La région de Frotet, appartenant à la partie orientale de la ceinture volcanosédimentaire de Frotet-Evans, se localise à environ 100 km au nord de la ville de Chibougamau. La région renferme des minéralisations de cuivre et de zinc d'origine énigmatique. Le but de ce projet était donc d'identifier la nature et le mode de mise en place de ces minéralisations. Pour réaliser ce projet, deux hypothèses ont été émises: la minéralisation origine d'un processus volcanogène ou épithermal. L'étude a donc porté sur 7 dépôts de cuivre et de zinc situés dans la partie sud du secteur Frotet. Les dépôts étudiés étaient : le gîte Lessard (1 200 000 t à 3,35 % Zn, 1,96 % Cu et 0,72 g/t Au) et le gîte Moléon (184 0001 à 3,4 % Zn et 1,56 % Cu) dont la minéralisation se retrouve dans une séquence de tufs bordée par des intrusions mafiques, ultramafiques et des basaltes, le gîte Tortigny (490 000 t à 6,21 % Zn, 2,2 % Cu, 61 g/t Ag et 0,3 g/t Au) et l'indice P.K. (2,5 % Zn, 0,8% Cu sur 14,9 m) qui présentent une minéralisation incluse dans des unités sédimentaires, telles des argilites et des siltstones qui sont en contact avec des basaltes, la minéralisation du gîte De Maures (350 000 t à 7,84 % Zn, 1,35% Cu et 22,31 g/t Ag) qui se retrouve quant à elle dans un horizon de tuf localisé au contact d'une unité basaltique, le gîte Domergue (30 000 t à 5,51 % Zn et 1,8 % Cu) avec une minéralisation comprise dans un tuf et délimitée de part et d'autre par des intrusions stratiformes gabbroïque et pyroxénitique et finalement, l'indice Roméo Boisvert (6,73 % Zn, 4,20% Cu et 27,8 g/t Ag sur 1,0 m) qui a une minéralisation localisée au contact net entre un gabbro et un basalte. Afin de définir l'origine de la minéralisation, certains traitements de données, tels les profils de cuivre et de zinc, les iso-contours de cuivre et de zinc, et le ratio ((Cu/Cu+Zn)X100), ont été effectués afin de localiser les zones d'enrichissement et d'établir la géométrie des corps minéralisés. Par la suite, l'indice d'altération d'Ishikawa a été calculé pour permettre la localisation des zones de forte altération, induite par la circulation des fluides hydrothermaux. Ces zones de circulation des fluides pourraient alors correspondre aux cheminées des gisements de sulfures massifs volcanogènes (SMV). À la lueur des résultats obtenus, aucun conduit n'a pu être identifié. À partir de ces résultats, aucune zone concordante riche en zinc ou discordante riche en cuivre, similaires à celles d'un gisement de sulfures massifs volcanogènes, n'a pu être déterminée. Après une analyse des facteurs discriminants entre les types volcanogène et épithermal, l'hypothèse du type épithermal est écartée car aucun élément de la suite épithermale caractéristique (Ag-As-Au-Sb-Tl-Hg) ni l'altération caractéristique zonée, similaire au porphyre cuprifère riche en minéraux alumineux, n'ont pu être identifiés. L'absence d'une zonation dans l'altération et dans la minéralisation ainsi que le volcanisme bimodal écartent la similitude avec les SMV de type Noranda. Cependant, la présence en grande majorité de basaltes et d'unités pyroclastiques et sédimentaires s'apparente aux gisements de type Besshi. Étant donné que les dépôts possèdent certaines caractéristiques des gisements de type Besshi, la classification des gîtes du secteur Frotet pourrait être une variante du gisement de type Besshi. Donc, pour l'exploration future de nouveaux gîtes de sulfures massifs en environnement volcanique, il devient important de vérifier, en plus des contacts rhyolite-basalte très favorables, les contacts basalte-tuf également très prometteurs et très peu explorés dans les régions archéennes.

Ce projet de maîtrise a pour sujet la caractérisation et l'étude de l'origine de la minéralisation des sulfures de Ni-Cu du secteur du Lac à Paul au nord-est de la Suite anorthositique du Lac-Saint-Jean. Les minéralisations de sulfures de Ni-Cu sont d'origine magmatique, associées à la bordure d'une intrusion anorthositique d'âge Mésoprotérozoïque. Les teneurs moyennes des sulfures massifs et semi massifs du secteur du Lac à Paul sont de l'ordre de 0.66% Ni, 1.2% Cu, 0.06% Co, 55 ppb Pd et avec des résultats généralement sous la limite de détection pour le Pt. L'extrême pauvreté en éléments du groupe du platine (EGP) des échantillons et en Ni des olivines de la région du Lac à Paul reflète l'importante évolution magmatique subie par les lithologies présentes dans le secteur étudié. Seuls des dykes de composition dioritique semblent pouvoir contraindre l'ordre de cristallisation de certaines lithologies de la région du Lac à Paul. La composition du liquide sulfuré parental est assimilable aux sulfures disséminés ayant une moyenne recalculée à 100 % sulfures de 1.6 % Ni et 1.7 % Cu donnant un ratio Ni :Cu de 1 :1. Le ratio S/Se (S/Se de 8000 à 26000) suggère une provenance exogène du soufre. La comparaison entre les indices de la région du Lac à Paul avec Voisey's Bay, le lac Volant et certains indices norvégiens indique une similitude du contexte tectonique ayant favorisé une ségrégation prématurée des sulfures. Les dissemblances majeures sont : une intrusion pluri-kilométrique; l'absence d'évidence de ré-enrichissement de la minéralisation par injection multiples de magma; une mise en place de la minéralisation syn- à tardi-tectonique, l'extrême évolution des lithologies minéralisées.

La zone de cisaillement de Wulong est principalement formée de failles parallèles à pendage NNE, elle traverse différents types de roches allant de gneiss du protérozoïque inférieur à des sédiments du Mésozoïque supérieur. Cette zone présente différents types de déformations traversant plusieurs variétés de roches hôtes. Le camp aurifère de Wulong est contrôlé structurellement par la zone de cisaillement de même nom. Elle est localisée près de la ville de Dandong, au sud-est de la Province de Liaoning, Chine. Le camp aurifère comporte trois mines: les mines d'or de Wulong et Sidaogou et la mine de cuivre-or de Jielishu. Dans la région de la mine Wulong, la zone de cisaillement s'est développée dans des gneiss archéens supérieurs. La déformation ductile est soulignée par des grains de quarts allongés, des gains de micas en forme de « poissons » et des zones de pressions. La mesure des contraintes indique que le cisaillement de la région de la mine Wulong est de type ellipsoïdal. Les mesures paléopiézométriques donnent des valeurs de contraintes différentielles variant de 81.5 MPa à 144.6 MPa dans la mine Wulong et un taux de contrainte allant de 9.428xl0"23 à 4.284xlO"21 sec"1. Dans la mine d'or de Sidaogou, la zone de cisaillement Wulong s'est développée durant le Protérozoïque inférieur dans les grès métamorphisés du groupe Liaohe. La zonation des tectoniques n'y est pas bien développée. Les structures de déformations ductiles développées dans cette région inclus des foliations mylonitiques, des linéations de glissement, des plis, des lentilles et des boudinages intrafoliés. Les mesures de contraintes (finies) suggèrent une déformation proche de celle d'un ellipsoïde de contraintes normales. Les mesures de pression différentielle dans la région de la mine Sidaogou sont de 71.5 MPa, correspondant à un taux de contrainte de 4.026*lO'^sec"1. Dans la région de la mine Jielishu, La zone de cisaillement Wulong traverse le groupe de marbre Liaohe datant du Protérozoïque moyen et du Protérozoïque supérieur. Les marbres mylonitiques et les lentilles sont tous deux biens développés dans cette zone de cisaillement. Les mesures des contraintes finies donnent une valeur de 1.03 au paramètre de Flinn (k). Dans l'intrusion de Sanguliu, la valeur paléopiézométriques obtenue est faible, de l'ordre de 61,1 MPa, elle correspond à un taux de contrainte de 1.449*10~23sec~\ Indépendamment des emplacements structuraux choisis dans la zone de cisaillement de Wulong, les critères de cisaillement, que ce soit à l'échelle macroscopique ou microscopique indiquent un mouvement senestre. Le calcul du bilan de masse montre que les gains et pertes de masse dépendent du type des roches hôtes et les variations suggèrent que d'intenses réactions eau/roche aient eu lieu durant la phase de migration des fluides dans la zone de cisaillement. Les âges chronologiques donnés par les isotopes et les fossiles indiquent que l'évolution de la zone de cisaillement Wulong s'est étendue sur une longue période de temps, elle aurait débutée vers 156 Ma et était encore active vers 73 Ma. Chaque dépôt du camp aurifère de Wulong montre des caractéristiques géologiques et minéralogiques différentes en fonction des différentes roches hôtes et des structures particulières à chacune des mines. Le gisement aurifère de Wulong, situé dans des gneiss granitiques, est composé d'une série de filons de quartz aurifères ayant un pendage NE-E. Ces filons sont exclusivement situés dans les gneiss. La minéralisation est composée de pyrite, pyrrhotine, chalcopyrite, arsénopyrite, bismuthinite, de galène en quantité mineure, de sphalerite et d'or natif. L'or se retrouve principalement dans le quart, la bismuthinite, la pyrite et la pyrrhotine. Les analyses des éléments traces et mineurs des minéraux porteurs de l'or et, de quartz de différentes générations indiquent que le quartz formé lors du second épisode dans le dépôt de Wulong, l'ont été sous un rapport élevé Au/Ag. En général, les minéraux associés à une minéralisation aurifère ont un rapport Au/Ag élevé. Le gisement d'or de Sidaogou se retrouve dans des métagrès. L'assemblage minéralogique retrouvé est simple. La pyrite représente 95% des sulfures et est accompagnée de chalcopyrite et pyrrhotine en faible quantité. La pyrite est le principal minerai hôte de l'or, le quartz en est le second. À la différence du dépôt de Wulong, l'or natif de la minéralisation de Sidaogou a un rapport Ag/Au élevé. Dans la mine de Jielishu, l'or et le cuivre sont économiquement valables. Le dépôt est situé dans un marbre. Les sulfures observés dans le dépôt de Jeilishu sont : pyrite, chalcopyrite, chalcocite, malachite et en faible quantité de la sphalerite et de la galène. De l'or natif y est fréquemment observé dans la chalcopyrite et la pyrite. Le dépôt de cuivre-or de Jielishu est caractérisé par des cavités £vacuoles)_développées dans la zone minéralisée. Cette structure n'est pas observée dan les deux autres dépôts. La concentration en or a une relation directe avec la valeur de Bi dans ces dépôts. Diverses techniques géochimiques ont été appliquées à ces trois dépôts. Les signatures des « REE » suggèrent que les minéralisations développées dans le camp aurifère de Wulong aient des sources similaires. Les isotopes de plomb indiquent que les minéraux associés à la minéralisation proviennent de la croûte supérieure. Les isotopes de souffre de la minéralisation souligne une origine probablement magmatique des sulfures (+1.55%o~+2.5%c), par contre les réactions roches/fluides contribuent à un accroissement de la quantité des sulfures minéralisés dans le dépôt de Sidaogou (environ +11.33%c). L'analyse des isotopes d'hydrogène et d'oxygène ne donnent aucune information additionnelle au sujet des fluides minéralisateurs pourtant la compilation des données montre des valeurs se situant à l'extérieur des domaines définis par les fluides «sources». Cependant, les isotopes de carbone provenant des veines de calcite suggèrent une source de carbone magmatique (-5.51%o~-1.21%o). Les études des inclusions fluides révèlent que, dans le fluide minéralisateur, F ébullition est un phénomène omniprésent dans les dépôts aurifères de Wulong et Sidaogou. Le dépôt de Wulong montre des températures homogènes beaucoup plus élevées (T=360 °C) que celles du dépôt de Sidaogou (T=175 °C). Une seule mesure microthermométrique a été effectuée dans le dépôt de Jielishu, donnant une valeur de 108°C. Les résultats de l'étude des inclusions fluides indiquent également que la minéralisation en or a une salinité faible de l'ordre de 2,4 % à 6.1 % poids NaCl (équivalent). Les pressions moyennes des fluides capturés sont de l'ordre de 65 MPa dans le dépôt aurifère de Wulong et de 51 MPa dans celui de Sidaogou. La composition moyenne des fluides extrait des inclusions indique que les fluides contiennent généralement du CO2, CH4, CO, N2, H2 sous forme gazeuse, Na+, K+ sous forme de cations et des anions F, Cl", SO42". Les fluides du dépôt de Sidaogou contiennent visiblement plus de Ca2+ que le dépôt de Wulong. Une des caractéristiques omniprésentes du camp aurifère de Wulong est la relation spatiale et temporelle entre les filons aurifères de quartz et les différents dykes. Les signatures des « REE », du rapport isotopique K-Ar, des éléments traces de la minéralisation, des roches hôtes et des différents dykes suggèrent que les dykes et la minéralisation soient probablement issus du même «matériel source» ou de processus géologiques identiques, ils ont aussi des âges géologiques similaires. En se basant sur les caractéristiques géologiques et géochimiques de ces trois dépôts aurifères, l'auteur propose que ceux-ci aient été contrôlés par la structure de la zone de cisaillement de Wulong, et que la minéralisation d'or est génétiquement reliée avec l'intrusion de Sanguliu. Une modélisation de la mise en place, de la minéralisation aurifère et de l'intrusion magmatique; et de la formation de la zone de cisaillement de Wulong est proposée.

Le lien entre la source du magma dans la croûte moyenne à profonde et son site d'accumulation dans la croûte supérieure, est illustré par le massif du Mont Hay, lequel représente une portion de la Croûte moyenne à profonde protérozoïque constituée de roches supracrustales felsiques et mafiques de composition MORB (Middle Ocean Ridge Basalt) et MORB contaminée. Selon des calculs basés sur la composition des roches résiduelles et des fondus solidifiés, la contamination du N-MORB (Normal Middle Ocean Ridge Basalt) par les éléments lithophiles serait en effet le résultat de 82% de magma mafique N-MORB contaminé par 18 % de métasédiments. Le massif du Mont Hay représente une zone de transfert optimale exhumée pour les magmas produits in situ et/ou injectés, qui ont pu être transférés et se mélanger dans un milieu suffisamment chaud pour éviter leur solidification. La caractérisation et le transfert de ces magmas felsiques dans la croûte sont orchestrés par la tectonique et le métamorphisme. Ainsi, le massif du Mont Hay subit une première hybridation lors de la formation du protolithe igné vers 1820 Ma (phase prédéformationnelle) puis une seconde hybridation pendant la déformation subséquente vers 1770 Ma (phase syndéformationnelle). L'hybride prédéformationnel est le résultat du système d'intrusions mafiques et felsiques litées (MASLI) qui se développe à P< 2kbar par infusion de magma mafique dans la croûte amincie du bassin d'arrière-arc en extension. Lors du mélange, les ions sont échangés entre les magmas et la perte de ÏCO et Rb du magma felsique induit un gain de Na pour l'hybride modifiant alors la composition des feldspaths. La fermeture du bassin d'arrière-arc marque le début d'un événement contractionnel qui commence au nord et induit le métamorphisme et l'anatexie du protolithe au faciès granulitique à 825-875 °C et 6-7 kbar. La fusion partielle in situ de la granulite mafique produit les leucosomes tonalitiques (cm) qui correspondent à la source 1 de fondu, tandis que les métasédiments produisent beaucoup de leucogranites (cm à m) qui correspondent à la source 3. En même temps, la fusion partielle affecte la croûte profonde qui produit la charnockite injectée dans les granulites du massif du Mont Hay qui constituera la source 2. Ces magmas produits in situ et externes sont transférés par un réseau de dykes. Lors de leur transfert les magmas subissent (1) la contamination par la roche hôte qui influence la composition de la majorité des roches comme l'illustre le vecteur sur le graphe CaO versus SiO2 où sont représentées toutes les roches, (2) la fractionnation affectant en particulier les charnockites et les leucogranites qui se repartissent selon des droites de cristallisation fractionnée sur les graphes Na,O versus K2O et TiO2 versus SiO2, le graphe Rb/Sr versus Sr montre notamment la fractionnation extrême du leucogranite et enfin (3) le mélange, essentiellement entre les sources 2 et 3 pour former l'hybride syndéformationnel comme le montre le graphe CaO versus SiO2 qui situe les hybrides dans une zone intermédiaire entre le leucogranite et la charnockite. Ce réseau de transfert, qui crée un lien entre le lieu de production et d'accumulation de magmas, est constitué de dykes et sa structure est déterminée par leur distribution statistique normale ou log-normale. À chaque population de dykes est associée un rôle particulier d'accumulation (éléments isolés), de distribution ou de nourricier (éléments ramifiés) et enfin de transfert (éléments colonne vertébrale). Ces dykes s'organisent statistiquement autour d'une largeur optimale en fonction de leur rôle dans le réseau. Ainsi, les mélanges observés (hybrides syndéformationnels) s'expliquent également par la structure du réseau et renseignent sur sa connexion et sa maturité. Les magmas mélangés ont été transférés puis mis en contact par l'intermédiaire de dykes connectés, il faut en effet, que l'un Le élément ramifié se décharge dans l'autre Le élément colonne vertébrale. Cette maturité est également liée à la déformation et à la perméabilité qui contrôle le transfert de magma à l'échelle de l'affleurement, notamment en favorisant les ouvertures de fractures (chemin pour les magmas) ou au contraire les fermetures. Conséquemment, pour produire un flux volumétrique de 10~2 nr/s si le système est constitué de dykes indépendants (Méthode du Système de Conduits planaires Individuels - MSCI), dans le meilleur des cas la source devra être 1600 fois plus grande que l'affleurement et, si les dykes sont interconnectés et que le magma est injecté lors d'une seule ouverture progressive (Méthode du Réseau Interconnecté d'ordre i- Système Uni-injection 2- MRIi-SU2), la source devra être 9,5 fois plus grande. Comme l'exemple étudié représente une fenêtre sur le système de transfert, il est difficile de conclure précisément à quel niveau d'évolution du transfert le massif du Mont Hay se situe. Néanmoins les observations de terrain tendent à prouver que les dykes deviennent plus larges et moins denses en s'éloignant de la source; alors le processus de drainage de l'échelle du grain à l'échelle régionale pourrait être consistant et le lien entre la source et le magma est un réseau interconnecté s'élargissant du grain au pluton.

La Province de Grenville, située dans l'est du Canada, est caractérisée par la présence de nombreux massifs anorthositiques, résultant du magmatisme intraplaque dominant entre 1200 et 1000 Ma. Le secteur Chute-des-Passes, situé dans la portion nord-est de la Suite anorthositique du Lac-Saint-Jean (SALSJ) englobe une zone de contact entre la SALSJ et un encaissant de gneiss. On y retrouve une signature structurale bien visible autant dans l'anorthosite que dans l'encaissant. Une pétrographie détaillée ainsi qu'une analyse structurale ont été utilisées pour déterminer le contexte de mise en place de la SALSJ dans le secteur Chute-des-Passes, c'est-à-dire son contexte structural et le moment de mise en place par rapport aux déformations subies par son encaissant. Les roches formant la Suite anorthositique ont été divisées en trois grands faciès soit : les roches gabbroïques à noritiques présentes près du contact, les roches anorthositiques à plagioclase bleuté et les roches anorthositiques à plagioclase mauve. L'encaissant est constitué de gneiss de différentes compositions. L'analyse des textures en lames minces a permis de voir que le processus de recristallisation est dominant dans le secteur d'étude, ce qui n'a pas empêché d'observer une évolution dans les différentes microtextures de déformation en relation avec l'intensité de la déformation. Les textures de plagioclase associées à la déformation élevée sont principalement les textures oeillée et granoblastique. La texture porphyroclastique représente majoritairement une déformation modérée tandis que la texture protoclastique caractérise les roches anorthositiques massives à plagioclases mauves. Dans l'ensemble les microtextures ne montrent pas d'évidence de déformation à l'état magmatique. Le premier événement de déformation (Dl) est reconnu seulement au sein du complexe de gneiss et il est représenté par une gneissossité (SI) de direction et pendage variés causée par la transposition et le plissement relatif aux événements de déformation ultérieurs. Le second événement de déformation (D2) a produit une fabrique, S2, de direction NNE et de pendage modéré vers le SE reconnue dans les gneiss et dans l'anorthosite. La SALSJ est caractérisée par un litage primaire (S0) qui est plus ou moins parallèle à la fabrique S2. Une linéation d'étirement plongeant faiblement vers le SE est associée à cette fabrique et cette signature est compatible avec un transport vers le NW. La zone de contact entre l'anorthosite et les roches gneissiques correspond à une zone de déformation de dimension kilométrique (événement D3). Une fabrique subverticale, S3 y est fortement développée et elle est associée à des linéations d'étirement faiblement plongeantes et de type directionnel. Un mouvement dextre a été déduit des indicateurs de cisaillement, en accord avec le transport vers le NW. Cette zone de déformation agit comme une zone de décollement entre deux styles de déformation différents. De petites zones de déformation, de signature semblable à la zone de contact sont présentes au sein de la SALSJ et associées à l'événement D3. L'événement de déformation (D4) est défini par des zones de déformation de pendage faible vers l'est. Les linéations d'étirement suggèrent un chevauchement vers l'ouest et le nord-ouest. Ces zones, interprétées hors séquences durant l'événement de chevauchement, s'expriment surtout par la Faille du lac à Paul. Durant une dernière phase (D5), lune de ces zones, la zone de déformation du lac de la Tête, a été réactivée selon un mouvement en décrochement dextre et a produit des linéations d'étirement subhorizontales. La signature de chevauchement est dominante dans cette portion de la SALSJ et elle est en relation avec l'orogénie grenvillienne. Une zone critique à l'intérieur de la SALSJ montre des enclaves de taille décimétrique de phases précoces de l'anorthosite à l'intérieur de la phase tardive d'anorthosite mauve enrichie en apatite. Ces enclaves sont fortement déformées et montrent des fabriques compatibles avec la signature de chevauchement associée à l'événement D2 tandis que l'anorthosite mauve contient des fabriques produites seulement par l'événement D3. Cette relation et l'ensemble des structures suggèrent une mise en place de cette portion de la SALSJ contemporaine avec le chevauchement.

Le but de cette étude menée par le CERM en partenariat avec le MRNQ et la compagnie Mines d'Or Virginia (détenteur de la propriété) a été de mettre en relation la magmatisme, l'hydrothermalisme, la déformation et les minéralisations nouvellement découvertes au sein de la Tonalité de La-Grande-Sud (LGS). Cette tonalité est une petite intrusion elliptique faisant 600 m de largeur sur 1500 m de longueur se retrouvant au sein d'un assemblage volcano-sédimentaire archéen métamorphisé au faciès des schistes verts supérieurs. Cette ceinture de roches vertes fait partie de la sous-province de La Grande, laquelle se trouve à l'est de la Baie-James dans le secteur sud du réservoir Robert-Bourassa. Cinq indices aurifères principaux sont localisés dans la Tonalité LGS : Zone 32, Mico-Milan, Pari, Brèche et Zone Veine. La Zone 32 a fait l'objet de calculs de ressources (avril 1999) et les résultats obtenus sont de 6,5 Mt à 1,52 g/t Au et 0,2% Cu à une teneur de coupure de 0,5 g/t Au. La signature géochimique de la tonalité a permis de déduire qu'il s'agit d'une intrusion trondhjémitique d'affinité calco-alcaline peralumineuse formée probablement dans un environnement d'îles-en-arc. De plus, une datation selon la méthode U-Pb a rapporté un âge de 2734 + 2 Ma comparable à celui des roches volcaniques encaissantes, appuyant une origine syn-volcanique pour la Tonalité LGS. Deux phases principales de déformation sont observées dans le secteur et à l'intérieur de la Tonalité LGS. La première phase (Dl) est à l'origine de la schistosité N-S ayant transposé les unités volcano-sédimentaires et étiré les grains de quartz dans la tonalité. La seconde phase (D2) se signale par une crénulation E-0 à l'origine du plissement du litage et de la première fabrique ainsi que par des zones de déformation intense E-0 dans lesquelles des bandes de cisaillement bien développées indiquent une composante de mouvement dextre tardive. Plusieurs zones d'altération auxquelles sont associés différents types de minéralisations sont reconnues à l'intérieur de la Tonalité LGS. Le coeur de l'intrusion correspond à une zone d'altération potassique caractérisée par l'assemblage (BO-AB-CC-EP) avec de la PY disséminée en traces. Cette zone passe graduellement vers les bordures à une zone d'altération propylitique montrant l'assemblage (CL-AB-SR-CC+EP) avec PY+CP disséminées en traces. Des zones métriques à décamétriques d'altération séricitique sont également observées, la Zone 32 se trouvant dans une de ces zones, lesquelles sont caractérisées par la présence de séricite abondante, de quartz, de chlorite, de sulfures disséminés (PY-CP+SP) et de filonets à sulfures ou à QZ-TL et sulfures. La minéralisation de type disséminé, où les sulfures peuvent former jusqu'à 5 % de la roche, est la forme de minéralisation aurifère la plus importante dans la Tonalité LGS. Des brèches à biotite et carbonates minéralisées sont également reconnues. Elles se retrouvent dans la tonalité près des bordures et se sont mises en place avant ou pendant l'épisode de déformation Dl. Une altération carbonatée (AK) est observée à certains endroits dans la tonalité et se superpose sur les autres assemblages pour former des veinules à carbonates irrégulières contenant localement du quartz, de la séricite et des sulfures (PY-CP-AS) disséminés ou en veinules. Des veines à quartz et tourmaline tardives (syn-tectonisme) subhorizontales et subverticales sont également rencontrées dans la tonalité. L'or est communément associé aux sulfures, soit en inclusions, soit en grains libres dans les zones à sulfures ou dans les veines tardives. La séquence évolutive proposée pour expliquer les observations faites dans le secteur à l'étude implique la mise en place d'un système minéralisateur hydrothermal aurifère de type porphyre à l'origine de la zonation des altérations potassique, propylitique et séricitique et de l'apparition des minéralisations disséminées sur lesquelles ont pu se superposer un ou plusieurs épisodes hydrothermaux aurifères ou remobilisateurs associés aux événements de déformation (Dl et D2) à l'origine des remobilisations, des veinules à sulfures et des veines à quartz et tourmaline et de l'altération carbonatée.

Les gisements d'or disséminé encaissés dans des sédiments (GODES) au sud-ouest de la province de Ghizhou, en Chine, sont situés près de la limite enfouie du craton du Yangtsé. Bien que l'on ait effectué certaines recherches sur les caractéristiques géologiques et géochimiques de ces gisements, la plupart de ces recherches ne s'appuient que sur des bases de données limitées. La question de l'origine de l'or dans ces gisements, de même que celle du rapport entre l'or et la matière organique, n'ont pas de réponses claires. En conséquence, le rôle de la matière organique et l'origine de l'or dans les processus de minéralisation associés aux GODES sont les principaux objectifs de l'étude. L'étude se limite aux gisements de Lannigou, de Getang et de Zimudang. Ces gisements sont encaissés dans des roches provenant de milieux sédimentaires distincts. Ils se sont formés à basse température (120-240 °C) à partir de solutions à salinité faible, avec un niveau d'acidité allant de faible à neutre, dans un environnement réducteur. Dans l'analyse des minerais et roches encaissantes, on trouve que les éléments à haute énergie (high field strength elements), tels que Nb, Ta, Zr et Hf, étaient immobiles durant l'altération hydro thermale. Toutefois, les éléments de terres rares, eux, étaient mobiles lors de cette altération, au cours de laquelle il y a eu appauvrissement des terres rares légères et enrichissement des terres rares lourdes. On a observé une différenciation dans la concentration des éléments du groupe des platinoïdes: les minerais sont relativement enrichis en Pd et Pt, ce qui est en harmonie avec la solubilité relativement plus élevée de ces deux éléments. Mais les ratios Pd/Ir dans les minerais sont plus bas que ceux des roches ultramafiques et des basaltes d'Emeishan. Les diagrammes des platinoïdes suggèrent que les intrusions ultramafiques ne sont pas la source principale de la minéralisation de l'or dans les GODES. Il est fort probable que l'or de ces gisements provienne de diverses sources, incluant les roches encaissantes, les formations sous-jacentes dans la croûte, et les roches basaltiques riches en or, très répandues. Dans le sud-ouest de la province de Ghizhou, les GODES sont généralement encaissés dans les mêmes charnières de pli, contenant souvent une accumulation remarquable d'hydrocarbures, ce qui est courant dans les GODES. Les inclusions fluides organiques dans les minerais sont constituées d'hydrocarbures légers, de pétrole brut et de pyrobitume. Le contenu total de carbone organique dans les minerais et les roches encaissantes est généralement moins de 1%. La réflectance de la vitrinite et du pyrobitume dans les minerais et roches encaissantes varie de 1,5 à 4,5, se situant le plus souvent dans l'intervalle 2-3. La réflectance de la vitrinite et du pyrobitume dans les minerais est généralement supérieure à celle des roches encaissantes pour le gisement de Lannigou. La paléo-température maximale estimée par la réflectance de la vitrinite du gisement de Lannigou est équivalente ou légèrement inférieure à la température d'homogénéisation des inclusions fluides dans les minerais, ce qui est en accord avec l'impact hydrothermal observé sur la matière organique dans les roches encaissantes altérées. Par ailleurs, les paléo-températures maximales estimées par la réflectance de la vitrinite des gisements de Getang et de Zimudang sont supérieures aux températures d'homogénéisation des inclusions fluides dans les minerais. Ces résultats sont en accord avec le gradient paléo-thermal élevé de la région étudiée, et ils impliquent que la génération du pétrole est antérieure à la minéralisation de l'or. Cette étude a confirmé qu'il n'y a pas de corrélation entre les composantes organiques et la concentration en or dans les minerais. Cependant, il est intéressant de noter qu'il y a une corrélation positive entre les valeurs de S2 (un paramètre de l'analyse Rock-Eval), de Au et de As dans les minerais du gisement de Lannigou. La maturation et la migration de la matière organique sont mises en évidence dans le diagramme opposant TOC (carbone organique total) et HCI. À partir de la relation de recoupage du bitume et des veines de quartz, la migration du bitume devrait vraisemblablement avoir eu lieu avant la minéralisation de l'or. Toutefois, il n'est pas exclu que certains hydrocarbures aient été introduits par le biais du fluide minéralisateur. De plus, l'analyse de groupe de la composante organique des minerais et roches encaissantes, extraite par dichlorométhane, montre que le degré de maturation des minerais est légèrement supérieur à celui des roches encaissantes. Toutefois, la composition des alcanes, "steranes" et terpènes de ces minerais qui sont utilisés comme biomarqueurs, est à peu près similaire entre les minerais, ce qui suggère une source commune de la matière organique dans les minerais d'une part, et celle dans les roches encaissantes d'autre part. Étant donné que la maturation des hydrocarbures s'est produite antérieurement à la minéralisation des GODES, il est possible que les hydrocarbures dans les parties anticlinales et leur dissolution dans les saumures de champs pétrolifères puissent avoir été un facteur favorisant la migration de l'or. Toutefois, ceci n'a pas pu être vérifié parce qu'en dehors de la portée de cette étude. Les résultats de la présente étude, de même que ceux d'autres études, montrent que, dans le cadre de systèmes où la pyrite aurifère, la lignite et le pétrole coexistent, la solubilité de l'or dans le pétrole brut peut atteindre le niveau des ppm. La solubilité de l'or à basses températures (80 °C) est assez élevée (710 ppb), en fait beaucoup plus élevée que pour les solutions inorganiques (10 ppb). Ces données suggèrent que les hydrocarbures dans des solutions hydrothermales ont probablement contribué à la migration de l'or, ce qui devrait faire l'objet de futures recherches. Finalement, il est presque certain que la matière organique a contribué significativement à la préconcentration de l'or dans les roches encaissantes. Toutefois, son rôle dans la génération primaire et secondaire du pétrole brut, de même que sa migration, serait antérieur à la minéralisation dans la plupart des GODES. Donc, le pétrole brut ne fut vraisemblablement pas un facteur potentiel dans le transport de l'or. La présence d'hydrocarbures dans le système, par ailleurs, a clairement contribué à la minéralisation de l'or par le biais d'une réduction thermale des sulfates. Le pétrole brut colloïdal, de même que les hydrocarbures et acides organiques en solution, auraient grandement augmenté la solubilité de l'or sous forme de complexes organiques ou auraient protégé les colloïdes d'or en solution. En plus des complexes bisulfures d'or, l'or sous forme colloïdale en solution a vraisemblablement joué un rôle important dans le lessivage et le transport de l'or, spécialement dans le cas des GODES qui présentent des signes de l'implication d'hydrocarbures dans le processus. Les réactions dans l'interface minéral-eau, incluant l'absorption par réduction et la complexation de surface, où la sursaturation en or n'est pas une condition préalable, sont également des processus importants contribuant à la création de dépôts d'or. En conclusion, la matière organique a été une composante active dans les GODES sujets de cette étude. Ce facteur a contribué au processus de réduction thermale des sulfates, et ainsi, à la pyritisation. Les hydrocarbures en solution peuvent avoir augmenté le potentiel des solutions hydrothermales au transport de l'or. Les hydrocarbures ont été principalement dérivés des roches encaissantes, alors que l'or serait provenu de sources diverses, incluant des roches encaissantes, des roches sous-jacentes dans la croûte, des roches basaltiques et probablement des roches ultramafiques. Nos données suggèrent que les GODES au sud-ouest de Ghizhou sont probablement d'origine amagmatique, ce qui s'appuie sur l'absence totale de roches intrusives ignées dans le voisinage de ces gisements, sur le très faible grade métamorphique des roches de croûte et le l'absence d'événements métamorphiques dans l'intervalle de temps de la minéralisation des GODES, et sur la superposition d'époque de la minéralisation et de l'extension régionale.

Le but de cette étude était de déterminer un modèle sédimentologique pour les dépôts graveleux de la région étudiée. Le site étudié est constitué d'une série de gravières en exploitation en bordure de la route 175 à Laterrière dans la région du Saguenay, au Québec. La description des murs des gravières a été effectuée à l'aide de l'approche sédimentologique par faciès et d'assemblages de faciès. Ensuite, pour chaque faciès, une étude a été réalisée à l'aide de tamis et d'hydromètres afin de tracer des courbes granulométriques. Une série de rapports axiaux fut estimée sur les cailloux et galets des faciès graveleux pour préciser le mode de sédimentation et le milieu sédimentaire. Les deux assemblages de faciès dominants sont : 1) les chenaux (CH) et 2) les barres graveleuses (GB). Les faciès graveleux comptent pour plus de 60% des faciès décrits sur le site. Le faciès le plus souvent observé est un faciès de galets massifs (Cm). La majorité des particules sont subarrondies et possèdent une sphéricité allant de moyenne à bonne. Les particules ont des morphologies allant de lamellaire à allongée. La plupart des faciès sont caractérisés par un vaste étalement granulométrique. La forme des fragments et l'aspect jointif des faciès graveleux impliquent un transport par traction. Le mauvais tri, la présence de films de particules fines recouvrant certains graviers suggèrent une mise en place rapide probablement sous forme de barres graveleuses longitudinales ou de chenaux. Les faciès sableux représentent 30% des observations. Le principal faciès est disposé en laminations entrecroisées en auge (St). Ces sables possèdent un bon tri. Ils représenteraient probablement des dunes sableuses actives en périodes d'étiages à la surface ou entre les barres graveleuses. Outre ces assemblages il y a deux assemblages de faciès particuliers. Le premier assemblage se retrouve uniquement à proximité de lacs de kettles et est plus difficilement interprétable. Celui-ci est formé de particules allant de sable très fin aux argiles. Les faciès de particules fines comptent pour 10% des descriptions. Ces faciès possèdent un bon tri et sont souvent déformés. Le seul assemblage à grains fins est interprété comme étant le résultat du remplissage de dépression (DF) par une puissance d'écoulement plus faible que les deux assemblages principaux. Le seul assemblage de faciès caractéristique des sables est celui d'accrétion latérale (LA). Cet assemblage a été observé au sommet d'un mur d'une gravière près de la rivière Chicoutimi et son altitude correspond à celle d'un ancien méandre de cette même rivière. Le mauvais tri des faciès graveleux et les nombreux kettles confirment la nature Sub-aérienne du dépôt. L'importante présence de gravier massif et de sable laminé témoigne des fluctuations de la puissance d'écoulement et montre des épisodes de débit relativement élevé lors de la mise en place des sédiments qui sont caractéristiques des plaines d'épandage. Enfin, CH et GB sont également typiques des assemblages de faciès rencontrés dans les rivières tressées répandus sur les plaines d'épandage. L'assemblage DF se serait formé tardivement alors que l'assemblage LA se serait formé postérieurement à CH et GB. Enfin, il n'y a aucune manifestation évidente de transgression marine au site étudié. Ces caractéristiques sédimentologiques indiquent que le site étudié fait partie d'une plaine d'épandage sub-aérienne développée à travers les restes d'une langue de glace stagnante devant un front glaciaire actif situé plus à l'ouest, peut-être à la bordure est de la plaine du lac Saint-Jean.

Les processus à l'intérieur des chambres magmatiques sont complexes et difficiles à étudier. Les textures des roches volcaniques sont le résultat de tous les processus qui se sont produits à partir du stade magmatique initial jusqu'à la solidification de la roche. Étudier la taille des cristaux est la façon la plus connue de quantifier les textures. Cette quantification se fait à l'aide de la théorie de la distribution de la taille des cristaux (DTC) qui décrit les changements de taille et de nombre de cristaux en fonction du temps. L'étude a été faite sur des cristaux de plagioclase d'échantillons de basaltes alcalins provenant de volcans Eldfell, Surtsey et Helgafell qui font partie du système magmatique de Vestmannaeyjar dans le Sud Ouest de l'Islande. La partie scoriacée des échantillons de laves a été utilisée puisqu'elle représente le matériel refroidi le plus rapidement, ce qui permet d'éviter les effets de la cristallisation pendant l'écoulement de la lave. Les lames minces ont été faites à partir de ces échantillons et photographiées à l'aide d'un microscope optique. Des mosaïques de ces photographies ont été faites afin de digitaliser environ 400 cristaux par échantillon. Les données ainsi recueillies sont traitées à l'aide du logiciel CSD CORRECTION. En général, pour les roches volcaniques, la partie gauche des graphiques de DTC est linéaire et devient légèrement courbée vers la droite du graphique. La pente et l'ordonnée à l'origine des graphiques de DTC sont déterminées à partir d'une régression linéaire. Une variation significative de la forme des DTC, de la densité de cristaux et de la densité de population de petits cristaux est observée avec le temps et ce pour une même éruption (volcan Eldfell). Ces variations peuvent être expliquées par le mûrissement textural. En effet plus un magma est mûr texturalement plus sa pente de DTC sera faible. Ce qui explique que les échantillons de la première phase de l'éruption du volcan Eldfell ont une pente plus faible que les échantillons de la dernière phase de l'éruption qui montrent une pente de DTC élevée. La théorie du mûrissement textural est appuyée par la géochimie, puisque c'est le fractionnement de clinopyroxène qui serait la phase principale de l'évolution des magmas du système de Vestmannaeyjar. L'accumulation et/ou le fractionnement des plagioclases ne peut donc pas expliquer les variations des DTC. À partir de ces variations de DTC, un modèle de chambre magmatique sub-volcanique est proposé. Ce modèle, présente les échantillons de la fissure du volcan Eldfell comme les restes d'un vieux magma alors que les échantillons des dernières coulées représenteraient le nouveau magma.

Le but de la maîtrise était de caractériser les eaux souterraines qui circulent dans la mine Joe Mann (à 60 kms au sud de Chibougamau). La mine exploite un gisement filonien d'or-cuivre dans des roches archéennes principalement mafiques. Un phénomène de dilution global pour tous les sites d'échantillonnage (81 échantillons d'eau) a été révélé par les données géochimiques. Les eaux prélevées ont un total en sels dissous qui n'excède pas les 1300ppm, indépendamment de la profondeur à laquelle elles ont été prélevées. Les échantillons mettent donc en jeu deux membres-formateurs, à savoir : une composante eau saline et une autre eau météorique. Des tendances en enrichissement, notamment en strontium, pourraient traduire des échanges eau-roche plus en profondeur. Cependant, le temps de résidence des eaux souterraines est court ; ainsi, les eaux de surface infiltrées dans le massif rocheux de la mine Joe Mann ne peuvent pas s'enrichir par des interactions eau-roche. Les eaux prélevées sont le résultat d'une dilution d'eaux salines «résidantes» dans la mine par des eaux de surface. La tendance d'augmentation de la teneur en chlore des eaux avec la profondeur démontre qu'une composante eau saline est à l'origine des eaux diluées (le chlore n'est pas présent dans les eaux naturelles météoriques). Des caractéristiques similaires à celles définies pour les eaux souterraines du Bouclier canadien ressortent. Le degré d'interaction entre les eaux de surface et les eaux souterraines est variable. Le système hydrogéologique de la mine Joe Mann est caractérisé par la présence d'un patron de failles majeures plus ou moins abondantes au sein d'une matrice relativement imperméable. Les failles sont ubiquistes et participent à l'infiltration des eaux en profondeur. Les différents éléments ressortis dans l'étude nous amènent à supposer le scénario suivant : l'eau du lac Norhart s'infiltre possiblement dans le massif rocheux via une connexion qui n'est pas directe avec la zone faillée, mais surtout, le phénomène de dilution est reconnu comme omniprésent sur le site d'échantillonnage, quelque soit la profondeur considérée. Finalement, différents types d'eaux correspondant à une évolution hydrogéochimique ont été définis selon leur position spatiale et notamment, des eaux chlorées dans les niveaux les plus profonds de la mine.