Augmitto-Bouzan est un segment de 12 km de long à Rouyn-Noranda (Québec, Canada) de la zone de déformation Cadillac Larder-Lake (ZDCLL) caractérisé par une minéralisation aurifère inégalement distribuée, dans des veines de quartz-carbonate±tourmaline. L'étude compare les conditions de circulation passées des fluides entre les secteurs enrichis et pauvres en or afin d'identifier les processus responsables de l'enrichissement en or du segment. Les veines de quartz (δ¹⁸O: 11.3-16.8‰) tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) et carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) sont principalement encaissées dans les roches ultramafiques-mafiques altérées du Groupe de Piché, reconnus comme étant l'expression physique de la ZDCLL. Le quartz et la tourmaline présentent des températures d'équilibre (228-420°C) qui définissent un gradient thermique vertical élevé (~30°C/100m) au sein du Groupe de Piché. La covariation entre la température et les valeurs δ¹⁸O[indice H2O] et δD[indice H2O] est interprétée comme représentant un mélange entre un fluide métamorphique profond de haute température (>420°C), haut δ¹⁸O[indice H2O] (>10.8‰) et bas δD (<-29‰) et un fluide interstitiel de la croûte supérieure de plus basse température (<230°C), bas δ¹⁸O (<4‰) et haut δD (~0‰). Les valeurs plus élevées de δD[indice H2O] sont probablement liées aux cycles d'évaporation-condensation associés au mécanisme faille-valve dans les veines. Des remontées locales de fluide métamorphique, mises en évidence par l'interpolation du δ¹⁸O[indice H2O], sont observées dans les blocs Augmitto-Cinderella et Astoria et ont probablement été canalisées dans des structures de perméabilité plus élevée. Les secteurs moins minéralisés présentent des δ¹⁸O[indice H2O] et des rapports fluide/roche plus faibles, reflétant probablement une plus grande proportion de fluide poral et des changements d'écoulement des fluides. La modélisation de l'écoulement des fluides montre que la plus grande proportion de fluide de la croûte supérieure dans les secteurs moins minéralisés est due à 1) un écoulement moins volumineux de fluide métamorphique dans le Groupe de Piché plus mince et 2) la présence de roches plus poreuses au nord de la ZDCLL, à partir desquelles une quantité plus importante de fluide poral s'infiltre dans la faille. Nous suggérons donc que la majorité des variations des teneurs aurifères est liée à la variation du flux de fluide métamorphique le long du segment. Un écoulement de fluide métamorphique moins abondant ou dilué diminue le potentiel aurifère le long de la ZDCLL. / Augmitto-Bouzan is a 12 km long segment of the Cadillac Larder-Lake deformation zone (CLLDZ) in Rouyn-Noranda (Québec, Canada) characterized by an uneven gold mineralization distribution, hosted in quartz-carbonate±tourmaline veins. This study compares the past fluid flow conditions between the variable gold-endowed sectors to identify processes responsible for gold endowment in the area. Quartz (δ¹⁸O: 11.8-16.8‰), tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) and carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) veins are mainly hosted in the ultramafic-mafic Piché Group recognized as the physical expression of the CLLDZ. Quartz and tourmaline display equilibrium temperatures (228-420°C) that define a high vertical thermal gradient (~30°C/100m) within the host lithologies Covariation between temperature and computed δ¹⁸O[subscript H2O] and δD[subscript H2O] is interpreted to result from mixing between a high temperature (>420°C), high δ¹⁸O (>10.8‰), and low δD (<-29‰) deep-seated metamorphic fluid, and a low temperature (<230°C), low δ¹⁸O (<4‰) and high δD (~0‰) upper crustal pore fluid. The higher δD[subscript H2O] (up to 43‰) values are likely associated with flash vaporization and condensation cycles related to fault-valve mechanisms in the veins. Local upwellings of deep-seated fluid, evidenced by interpolation of δ¹⁸O[subscript H2O], are observed in the Augmitto-Cinderella and Astoria blocks and were likely focused along deformation-related pathways of higher permeability. Sectors of low gold endowment have lower δ¹⁸O[subscript H2O] and fluid/rock ratios, likely reflecting a larger proportion of upper crustal fluid and fluid-flow changes. Modelling of fluid flow shows that the larger proportion of upper crustal fluid in the less endowed sectors is due to 1) the less abundant metamorphic fluid that flowed in the thinner band of Piché Group rocks and 2) the presence of more porous rocks north of the CLLDZ, from which a larger quantity of pore fluid was drawn into the fault. We suggest that most of the variation of gold endowment is related to the variation of the gold-bearing metamorphic fluid flow along the segment. Less abundant or diluted metamorphic fluid flow decreases the gold potential along the CLLDZ.

Augmitto-Bouzan est un segment de 12 km de long à Rouyn-Noranda (Québec, Canada) de la zone de déformation Cadillac Larder-Lake (ZDCLL) caractérisé par une minéralisation aurifère inégalement distribuée, dans des veines de quartz-carbonate±tourmaline. L'étude compare les conditions de circulation passées des fluides entre les secteurs enrichis et pauvres en or afin d'identifier les processus responsables de l'enrichissement en or du segment. Les veines de quartz (δ¹⁸O: 11.3-16.8‰) tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) et carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) sont principalement encaissées dans les roches ultramafiques-mafiques altérées du Groupe de Piché, reconnus comme étant l'expression physique de la ZDCLL. Le quartz et la tourmaline présentent des températures d'équilibre (228-420°C) qui définissent un gradient thermique vertical élevé (~30°C/100m) au sein du Groupe de Piché. La covariation entre la température et les valeurs δ¹⁸O[indice H2O] et δD[indice H2O] est interprétée comme représentant un mélange entre un fluide métamorphique profond de haute température (>420°C), haut δ¹⁸O[indice H2O] (>10.8‰) et bas δD (<-29‰) et un fluide interstitiel de la croûte supérieure de plus basse température (<230°C), bas δ¹⁸O (<4‰) et haut δD (~0‰). Les valeurs plus élevées de δD[indice H2O] sont probablement liées aux cycles d'évaporation-condensation associés au mécanisme faille-valve dans les veines. Des remontées locales de fluide métamorphique, mises en évidence par l'interpolation du δ¹⁸O[indice H2O], sont observées dans les blocs Augmitto-Cinderella et Astoria et ont probablement été canalisées dans des structures de perméabilité plus élevée. Les secteurs moins minéralisés présentent des δ¹⁸O[indice H2O] et des rapports fluide/roche plus faibles, reflétant probablement une plus grande proportion de fluide poral et des changements d'écoulement des fluides. La modélisation de l'écoulement des fluides montre que la plus grande proportion de fluide de la croûte supérieure dans les secteurs moins minéralisés est due à 1) un écoulement moins volumineux de fluide métamorphique dans le Groupe de Piché plus mince et 2) la présence de roches plus poreuses au nord de la ZDCLL, à partir desquelles une quantité plus importante de fluide poral s'infiltre dans la faille. Nous suggérons donc que la majorité des variations des teneurs aurifères est liée à la variation du flux de fluide métamorphique le long du segment. Un écoulement de fluide métamorphique moins abondant ou dilué diminue le potentiel aurifère le long de la ZDCLL. / Augmitto-Bouzan is a 12 km long segment of the Cadillac Larder-Lake deformation zone (CLLDZ) in Rouyn-Noranda (Québec, Canada) characterized by an uneven gold mineralization distribution, hosted in quartz-carbonate±tourmaline veins. This study compares the past fluid flow conditions between the variable gold-endowed sectors to identify processes responsible for gold endowment in the area. Quartz (δ¹⁸O: 11.8-16.8‰), tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) and carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) veins are mainly hosted in the ultramafic-mafic Piché Group recognized as the physical expression of the CLLDZ. Quartz and tourmaline display equilibrium temperatures (228-420°C) that define a high vertical thermal gradient (~30°C/100m) within the host lithologies Covariation between temperature and computed δ¹⁸O[subscript H2O] and δD[subscript H2O] is interpreted to result from mixing between a high temperature (>420°C), high δ¹⁸O (>10.8‰), and low δD (<-29‰) deep-seated metamorphic fluid, and a low temperature (<230°C), low δ¹⁸O (<4‰) and high δD (~0‰) upper crustal pore fluid. The higher δD[subscript H2O] (up to 43‰) values are likely associated with flash vaporization and condensation cycles related to fault-valve mechanisms in the veins. Local upwellings of deep-seated fluid, evidenced by interpolation of δ¹⁸O[subscript H2O], are observed in the Augmitto-Cinderella and Astoria blocks and were likely focused along deformation-related pathways of higher permeability. Sectors of low gold endowment have lower δ¹⁸O[subscript H2O] and fluid/rock ratios, likely reflecting a larger proportion of upper crustal fluid and fluid-flow changes. Modelling of fluid flow shows that the larger proportion of upper crustal fluid in the less endowed sectors is due to 1) the less abundant metamorphic fluid that flowed in the thinner band of Piché Group rocks and 2) the presence of more porous rocks north of the CLLDZ, from which a larger quantity of pore fluid was drawn into the fault. We suggest that most of the variation of gold endowment is related to the variation of the gold-bearing metamorphic fluid flow along the segment. Less abundant or diluted metamorphic fluid flow decreases the gold potential along the CLLDZ.

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.

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.

Les tourmalines, les scheelites et les magnétites provenant des gisements aurifères de type orogénique (n=22) et des sédiments glaciaires (n=5) du district minier de Val-d’Or (Québec, Canada) ont été investiguées à la microsonde électronique (EPMA) et par ablation laser et spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS) afin de déterminer leur signature chimique et d’évaluer leur potentiel en tant que minéraux indicateurs pour l’exploration aurifère. Les tourmalines de Type I provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des roches felsiques et intermédiaires calco-alcalines montrent de faibles teneurs en V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn et Sn et une teneur élevée en Mg par rapport aux tourmalines de Type II provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des roches mafiques tholéiitiques. Les tourmalines de Type III provenant de dépôts aurifères de type orogénique situés au contact entre des roches mafiques volcaniques et métasédimentaires montrent une chimie similaire aux tourmalines de Type I avec des teneurs en Li, Mn et Pb légèrement plus élevées. Les tourmalines des gisements aurifères de type orogénique sont caractérisées par des teneurs en Zn, Cu, Sn et Pb plus faibles que les tourmalines associées aux miniéralisations de type Cu-Zn, Pb-Zn-Cu et Sn. Les tourmalines récupérées dans le till portent la signature chimique des tourmalines provenant des gisements aurifères de type orogénique avec une majorité portant la signature des tourmalines de Type I. Les scheelites provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des intrusions calco-alcalines de composition intermédiaire sont caractérisées par des teneurs en Na, ÉTR et Y plus élevées que les scheelites provenant de dépôts aurifères encaissés dans des roches sédimentaires ou mafiques. Les scheelites récupérées dans le till portent la signature chimique des scheelites provenant des gisements aurifères de type orogénique. Les magnétites sont rare dans les dépôts aurifères de type orogénique du district de Val-d’Or. Les magnétites d’origine hydrothermale provenant des veines aurifères sont caractérisées par des teneurs plus élevées en Cr, Zn, Mn, K, Ca, Ti et Al que les magnétites d’origine magmatique retrouvées dans les roches encaissantes de composition dioritique ou gabbroique. Les magnétites associées à la minéralisation aurifère forment des grains fins disséminés (&lt; 0,05 mm), ce qui suggère que les magnétites grossières récupérées dans le till ne proviennent probablement pas des veines de quartz aurifères. / Tourmalines, scheelites and magnetites from orogenic gold deposits (n=22) and glacial sediments (n=5) of the Val-d’Or mining district (Québec, Canada) were investigated by Electron Probe Micro-Analyzer (EPMA) and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) in order to determine their chemical signature and to assess their potential as indicator minerals for gold exploration. Type I tourmalines from orogenic gold deposits hosted in felsic and intermediate calc-alkaline rocks have low contents of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, and Sn and a high content of Mg compared to Type II tourmalines from orogenic gold deposits hosted in mafic tholeiitic rocks. Type III tourmalines from orogenic gold deposits located at the contact between mafic volcanic and metasedimentary rocks show a chemistry similar to Type I tourmalines with slightly higher Li, Mn, and Pb contents. Tourmalines from orogenic gold deposits are characterized by lower contents of Zn, Cu, Sn, and Pb than tourmalines associated to Cu-Zn, Pb-Zn-Cu, and Sn mineralizations. Till tourmalines carry the chemical signature of tourmalines from orogenic gold deposits with a majority carrying the signature of Type I tourmalines. Scheelites from orogenic gold deposits of the Val-d’Or district hosted in calc-alkaline intrusions of intermediate composition are characterized by high Na, REE, and Y contents compared to scheelites from sediment- or mafic-hosted gold deposits. Till scheelites carry the chemical signature of scheelites from orogenic gold deposits. Magnetites are rare in orogenic gold deposits of the Val-d’Or district. Magnetites of hydrothermal origin occuring in gold veins are characterized by higher contents of Cr, Zn, Mn, K, Ca, Ti, and Al than magnetites of magmatic origin found in the dioritic or gabbroic host rocks. Magnetites associated to the gold mineralization form fine disseminated grains (&lt; 0.05 mm), which suggests that the coarse magnetites recovered in the till probably do not originate from the gold-bearing quartz veins.

La minéralisation aurifère de la propriété Amaruq (Nunavut, CA) est recouverte par divers sédiments glaciaires ayant formé des traînées de débris minéralisés sur des surfaces importantes. Ce projet a pour objectif de caractériser la signature minéralogique et géochimique du gisement aurifère dans le till de surface afin de développer des méthodes de prospection pour les travaux d’exploration. 61 échantillons de till ont été récoltés le long de quatre transects pour déterminer les variations de composition dans la direction principale de l’écoulement glaciaire (NNO). Quatre profils verticaux d’ostioles, un par transect, ont été échantillonnés pour documenter la variation de la signature géochimique avec la profondeur. La signature chimique de la scheelite dans le gisement est comparée à celle retrouvée dans le till et permet de tester son utilisation comme outil de prospection glacio-sédimentaire. Trois des quatre profils d’ostioles présentent des concentrations stables des éléments traces avec la profondeur, indiquant une bonne homogénéisation du till par les processus cryogéniques. Les ostioles sont donc un milieu d’échantillonnage pertinent en région de pergélisol. Les analyses en composantes principales (ACP) de la géochimie des échantillons d’une campagne de till fournie par Mines Agnico Eagle ltée (AEM), et les données des transects, décrivent la variance de la roche encaissante mafique/ultramafique et de la minéralisation aurifére (CP1 et CP2 respectivement). Le krigeage des scores de la CP1 et CP2 indiquent des trains de dispersion vers le NNO, en aval glaciaire des zones minéralisées. Les comptages des minéraux indicateurs (MI : or et scheelite) augmentent de façon importante à environ 1.4 km en aval de la minéralisation dans le secteur est de la propriété, dans un till distal formant des formes drumlinoides. Dans le secteur ouest, recouvert d’un till proximal formant des crêtes morainiques, les comptages des MI et les scores de la CP1 augmentent directement en aval de la minéralisation. Les différences de distance de transport entre ces deux secteurs reflètent un changement de la dynamique glaciaire et démontrent l’importance du contexte local dans les travaux de prospection glaciaire. La comparaison de la signature géochimique de la scheelite entre le gisement et et des échantillons de till du transect de Whale Tail, grâce à des diagrammes discriminants et spectres des terres rares, montrent d’importantes similitudes, démontrant sa potentielle utilisation en prospection glacio-sédimentaire pour des gisements de type orogéniques. / On the Amaruq property (Nunavut, CA), the gold mineralization is covered by a patchwork of glacial sediments, including trains of mineralized debris dispersed over large surfaces. This project aims to define the deposit mineralogical and multi-elemental signatures in surface sediments to guide exploration in the area. A total of 61 samples were collected from frost boils along four NNW transects, parallel to the major ice flow direction, in order to assess the spatial variability of the deposit signature using till matrix geochemistry and indicator minerals. Four profiles in frost boils were sampled, one in each transect, in order to document trace elements depth variation. The scheelite geochemical signature from the deposit is compared to that in till from the Whale Tail transect to test its applicability in drift prospecting. Three out of four frost boil profiles exposed constant trace elements concentrations at depth, reflecting a good till homogenization by cryoturbation. Therefore, frost boils are a suitable medium of sampling for exploration purpose in permafrost terrain. Principal component analysis (PCA) of a previous till survey by Agnico Eagle Mines ldt (AEM) and transect samples define the ultramafic/mafic host rock of the mineralization and a pathfinder element suite characteristic of lode gold deposits (PC1 and PC2, respectively). Kriging of PC1 and PC2 defines a dispersal train oriented NNW, down ice of known mineralization. In the eastern part of the property, covered mostly by a distal till forming drumlinoid ridges, indicator mineral counts (IM: gold and scheelite) increase to a maximum approximately 1.4 km down ice from the outcropping zone. Western transects, largely covered by a proximal till forming morainal ridges, show a sharp increase of counts directly down-ice of mineralization. The difference in glacial transport between these two sectors represents a local change of ice dynamic and shows the importance of understanding the local context in exploration when interpreting glacial dispersal patterns. The comparison of the trace element signature between the deposit and the till scheelite using discriminant diagrams and REE abundance shows similarities, supporting its usefullness in drift prospecting for orogenic gold deposits.

Les indices aurifères Orfée, Orfée Est et Le Moyne-extension sont encaissés par des formations de fer archéennes, à 300 m du contact entre la subprovince de La Grande et d’Opinaca, dans la région d’Eeyou Istchee Baie James, Québec, Canada. La zone Orfée (~0,2 Mt à 14,5 g/t Au) a une épaisseur apparente de 40 m et une extension latérale sur 100 m; des valeurs en or atteignent 93,7 g/t Au sur 1 m. Vers le nord, les formations de fer sont en contact faillé avec des amphibolites localement minéralisées (max. 4 g/t Au). Des wackes juste faiblement minéralisées bordent les formations de fer au sud. L’ensemble lithologique est fortement déformé et métamorphisé au faciès des amphibolites syn D₂/M₂. L’or natif est associé avec la pyrrhotite semi-massive à massive, concentrée dans des pièges structuraux syn D₂ et D₃. Des inclusions d’or natif dans la pyrrhotite et dans des silicates métamorphiques, des reliques de pyrite dans la pyrrhotite et la löllingite aurifère suggèrent l’introduction de l’or pre à syn métamorphisme. La mise en place de la minéralisation a été restreinte entre 2703 ±7 Ma, âge d’un dyke dioritique pre à syn minéralisation, et 2613 ±0,4 Ma, âge d’une intrusion de granite pegmatitique post minéralisation. Deux âges modèles moyens pondérés, obtenues par datation Re-Os sur l’arsénopyrite/löllingite aurifère, sont beaucoup plus jeunes que la mise en place de la minéralisation. Ces âges, 2582 ±13 Ma et 2557 ±12 Ma, représentent la rétroversion de la löllingite en arsenopyrite lors du métamorphisme rétrograde M₃. L’or natif associée avec des altérations rétrogrades (e.g. chlorite, épidote, séricite et prehnite) au long des fractures suggèrent la remobilisation de la minéralisation. L’or à Orfée est interprété comme étant orogénique (2703 Ma à 2613 Ma), pre à syn métamorphique (M₂), remobilisé lors d’un événement rétrograde (M₃; 2582 Ma à 2557 Ma). / The Orfée, Orfée Est and Le Moyne-extension showings, hosted by Archean iron formations, are located 300 m north of the contact between the La Grande and the Opinaca subprovinces, in the Eeyou Istchee Baie James area, Quebec, Canada. The Orfée showing (~0.2 Mt at 14.5 g/t Au) has an apparent thickness of 40 m and a continuous lateral extension of 100 m; gold values reach up to 93.7 g/t Au. Towards the north, locally mineralized amphibolites (4 g/t Au) are in faulted contact with the iron formations. A wacke unit, bordering the BIFs to the south, is only very weakly mineralized. Syn D₂/M₂, the lithological assemblage is highly deformed and metamorphosed up to amphibolite facies. The native gold is associated with semi-massive to massive pyrrhotite, concentrated in D₂ and D₃ structural traps. Native gold inclusions in pyrrhotite and in metamorphic silicates, relicts of pyrite in pyrrhotite and gold bearing löllingite suggest gold mineralization was introduced pre to syn metamorphism. The gold mineralization emplacement was constraint between 2703 ±7 Ma, age of a dioritic dyke intruded pre to syn mineralization, and 2613 ±0.4 Ma, age of a pegmatitic granite injected post mineralization. Two weighted average model ages of 2582 ±13 and 2557 ±12 Ma for gold-bearing arsenopyrite were obtained by Re-Os dating. These ages most likely represent the retroversion of löllingite to arsenopyrite during a M₃ retrograde metamorphic event. Native gold associated with retrograde alterations (e.g. chlorite, epidote, sericite and prehnite) along fractures suggest gold remobilization. In summary, the gold from Orfée is interpreted to be orogenic (2703 Ma to 2613 Ma), pre to syn M₂ metamorphism, remobilized during a retrograde metamorphic event (M₃; 2582 Ma to 2557 Ma).

Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2024) / Les minéraux indicateurs (MI) fournissent des informations cruciales pour l'exploration minérale dans les terrains glaciaires. Dans les régions de pergélisol, les ostioles sont l'une des structures de cryoturbation les plus courantes dans les sédiments glaciaires et sont donc utilisés couramment pour les études de MI. Nous avons étudié si la dynamique du mouvement interne dans les ostioles peut générer une classification des MI dans la couche active. Dans cette étude réalisée près du gisement d'or orogénique Amaruq, au Nunavut, dans le nord du Canada, plusieurs profils verticaux jusqu'à ~1,3 m de profondeur ont été échantillonnés dans deux tranchées à ~1,5 km en aval glaciaire du gisement, y compris deux profils dans la partie centrale de deux ostioles clairement identifiés en surface (un profil atteignait le pergélisol à 1,30 m de profondeur). La fraction du concentré de minéraux lourds (<2 mm) dans tous les profils contient de l'or et de la scheelite. Les abondances de ces MI présentent une variation verticale qui n'est pas uniforme entre tous les profils. De même, la taille et la morphologie des grains d'or n'ont aucune tendance cohérente. Le till présent dans le pergélisol démontre une plus grande abondance de minéraux indicateurs par rapport au till dans la partie supérieure de la couche active. La variation latérale des MI dans un ostiole à 30 cm de profondeur montre que la plus grande quantité de grains d'or et de scheelite se trouve dans la partie centrale de l'ostiole. La composition chimique de l'or (<400 μm), de la scheelite, et de la chalcopyrite (0.25-2.00 mm) a été déterminée par EPMA et LA-ICP-MS. La composition chimique des MI indique que la plupart des grains sont dérivés du gisement d'Amaruq. Aucun des minéraux ne présente de tendance verticale basée sur sa composition chimique. En résumé, les ostioles ne présentent pas de variations systématiques dans les propriétés des MI (abondance, morphologie, taille et composition chimique) à différentes profondeurs. Cette étude suggère que les processus de cryoturbation ne génèrent pas un fractionnement des minéraux indicateurs dans les ostioles en raison de multiples variables liées aux processus de gel et de dégel (différences de densité, d'humidité, de profondeur maximale de dégel, de durée d'activité, de front de gel, etc.). / Indicator minerals (IM) provide valuable information for mineral exploration in glaciated terrains. In permafrost regions, mudboils (frost boils) are one of the most common cryoturbation features in glacial sediments and are therefore critical for IMs studies. We investigate if the inner motion dynamics in mudboils could generate a vertical sorting of IMs in the active layer. In this study, located at the Amaruq orogenic gold deposit in Nunavut, northern Canada, we sampled several vertical profiles down to ~1.3 m depth in two trenches ~1.5 km down-ice of the deposit, including two profiles in the central part of well-identified mudboils on surface (one reaching the permafrost table at 1.30m depth). The heavy mineral concentrate fraction (<2 mm) of all profile samples contains gold and scheelite. The abundance of these IMs shows vertical variations that are not uniform between all profiles. Likewise, the size and morphology of gold grains do not exhibit any consistent trend. Till in permafrost exhibits the highest IMs abundance compared to that in the overlying active layer. The IMs lateral variation examined in one mudboil at ~30cm depth indicates that the highest grain count of gold and scheelite is in the central part of the mudboil. The chemical composition of gold (<400 μm), scheelite and chalcopyrite (0.25-2.00 mm) was determined by EPMA and LA-ICP-MS. Chemical analysis of the IMs indicates that most of these minerals are derived from the Amaruq gold deposit. None of them present systematic vertical trends in chemical composition. In summary, mudboils show no systematic variations in the IM properties (mineral abundance, morphology, size and mineral chemistry) at different depths. The study suggests that cryoturbation processes do not generate a uniform fractionation of indicator minerals in mudboils due to the multiple variables involved in the freeze-thawing process (bulk density differences, moisture, maximum thaw depth, activity time, and freezing front).

La scheelite, la tourmaline et le rutile des gisements d'or orogénique, encaissés dans des roches de composition et de faciès métamorphique variés ont été étudiés pour établir des paramètres discriminants pour contraindre les campagnes utilisant les minéraux indicateurs pour l'exploration aurifère. La texture et les associations minérales ont été investiguées par microscopie optique et microscopie électronique à balayage (MEB). La scheelite, la tourmaline et le rutile présentent une grande variabilité de taille, de texture et d'association minérale, qui ne sont pas informatives pour les campagnes de minéraux indicateurs. La composition minérale a été déterminée par microsonde électronique (EPMA) et ablation laser et spectroscopie de masse avec plasma couplée par induction (LA-ICP-MS). Les résultats ont été investigués par des diagrammes élémentaires et des analyses multivariées incluant des analyses en composantes principales (PCA) et des analyses de réduction des moindres carrées (PLS-DA). La composition et le faciès métamorphique des roches encaissantes régionales exercent un fort contrôle sur la composition en éléments traces de la scheelite, de la tourmaline et du rutile. Dans la scheelite, Sr, Pb, U, Th, Na, Éléments des Terres Rares (ETR) et Y; dans la tourmaline Ga et Sn; et dans le rutile Nb, Ta, V et Cr varient avec la composition de la roche encaissante. Dans la scheelite, ETR, Y, Sr, Mn, Nb, Ta et V; dans la tourmaline, Ga, Sn, Ti, ETR, Zr, Hf, Nb, Ta, Th et U; et dans le rutile Nb, Ta, V et Cr varient avec le faciès métamorphique des roches encaissantes. La composition en éléments traces de la scheelite varie avec l'âge de la roche encaissante alors que la tourmaline et le rutile ne montrent pas de variation compositionnelle avec l'âge de l'encaissant. La variation compositionnelle résulte des échanges fluide-roche lors de la circulation du fluide hydrothermal jusqu'au site de dépôt de l'or. Les résultats pour les minéraux des gisements d'or orogénique sont comparés avec ceux d'autres types de gîtes et de paramètres géologiques variées de la littérature. La scheelite et la tourmaline des gisements d'or orogénique présentent clairement une variation compositionnelle distincte comparée à celle d'autres types de gîtes et paramètres géologiques. La scheelite des gisements d'or orogénique a une signature distincte en Sr, Mo, Eu, As et Sr/Mo mais similaire en ETR par rapport à la scheelite provenant d'autres types de gîtes. Les diagrammes binaires tels que Sr/Li vs V/Sn, Sr/Sn vs V/Nb, Sr/Sn vs Ni/Nb et Sr/Sn vs V/Be discriminent la tourmaline des gisements d'or orogénique de celle provenant d'autres sources. Les diagrammes élémentaires mettent en avant une variation transitionnelle de la composition en éléments traces de la tourmaline provenant d'environnement métamorphique, à hydrothermal-magmatique, à magmatique. Le rutile des gisements d'or orogénique a une composition distincte en Mn, V, Sn, Sb et W comparée aux rutiles provenant d'autres types de gîtes et paramètres géologiques. Les diagrammes binaires incluant V vs Sb et Nb/V vs. Sn/V discriminent le rutile des gisements d'or orogénique et celui provenant des environnements magmatique-hydrothermaux et magmatiques. D'autres diagrammes binaires tel que Nb/V vs W permettent de distinguer partiellement le rutile des gisements d'or orogénique et celui provenant d'environnement hydrothermaux et métamorphique-hydrothermaux. / Scheelite, tourmaline and rutile from orogenic gold deposits and districts, hosted in varied country rocks and metamorphic facies of various ages were investigated to establish discriminant features to constrain indicator mineral surveys for gold exploration. Texture and mineral associations were investigated by optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Scheelite, tourmaline and rutile present a wide range of size, texture, and mineral association that are not informative for indicator mineral surveys. Mineral composition was determined using Electron Probe Micro-Analyzer (EPMA) and Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). Results were investigated with elemental plots and multivariate statistics including Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Square-Discriminant Analysis (PLS-DA). The composition of the metamorphic facies of the local country rocks as well as the regional country rocks exert a strong control on scheelite, tourmaline and rutile trace element composition. In scheelite Sr, Pb, U, Th, Na, REE and Y; in tourmaline Ga and Sn; and in rutile Nb, Ta, V and Cr vary with the country rock composition. In scheelite, REE, Y, Sr, Mn, Nb, Ta and V; in tourmaline, Ga, Sn, Ti, REE, Zr, Hf, Nb, Ta, Th and U; and in rutile Nb, Ta, V and Cr vary with the metamorphic facies of the country rocks. Scheelite trace element composition vary with the country rock age whereas tourmaline and rutile do not show any compositional variation with the country rock age. Compositional variation results of fluid-rock exchange during fluid flow to gold deposition site. Results for minerals from orogenic gold deposits are compared with those from various deposit types and geological settings from literature. Scheelite and tourmaline from orogenic gold deposits present clearly a distinct compositional variation, compared to scheelite and tourmaline from other deposit types and geological settings. Scheelite from orogenic gold deposits have distinct Sr, Mo, Eu, As and Sr/Mo, but indistinguishable REE signatures, compared to scheelite from other deposit types. Binary plots such as Sr/Li vs V/Sn, Sr/Sn vs V/Nb, Sr/Sn vs Ni/Nb and Sr/Sn vs V/Be discriminate orogenic gold deposit tourmaline from that from other sources. Elemental plots highlight a transitional variation in the trace element composition of tourmaline from metamorphic, to hydrothermal-magmatic to, magmatic environments. Rutile from orogenic gold deposits has a distinctive Mn, V, Sn, Sb and W composition compared to those from various deposits types and geological settings. Binary diagrams, including V vs Sb and Nb/V vs Sn/V, discriminate rutile from orogenic gold deposits from those from hydrothermal-magmatic and magmatic deposit types. Other binary diagrams, such as Nb/V vs W, discriminate partially orogenic gold deposit rutile from hydrothermal and metamorphic-hydrothermal environments.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les gisements aurifères orogéniques, lesquels représentent la principale source d'or au Canada, sont relativement bien documentés, mais la source des fluides hydrothermaux aurifères dans ces gisements reste équivoque. Le district aurifère de Meliadine (MGD), situé dans la province du Churchill occidental au Nunavut, renferme approximativement 9 Moz (~280 tonnes) d'or (production historique, réserves prouvée et probables, et ressources mesurées, indiquées, et inférées), sous la forme d'une série de gisements situés dans la ceinture de roches vertes de Rankin Inlet (Tiriginaq, Wesmeg, Normeg et Pump). Ces gisements sont spatialement associés à la faille Pyke et ses subsidiaires, formant des corridors de veines de quartz-carbonate subparallèles à travers des unités géologiques d'âge archéen. Ces formations incluent des formations de fer, des roches métasédimentaires clastiques et des roches métavolcaniques. Les zones minéralisées sont de style veines et de style remplacement des roches hôtes en bordure des veines. Les zones de remplacement sont encaissées dans les lithologies riches en fer sous la forme d'or associé à de multiples générations de sulfures. La présente étude documente la signature multi-isotopique du soufre (δ$^{34}$SS, Δ$^{33}$SS et Δ$^{36}$S) des sulfures associés à l'or dans les veines d'or orogéniques et les zones de remplacement associées, afin de caractériser la source et tracer l'évolution des fluides aurifères et de mieux comprendre les contrôles sur la précipitation de l'or. La séquence paragénésique établie décrit la génération 1 de sulfures comme correspondant à la pyrrhotite±(pyrite-chalcopyrite) précoce qui n'est pas associée à l'or, alors que la génération 2 est associée à la sulfuration des unités riches en fer et se compose d'arsénopyrite-pyrrhotite±(pyrite-galène-chalcopyrite) associée à l'or, subdivisée en 2a et 2b. L'aspy2a est riche en inclusions, alors que la génération 2b est pauvre en inclusions et est associée à la déformation et à la recristallisation tardive des sulfures 2a le long de fractures riches en Au libre, Pb, Te et Bi, et aux halos de recristallisation enrichis en As et Se et appauvris en Sb. Des analyses multi-isotopiques de soufre ($^{32}$SS, $^{33}$SS, $^{34}$SS et $^{36}$S) montrent que le Δ$^{33}$SS=0.3 ‰ ± 0.2 et le Δ$^{36}$S=-0.7 ± 0.6 ‰ sont homogènes à travers les générations de sulfures. Le δ$^{34}$SS de la génération 1 varie de 1.4 ‰ à 2.4 ‰, de 1.7 ‰ à 5.5 ‰ pour la génération 2a et de -0.5 ‰ à 5.6 ‰ pour la génération 2b. En se basant sur la concentration de l'or le long de fractures de l'aspy2a, leur abondance d'inclusions, ainsi que sur les enrichissements et appauvrissements systématiques en Sb, Se et As, il apparait que les sulfures de génération 2a ont été partiellement dissous par réactions couplées de dissolution-reprécipitation, libérant et transportant l'Au, le Pb, le Bi et le Te sous forme de produits de fusion (« melts ») d'éléments chalcophiles à bas point de fusion et/ou sous forme de colloïdes, pour reprécipiter les sulfures de génération 2b avec l'or libre et les métaux associés le long de fractures et d'auréoles de recristallisation. Le fractionnement indépendant de la masse du soufre (S-MIF) est présent et constant dans tous les échantillons et indique clairement une source unique et une contribution de soufre métasédimentaire archéen aux fluides aurifères responsables de la formation des gisements du MGD au Paléoprotérozoïque, soit environ 800 millions d'années après la formation des roches hôtes. Ce nouvel ensemble de données montre que les réactions fluides-roches, représentées par les multiples épisodes de remobilisation et de reprécipitation ont été importantes pour la formation des zones minéralisées, et que la dévolatilisation des métasédiments et des métavolcanites en profondeur pendant le métamorphisme prograde peut jouer un rôle important dans l'approvisionnement en soufre, élément clé pour le transport de l'or à l'échelle de la croûte terrestre.