Au Québec, l'entrée en vigueur du nouveau régime forestier prévue pour avril 2013 va modifier la manière dont la forêt sera aménagée et exploitée. L'introduction du concept d'aménagement écosystémique a pour but de permettre la mise en place de pratiques garantissant à la fois le maintien d'attributs naturels et sociaux de la forêt tout en offrant un rendement suffisant pour les exploitants. Parmi ces pratiques, on compte notamment l'introduction de contraintes à l'échelle des Compartiments d'Organisation Spatiale (COS) et l'intensification de l'usage de la coupe partielle dans le but d'imiter les perturbations naturelles. Cette étude a pour objectif d'évaluer l'effet de la mise en place de stratégies d'aménagement écosystémiques sur le niveau de possibilité forestière ainsi que sur le coût des opérations et sur la valeur des bois à l'échelle d'une Unité d'Aménagement Forestier (UAF). Pour cela, nous avons évalué la rentabilité comparative de différents plans d'aménagement en calculant la Valeur Actualisée Nette (VAN) de deux types de scénarios simulés sur un horizon de 150 ans (30 périodes quinquennales), sur l'UAF 85-51 située au Nord-Ouest de l'Abitibi. Le premier scénario appelé RNI a été réalisé en conformité avec la Règlementation des Normes d'Intervention (RNI) en vigueur jusqu'à mars 2013. L'atteinte des objectifs fixés par cette réglementation a essentiellement été assurée par l'application de contraintes de forêts résiduelles et d'encadrements visuels des coupes à l'échelle des Unités Territoriales de Référence (UTR). Les trois autres scénarios appelés Aménagement Écosystémique (AMEC) ont pris en compte les enjeux du futur régime forestier concernant la répartition spatiale des agglomérations de coupe, le maintien de forêts matures et surannées, la protection d'habitats essentiels pour des espèces menacées ainsi que le maintien de la productivité du territoire. L'intégration de ces enjeux a nécessité l'application de contraintes à une échelle plus fine que celle des UTR, au niveau des Compartiments d'Organisation Spatiale (COS). Par ailleurs, l'analyse de l'effet de l'intensification de la coupe partielle a été introduite au niveau du volume cible de coupe partielle à réaliser par période quinquennale par scénario selon le gradient suivant : RNI doit réaliser 1377 ha de coupe partielle, AMEC01 doit en réaliser 1707 ha, AMEC02 3220 ha et AMEC03 5179 ha (correspondant au niveau maximum possible). Pour estimer les flux monétaires (revenus moins coûts) nécessaires au calcul de rentabilité, nous avons déterminé les coûts potentiels relatifs aux activités d'exploitation forestière (i.e. création et entretien des chemins pendant la récolte, récolte en CPRS, récolte en CP, chargement, transport, camps forestiers, droits de coupe, frais de CAAF et coûts indirects) sur l'ensemble de la période de simulation. Afin de prendre en compte la variation spatiale de ces coûts, ceux-ci ont été définis à l'échelle des COS. Nous avons ensuite déterminé les revenus potentiels en estimant un prix d'achat entrée d'usine par classe de diamètre pour les bois résineux (entre 47,91 et 67,51 $/m3) et un prix unique pour les bois feuillus (40 $/m3). En outre, l'estimation des revenus par classe de diamètre a nécessité d'associer aux données de croissance en volume de nos modèles des données correspondantes d'évolution en diamètre issues des tables de rendement de Pothier et Savard (1998). Une fois paramétrés, les scénarios ont été optimisés à l'aide du logiciel Woodstock (Saucier et Groot, 2008) afin d'estimer la possibilité forestière sur 150 ans et d'en déduire les coûts et revenus d'exploitation correspondants. Les résultats des optimisations ont montrés que le scénario RNI prévoit de récolter 3,1 million de m3 de bois par période quinquennale, soit 8,60 % de plus que le scénario AMEC01, 11 ,94 % de plus que AMEC02 et 16,35 % de plus que AMEC03. Ensuite, les résultats des contraintes introduites au niveau des COS ont montré que les scénarios AMEC permettent de réaliser un gain par rapport au RNI de 19 à 29 % au niveau de la superficie moyenne de forêts matures et surannées et de 3,8 à 5% au niveau de la superficie moyenne de forêts productives de 7 mètres et plus. Puis, les résultats de calculs de coûts d'exploitation ont montrés que ceux-ci sont légèrement plus élevés pour les scénarios AMEC que pour RNI (de 55,37 à 55,57 $/m3 pour les scénarios AMEC contre 55,14 $/m3 pour RNI). Puis, les calculs de rentabilité ont montrés que pour un taux d'actualisation initial fixe entre 2 et 6% dégressif à partir de 30 ans, tous les scénarios sont rentables, la VAN de RNI se situant entre 0,49 et 5,24 $/m3, celle de AMEC01 entre 0,45 et 7,39 $/m3, celle de AMEC02 entre 0,27 et 5,60 $/m3 et celle de AMEC03 entre 0,19 et 3,74 $/m3. Enfin, les résultats de VAN ont permis de constater que AMEC03 présente le niveau maximum de coupe partielle réalisable selon les contraintes du futur régime forestier et, comme RNI, est le seul scénario AMEC à pouvoir intégrer le rendement soutenu pour les trois groupes d'essences principales de l'UAF (SEPM, BOP et PEP). AMEC03 nous est donc apparu comme le scénario de référence par rapport au RNI. Au total, notre étude a démontré que la mise en place d'une stratégie d'aménagement écosytémique par l'introduction de contraintes au niveau des COS a pour conséquences une réduction de la surface disponible à la récolte et donc de la possibilité forestière. Cette baisse peut toutefois être amenuisée en ayant recours à la coupe partielle dont le surcoût reste marginal par rapport à la CPRS et permet à l'approche écosystémique de rester une stratégie rentable. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagement écosystémique, coupe partielle, analyse de rentabilité, modélisation, plans d'aménagement, possibilité forestière.

Le gisement de Beattie est situé dans la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, à proximité de la faille Porcupine-Destor, et est associé à une syénite porphyrique. Les corps minéralisés ont une ressource totale inférée de 2,77Moz contenu dans 56,2Mt de minerai à 1,53g/t d'or. Dans le gisement de Beattie, deux styles de minéralisation sont présents, à contrôle lithologique et à contrôle structural. La minéralisation à contrôle lithologique est limitée exclusivement à la syénite altérée en carbonates de fer. Cette minéralisation représente du minerai à basse teneur mais fort tonnage, dans lequel l'or est porté par la pyrite arsénifère et l'arsénopyrite. L'or est « invisible »; il se présente sous la forme de solution-solide dans le cœur poreux et riche en arsenic des pyrites. La minéralisation à contrôle structural est présente uniquement dans des zones de cisaillement adjacentes et incluses dans la syénite. Le minerai est à haute teneur dans des zones de brèches silicifiées à caractère hydraulique et tectonique, dans des veines de quartz cherteux, dans des veines polymétalliques intensément silicifiées, et dans des dykes de syénite trachytique très altérée. L'or y est visible sous forme d'éléctrum dans les microfractures des pyrites bréchifiées. Les deux styles de minéralisation et les altérations font partie d'une évolution paragénetique commune dans un environnement magmatique-hydrothermal. Des phases initiales oxydantes ont évolué en conditions réduites à la faveur de fluides magmatiques et externes riches en CO2. Ce changement d'état d'oxydation a entraîné la précipitation des sulfures et la cristallisation de l'or « invisible » dans la pyrite arsénifère et l'arsénopyrite. Une phase d'altération ultérieure, dominée par des fluides hydrothermaux riches en silice, a pour résultat la bréchification des sulfures et leur redistribution dans des corridors siliceux, ainsi que la remobilisation de l'or dans les microfractures des pyrites bréchifiées. Les compositions calculées de δ18O et δD sur les veines de quartz associées à cet évènement tardif sont respectivement 7.67%o et -66%o, indiquant une dominance des fluides magmatiques avec une probable composante métamorphique. Cet évènement syn-métamorphique (transition D2-D3) est associé à un fort enrichissement en Hg, Te, Mo, Ag, Sb, As, et Se. Le style de cristallisation de l'or dans le gisement de Beattie est une conséquence de la dominance des régimes en systèmes ouverts, tant au niveau de l'incorporation dans le magma de l'arsenic qui contrôle la précipitation de l'or « invisible », que de la circulation tardive de fluides hydrothermaux riches en silice qui sont à l'origine de la remobilisation de l'or. Le gisement de Beattie partage des affinités avec des gisements associés aux intrusions (Intrusion Related Gold Deposit), des gisements épithermaux à tendance neutre à intermédiaire, et des gisements de type mésothermaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Gisement d'or, porphyre Archéen, or invisible, remobilisation de l'or

Cette recherche réalisée dans le cadre d'un projet visant à développer les méthodes de caractérisation des eaux souterraines à l'aide des traceurs isotopiques a été entreprise grâce à un financement du FRQNT (programme partenariats-actions concertées sur les eaux souterraines). Ce projet de maîtrise s'est intéressé à la région de l'Abitibi-Témiscamingue. L'objectif était de quantifier l'apport d'eau souterraine aux tourbières à l'aide du 222Rn. Le 222Rn, radionucléide (demi-vie de 3.82 jours), produit par le 226Ra issu de la chaîne de désintégration de 238U, est un excellent traceur pour étudier les interactions entre les eaux souterraines et les eaux de surface. Les tourbières étudiées sont situées sur les flancs des eskers de Saint-Mathieu-de-Berry et de Barraute, de même que sur la moraine d'Harricana. Les sites expérimentaux ont été instrumentés et caractérisés dans le cadre d'un autre projet de recherche également financé par le FRQNT. L'eau recueillie montre des activités en 222Rn de 2,8 à 34,9 Bq/L dans les eaux des eskers et du socle fracturé archéen au-dessous des plaines séparant les eskers. L'activité en 222Rn varie de 0,02 à 16,59 Bq/L dans les eaux de tourbières. Aussi, les tourbières montrent une bonne corrélation entre l'activité du 222Rn et les ions totaux dissous, et plus particulièrement les ions HCO3-, SO42-, Mg2+ et Ca2+. La relation établie entre le 222Rn et la profondeur permet de conclure que la salinité de l'eau provient en grande partie des eaux des eskers. Un bilan de masse entre les eaux de l'aquifère, riches en 222Rn et les eaux de tourbières appauvries en sels et en 222Rn, permet d'estimer qu'entre 0,03 et 39% de toute l'eau qui alimente les tourbières provient de l'eau souterraine des eskers. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : 222Rn, tourbière, esker, eau souterraine, eau de surface, traçage, Abitibi-Témiscamingue.

The giant Kidd Creek Mine is an Archean Cu-Zn-Ag deposit in the Abitibi Greenstone belt, located in the Superior Province of Canada and is one of the largest known base metal massive sulfide mines in the world with a tonnage of 170.7 Mt (Past production, Resource and Reserve). The massive sulfides in Mine D comprise a number of ore lenses that are interpreted to be the downplunge continuation of the Central orebody from the upper mine. These are referred to as the West, Main, and South lenses. The massive sulfides overlie a silicified rhyolitic unit at the top of a mixed assemblage of rhyolite flows, volcaniclastic sediments and ultramafic flows. The sheared nature of the fragmental units in the hanging wall of the deposit, at depth, illustrates the greater deformation that has occurred than in the upper mine. Metal zonation and the distribution of Cu stringer mineralization suggest that the West and Main lenses may be part of a single massive sulfide body (Main orebody) that has been structurally dismembered. The South Lens is a detached body, separated by late faults. The large Cu stringer zone beneath the West and Main lenses has a thickness of up to 150 metres, and is much broader and structurally remobilized in Mine D partially due to a newly identified series of vertically trending offset faults, that extends along the entire length of the massive sulfide bodies. A number of features of the North, Central and South orebodies in the upper part of the mine (e.g., Se-rich halo around Cu-rich zones) have been recognized in Mine D and provide an important framework for correlating the deep orebodies with the upper levels of the mine. Drilling below the current mine levels indicates that the massive sulfide and Cu stringer zones continue below 10,200 feet (3109 m) and highlight the remarkable continuity of the deposit downplunge with no end in sight. Two main ore suites have been recognized in the upper part of the mine and in Mine D: a low-temperature, polymetallic assemblage of Zn, Ag, Pb, Cd, Sn, Sb, As, Hg, ±Tl, ±W, and a higher-temperature suite of Cu, Co, As, Bi, Se, In, ±Ni. More than 25 different ore minerals and ore-related gangue minerals are present, including Co-As-sulfides, Cu-Sn-sulfides, Ag-minerals, and selenides. The massive ores consist mainly of pyrite, pyrrhotite, sphalerite, magnetite and chalcopyrite, together with minor galena, tetrahedrite, arsenopyrite, and native silver with a quartz and siderite gangue. Despite the high Ag content of the ores, the majority of the massive sulfides are remarkably Au poor except for a local gold zone that has been recognized in the deep mine in association with high-temperature mineralization. The trace elements in the ores exhibit strong zonation and diverse mineralogy. Spectacular albite porphyroblasts, up to 1 cm in size occur in the most Cu-rich ores of Mine D which are coincident with the peak of regional metamorphism and likely represent higher metamorphic or hydrothermal temperatures. Overall the orebodies have remained remarkably similar downplunge. However, unlike the upper part of the mine, pyrrhotite is dominantly hexagonal, only tetrahedrite was observed as the dominant sulfosalt, and magnetite occurs as both blebby porphyroblasts and as abundant intergrowths with sphalerite-chalcopyrite ores and siderite. These characteristics suggest that the deep mine has been subjected to higher metamorphic temperatures, possibly related to depth of burial, and that the original hydrothermal fluids may of had a lower H2S/CO2 and/or higher temperatures.

Thèse (M.Med.Exp.) -- Université Laval, programme extensionné à l'Université du Québec à Chicoutimi, 2004. / Bibliogr.: f. [81]-104. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

The giant Kidd Creek Mine is an Archean Cu-Zn-Ag deposit in the Abitibi Greenstone belt, located in the Superior Province of Canada and is one of the largest known base metal massive sulfide mines in the world with a tonnage of 170.7 Mt (Past production, Resource and Reserve). The massive sulfides in Mine D comprise a number of ore lenses that are interpreted to be the downplunge continuation of the Central orebody from the upper mine. These are referred to as the West, Main, and South lenses. The massive sulfides overlie a silicified rhyolitic unit at the top of a mixed assemblage of rhyolite flows, volcaniclastic sediments and ultramafic flows. The sheared nature of the fragmental units in the hanging wall of the deposit, at depth, illustrates the greater deformation that has occurred than in the upper mine. Metal zonation and the distribution of Cu stringer mineralization suggest that the West and Main lenses may be part of a single massive sulfide body (Main orebody) that has been structurally dismembered. The South Lens is a detached body, separated by late faults. The large Cu stringer zone beneath the West and Main lenses has a thickness of up to 150 metres, and is much broader and structurally remobilized in Mine D partially due to a newly identified series of vertically trending offset faults, that extends along the entire length of the massive sulfide bodies. A number of features of the North, Central and South orebodies in the upper part of the mine (e.g., Se-rich halo around Cu-rich zones) have been recognized in Mine D and provide an important framework for correlating the deep orebodies with the upper levels of the mine. Drilling below the current mine levels indicates that the massive sulfide and Cu stringer zones continue below 10,200 feet (3109 m) and highlight the remarkable continuity of the deposit downplunge with no end in sight. Two main ore suites have been recognized in the upper part of the mine and in Mine D: a low-temperature, polymetallic assemblage of Zn, Ag, Pb, Cd, Sn, Sb, As, Hg, ±Tl, ±W, and a higher-temperature suite of Cu, Co, As, Bi, Se, In, ±Ni. More than 25 different ore minerals and ore-related gangue minerals are present, including Co-As-sulfides, Cu-Sn-sulfides, Ag-minerals, and selenides. The massive ores consist mainly of pyrite, pyrrhotite, sphalerite, magnetite and chalcopyrite, together with minor galena, tetrahedrite, arsenopyrite, and native silver with a quartz and siderite gangue. Despite the high Ag content of the ores, the majority of the massive sulfides are remarkably Au poor except for a local gold zone that has been recognized in the deep mine in association with high-temperature mineralization. The trace elements in the ores exhibit strong zonation and diverse mineralogy. Spectacular albite porphyroblasts, up to 1 cm in size occur in the most Cu-rich ores of Mine D which are coincident with the peak of regional metamorphism and likely represent higher metamorphic or hydrothermal temperatures. Overall the orebodies have remained remarkably similar downplunge. However, unlike the upper part of the mine, pyrrhotite is dominantly hexagonal, only tetrahedrite was observed as the dominant sulfosalt, and magnetite occurs as both blebby porphyroblasts and as abundant intergrowths with sphalerite-chalcopyrite ores and siderite. These characteristics suggest that the deep mine has been subjected to higher metamorphic temperatures, possibly related to depth of burial, and that the original hydrothermal fluids may of had a lower H2S/CO2 and/or higher temperatures.

Greenstone belts are dominated by volcanic rocks with lithogeochemical characteristics that reflect a range of possible geodynamic settings. Many analogies with modern tectonic settings have been suggested. Increasing exploration and comprehensive sampling of volcanic rocks in modern oceans provides the unique opportunity to characterize different melt sources from intraoceanic settings. This thesis examines geochemical data from more than 2850 submarine mafic and more than 2200 submarine felsic volcanic rocks, representing a wide range of settings. The results show significant geochemical variability spanning the full range of compositions of volcanic rocks found in ancient greenstone belts. This diversity reflects complex rift and spreading regimes, variations in crustal thickness, dry melting versus wet melting, mantle mixing and crustal contamination. Highly variable melting conditions are thought to be related to mantle heterogeneities, complex mantle flow regimes and short-lived tectonic domains, such as those caused by diffuse spreading, multiple overlapping spreading centers and microplate breakouts. Systematic differences in the volcanic rocks are revealed by a combination of principal components analysis and unsupervised hierarchical clustering. Rocks from most arc-backarc systems have strongly depleted mantle signatures and well-known subduction-related chemistry. This contrasts with rocks in Archean greenstone belts, which show no, or at least weaker, subduction-related chemistry and stronger mantle enrichment resulting from a less-depleted mantle, less wet-melting, and variable crustal contamination. The geochemistry of the modern volcanic rocks reflects lower mantle temperatures, thinner crust and subduction-related processes of present-day settings. However, rocks that are geochemically identical to those in Archean greenstone belts occur in many modern back-arc basins, such as the Lau Basin. Crustal growth and area-age relationships in the Lau Basin are similar to observed ages and compositions of volcanic assemblages in greenstone belts, such as the Blake River Group of the Abitibi Greenstone Belt. Such settings are recognized as favorable locations for volcanogenic massive sulfide (VMS) deposits, and therefore the particular geochemical signatures of the volcanic rocks are important for enhanced area selection in base and precious metal exploration.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The Round Lake Batholith is a composite granitic intrusion into the Archean metavolcanics of the Abitibi Greenstone Belt, Superior Province. The mafic metavolcanics are mainly high iron tholeiitic basalts of ocean floor origin. The intrusion of the batholith has metamorphosed the metavolcanics to amphibolite grade. Moving towards the contact there is no change in the metavolcanics grain size, but mineralogy changes quickly from the actinolite zone with relict pumpellyite to the hornblende zone. Field evidence as well as thin section and chemical analyses have shown that the dioritic appearing hybrid rock, near the contact, is a product of the mafic meta volcanics assimilation into the batholith. / Thesis / Bachelor of Science (BSc)

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