magnétique supérieures à 100 x 10⁻³ SI. La formation de carbonates de quartz lors de l'événement de minéralisation principale influence légèrement l'abondance de magnétite et peut détruire une certaine portion de celle-ci. Les valeurs de susceptibilité magnétique pour ces unités sont alors contrôlées par la lithologie de l'hôte ou par l'altération dominante (qui se situent généralement entre 1 et 100 x 10⁻³ SI). La variation naturelle des valeurs de susceptibilité magnétique qui découlent de la combinaison de la formation de carbonate de quartz au sein de lithologies disparates rend cette phase difficile à identifier. Enfin, l'épisode stérile post-minéralisation est destructeur de magnétite avec des valeurs de susceptibilité magnétique inférieures à 1 x 10⁻³ SI. La résistivité électrique est fortement influencée par la géométrie des textures par rapport à la géométrie de l'instrument de mesure utilisé pour acquérir les données de forage. Nous montrons que l'épidote hydrothermale, la séricite et la minéralisation riche en Au-Cu ont un effet significatif sur la résistivité électrique à l'échelle du centimètre ou du mètre et que ces effets peuvent être déduits des résultats. Pour mieux illustrer les effets d'échelle de ces caractéristiques et, enfin de compte, la macro-texture de la masse rocheuse mesurée, nous avons introduit le rapport de résistivité N64/N8. À l'UB, la résistivité de la roche minéralisée devrait augmenter au fur et à mesure que les textures gagnent en importance. Les veines associées à la minéralisation sont dominées par le quartz, les carbonates et de l'ankérite qui sont tous des matériaux résistifs. L'altération antérieure à l'événement de minéralisation principale se situe dans une fourchette de N64/N8 entre 0,5 et 1,0. L'altération associée avec l'événement de la minéralisation principale peut être divisée en veines riches en Cu-Au et seulement riche en Au. Les veines riches en Cu-Au (qui sont dominées par l'épidote et l'altération du k-feldspath) se situent entre 1,0 et 2,5 tandis que les veines riches en Au (qui sont dominées par l'épidote, l'ankérite et l'altération de la séricite) se situent entre 2,5 et 3,5. L'altération post-minérale occupe des rapports allant de 0,5 à 1,0. Les brèches et les failles sont associées à des veines riches en carbonate et en Au et ont un effet important sur le rapport N64/N8. Nous avons également constaté que la minéralisation riche en Cu-Au à proximité de la zone de stock-work (un ensemble de veines et de brèches hydrothermales à proximité des intrusions felsiques centrales du gisement) présente un rapport de résistivité plus élevé que la minéralisation distale. Les fractures et les conditions de forage ont été étudiées. Nous avons conclu que celles-ci n'ont pas d'effets significatifs lorsqu'elles sont comparées aux effets des mécanismes d'altérations. Nous concluons que les textures qui sont souvent associées aux plus hautes teneurs de la minéralisation peuvent être séparées de la roche hôte en comparant les mesures obtenues à partir de différents espacements d'électrodes. La polarisation provoquée (IP) sert de pont entre la susceptibilité magnétique et la résistivit é, car elle est influencée par les mêmes processus géologiques (changements de grain et de texture). En raison de l'impact de l'échelle sur les caractéristiques texturales, le rapport IP IP641/IP161 a été créé. La signature IP entre les événements antérieurs, principaux et postérieurs à l'événement de minéralisation est restée relativement cohérente et n'était pas discernable par IP. La zone de stock-work contient cependant un halo de minéralisation de type skarn, qui a produit une anomalie IP notable. Des valeurs IP anormales ont également été observées aux contacts bréchifiés entre les unités I2Dm (syénite mafique) et V7 (basalte). Il s'agit probablement de magnétite aciculaire générée par le métasomatisme de contact dans ces régions, qui a été identifiée visuellement dans les forages de l'UB. Cependant, aucune microscopie n'a été réalisée sur les forages de cette étude et ne peut donc être confirmée. / The Upper Beaver Deposit (UB) is a Cu-Au hydrothermal system located within the Abitibi sub-province north of the main Larder-Lake Cadillac break. The Upper Beaver Intrusive Complex (UBIC) can be broken down into successive intrusive phases which contain abundant primary and secondary magnetite associated with Cu-Au rich mineralization. The complex structural controls on mineralization often influence the measured geophysical response, resulting in a difference in petrophysical signal for two mineralogically similar host rocks. Assessing the electrical and magnetic properties of the rocks (magnetic susceptibility, resistivity/ conductivity and induced polarization) we found that it is possible to differentiate between altered and unaltered geological units based on differences in their petrophysical response. These differences in petrophysical signature are caused by changes to the host rock from processes such as veining, mineralization, and faulting. These differences can be broadly split into three events: (1) pre-ore, (2) main ore, and (3) post ore events. In this work, we show that the magnitude of the magnetic susceptibility can be used to differentiate between rocks that have been variably altered by one of the three main geological events. The pre-ore dog's breakfast (DBF) event, the main-ore event rich in Cu-Au, the quartz-carbonate Au-only portion of the main ore and the post-ore barren event. The susceptibility varies with the gradual oxidization of the system. The pre-ore and main-ore events are magnetite forming and magnetic susceptibility values are above 100 x 10⁻³ SI. The main-ore quartz carbonate phase is magnetite neutral to slightly destructive and the magnetic susceptibility values of these units is controlled by the host lithology or dominant alteration (which are generally between 1 and 100 x 10⁻³ SI). It makes the quartz carbonate phase difficult to identify from the magnetic susceptibility data. The barren post ore event is magnetite destructive and magnetic susceptibility values fall below 1 x 10⁻³ SI. Resistivity is strongly influenced by the geometry of the textures relative to the geometry of the measurement instrument used to acquire the borehole data. We show that hydrothermal epidote, sericite, and mineralization have a significant effect on the electrical resistivity. The variations can be seen over scales that range from centimetres to a meter which can be inferred from data measured with different electrode spacing. To better illustrate the scale effects of these features and ultimately the macro texture of the rock mass measured, we have introduced the resistivity ratio N64/N8. The N64/N8 ratio compares the electrical resistivity measured at an electrode separation of 64 inches to the electrical resistivity measured with an electrode separation of 8 inches. In, this study it is used as a proxy to understand the scale of the electrical resistivity features encountered in the borehole. For a homogeneous rock mass, this ratio is 1. Ratios greater than 1 can either be caused by significant resistive veining, that is it has an effect n the numerator of the ratio, or by small conductive features that lowers the denominator. This approach allows to rapidly identify homogeneous portions of the rock mass and to highlight heterogeneous sections. At the UB, the resistivity of the mineralized rock is expected to increase as the scale of the textures increase. In this case, this occurs because the veins associated with mineralization are dominated by resistive quartz, carbonate and ankerite. Pre-ore alteration occupies a N64/N8 range between 0.5 - 1.0. Main ore-event alteration can be split between Cu-Au and Au rich veining. The Cu-Au rich veining (which is dominated by epidote and k-feldspar alteration) plots between 1.0 and 2.5 while the Au rich veining (which is dominated by epidote, ankerite and sericite alteration) plots between 2.5 and 3.5. The post-ore alteration occupies ratios that range from 0.5 to 1.0. Breccias and faults are associated with carbonate Au rich veins and are shown to have a compounding effect on the N64/N8 ratio. We also found that Cu-Au rich mineralization close to the stock-work zone (a collection of veins and hydrothermal breccias close to the central felsic intrusions within the deposit) sees an increased resistivity ratio when compared to distal mineralization. Fractures and hole conditions were investigated but did not have significant effects on the resistivity measurements in comparison to alteration. We conclude that textures which are often associated with the highest grades of mineralization can be separated from host rock by comparing electrical resistivity measurements acquired with different electrode spacing. Induced polarization (IP) is a physical property which is affected by both minor grain inclusions and textural alignment of grains. IP may therefore help to confirm some of the textrual effects noted on these two other methods. Due to the scale impact on textural features the IP ratio IP641/IP161 was created. Like the N64/N8 ratio, the IP ratio consists of the IP channels at the 16 inches and 64 spacing, with the following 1 denoting the first time window of recording. The IP signature measured on areas of the pre, main and post ore events remained relatively consistent and was not useful in discerning between them. The stock-work zone, however, contains a halo of skarn-like mineralization, which produced a noticeable IP anomaly, anomalous IP values were also observed on the brecciated contacts between I2Dm (mafic syenite) and V7 (Basalt) units. This is likely acicular magnetite generated from contact metasomatism in these regions, which has been visually identified in boreholes at the UB. However, no microscopy has been conducted on samples taken from the boreholes within this study and this supposition cannot be confirmed.

Le caractère souvent polyphasé de la formation des minéralisations uranifères exige de disposer d'une méthode analytique localisée et sensible à de faibles concentrations. L'ablation laser coupIée à un système d'analyse par ICP-MS est un instrument de choix permettant l'analyse in-situ de concentrations élémentaires inférieures à 10 ppm, à l'échelle de la dizaine de micromètres. Un double objectif concernant l'utilisation d'un système LA-ICP-MS est présenté dans cette thèse. Un développement méthodologique permettant l'analyse localisée des éléments de terres rares (ETR) par LA-ICP-MS aussi bien dans les oxydes d'uranium que dans d'autres matrices minérales associées aux dépôts, couplé à des datations isotopiques par microsonde ionique fait l'objet d'une première partie de ce travail. L'application de la méthode sur 21 cibles naturelles représentatives de 4 types de gisement d'uranium est présentée dans une seconde partie. Ainsi, les oxydes d'uranium des gisements associés aux discordances du bassin Athabasca montrent des signatures en ETR caractéristiques quelles que soient leur âge et leurs localisations. Des analyses similaires de la zone d'End Grid (bassin du Thelon) permettent de supposer des conditions et des âges de formations similaires aux gisements de type discordance. La teneur en ETR des uraninites magmatiques s'explique par la température élevée de leur incorporation. Les signatures des oxydes d'uranium des gisements de type filonien montrent un équilibrage entre les fluides minéralisateurs et certains minéraux porteurs d'ETR des roches encaissantes. Enfin, les différentes signatures en ETR des oxydes d'uranium des gisements de type Breccia pipe reflètent des fortes variations dans les conditions de dépôt dans ces gisements a priori génétiquement semblables / The ore deposits often display complex stages of formation leading to multiphase mineral crystallizations. The study of these minerals needs to use a sensitive and localized analytical method. Laser ablation coupled to ICP-MS is a good tool for in-situ measurements of low element concentrations (<10 ppm) at a small scale in minerals (around 10 ?m diameter). Two major objectives concerning the use of LAICP-MS have been carried out in this thesis. First part is focused on the determination of the best analytical conditions for rare earth element (REE) quantification with LA-ICP-MS in uranium oxides and associated minerals (carbonate, fluorite). This approach has been coupled to isotopic analysis using ionic microprobe. The second part is dedicated to the application of the methodology on 21 uranium ore bodies typical of four different types of deposits. The uranium oxides from unconformity-related uranium deposits (Athabasca Basin) show typical REE signature whatever their age and location. Data on End Grid U mineralization (Thelon basin) suggest similar conditions of formation and ages as in Athbasca unconformity related uranium deposits. High temperature during magmatic uraninite formation induced strong incorporation of REE in their structures. REE signatures of uranium oxides related to vein type deposits suggest a control of the host rocks. Finally, the different REE signatures obtained on uranium oxides from breccia pipe-related deposit show a strong variation in the conditions of formation in these supposed similar deposits