Mémoire (M.Sc.T.)--Université du Québec à Chicoutimi, 2000. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (D.R.M.)--Université du Québec à Montréal, 2000. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (D.R.M.)--Université du Québec à Montréal, 1999. / Bibliogr.: f. 176-197. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse--Sc. nat.--Strasbourg I, 1981. / Bibliogr. p. 159-166. Résumé en allemand et en anglais.

Th. Univ.--Géochimie--Strasbourg, 1986. / La p. de titre porte 1988 et la mention de dépôt légal 1990. Bibliogr. p. 171-175.

Th. doct.--Géol. du pétrole--Toulouse 3, 1991. / 1992 d'après la déclaration de dépôt légal. Bibliogr. p. 187-196.

Inaug.-Diss.--Mineralogie--Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, 1989. / Résumé en anglais et en allemand. Bibliogr. p. 241-250.

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.

L’évolution progressive des conditions thermiques enregistrées dans les roches métamorphiques suggère que la géodynamique globale est passée d’un régime archéen peu mobile à la tectonique des plaques moderne telle que nous la connaissons. La présence de styles tectonométamorphiques contrastés au Paléoprotérozoïque implique que cette période est clé et transitoire, mais le moment de l’initiation de la transition, sa durée et son expression géologique sont encore largement débattus. Un des éléments de réponse se trouve dans la croûte moyenne à inférieure qui joue un rôle primordial lors de la collision continentale en stabilisant la masse orogénique en réponse au raccourcissement. La quantification du métamorphisme des séquences supracrustales de cet âge sert alors de base à la compréhension des processus accrétionnaires qui s’opèrent au cœur des orogènes en particulier d’âge paléoprotérozoïque, et permet à la fois de discuter du comportement des géochronomètres lors d’épisodes d’anatexie prolongés et d’investiguer la nature des terranes granulitiques. Une approche pétrochronologique quantitative est appliquée sur des séquences supracrustales de l’Orogène Trans-Hudson (OTH), combinant des observations de terrain, de la pétrographie optique, de la microcartographie élémentaire SEM-MLA et microXRF, de la géochimie des éléments majeurs et traces EPMA et LA-ICP-MS, de la modélisation d’équilibres de phases, et de la géochronologie Lu-Hf sur grenat et U-Pb sur zircon, monazite et rutile. Les résultats permettent de définir des chemins Pression-Température-temps-Chimie-Déformation (P-T-t-X-D) et de quantifier le métamorphisme prograde et rétrograde, l’initiation, la durée et les conditions d’épisodes de fusion partielle, ainsi que les taux d’enfouissement et d’exhumation. Finalement, nos résultats permettent d’estimer l’initiation de la collision continentale par un enregistrement métamorphique direct et s’insèrent dans la. Cette thèse s’intéresse au matériel de croûte moyenne provenant du sud-est de la Province du Churchill (SEPC), une branche de l’OTH coincée entre les cratons du Supérieur et Nord Atlantique qui affleure au Québec et au Labrador, Canada. Un échantillonnage ciblé le long d’un transect est-ouest permet de retracer l’histoire tectonométamorphique de la province, principalement affectée par l’épisode orogénique trans-husonien entre ~1900 et 1800 Ma. L’empreinte métamorphique de l’OTH est diachrone d’un bord à l’autre du SEPC, et principalement enregistrée dans les deux ceintures orogéniques du Nouveau Québec et des Torngat. On estime l’âge de la collision continentale à ~1885 Ma dans l’Orogène des Torngat et argumente que la marge occidentale du craton Nord Atlantique n’a pas été remobilisée durant cet épisode. Le collage des domaines de Kuujjuaq et de George, deux blocs crustaux du centre de la province, est daté à ~1836 Ma. La collision continentale dans l’ONQ est estimée autour de 1800 Ma et associée au développement d’une discontinuité tectonométamorphique entre la plaque supérieure de l’Orogène du Nouveau Québec (Domaine de Kuujjuaq) et son propre bassin d’avant-pays (Zone Rachel-Laporte) en réponse au raccourcissement. Une exception métamorphique est enregistrée dans le Complexe de Mistinibi, un des blocs lithotectoniques paléoprotérozoïques du SEPC, où l’épisode granulitique est daté autour de ~2100 Ma. On avancedes arguments pétrochronologiques datant le métamorphisme prograde à ~2150 Ma suivi d’une longue histoire suprasolidus (~55-70 Ma) entre 2140 et 2070 Ma. Nous interprétons que ce domaine a agi comme un bloc restitique rigide placé en position super-crustale lors de l’évènement majeur hudsonien, ce qui a permis de préserver son histoire métamorphique et empêché une remobilisation subséquente. Dans l’ensemble, ce modèle diachrone de collisions et collages crustaux successifs est en accord avec un régime accrétionnaire à collisionnel en contexte modérément chaud. Le SEPC expose alors des caractéristiques communes à des régimes tectoniques archéens et à la tectonique des plaques moderne. / The secular changes of thermal conditions recorded by metamorphic rocks suggest that the Earth’s geodynamic regime transitioned froman Archean stagnant lid toward the modern global plate tectonic regime. The occurrence of contrasting tectonometamorphic styles during the Paleoproterozoic Era imply that this time period was a pivotal point but the timing, duration and geological expression of this geodynamic transition are still debated. Some of the answers occur in the middle-to-lower crustal rock record which plays a major role during collision as it accommodates the shortening and stabilizes the whole orogenic structure. Thus, themetamorphic record of supracrustal sequences constitutes a direct window on the accretionary processes that occur in the core of Paleoproterozoic orogens and the nature of granulitic terranes. We apply a systematic integrated petrochronology approach that combines field work; optical petrography; SEM-MLA and micro XRF mapping; EPMA and LA-ICP-MS major and trace element chemistry; phase equilibria modeling; and Lu-Hf garnet and U-Pb zircon, monazite, rutile geochronology on supracrustal sequences from the Paleoproterozoic Trans-Hudson Orogen (THO). The results are integrated interm of quantitative PressureTemperature-time-chemistry-Deformation (P-T-t-X-D) paths that enable to asses prograde and retrograde metamorphic conditions, on set, duration and conditions of anatexis, burial and exhumation rates, and to discuss the behaviour of geochronometers during long-lived anatexis episodes. Our results also provide a robust framework to date the continental collision initiation by direct prograde metamorphic record. This thesis investigates mid-crustal material from the Southeastern Churchill Province (SECP), a branch of the THO squeezed between the Superior and North Atlantic cratons that outcrops in Québec and Labrador, Canada. A systematic sampling along a west-to-east transect of the SECP serves as the basis for deciphering its tectonometamorphic history, mainly related to the THOepisode at ~1900-1800 Ma. The THOmetamorphic imprint is diachronous from one side of the SECP to the other, and principally recorded in the New Quebec (NQO) and Torngat (TO) orogenic belts bounding the province. We argue that continental collision in the TO was initiated at c. 1885 Ma and that the occidental margin of the North Atlantic Cratonwas not remobilized during this event. We date the collage and amalgamation of the Kuujjuaq and George River domains, two lithotectonic blocks in the centre of the province, at 1836 Ma. We estimate the continental collision in the NQO at 1800 Ma and highlight the presence of a tectonometamorphic discontinuity between the upper plate of the NQO (Kuujjuaq Domain) and its own foreland basin (Rachel-Laporte Zone) that developed as a response to the horizontal shortening. A metamorphic exception is recorded in one of the Paleoproterozoic lithotectonic blocks, the Mistinibi-Raude Domain, whose granulitic episode is estimated around ~2.1 Ga. We provide petrochronologic arguments for subsolidus prograde metamorphism at ~2150 Ma, and a long-lived mid-crustal partial melting history from 2140 to 2070 Ma (~55-70 Myr). We interpret that this domain has acted as a rigid restitic block in a superstructural position during the 1.9-1.8 Ga THO, which has prevented its remobilization and any loss of its early metamorphic record. This diachronic model of successive collisions and crustal amalgamations agrees with an accretionary to collisionnal tectonic regime in a moderate thermal environment. The SECP exposes metamorphic and architectural features from Archean and modern plate tectonic regimes.

Les coûts de broyage dans l'industrie minière représentent une grande dépense pour une usine de traitement de minerai. En effet, ceux-ci peuvent atteindre plus de 50% des coûts énergétique du traitement. Le broyage pourrait être optimisé par une meilleure connaissance de la distribution spatiale de la broyabilité des massifs rocheux. Sur les sites miniers, on caractérise habituellement la broyabilité d'un gisement par des tests d(^ broyage sur des échantillons prélevés à plusieurs endroits dans la mine. Cependant, puisque ces tests sont coûteux, relativement peu de roc est ainsi caractérisé. Par ailleurs, certaines informations géologiques et géotechniques sont abondantes et facilement accessibles sur les sites miniers. Ce mémoire vise d'une part à montrer les relations statistiques entre les différentes méthodes usuelles de caractérisation de la roche intacte dans les opérations minières, et d'autre part à démontrer comment le modèle de blocs contenant l'information géologique référencée peut être utilisée pour maximiser notre connaissance de la broyabilité d'un gisement. Pratiquement, ce mémoire étudie les liens entre les résultats des méthodes de caractérisation de la roche en broyage, en mécanique des roches (propriétés du roc intact) et en géologie de 13 échantillons de minerai d'or qui proviennent de deux fosses de la mine Troilus : la fosse 87 et la fosse J4. Les échantillons, qui ont été caractérisés dans le cadre de ce projet, ont été prélevés de 3 trous de forage et de 2 niveaux d'exploitation de la fosse 87, de 3 trous de forage de la fosse ,J4, et de l’alimentation du broyeur en provenance de la fosse 87 (!t de la fosse J4. Ces échantillons ont été prélevés avant la définition du projet de maîtrise. Ils ont été prélevés dans le cadre d'une caractérisation métallurgique de certaines zones de la mine Troilus. Le premier travail réalisé dans le cadre de ce projet a été la caractérisation géologique des échantillons. Cette caractérisation des échantillons a été réalisée sur la base de la description visuelle du type de roche, de la quantité des minéraux majeurs et sur la base des valeurs de facteur de qualité de la roche RQD. Les résultats de la caractérisation géologique ont démontré que les échantillons testés provenaient de deux types de roches : la diorite et la roche intrusive felsique. Les valeurs de RQD ont montré que le massif de Troilus est de bonne qualité. Le deuxième travail a été la caractérisation de la broyabilité des échantillons. Les tests de broyabilité qui ont été choisis sont le test de Bond pour le broyage à boulet, le test de Bond pour le broyage à barres, le test de Bond à basse énergie qui permet de calculer l'indice Wic, le test d'impact qui permet d'évaluer la résistance à l'impact A*b et le test d'abrasion qui permet d'évaluer la résistance à l'abrasion ta- Les résultats de ces tests ont démontré que : - Le minerai de Troilus présente une résistance faible au broyage fin, une valeur élevée de Wic, une résistance à l'impact et à l'abrasion élevée. - La roche diorite est plus résistante au broyage fin et l'impact à faible énergie que le mélange de roche diorite et roche felsique. - La roche diorite est moins résistante à l'impact (A*b) et à l'abrasion {ta) que le mélange de diorite et de roche felsique. - Pour chaque type de roche, les indices de broyages présentent des corrélations acceptables. Le troisième travail a été la caractérisation de la roche par les tests de mécanique de roche. Les tests de mécanique des roches qui ont été choisis sont le test de la résistance en compression uniaxiale, le test de la résistance en tension et le test du double poinçonnement. Les résultats de ces tests ont montré que : - la résistance à la compression est variable pour un même échantillon et pour un même type de roche. - la roche diorite présente un indice de double poinçonnement inférieur au mélange de roche diorite et roche felsique. - la résistance en tension de la roche diorite est inférieure à celle du mélange diorite et roche felsique. - La résistance en tension et l'indice de double poinçonnement ne présentent pas une forte corrélation avec la résistance en compression uniaxiale. - La résistance en tension est fortement corrélée avec l'indice de double poinçonnement dans le cas du mélange. - La résistance en tension est fortement corrélée avec la compression uniaxiale pour les deux types de roches. L'analyse globale des résultats des tests de la broyabilité et des tests de mécanique des roches montre que : - La compression uniaxiale et la résistance en tension de la roche diorite sont liées à sa résistance à l'impact. - L'indice Wi BM est lié avec la résistance en compression uniaxiale et avec l'indice de double poinçonnement du mélange diorite et roche flelsique. - La broyabilité (A*b et i„ ) est liée au RQD moyen dans le cas où le RQD est défini par les 4 valeurs localisées à moins de 30m. - Les roches qui proviennent d'un massif rocheux de bonne qualité résistent mieux à l'impact et à l'abrasion. L'intégration de la relation entre le facteur RQD et les deux résistances de la roche (à l'impact et à l'abrasion) dans le modèle de blocs a permis d'attribuer la broyabilité aux différents blocs d'une fosse conceptuelle. Cette dernière application a montré qu'il est possible d'utiliser le modèle de blocs et l'information géologique disponible pour représenter la distribution dans l'espace de la broyabilité d'une mine à ciel ouvert.