Des simulations numériques tridimensionnelles ont été réalisées pour évaluer les impacts de la migration de méthane en provenance de puits de production abandonnés dans des aquifères peu profonds. Les modèles conceptuels considérés impliquent la migration et la dissolution de méthane gazeux dans les eaux souterraines, la biodégradation du méthane (CH4) dissous dans des conditions anaérobies et aérobies et la production de sulfure (HS-). Les écoulements multiphases d’eau et de méthane et le transport réactif du méthane en milieu poreux sont simulés par les modèles numériques DuMux et BIONAPL/3D respectivement. Tout d’abord, l’impact de la migration de méthane dans un aquifère confiné peu profond en Alberta est évalué. Par la suite, un cas de contamination hypothétique d’un aquifère libre peu profond basé sur le site de Borden en Ontario est considéré. Dans le premier scénario, les simulations montrent que des taux d’oxydation du méthane compris entre 1×10-5 et 1×10-3 kg/m3/j associés à des débits de gaz de 2 à 20 m3/j appliqués pendant 2 ans à la base de l’aquifère permettent de reconstituer les concentrations en CH4 observées sur le terrain. Dans le cas le plus réactif, les concentrations en CH4 atteignent la limite de 10 mg/L après 5 ans alors qu’une concentration maximale en HS- de 142.5 mg/L est atteinte après 2 ans. Dans le second scénario, l’étendue du panache de méthane est beaucoup plus faible que dans le premier scénario et les taux d’oxydation élevés du méthane en conditions aérobie permettent une consommation rapide du CH4. La production de HS- est également moins importante. Les résultats obtenus suggèrent que l'aquifère libre considéré est moins vulnérable à la migration de méthane que le cas confiné. L’acquisition de connaissances sur les caractéristiques physicochimiques des aquifères est nécessaire pour appréhender les impacts de la migration de gaz dans les eaux souterraines.

Dans une problématique de réinterprétation géodynamique de la zone de suture Yarlung Zangbo (ZSYZ) au sens large, la pétrographie, la chimie minérale et la li- thogéochimie ont été effectuées sur des roches mafiques, ultramafiques et sédimentaires provenant de trois unités géologiques situées immédiatement au sud des ophiolites de la ZSYZ : le mélange ophiolitique crétacé précoce, le mélange de Yamdrock mésozoïque et le flysch triasique tardif. La majorité des roches mafiques du mélange ophiolitique montrent des caractéristiques géochimiques typiques d'un bassin d'arrière-arc, certaines d'un arc intra-océanique. De même, les roches ultramafiques possèdent des caractéristiques géochimiques qui suggèrent une origine dans un environnement de supra-subduction. Ces caractéristiques varient selon le taux de fusion partielle et le degré d'interac- tion magma-manteau enregistrés par les péridotites. Une analogie peut être faite avec des systèmes océaniques modernes de type arc-bassin. Le mélange ophiolitique résulte bien de la désagrégation des massifs ophiolitiques sus-jacents. Les roches mafiques du mélange de Yamdrock montrent une affinité géochimique avec le magmatisme intra- plaque océanique (de type OIB). Les roches mafiques du flysch triasique montrent une signature géochimique double qui suggère qu'elles dérivent d'une même source magma- tique intraplaque enrichie, mais qu'elles ont subi des processus d'assimilation et de cris- tallisation fractionnée (ACF). Cette contamination crustale continentale semble résulter de la dislocation de la Plaque Indienne lors de l'ouverture de l'Océan Néo-Téthys. Une analogie peut être faite avec le point chaud de la Réunion, dans l'Océan Indien, et les Trapps de Deccan, à l'ouest de l'Inde. Les roches sédimentaires de ces deux unités possèdent une signature géochimique qui concorde avec un environnement de déposition le long d'une marge passive et avec une source au niveau de la croûte continentale supérieure ancienne de l'Inde. Les blocs mafiques d'affinité intraplaque induiraient une contribution mafique et les batholites granitiques démembrés une contribution felsique à la source de ces turbidites. L'évolution paléozoïque du bassin néo-téthysien a ainsi été reconstituée en fonction de l'environnement tectonique défini pour chaque unité géologique associée à la ZSYZ.

Le réchauffement climatique prédit pour les prochaines décennies, aura des impacts majeurs sur le pergélisol qui sont très peu documentés pour l’instant. La présente étude a pour but d’évaluer ces impacts sur les propriétés mécaniques du pergélisol et sa stabilité à long terme. Une nouvelle technique d’essai de pénétration au cône à taux de déformation contrôlé, a été développée pour caractériser en place le pergélisol. Ces essais géotechniques et la mesure de différentes propriétés physiques ont été effectués sur une butte de pergélisol au cours du printemps 2000. Le développement et l’utilisation d’un modèle géothermique 1D tenant compte de la thermodépendance du comportement mécanique ont permis d’évaluer que les étendues de pergélisol chaud deviendraient instables à la suite d’un réchauffement de l’ordre de 5 °C sur cent ans. En effet, la résistance mécanique du pergélisol diminuera alors rapidement jusqu’à ll, 6MPa, ce qui correspond à une perte relative de 98% de la résistance par rapport à un scénario sans réchauffement.

L’anticlinal de San Corneli qui se situe dans les Pyrénées centrales espagnoles, est une structure plissée et faillée en contexte d’avant-pays de chaînes de montagnes. Cette structure compressive s’est mise en place lors du développement de la ceinture de chevauchement au-dessus de la plaque ibérique au Méso-Cénozoïque. Géométriquement, l’anticlinal de San Corneli correspond à un pli de propagation (8 km x 10 km) développé au-dessus du chevauchement de Boixòls, soit la structure la plus frontale de la nappe de Boixòls. Des structures extensives pré-compression ont été reconnues au sein de l’anticlinal ; il s’agit d’un réseau de failles normales et de fractures précoces ayant joué lors du dépôt de sédiments dans des bassins extensifs au Mésozoïque. Notre problématique de recherche est de développer une méthodologie de modélisation 3D à partir de techniques existantes pour permettre de vérifier l’influence de ces failles normales sur le développement de l’anticlinal de San Corneli et leur effet sur la géométrie particulière de ce pli de propagation. D’autre part, dans cette région le couvert végétal est minimal et l’anticlinal de San Corneli affleure bien, permettant l’acquisition de nombreuses données de surface et facilitant la modélisation de la géométrie du pli. Afin d’avoir une meilleure compréhension des relations qui existent entre la géométrie de formation d’un pli et les failles précoces, la modélisation 3D s’avère indispensable. La méthodologie utilisée consiste, dans un premier temps, en une modélisation inverse 3D. Le modèle géologique volumique est restauré à l’aide du module Restauration 3D proposé par gOcad, basée sur l’équilibrage de coupe. Cette technique permet d’obtenir un modèle paléogéographique 3D, et ainsi d’y déduire l’emplacement et la géométrie des failles normales préexistantes au moment du dépôt des sédiments dans le bassin. Dans le but de tester différentes hypothèses concernant le mode de développement de ce pli-faille nous avons effectué une série de modélisations directes 3D à partir du modèle paléogéographique. La modélisation directe 3D consiste à revenir à l’état actuel de déformation du modèle. Nous avons pu ainsi mieux apprécier la chronologie des évènements qui ont affecté le pli et voir dans quelle mesure les failles précoces ont influencé la formation du pli de San Corneli. En ce sens, nous avons pu faire ressortir que l’orientation des failles préexistantes par rapport à la contrainte régionale compressive avait une importance sur le devenir de ces structures. / The San Corneli anticline located within the Spanish central Pyrenees, is a foreland fault-related fold. This compressive structure developed within the Boixòls thrust sheet during the emplacement of the fold and thrust belt above the Iberian plate during the Meso-Cenozoic. Geometrically, the San Corneli anticline corresponds to a fault propagation fold (8 km by 10 km). Pre-compression extensive structures have been recognized within the anticline. These syntectonic normal faults and fractures were formed during deposition of sediments in the mesozoic rifted basin. The aim of our research is to determine the influence of these normal faults on the development of the San Corneli anticline and their effect on the particular geometry of this fault propagation fold. We used 3D geometrical modeling to gain a better understanding of the relationship between the pre-existing structures and the geometry and kinematics of the fault propagation fold. Furthermore, in this area the vegetative cover is minimal and the San Corneli anticline is very well exposed giving access to numerous field data and facilitating surface modeling of the present geometry of the fold. Our methodology consists, as a first step, in reverse 3D modeling. The geological model volume is restored using the 3D Restoration plugin proposed by gOcad based on cross section balancing. This technique allows to obtain a 3D paleogeographic model, and thus to deduce the location and geometry of preexisting normal faults with depositing sediments in the basin. In order to test different assumptions about the mode of development of this fault propagation fold, we have conducted a series of 3D geometrical models directly from the paleogeographic model. The aim of 3D forward modeling is to revert to the current state of deformation of the model. We were able to better appreciate the chronology of events that have affected the fold and evaluate to what extent the early faults have influenced the kinematics of the San Corneli fold. In this sense, we were able to show that the orientation of pre-existing faults with respect to the regional compressive stress influences the way in which these faults will be reactivated, either in a vertical (reverse) or horizontal sense (strike-slip).

La position du Burundi, dans le nord-est de la ceinture orogénique Kibarienne, lui confère un fort potentiel en ressources minérales. En effet, une variété de roches intrusives recoupe les roches métasédimentaires du Supergroupe Burundien, l’équivalent local de la chaîne Kibarienne. Ces roches intrusives sont composées de granites accompagnés de pegmatites minéralisées en Sn, Nb-Ta, W, Li, Be, de roches mafiques minéralisées en Fe-Ti-V, de carbonatites et syénites minéralisées en terres rares et en zircon. Outre les gîtes magmatiques, des gîtes hydrothermaux composés de filons de quartz et de brèches aurifères apparaissent dans des zones de cisaillement, à proximité des failles inverses. Des veines métasomatiques minéralisées en terres rares se retrouvent dans une zone de failles normales, situées dans le horst du rift est-africain. Suite aux conditions climatiques tropicales, des latérites nickélifères se sont développées sur des roches ultramafiques et constituent un gisement important de nickel latéritique (± Cr, Cu, EGP).

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Le comportement des chutes de blocs en milieu aérien est étudié depuis déjà plusieurs décennies. Ce phénomène peut aussi survenir en milieu sous-marin et atteindre ou endommager, par exemple, des barrières récifales ou des pipelines sous-marin. Une seule étude sur ce sujet, celle de Beranger et al (1998), a déjà été réalisée dans l'objectif de modéliser le comportement des chutes de blocs dans le milieu sous-marin. Le présent projet vise à permettre une analyse comparative des chutes de blocs en milieu aérien avec les chutes de blocs en milieu sous-marin. À cet effet, une étude des différentes forces s'exerçant sur le bloc en milieu sous-marin a été effectuée. À l'aide de ces éléments, un modèle numérique a été créé afin de comprendre les différences entre les deux milieux. Une expérience menée sur le terrain a par ailleurs permis de confirmer la validité du modèle numérique développé, pour la phase de chute libre.

De nombreux échantillons sont prélevés quotidiennement dans les mines d'or et envoyés aux laboratoires d’analyses chimiques pour en déterminer la teneur en or. Habituellement, un délai de 48 heures est nécessaire à l’obtention des résultats obligeant les opérateurs miniers à prendre des décisions opérationnelles avant de connaître les résultats. Pour répondre à cette problématique, la technologie émergente de spectroscopie d’émission de plasma induit par laser (S.L.P.) (dont l’acronyme anglais est Laser Induced Breakdown Spectroscopy LIBS) fournit une analyse quantitative de la concentration en or in situ et en temps réel. Un premier travail de cette technique a été effectué amenant la limite de détection de l’or à environ 0,7 ppm sur tous les types d’échantillons rencontrés en domaine minier (poudres, roches à tout venant, carottes…). Cette valeur correspond à la limite de détection de l’appareil souhaitée par les compagnies minières. En effet, les concentrations trouvées dans les gisements aurifères sont généralement supérieures à 0,7 ppm. Toutefois, certaines mines ont une teneur de coupure à cette valeur, ou dans cet ordre de grandeur, d’où la nécessité d’avoir une limite de détection plus basse. Ce projet de maîtrise a été conçu pour aider à l’étalonnage et à la validation de cette technique. Pour cela, des études pétrographiques et minéralogiques permettant de déterminer des lithologies vont être combinées à une analyse quantitative par fluorescence des rayons X (XRF). L’ensemble de ces résultats permettra de mieux comprendre le signal LIBS. Par la suite, ces résultats LIBS vont être validés en étant comparés avec ceux fournis par les laboratoires externes au projet. Ce mémoire de maîtrise a permis de démontrer que le LIBS est une méthode très prometteuse, avec un écart type relatif (<100%) en adéquation avec celui des laboratoires d’analyse chimique (<100%) pour une méthode plus rapide et non destructive. En effet, en comparant les résultats de teneur en or obtenus par analyse chimique conventionnelle provenant de deux laboratoires différents, les écarts types relatifs sur les échantillons ayant utilisé la courbe d’étalonnage riche en silice du LIBS, et cela quelle que soit la mine, sont inférieurs à 100%, mais deviennent supérieurs à 200% pour les échantillons ayant utilisé la courbe d’étalonnage riche en fer et soufre (mines Casa Berardi, Westwood et LaRonde). Les teneurs en or obtenues avec le LIBS, comparées avec les laboratoires externes, montrent que la technique LIBS est très prometteuse avec un écart type relatif également inférieure à 100 %, indépendamment de la courbe d’étalonnage utilisée et cela, quelle que soit la forme du matériel analysé. L’écart type relatif entre les laboratoires et le LIBS est bien souvent inférieur à celui trouvé entre les deux laboratoires utilisant le même protocole expérimental démontrant le caractère prometteur de la technique LIBS. Il est possible de noter une sous-évaluation des teneurs en or par rapport aux résultats obtenus avec les laboratoires sur les échantillons rocheux et les carottes de forage. Cette dernière s’explique par le caractère hétérogène de la distribution de l’or sur ces surfaces. Cependant, les analyses LIBS d’échantillons en poudre, ayant une meilleure homogénéité, ont un écart type relatif plus faible (<50%) et donc une meilleure précision sur ce type de matériel. Afin de pallier au problème de sous-évaluation sur les roches et carottes, il serait intéressant d’utiliser la méthode des k plus proches voisins permettant de tenir compte et d’étudier statistiquement les données censurées, c’est-à-dire les teneurs en or situées en dessous de la limite de détection de l’appareil LIBS. Actuellement, une généralisation de ces résultats n’est pas encore possible en raison du nombre d’échantillons analysés, mais ils restent très prometteurs pour la suite de ce projet. / Numerous rock samples are taken daily from gold mines and sent to laboratories to measure their gold content. A 48-hour delay in the delivery of results may force mining operators making operational decisions prior to knowing the results. To address this issue, the emerging Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) technology provides in-situ real-time quantitative gold analysis. First, this technique was performed by Rifai K. (NRCBoucherville postdoctoral fellow), bringing the gold detection limit to about 0.7 ppm on all types of samples encountered in mining operations (powders, rocks to all comers, cores ...). This value corresponds to the detection limit of the device desired by the mining companies. In fact, the concentrations found in the gold deposits are generally greater than 0.7 ppm. However, some mines have a cut-off grade at this value, or in this order of magnitude. This master’s project was set up to calibrate and validate this technique. For this, petrographic and mineralogical studies of representative lithologies will be combined with quantitative X-ray fluorescence (XRF) analysis. All of these results will provide a better understanding of the LIBS signal. Subsequently, these LIBS results will be validated by being compared with fire assay gold measurements provided by laboratories external to the project. This master’s thesis demonstrate that LIBS is a very promising method, with a percentage error (<100%) in line with that of laboratories for a faster and non-destructive method. In fact, by comparing the gold content results obtained by conventional chemical analysis from two different laboratories, the relative standard deviations on the samples that used the silica-rich calibration curve of LIBS, irrespective of the mine, are less than 100%, but becomes greater than 200% for samples using the calibration curve rich in iron and sulfur (Casa Berardi, Westwood and LaRonde mines). The gold contents obtained with LIBS, compared with the external laboratories show that the LIBS technique is very promising with relative standard deviation lower than 100%, regardless of the calibration curve used and the form of the material analyzed. The relative standard deviation between laboratories and LIBS is often lower than that found between the two laboratories. So, the LIBS technique is a very promising method. Similarly, it is possible to note an undervaluation of gold grades on rock samples and drill cores, due to the heterogeneous nature of the distribution of gold on these surfaces. However, the powder samples having a better homogeneity have a lower error percentage (<50%) and therefore a better accuracy on this type of material. In order to solve the problem of undervaluation on rocks and cores, it would be interesting to use the "k-nearest neighbors" method to take into account and statistically study censored data, i.e. those gold grades below the detection limit of the LIBS device. Currently, a generalization of these results is not yet possible due to the number of samples analyzed, but they remain very promising for the continuation of this project.

Un glissement de terrain actif menace l’intégrité de l’unique chemin de fer qui relie la ville de Gaspé au reste du Québec. Il est impératif de comprendre les mécanismes qui contrôlent cette instabilité afin d’augmenter la sécurité de ce tronçon de la voie ferrée. Un système d’instrumentation du massif fût mis en place en 2009 pour caractériser le glissement, décrire son comportement cinétique, proposer des scénarios de rupture et évaluer le risque. Cette thèse de doctorat rassemble trois articles portant sur ces aspects. Ce document se veut aussi un moyen de partager les connaissances acquises sur l’instrumentation d’un massif rocheux, ainsi que la contribution de ces instruments à un système de prédiction d'un événement potentiellement dangereux. Le glissement de Gascons est une rupture dièdre asymétrique de 410 000 m³. Il glisse sur le litage de la formation sédimentaire de l’Anse-à-Pierre-Loiselle, une unité de transition composée majoritairement de calcilutite à nodules. Le glissement est divisé en blocs par l’étude des linéaments et des fractures. De plus, des surfaces de rupture intermédiaires sont reconnues. Le suivi in-situ couplé au suivi satellitaire mesure des déplacements variant de 6 à 111 mm/an selon les secteurs. L’interaction entre le glissement et les facteurs environnementaux, comme la présence d’eau, est complexe, mais bien présente. La nappe phréatique se situe généralement tout juste sous la surface de rupture dans la majorité du glissement, mais les précipitations et la fonte des neiges augmentent les pressions d’eau et le niveau équivalent de l’eau sous-terraine augmente au-dessus de la surface de rupture dans le secteur amont du glissement. Une analyse quantitative du risque est effectuée en adaptant la méthodologie proposée par Fell et al. (2005). Des scénarios de ruptures sont déterminés et l’effet domino d’une rupture partielle est étudiée avec un arbre d’évènements qui permet d’associer des probabilités relatives. La probabilité spatio-temporelle minimale sans prédiction est définie afin de caractériser le risque associé à un glissement actif sans prédire la rupture. Enfin, cette recherche contribue à améliorer la compréhension théorique des mécanismes associés au domaine de la post-rupture, par exemple le rôle de l’eau dans la progression d’une instabilité active. / An active rockslide threatens the integrity of the single railway connecting the town of Gaspé to the rest of Quebec. A better understanding of the mechanisms controlling this instability is needed to increase the safety of this section of the track. An instrumentation system was set up in 2009 to characterize the rockslide, describe its kinematic behaviour, propose failure scenarios and assess the risk. This thesis presents three papers covering these aspects. This document is also meant to share knowledge on the instrumentation of a very slow rockslide, and the contribution of these instruments to an early warning system of a potentially dangerous event. The Gascons slide is a 410 000 m³ asymmetrical wedge failure. It slides on the bedding of the sedimentary Formation of Anse-à-Pierre Loiselle, which is a transition unit mostly made up of nodulous calcilutite. The slide is divided into blocks by the study of lineaments and fractures and intermediate sliding surfaces are identified. In-situ monitoring, coupled with satellite monitoring, shows displacements varying from 6 to 111 mm/yr across different sectors. The slide is sensitive to environmental forces, such as groundwater level variations, but the interactions are complex. The water table is generally right below the sliding surface, but rainfall and snowmelt increase groundwater pressure, and the equivalent water level is then above the sliding surface in the uphill part of the slide. A quantitative risk analysis is carried out by adapting a methodology proposed by Fell et al. (2005). Failure scenarios are determined and the domino effect of a partial collapse event is evaluated by constructing an event tree, which enables the determination of relative probabilities. The concept of minimum temporal spatial probability without forecasting is defined to characterize the minimal risk associated with an active slide without predicting the rupture. Finally, this work contributes to improving the theoretical understanding of the mechanisms associated with the post-failure stage, for example the role of water in the progression of an active instability.

La brèche carbonatée de Ville-Guay est un membre de la Formation de Lauzon (région de Québec, Cambrien supérieur). Elle atteint une épaisseur maximale de 10 m avec une extension latérale plurikilométrique. Jusqu’à présent, cette brèche a été interprétée comme ayant été déclenchée par une instabilité tectonique qui a entrainé des glissements de terrain sous-marin depuis le talus continental. Cependant, cette interprétation n’explique pas les relations de terrain et l’hétérogénéité de composition de la brèche carbonatée de Ville-Guay. L’objectif de ces travaux de recherche est de documenter et d’interpréter cet ensemble lithostratigraphique contemporain de l’expansion de l’océan Iapétus au cours du Cambrien. Quatre localités principales (stratotype de Ville-Guay, trois localités sur l’Île d’Orléans) ainsi que sept localités secondaires ont été identifiées, caractérisées et échantillonnées. Un total de 60 mètres de coupes stratigraphiques a été levé avec une résolution centimétrique et 100 échantillons ont été prélevés. 60 de ces échantillons ont été sélectionnés pour une analyse pétrographique (lames minces). La brèche carbonatée de Ville-Guay est une brèche polymicte, polymodale. Les clastes sont en contact ponctuel et atteignent un diamètre maximal de 2 mètres ; le diamètre moyen étant de 10 cm. La matrice est argilo-gréseuse, carbonatée, dolomitique. Quelques clastes sont exposés au sommet de la brèche et quelquefois couverts par une couche à turbidite. Il n’y a pas d’organisation interne significative des clastes dans les bancs. La brèche est constituée d’un empilement de chenaux de largeur hectométrique. Les composants ont des faciès hautement variables : wackestone à spicules d’éponge, mudstone, packstone biolithoclastique (fragments de trilobites), grainstone et rudstone à débris récifaux, boundstone récifal à calcimicrobes (Renalcis, Epiphyton, Girvanella, Hedstroemia), grainstone à ooïdes, grainstone lithoclastique. Ces faciès peuvent être intégrés dans une direction distale-proximale et couvrent l’ensemble des différents étages du modèle de plateforme carbonatée cambrienne. Ces différents éléments suggèrent que la formation de la brèche carbonatée de Ville-Guay est associée à la mise en place de blocs basculés lors de l’ouverture de l’océan Iapétus, avec des failles listriques obliques entaillant profondément la plateforme. L’inclinaison des blocs a créé l’espace permettant de concentrer le flot de débris et de favoriser le mélange des clastes. Le centre de dépôt de ces écoulements de masse migre au cours du temps indiquant un élargissement du bassin. / The Ville-Guay carbonate breccia is a member of the Lauzon Formation (Quebec City area, upper Cambrian). It reaches a maximum thickness of 10 meters and a lateral extension of several kilometers. Until recently, this breccia has been interpreted as having been triggered by tectonic instability which resulted in submarine landslides from the continental slope. However, this interpretation does not explain the field relationships and the heterogeneous composition of the Ville-Guay carbonate breccia. The objective of this research is to document and interpret this lithostratigraphic set contemporary with the spreading of the Iapetus Ocean during the Cambrian. Four main localities (stratotype Ville-Guay, three locations on the Orleans Island) and seven secondary localities were identified, characterized and sampled. A total of 60 meters of stratigraphic sections was measured with a centimeter resolution and 100 samples were collected. 60 of these samples were selected for petrographic analysis (thin sections). The Ville-Guay carbonate breccia is a polymict and polymodal breccia. The clasts are in point contact and reach a maximum diameter of 2 meters (the average diameter is 10 cm). The matrix is argillaceous-silty, calcareous and dolomitic. Some clasts are exposed at the top of the breccia and sometimes covered by a layer of turbidite. There is no significant internal organization of the clasts in the bench. The breccia is formed of a stack of hectometric width channels. The components have highly variable facies: sponge-spicule wackestone, mudstone, bio-lithoclastic packstone, packstone (trilobites), reef debris grainstone and rudstone, calcimicrobes-rich reef boundstone (Renalcis, Epiphyton, Girvanella, Hedstroemia), ooids grainstone, lithoclastic grainstone. These facies can be integrated in a distal-proximal direction and cover all the different stages of a Cambrian carbonate platform model. These elements suggest that the formation of Ville-Guay carbonate breccia is associated with the development of tilted blocks during the opening of the Iapetus Ocean, with oblique listric faults deeply cutting into the platform. The inclination of the blocks created the space to focus the debris flow and enhance clasts mixing. The deposit center of these mass flows migrates over time indicating a widening of the basin.

Le gisement aurifère de Canadian Malartic est le résultat d’un système hydrothermal qui a altéré les roches métasédimentaires du Groupe de Pontiac, les roches métavolcaniques du Groupe de Piché, les intrusions porphyriques, de même que des dykes mafiques tardifs. La minéralisation en or s’est mise en place par la circulation des fluides hydrothermaux et est responsable des réactions d’échange isotopiques de l’oxygène et de l’hydrogène. Ces réactions sont reflétées dans les valeurs en δ18O and δ2H qui peuvent être utilisées pour cartographier l’empreinte isotopique du système minéralisé. L’empreinte isotopique des grauwackes du Groupe de Pontiac est marquée par une augmentation des valeurs de δ2H de -91‰ jusqu’aux valeurs du bruit de fond d’environ -59‰ à mesure qu’on s’éloigne de la minéralisation. Les valeurs de δ18O sont quant à elles relativement constantes à près de 10‰. Les dykes mafiques du secteur enregistrent eux aussi une empreinte isotopique marquée par une augmentation des valeurs de δ2H de 84‰ près de la minéralisation jusqu’aux valeurs du bruit de fond d’environ -73‰, et une décroissance des valeurs en δ18O de 9.8‰ jusqu’à 8.3‰ à mesure qu’on s’éloigne de la minéralisation. La composition isotopique du fluide métamorphique en équilibre avec le grauwacke moyen en dehors de l’empreinte, à la température estimée de la minéralisation (~475°C), est de δ18O = 7.6‰ et δ2H = -12‰. Ceci est très près des compositions des fluides minéralisateurs du gisement aurifère de Canadian Malartic reportées dans les études précédentes. Le krigeage des variations régionales des compositions isotopiques en oxygène et hydrogène dans les roches encaissantes du gisement de Canadian Malartic permet de cartographier l’empreinte isotopique. Dans les grauwackes, l’isoplèthe de δ2H = 59‰ encercle le domaine minéralisé et montre un allongement nord-ouest – sud-est, tandis que l’isoplèthe de δ18O = 9.9‰ semble aussi contenir le domaine minéralisé bien que très près des valeurs de fond. Dans les dykes mafiques, l’isoplèthe de δ2H = -73‰ contient la minéralisation de même qu’un large secteur au sud-sud-est, tandis que l’isoplèthe δ18O = 8.3‰ contient le centre du domaine minéralisé et s’étend vers le sud-est. La géochimie isotopique de l’oxygène et de l’hydrogène des roches encaissantes permet donc de définir une empreinte d'altération cryptique jusqu'à 2,5 km à l'extérieur du gisement de Canadian Malartic. / The Canadian Malartic gold deposit is the result of a hydrothermal system that altered the host metasedimentary rocks of the Pontiac Group, metavolcanic rocks of the Piché Group, porphyritic dykes and sills, and mafic dykes. Gold mineralization formed by hydrothermal fluids flowing through these rocks and resulted in exchange reactions of oxygen and hydrogen isotopes. These reactions are reflected in whole-rock δ18O and δ2H values of the rocks that can be used to map the isotopic footprint of the mineralized system. The isotopic footprint in Pontiac greywackes is marked by an increase in δ2H values away from mineralization from -91‰ to background values of ca. -59‰, whereas δ18O values remain relatively constant near 10‰. Mafic dykes in the area also record a footprint marked by an increase in δ2H values from 84‰ near mineralization to background values ca. -73‰ and a decrease in δ18O values away from mineralization from 9.8‰ to background values of ca. 8.3‰. The isotopic composition of the metamorphic fluid in equilibrium with the average least altered greywacke at upper greenschist to amphibolite conditions of ca. 475°C is approximately δ18O = 7.6‰ and δ2H = -12‰. This is very near the compositions of the mineralizing fluid at the Canadian Malartic deposit reported by previous studies. Kriging of regional variations in oxygen and hydrogen isotopic compositions in host rocks to the Canadian Malartic deposit enables the mapping of the isotopic footprint. In greywackes, the 59‰ δ2H isopleth encircles the mineralized domain and is elongated towards the northwest and southeast, while the 9.9‰ δ18O isopleth appears to encircle the mineralized domain, but, remains very close to the background values. In mafic dykes, the -73‰ δ2H isopleth encircles the mineralized domain as well as a large area to the south and southeast while the 8.3‰ δ18O isopleth encircles the centre of the mineralized domain and extends over an area towards the southeast. Host rock oxygen and hydrogen isotope compositions thus permit the identification of a cryptic alteration footprint up to 2.5 km outside of the Canadian Malartic.