Diss.--Ethnologie--München, 1978. / Bibliogr. p. 401-424. Index. Résumé en français.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Bibliogr.: f. [80]-82. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Th. univ.--Bordeaux 3, 1990. / Bibliogr., 24 p.

Th.--Sci. math.--Paris 6, 1978.

Le district de Chibougamau-Chapais fut l’un des principaux camps producteurs de Cu et Au en Amérique du Nord pendant la seconde moitié du XXème siècle. Ces métaux ont été exploités à partir de veines à sulfures typiques du district, et seulement deux gisements de sulfures massifs volcanogènes (SMV) y sont connus : l’ancienne mine Lemoine et le gisement Lac Scott. Ce projet de maîtrise vise à démontrer l’existence d’un potentiel sous-estimé en minéralisations de SMV à travers l’étude de plusieurs décapages récents et minéralisés. Un total de quatre secteurs répartis autour de Chibougamau, regroupant chacun une dizaine de décapages, a été cartographiés Ces secteurs sont : 1) Lac Taché-Km25 ; 2) l’Indice David ; 3) Saw Mill ; et 4) Indian Lake. Le projet répond à trois objectifs que sont : 1) la démonstration que les zones minéralisées de ces secteurs sont volcanogènes ; 2) le positionnement de ces secteurs dans la stratigraphie régionale ; et 3) la caractérisation de la fertilité des systèmes hydrothermaux. Les outils utilisés à cet effet sont la cartographie de détail des décapages, l’analyse lithogéochimique des roches hôtes et l’analyse in-situ de la chimie des pyrites en spectrométrie de masse par ablation laser (LA-ICP-MS). Pour toutes les zones minéralisées visitées, l’affinité volcanogène a été démontrée grâce à la présence des éléments suivants : 1) des lentilles concordantes de sulfures semi-massifs à massifs; 2) des couloirs discordants enrichis en chlorite, silice et sulfures (chalcopyrite notamment) ; 3) un environnement volcanique sous-marin montrant des périodes propices au développement de SMV ; et 4) des structures syn-volcaniques (failles, dykes) recoupant les lentilles sulfurées. La caractérisation des assemblages volcanosédimentaires locaux et de la géochimie des roches hôtes a permis de définir l’emplacement des zones étudiées dans l’empilement volcanique régional. Ainsi, l’indice David et le secteur Lac Taché – Km25 appartiendraient au même niveau stratigraphique Est-Ouest à l’interface entre les membres de David et d’Allard. Il s’agit d’un horizon particulièrement prospectif car il contient les deux indices mentionnés ci-dessus ainsi que de nombreuses lentilles de formations de fer et d’exhalites. Cet horizon est par ailleurs synchrone au développement des rhyolites minéralisées du Lac Scott. Le secteur Saw Mill est associé aux andésites basaltiques porphyriques d’affinité calco-alcaline typiques du Membre d’Andy. Les décapages du secteur d’Indian Lake se situent à 3 km au Sud-Ouest du secteur Saw Mill. La succession des roches, selon une polarité vers l’Ouest montre des rhyodacites lobées, une lentille pyriteuse et des turbidites. Cet assemblage a déjà été identifié au Nord du Lac Chibougamau comme le sommet du Membre d’Allard, soit à la toute fin du second cycle volcanique de cette région. L’affinité géochimique des roches d’Indian Lake corrobore cette interprétation. L’analyse du cortège en éléments traces des pyrites montre que les systèmes hydrothermaux à l’origine des minéralisations sont fertiles. Des diagrammes Se/Tl vs As permettent également de différencier les zones d’alimentation (feeders) de haute température des lentilles concordantes, en accord avec le modèle volcanogène. Finalement, des guides d’exploration sont proposés en fonction du positionnement des secteurs cartographiés. Le niveau Lac Scott - Indice David - Membre de Portage - Lac Taché - Km25 semble particulièrement prospectif. L’activité hydrothermale à Chibougamau-Chapais ne se limite toutefois pas à cet horizon, et perdure au moins jusqu’à la toute fin du 1er cycle volcanique du Groupe de Roy.

L’évaluation des risques sismiques nécessite de connaitre l’aléa sismique ainsi que la vulnérabilité des infrastructures, lesquels dépendent, entre autres, de la géologie du territoire à l’étude ainsi que de la typologie des bâtiments exposés. À l’aide de ces éléments, il est possible d’effectuer une zonation des dommages auxquels sont potentiellement exposés les bâtiments. À partir de la base de données développée sur le sous-sol du Saguenay-Lac-Saint-Jean dans le cadre du Programme d’acquisition des connaissances sur les eaux souterraines, des composantes importantes du risque sismique ont été évaluées pour le territoire de la ville de Saguenay. Cette base de données a servi notamment à l’élaboration d’un modèle géologique de la couverture de dépôts meubles sur le territoire de la ville. Des valeurs de vitesse des ondes de cisaillement (Vs), caractéristiques des matériaux géologiques, ont ensuite été estimées pour les divers types de dépôts modélisés. Finalement, la distribution spatiale de la vitesse des ondes de cisaillement et de la période fondamentale de résonnance a été déterminée pour définir la susceptibilité des sols aux effets d’amplification sismique des sites. Cette cartographie a ensuite été utilisée pour caractériser la probabilité de dommages de certains bâtiments publics de la ville de Saguenay. En premier lieu, la typologie et le code de design sismique des bâtiments ont été définis. Le niveau de secousse sismique a été calculé pour trois scénarios de magnitude 5, 6 et 7, pour ultimement déterminer les dommages pour ces scénarios pour certains bâtiments publics. Les résultats de ces travaux indiquent que la ville de Saguenay est particulièrement sensible aux effets d’amplification sismique des sites, particulièrement dans les basses-terres du Saguenay où vit la majorité de la population. Les scénarios sismiques considérés n’indiquent pas un risque élevé pour les bâtiments publics. Ces travaux seront utiles au service de sécurité de la ville de Saguenay pour la mise à jour de leur plan de première urgence lors d’une catastrophe sismique.

La stabilité de pentes rocheuses, d'ouvertures souterraines et d'autres ouvrages aménagés en massifs rocheux fortement fracturés peut présenter des risques à cause d'un mode de rupture inusité : le développement de zones d'instabilité en kink (ZIK). Bien que ce type d'instabilité a été reconnu et observé, la conception géomécanique d'ouvrages dans ces milieux ne tient compte que très rarement d'un tel mode de rupture et très peu d'études ont porté sur ce problème. La présente recherche analyse les conditions critiques menant à ce type d'instabilité et propose un critère de rupture permettant de déterminer sa résistance au cisaillement au pic. Tout d'abord, des simulations numériques utilisant le code de programmation UDEC ont relié la dilatance du massif rocheux fracturé durant la déformation au développement des ZIK et à leur résistance. Ainsi, le développement des ZIK est toujours associé à une importante dilatance du système. De plus, il ressort que le taux de dilatance est fonction de la géométrie des ZIK. Ces observations ont alors permis le développement d'un critère de rupture. Ce dernier est basé sur des considérations énergétiques et il permet de calculer la résistance au cisaillement au pic des zones d'instabilité en kink « %, » en fonction de la contrainte normale appliquée « ? », de la dilatance du système « ? » et de la friction interne « ? » : Finalement, les simulations numériques systématiques en chargement biaxial ont permis de déterminer des relations statistiques associant la géométrie du réseau de fracture à la géométrie des ZIK qui s'y développent. Ainsi, l'inclinaison et l'épaisseur des ZIK peuvent être estimées à partir uniquement de l'orientation de la fracturation et de la friction de surface des joints. Ces éléments géométriques permettent de calculer l'angle de dilatance des ZIK, donc leur résistance.

Ce travail s’inscrit dans le cadre général de la recherche de nouveaux matériaux nanocomposites durs/doux dont le domaine d’application concerne les aimants permanents performants. Ces nanocomposites présentent des propriétés magnétiques intéressantes grâce à leur forte rémanence combinée à une grande coercivité. Ceci permet d’augmenter considérablement l’énergie spécifique de l’aimant. Dans ce contexte, nous avons élaboré et étudié de nouveaux nanocomposites à base de phases dures hors équilibre Sm(Fe,Si)9C et Sm(Fe,Ga)9C et des phases douces _-Fe et FeCo. Pour les nanocomposites intrinsèques, SmFeSiC /_-FeFe, la formation de la phase douce est contrôléeà partir des conditions d’élaboration de la phase dure en agissant sur l’excès de samarium. La microscopie électronique à transmission montre des nanograins de forme pseudo-sphérique et de diamètre moyen de l’ordre de 20 nm. La valeur maximale du produit d’énergie spécifique (BH) max est obtenue pour l’échantillon avec environ 15% de _-Fe, elle est égale à 11.7 MGOe (93.6kJ/m3). Pour les nanocomposites extrinsèques, les phases dures (Sm-Fe-Si-C) et douces (FeCo) ont été élaborées séparément puis mélangées dans des conditions appropriées. Un record d’aimantation à saturation de 235 emu/g a été enregistré pour la composition Fe55Co45 élaboré par la méthode polyol. Les nanocomposites SmFeSiC /FeCo et SmFeGaC/FeCo, ont révélé une amélioration de l’aimantation avec le taux de la phase douce mais avec une diminution du champ coercitif. L’énergie spécifique atteint des valeurs maximales de l’ordre de 13.5 MGOe (108 m3) et 12.4 MGOe(99.2 kJ/m3), pour les échantillons SmFeGaC/20%FeCo et SmFeSiC/10%FeCo, respectivement. D’autre part, nous avons étudié la structure locale des alliages Pr2(Co,Fe)7, un autre cas de phase dure, par spectroscopie EXAFS et nous avons montré que le site préférentiel du Fe dans ces composés est le site 12k / This work focuses on the synthesis and the study of new hard / soft nanocomposites. These nanocomposites exhibit interesting magnetic properties thanks to their high remanence combined with a high coercivity Hc. This allows a huge increase of the specific energy of the magnet. In this context, we have developed and studied new nanocomposites based on the out of equilibrium hard phases Sm (Fe, Si) 9C and Sm (Fe, Ga) 9C and soft phases _-Fe and FeCo. For the intrinsic nanocomposites SmFeSiC /_-Fe, we have shown by transmission electron microscopy, an average grain size of about 20 nm for the studied samples. The maximum value of (BH) max is obtained for the nanocomposite with about 15 % of _-Fe, it is equal to 11.7 MGOe (93.6 kJ/m3). For the extrinsic nanocomposites SmFeSiC/FeCo et SmFeGaC/FeCo, we have shown that the energy product (BH) max reaches a maximum and then decreases with increasing the rate of FeCo. The maximum values obtained are about 13.5 MGOe (108 kJ/m3) and 12.4 MGOe (99.2 kJ/m3) for SmFeGaC / 20% FeCo and SmFeSiC/ 10% FeCo samples, respectively. Finally, we have investigated the local structure of Pr2 (Co,Fe) 7 alloys by EXAFS spectroscopy and we have shown that the preferential site Fe in these compounds is the 12k site

Le secteur de Monsabrais est un centre volcano-plutonique situé au nord-ouest du Groupe de Blake River. Il est situé entre les réseaux de failles internes et externes de la caldeira de Misema, basée sur le modèle de méga-caldeira pour le Groupe de Blake River. La présence d'une séquence volcanique recoupée par un essaim de dykes radiaux et concentriques autour de la suite plutonique de Monsabrais est un facteur clé du secteur. Cet environnement est généralement très favorable pour la formation de minéralisations volcanogènes. Le projet avait pour objectif principal la mise en place et le rôle génétique des dykes sur la minéralisation. Une série de techniques ont été utilisées: cartographie et échantillonnage, étude pétrographique des échantillons frais, altérés et minéralisés, lithogéochimie des dykes et des roches encaissantes, et étude des sulfures basée sur la signature des éléments traces analysés par LA-ICP-MS. Comme résultat de l'application de ces techniques, il est possible de déterminer le caractère co-magmatique de ce système volcano-plutonique de composition intermédiaire et d'affinité magmatique transitionnelle. Les lithologies intrusives sont: dykes majeurs, dykes équigranulaires, dykes porphyriques, la suite plutonique de Monsabrais et les dykes aplitiques. Les dykes majeurs sont interprétés comme des conduits d'alimentation de la séquence volcanique. La suite plutonique de composition gabbroique à granodioritique recoupe les unités précédentes. Les dykes aplitiques de composition granodioritique à granitique sont une phase plus felsique et tardive du pluton. Les dykes équigranulaires et porphyriques recoupent les autres lithologies, et ont la même composition que le pluton, mais se distinguent texturalement par leur granulométrie plus fine. L'altération hydrothermale a une distribution diffuse interprétée comme résultant de la superposition de zones d'altération semi-conformes. Les zones d'altération sont envahissantes et se manifestent sous la forme des minéraux suivants: quartz, épidote, chlorite et carbonate. Les veines de quartz-carbonates sont considérées comme étant syn-génétiques à l'altération hydrothermale. Ces modifications sont la conséquence de l'action des fluides hydrothermaux et du lessivage d'éléments dans une zone distale suivi par leur précipitation dans une zone proximale plus chaude. La source du fluide est interprétée comme étant l'eau de mer chauffée et possiblement des fluides hydrothermaux tardifs provenant de la suite plutonique. La minéralisation est représentée par la présence de pyrite, de pyrrhotite et de chalcopyrite sous trois formes: disséminée dans la matrice de la roche, en remplissage d'amygdules et moins communément dans les veines de quartzcarbonate. La classification texturale des pyrites met en évidence deux familles qui partagent les mêmes signatures géochimiques. La pyrrhotite a une signature géochimique similaire à celle des pyrites, attestant que les sulfures résultent d'un même événement hydrothermal. De plus, ces textures et signatures géochimiques sont comparables à celles d'autres gisements volcanogènes connus. Le modèle d'évolution définit le complexe de Monsabrais comme un événement magmatique formé en deux étapes. Un premier événement extrusif responsable de la formation de la séquence volcanique, où les dykes majeurs étaient des conduits nourriciers du magma. Le deuxième événement magmatique est responsable de la mise en place de la suite plutonique. Les autres dykes sont mis en place pendant les deux événements. Ces caractéristiques appuient la présence d'une ou plusieurs chambres magmatiques. L'activité hydrothermale résulte pour la plupart de la percolation d'eau de mer durant l'édification volcanique sous marine. - The Monsabrais area is a volcano-plutonic center located at the Northwest of the Blake River Group. It is situated between the inner and outer ring faults of the interpreted Misema Caldera based on the mega caldera complex model for the Blake River. The presence of a volcanic sequence intruded by a swarm of radial and concentric dykes within the plutonic suite of Monsabrais is the key features of the sector, and commonly very favourable for volcanogenic mineralization. The project had for main objective the establishment of the genetic role of the dykes on the mineralization. A series of techniques were used: mapping and sampling, pétrographie study of fresh and altered and mineralized samples, lithogeochemistry of dykes and host rocks and sulfide studies based on trace element signature yields by LA-ICP-MS. As result of the application of those techniques, it is possible to determine the co-magmatic character of this predominant intermediate, transitional magmaticvolcanic system. The intrusive lithologies are: major dykes, equigranular dykes, porphyritic dykes, Monsabrais plutonic suite and aplitic dykes. The major gabbroic dykes are interpreted as feeder conduits for the volcanic sequence. The gabbro to granodiorite plutonic suite crosscuts the precedent units. The granodiorite to granite aplitic dykes are a late and felsic phase from the pluton. The equigranular and porphyritic dykes have the same plutonic composition but a finer granulometry and occur crosscutting the other lithologies. The hydrothermal alteration has a random distribution interpreted as resulting from the analogous overprinting of semi-conformable alteration zones. The alteration zones are represented by the pervasive alteration of the following minerals: quartz, epidote, chlorite and carbonate. The quartz-carbonate veins are considered as related to the alteration zone genesis. Those alterations are the consequence of the distal leaching of elements from the rocks by hydrothermal fluids and the following precipitation of those elements in a proximal, hotter zone. The fluid source is interpreted as heated sea water and possibly later magmaticfluids from the plutonic suite. The mineralization is manifested by the occurrence of pyrite, pyrrhotite and chalcopyrite that occur on the area in three forms: disseminated in the whole rock, filling amygdules and less recurrent in quartz-carbonate veins. The pyrite defines texturally two families that share similar elemental signatures. The pyrrhotite has similar elemental signature to the pyrite families, evidencing that sulfides result from the same event. These are chemically and texturally comparable to other known volcanogenic deposits. Evolution model defines the Monsabrais complex as a two stage magmatic event. A first extrusive event is responsible for the formation of the volcanic sequence, fed by the major dykes. The second magmatic event is responsible for the plutonic suite emplacement. The other dykes are emplaced continuously during and between both events. Those features support the presence of one or more magmatic chambers in a volcanic center with complex and long evolution magmatism. Hydrothermal activity, mostly by seawater percolation was related to the volcanic edification under water.

Ce projet vise à développer une méthodologie pour caractériser les aquifères régionaux en socle rocheux fracturé et faillé à partir de mines souterraines, en considérant l’accès privilégié qu’offrent les mines et malgré les perturbations qu’elles engendrent. Les mines Beaufor, CANMET et Lac Herbin ont servi à tester les méthodes ; elles sont toutes situées dans le pluton de Bourlamaque, près de la ville de Val-d’Or, en Abitibi, au Québec, Canada. Les aspects suivants sont considérés : les systèmes de fractures, les propriétés hydrauliques, l’hydrogéochimie et les contraintes géomécaniques. Les industries minières possèdent plusieurs données existantes aidant à caractériser les aquifères rocheux. Des levés structuraux, des mesures de pression d’eau et l’échantillonnage de l’eau pour les analyses chimiques à partir des excavations minières complètent les données contribuant à établir un portrait de ces aquifères. Les levés de fractures montrent que même si les trois mines sont dans un contexte géologique similaire, elles sont différentes du point de vue structural. Plusieurs modèles analytiques de l’écoulement des eaux souterraines peuvent être utilisés à partir de données collectées dans les excavations souterraines pour estimer les propriétés hydrauliques d’un aquifère régional dans le roc fracturé. Ces modèles ont été développés soit pour des mines, pour des tunnels ou pour des puits à drains rayonnants. Les valeurs de conductivité hydraulique obtenues à l’aide de ces modèles pour les trois sites miniers sont présentées par des intervalles de valeurs possibles associés à chaque méthode ; les valeurs les plus probables sont situées entre 1,6 x 10-9 m/s et 4,6 x 10-9 m/s, les valeurs extrêmes sont de 2,0 x 10-10 m/s et 4,4 x 10-8 m/s. Les analyses chimiques de l’eau souterraine montrent deux types d’eau principaux : des eaux bicarbonatées calciques échantillonnées à des profondeurs allant de 0 à 195 m, et des eaux chlorurées sodiques potassiques à une profondeur supérieure à 300 m. La chimie de l’eau varie aussi d’un secteur à l’autre dans une même mine. La concentration en tritium diminue également avec la profondeur, ce qui tend à indiquer que les eaux profondes sont les plus vieilles. Les carbonates passent de sous-saturés près de la surface à saturés en profondeur puisque le pH augmente avec la profondeur, alors que pour les minéraux argileux c’est l’inverse. En conclusion, malgré les perturbations occasionnées par les mines, ces excavations représentent des endroits propices et comportant plusieurs avantages pour conduire des études de caractérisation d’aquifères en milieu rocheux fracturé et faillé.