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I examined saproxylic beetle responses in two silvicultural systems of the eastern mixedwood boreal forest of Quebec. I first investigated habitat-use and aspen-host use of saproxylic and bark and wood-boring beetles in remnant forest patches (cut-bock separators and small patches) left after harvest, theorized to resemble natural post-fire residual trees and snags. A second study focused on effects of partial cutting, a method that may serve to imitate natural succession dynamics. / Remnant forest patches had the highest saproxylic and bark and woodboring beetle species richness and relative abundance. Although non-significant, higher larval densities were also collected from remnant forest patches. In the second study, partial cut patches had an intermediate saproxylic beetle assemblage compared to uncut forest and clearcuts. / This research has brought new information on the effects of alternative harvesting practices on saproxylic beetles, supporting the hypothesis that biodiversity is best preserved based on forest management that is diversified and based on natural disturbance dynamics.

Afin de comprendre le processus de transition des peuplements de peuplier faux-tremble établis après feu vers des peuplements dominés par l’épinette noire dans le nord de l’Abitibi, deux approches (chronoséquence et reconstitutions dendrochronologiques) ont été utilisées pour analyser 11 peuplements âgés de 25 à 200 ans. Le peuplier et l’épinette s’établissent immédiatement après feu, mais le peuplier domine rapidement la voûte forestière jusqu’à environ 100-150 ans, après quoi il commence à mourir. Les épinettes déjà établies croissent alors plus rapidement et deviennent dominantes. Les jeunes peuplements (<100 ans) ont une flore de peupleraies et un humus mince alors que les vieux peuplements (>150 ans) ont une flore de pessière et une épaisse couche organique au sol. La transition du peuplier vers l’épinette noire est probablement facilitée par des épidémies d’insectes défoliateurs qui tuent les peupliers et par l’accumulation de matière organique au sol qui empêche l’établissement d’une deuxième cohorte de peuplier.

Au site minier Goldex d'Agnico Eagle, un parc à résidus a été construit au début du projet minier en 2007. Le parc à résidus, qui jusqu'à présent a été utilisé comme parc à résidus secondaire, sera à l'avenir utilisé comme parc à résidus principal. La compagnie minière souhaite donc améliorer ses connaissances du contexte hydrogéologique actuel du site afin d'assurer la protection des eaux souterraines lors des futures opérations minières. Des nouveaux travaux sur le terrain comprenant l'implantation de nouveaux piézomètres, des tests de perméabilité in situ, des tests au perméamètre de Guelph, des essais granulométriques et un levé de résistivité électrique ont été effectués. Un modèle 2D a été développé à l'aide du logiciel SEEP/W et a d'abord été calibré en régime permanent pour les données d'été et d'automne. Le modèle 2D a ensuite été recalibré en régime transitoire en utilisant des conditions climatiques réelles. Pendant la calibration, il était difficile de reproduire les niveaux d'eau élevés dans les résidus près des digues. Les analyses de sensibilité ont mis en évidence l'importance des conductivités hydrauliques des résidus et des matériaux naturels ainsi que les propriétés de la courbe de rétention d'eau des résidus. Ces paramètres pourraient être des cibles pour la caractérisation future du site. Un modèle 3D développé à l'aide du code FEFLOW a montré, qu'avec les conditions imposées, la majeure partie de l'eau circulant dans les résidus refait surface au pied de la digue du bassin de sédimentation. Cependant, il est important de considérer que l'eau provenant des résidus et les futurs contaminants potentiels devraient se déplacer plus rapidement via les divers étangs de surface et le drainage de surface que par l'écoulement souterrain. Les zones critiques et sensibles du modèle ont également été identifiées. / At Agnico Eagle's Goldex mine site, a tailings facility was constructed at the start of the mining project in 2007. The tailings facility, which until now has been used as a secondary tailings facility, will in the future be used as the primary tailings facility. The mining company therefore wishes to improve its knowledge of the current hydrogeological context of the site in order to ensure the protection of groundwater during future mine operations. New fieldwork was carried out to characterize the site, including installation of new piezometers, in-situ piezometer tests, Guelph permeameter tests, sieve tests and an electrical resistivity survey. A 2D model was developed using the SEEP/W code and was first calibrated under summer and fall steady-state conditions, with respective time-averaged water level data. The 2D model was then re-calibrated in a transient state using current climate conditions. Model calibration was generally good, but high-water levels in the tailings near the dikes were difficult to reproduce accurately. A sensitivity analysis was performed under steady-state and transient-state conditions. The analysis highlighted the importance of the hydraulic conductivities of the tailings, sublittoral sediments, and bedrock, as well as the properties of the tailings' water retention curve which could be targets for improved future site characterization. A 3D catchment-scale model was subsequently developed using the FEFLOW code which showed, under the imposed conditions, that most of the water flowing through the tailings resurfaces at the toe of the sedimentation pond dike. However, it is important to consider that the flow of water from the tailings and hence transport of any future potential contaminants is expected to occur more rapidly via the various surface ponds and surface drainage compared to subsurface flow. Critical and sensitive areas of the model have also been identified.

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La mine Marban est située dans le sud de la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, dans le secteur minier de Val d'Or-Malartic. Les roches encaissantes de la mine sont une alternance d'unités mafiques et ultramafiques de la Formation de Jacola. La mine Marban a produit 1 983 112 tonnes à 5.27 g/t d'or (Au) pour un total de 330 027 onces entre 1961 et 1974. Le minerai aurifère de la mine Marban est encaissé par une unité mafique, principalement dans sa partie cisaillée et plissée. Le gisement est situé dans la zone de cisaillement Marbenite, orientée est-sud-est -ouest-nord-ouest. La géologie locale montre une alternance d'unités mafiques et ultramafiques cisaillées et plissées, recoupées par des dykes dioritiques et gabbroïques ainsi que par des intrusions granodioritiques dans la partie nord du secteur. De récents forages carottés ont permis d'établir la géométrie 3D des unités présentes. Les unités mafiques et ultramafiques forment quatre plis isoclinaux serrés dont le plan axial est généralement orienté est-sud est/ouest-nord ouest, et incliné vers le nord de 45° à 60°. Il semble donc que la minéralisation exploitée à la mine Marban soit logée dans les charnières des plis antiformes développés dans une unité de roches mafiques, à proximité du contact avec une unité de roches ultramafiques, ou le long du plan axial de ces plis. L'étude des figures de déformation des roches de Marban montrent que le secteur a subit des déformations cassantes et ductiles, provoquées par l'orogénie Kénoréenne. La forme des minéraux métalliques dont celle des grains d'or suggère que la minéralisation a subit au moins une partie de ces déformations. Il semble donc que le gisement de Marban soit précoce par rapport aux évènements associés à l'orogénie Kénoréenne. D'après ces éléments, l'âge de précipitation de l'or de Marban est pré-à syn-tectonique. Une étude métallogénique et minéralogique des carottes de sondage a permis de déterminer qu'une grande partie de la minéralisation aurifère récemment découverte dans les forages se concentre le long du contact entre les unités de roches mafiques et ultramafiques. On y a par exemple obtenu des teneurs de 6.08 g/t Au sur 6.5 m, et de 2,44 g/t Au sur 9 m sur les flancs du pli antiforme contenant le gisement de la mine Marban. D'autre part, des mesures de la susceptibilité magnétique des lithologies recoupées par les sondages font apparaître une diminution de la teneur en magnétite des roches ultramafiques à l'approche du contact avec les roches mafiques adjacentes. L'hypothèse de la mise en place de l'or est que des fluides enrichis en CO₂ et en complexes bisulfurés porteurs d'or sont associés à une altération des différentes lithologies de Marban, forçant ainsi des échanges métasomatiques. L'altération des roches ultramafiques (komatiites) en roches à talc-carbonate aurait provoqué la transformation de la magnétite en pyrite par interaction avec des fluides riches en CO₂ et en soufre réduit. Des cristaux de magnétite corrodés par de la pyrite ont notamment été observés. Dans ce type d'environnement, la cristallisation de la pyrite entraîne indirectement la précipitation de l'or transporté par les fluides. La minéralisation aurifère apparaît donc comme le produit d'une altération métasomatique entre des unités de composition contrastée, mafique-ultramafique. Cette altération se manifeste souvent sous forme d'auréoles aurifères enrichies en chlorite, carbonates, et pyrite le long des contacts entre les différentes lithologies. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Abitibi, Formation de Jacola, Mine Marban, Minéralisation aurifère, Roches basaltiques, Roches ultramafiques, Altération métasomatique, Complexes bisulfurés, Fluides, Pyrite, Magnétite, Chlorites.

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The Barry gold deposit is an example of an Archean greenstone-hosted lode gold deposit located in the Urban-Barry greenstone belt in the Abitibi subprovince of Québec, Canada. Auriferous zones are spatially associated with NE-trending ductile shear zones with moderate south-easterly dip. Gold mineralization occurs within albite-carbonate-quartz veins that are straight N64ºE/64ºSE and folded N20ºE/60ºSE and within the surrounding carbonate-quartz-pyrite and locally biotite-carbonate alteration zones of the host mafic volcanic rocks. The deposit has gold resources indicated at 52,300 oz (385,000 mt at 4.23 g/t Au) and inferred at 126,600 oz (966,000 mt at 4.07 g/t Au). The host mafic volcanic rocks are part of the 2717 Ma Macho Formation that exhibit a geochemical signature transitional between mid-ocean and island arc. They are cut by pre-ore diorite, pre- and post-ore quartz-feldspar porphyry (QFP), and quartz monzonite dikes and plugs interpreted to have formed in a volcanic arc to syn-collisional setting. The auriferous veins comprise 5-15% volume of the mafic volcanic rocks, are 1-5cm wide, and locally pinch and swell or are boudinaged. Although the volcanic units strike N55-60ºE and dip 40ºSE, the ore envelope (>2 g/t Au) is constrained from surface to 30m depth in an antiformal shape. Free gold is found in albite-carbonate-quartz veins, syn-mineralization altered host rocks, and locally within quartz veins cutting early QFP dikes. The timing of gold mineralization at the Barry deposit is well constrained by U-Pb zircon dating of pre-mineralization diorite and post-mineralization QFP dikes. Analyses of single zircon grains by thermal ionization mass spectrometry (TIMS) give concordant and overlapping data with indistinguishable ages, yielding an average age of 2697 ± 0.6 Ma that is interpreted as the age of gold mineralization at the Barry deposit. This date indicates that gold mineralization was coeval with regional deformation and magmatism, and is, to our knowledge, the most precise age yet established for Archean lode gold mineralization. This confirms that the Barry lode gold deposit formed during an earlier, pre-2686, deformational period in the late Archean, similar to what was documented in the Kiena, Norlartic and Siscoe (Main Zone) mines in the Southern Abitibi greenstone belt. / Thesis (Master, Geological Sciences & Geological Engineering) -- Queen's University, 2009-05-12 17:18:25.925

Conventional wisdom in ecotoxicology predicts reductions in organismal fitness to follow from exposure-related physiological effects. This expectation may be appropriate for controlled laboratory environments, but may not necessarily reflect what is likely to take place in the wild. In an extensive review of the ecotoxicology literature, it was revealed that fish condition factor (an index of energetic fitness) is just as likely to respond favourably to pollutant exposure as it is to respond negatively. The remainder of this thesis examines some of the ecological reasons for this apparent paradox. One possible cause of altered energetic status in wild, pollutant-exposed fish is variable food availability. Addressing this possibility, I showed that consumption rates (estimated using a 137Cesium mass-balance approach) were not related to growth reductions in hormonally-impaired yellow perch ( Perca flavescens) from metal-contaminated lakes. Another possibility is that fish forage less efficiently in metal-polluted lakes as a result of lowered prey choice. In this thesis, I develop an enzymatic and individual-based biomarker for fish activity costs (muscle lactate dehydrogenase, LDH, activity) and show, through the use of this tool that the cost of fish activity is intimately tied to prey type and the ability to make normal ontogenetic diet shifts. Through the application of LDH measurements, as well as through bioenergetic modelling, diet and prey community analyses, a link between decreased prey choice and high perch activity costs leading to zero growth efficiency (energetic bottlenecks) was demonstrated in yellow perch from metal-contaminated lakes. This finding provided one of the first examples in ecotoxicology of a mechanistic link between community and organismal endpoints. The findings of this thesis emphasize the need for ecotoxicology to consider ecology when looking for and interpreting ecologically relevant endpoints. The final chapter of this thesis ex

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