Hydrothermal systems on active volcanoes can be studied through characterization of the emitted fluids and surface discharges using major element and isotopic compositions of fumaroles and thermal springs within the volcanic area. This thesis aims at understanding the geochemistry of the existing hydrothermal systems of Kanlaon, Biliran and Bulusan volcanoes in the Philippines and the contribution of magma degassing in the formation of fluids circulating within the hydrothermal system. This study also aims at improving the geochemical monitoring program of PHIVOLCS by suggesting parameters to use in evaluating the volcano’s activity and their evolution that may lead to volcanic unrest.Kanlaon volcano’s extensive hydrothermal system evolved into two distinct hydrothermal systems independent of each other. A mature hydrothermal system represented by Pataan thermal area is characterized by neutral Na + K chloride (bicarbonate) fluids and an immature system, represented by Hagdan is characterized by the presence of acid-sulfate waters. Chemical and isotopic analyses were performed on thermals waters to classify the samples that are linked to the existence of these two hydrothermal systems. Using Cl-SO4-HCO3 relative abundances, Kanlaon’s thermal waters are classified as acid sulfate, acid sulfate-chloride, neutral chloride, and neutral bicarbonate waters. The linear trend formed by Na + K and Cl of Pataan and Mambucal samples can be explained by groundwater/meteoric dilution. This is consistent with the light sulfur isotopic signatures between δ34S = -3.4 ‰ and +1.2 ‰ of the mature hydrothermal system. This implies that the origin of sulfur is linked to the surficial oxidation of H2S. In contrast, the immature hydrothermal system shows significantly heavier sulfur isotopic composition (δ34S = +8.2 ‰), which indicates that sulfur may have originated from the disproportionation of magmatic SO2 or from the fractionation between hydrothermal sulfate and sulfide (SO42-/H2S) pairs that have achieved isotopic equilibrium.On Biliran Volcano, the area of Vulcan thermal grounds exhibits the greatest thermal activity. Thermal waters of Biliran are classified into 6 types based on their geochemistry and location on the ground. Location 1 is composed of summit springs and location 2-6 are springs found along the periphery of the volcano with varying distances from the summit springs. Immature waters are discharging from the springs located at the summit. These are the acid sulfate-chloride waters. The high concentration of SO42- and Cl- is a clear indication of the presence of magmatic HCl, H2S, and SO2. The high δ34S (+14.7 ‰ to +26.6 ‰) values suggest that these fluids were formed from the disproportionation of magmatic SO2. The acidity of the summit springs is coming from the HCl which is a contribution from the degassed magma at depth. Mature neutral (SO42- - HCO3-) Cl springs are found away from the summit moving towards the margins of the neutralization zone. Neutral Cl fluids evolved from progressive neutralization of previously acidic fluid by water-rock interaction that migrated laterally and emerged as bicarbonate waters in the periphery of the volcano. Mt. Bulusan hydrothermal system is complex and tends to show the signature of a deep neutral Cl fluid. Based on Cl and SO42-, there are two groups of springs and these are found in two different locations. Type I springs are located on Mt. Bulusan close to the crater. The predominance of HCO3- and SO42- can be associated with shallow interactions and processes (i.e. boiling of hydrothermal fluids producing steam) that modify the fluid of meteoric in origin. Major gases such as CO2(g) and H2S(g) are incorporated in the groundwater via condensation. Type II springs are located on the periphery of the volcano, far from the location of Type I springs. These springs are characterized by the presence of Cl- and HCO3- ions at concentration levels greater than SO42- concentrations. The low solubility of CO2 allows the gas phase to be transported over long distances and converted to HCO3-. The origin of Type II fluids can either be through adsorption of CO2-bearing gases, or condensation of CO2-rich geothermal steam. The proximity of one Type II spring to sea level can have a bearing on the origin of Cl- in the fluids, but the fact that all Cl- composition of these springs are quite uniform, this means that the chloride must have come from one source and that it is highly unlikely to receive any contribution from seawater. This is also supported by the Cl/B and Cl/Li composition of Type II springs. Mt. Bulusan does not have ‘pure’ neutral chloride water signature but rather a mixture of neutral Cl waters and HCO3-rich waters. / Le travail de thèse est consacré à l’étude de systèmes hydrothermaux de volcans actifs qui ont été caractérisés grâce à l’étude géochimique (éléments majeurs et composition isotopique) des fluides hydrothermaux émis en surface de zones volcaniques. L’objectif principal de la thèse est l’interprétation de la composition géochimique des fluides hydrothermaux présents dans 3 systèmes actifs :les volcans Kanlaon, Biliran et Bulusan aux Philippines. Cette étude a également pour but d’améliorer le programme de monitoring de l’activité volcanique du PHIVOLCS (Philippine Institute of Volcanology and Seismology) en proposant des paramètres géochimiques utiles à l’évaluation de l’état d’activité d’un volcan et qui peuvent également fournir de signaux précurseurs d’une activité éruptive. Dans le cas du Volcan Kanlaon, la présence de deux systèmes hydrothermaux distincts a été mise en évidence grâce à l’analyse géochimique et isotopique des eaux thermales présentes dans le massif volcanique. Un système hydrothermal « mature » caractérisé par des fluides neutres chlorures (Na+K/Cl) est présent sous la zone hydrothermale de Pataan. Le deuxième système hydrothermal, situé dans la zone de Hagdan, présente au contraire des propriétés d’un système « immature » dominé par des fluides de type acide sulfate. En comparant les abondances relatives en Cl-SO4-HCO3, différents types de composition de sources thermales sont observées :acide sulfate, acide sulfate-chlorure, neutre chlorure et neutre bicarbonate. La corrélation linéaire qui existe entre les alcalins (Na+K) et les chlorures dans les échantillons de Pataan et de Mambucal suggère une origine identique et un processus de simple dilution par des eaux d’origine météoritique. D’autre part, la signature isotopique des sulfates à Mambucal avec une gamme de valeurs de δ34S entre -3.4 ‰ et +1.2 ‰ est typique de l’oxydation à proximité de la surface de l’H2S et tend à confirmer le caractère « mature » du système hydrothermal. La signature isotopique contrastée des sulfates de Hagdan avec un δ34S = +8.2 ‰ suggère que l’origine du soufre dans ce système « immature » pourrait être liée soit à la disproportionation du SO2 d’origine magmatique soit résulté d’un fractionnement isotopique à l’équilibre au niveau du sytème hydrothermal de la paire SO42-/H2S.Dans le cas du volcan Biliran, l’activité hydrothermal principale est située dans la zone sommitale de Vulcan. 6 types de composition géochimique différents ont été mis en évidence. Dans la zone sommitale de l’édifice volcanique, des eaux « immatures » de type acide sulfate-chlorure ont été identifiées. Les concentrations élevées en SO42- et Cl- suggèrent une contribution magmatique et la présence de HCl, H2S and SO2 émis par le dégazage d’une intrusion magmatique superficielle. Les valeurs élevées en δ34S (+14.7 ‰ à +26.6 ‰) suggèrent clairement que les sulfates proviennent de la réaction de disproportionation de SO2 d’origine magmatique. D’autre part, les valeurs d’acidité de ces sources sont nettement corrélées à l’abondance des chlorures et donc à la contribution d’HCl gazeux d’origine magmatique. En périphérie de la zone sommitale, les sources chaudes sont caractérisées par des eaux « matures » de type (SO42- - HCO3-) + Cl- dont l’acidité est largement neutralisée. Des fluides neutre chlorures provenant de la neutralisation progressive de fluides acides par interaction avec les roches encaissantes et enrichis en bicarbonates sont également présents dans les zones périphériques du volcan Biliran.Le système hydrothermal du Mt. Bulusan est complexe mais tend à révéler la présence d’un réservoir profond de composition neutre chlorure. Deux groupes de sources chaudes distincts sont présents dans deux zones distinctes de l’édifice volcanique. Sur base des compositions en Cl et SO42-, deux groupes distincts de sources chaudes ont été observées. Le type I, localisé à proximité du cratère du Bulusan, est caractérisé par la prédominance de HCO3- et SO42- et pourrait résulter de la condensation et dissolution de vapeurs (H20(g), CO2(g) et H2S(g)) essentiellement hydrothermales par des eaux superficielles d’origine météoritique. Le type II, observé beaucoup plus en périphérie de l’édifice volcanique, se distingue par l’abondance des ions Cl- et HCO3- qui dominent largement les concentrations en SO42-. L’origine des sources chaudes de type II est liée à la condensation/dissolution de vapeurs hydrothermales riches en gaz carbonique, le CO2 ayant, en raison de sa plus faible réactivité chimique, la faculté de diffuser latéralement sur de longue distance au sein d’un édifice volcanique. La proximité de certaines sources de type II avec la mer tend à suggérer une origine marine pour le chlore. Cependant, le même type II est également observé à grande distance de la mer où une contribution marine est difficilement envisageable. D’autre part, les compositions relatives en Cl/B and Cl/Li des sources de type II ne semblent pas compatibles avec une origine marine. Aucune composition de fluide « mature » de type neutre chlorure n’a été observée, l’origine des fluides de type II pourrait cependant résulter d’un mélange entre des eaux enrichies en HCO3- et des eaux neutres chlorures. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La Sous-province de Pontiac est localisée au sud de la Sous-province de l’Abitibi dans la Province du Supérieur. Les roches sédimentaires sont caractérisées par un gradient métamorphique barrovien croissant du nord au sud de la zone à biotite, à grenat et à staurotide. L’accrétion de la Sous-province de Pontiac à la Sous-province de l’Abitibi est attribuée à une zone de subduction archéenne mais peu de travail a été fait pour caractériser son évolution en pression-température-temps (P-T-t) afin de tester cette hypothèse et déterminer la relation temporelle avec la minéralisation aurifère. La fabrique régionale est caractérisée par une foliation de biotite lépidoblastique. La croissance des porphyroblastes de grenat et de staurotide est tardi- à post-cinématique par rapport cette fabrique. Le coefficient de partage du Fe-Mg entre la bordure du grenat et la biotite n’est pas significativement différent entre la zone à grenat et à staurotide tout comme les estimés de température faits par le géothermomètre du Ti dans la biotite. La modélisation par pseudosection avec eau saturée des conditions de P-T d’équilibre chimique des coeurs de grenat a permis de contraindre leur croissance à 550-600 ⁰C et 5-6 kbar lors d’un parcours métamorphique prograde dans un chemin P-T horaire. La datation Lu-Hf de trois échantillons de grenat provenant de la zone à staurotide a permis de définir un âge de 2657 +/- 7 Ma correspondant à ces conditions métamorphiques. Ces résultats démontrent que l’évènement de minéralisation en Au du gisement Canadian Malartic, avec un âge précédemment publié de 2664 Ma par Re-Os sur molybdénite, est au moins plus jeune ou synchrone aux conditions de croissance du grenat dans la zone à staurotide. Cet âge de croissance de grenat permet aussi de mettre en doute le contexte tectonique de prisme d’accrétion employé pour expliquer la relation entre les Sous-provinces de Pontiac et d’Abitibi. / The Pontiac Subprovince is located in the Superior Province, south of the Abitibi Subprovince. The metasedimentary rocks are characterized by a Barrovian metamorphic gradient increasing from north to south from biotite zone, to garnet zone and to staurolite zone. The Pontiac Subprovince interpreted as an accretionary wedge that was tectonically docked to the Abitibi Subprovince during Archean subduction, however, few studies have attempted to characterize its pressure-temperature-time path to test this hypothesis and little is known about the timing relationship between regional metamorphism and the Au mineralization. The regional fabric is defined by an E-W, NW-SE lepidoblastic ductile foliation in which garnet and staurolite porphyroblasts are interpreted to be late- to post-kinematic with the rare occurrence of syn-kinematic staurolite growth. The garnet-biotite Fe-Mg partitioning coefficient geothermometer is not significantly different between the garnet and the staurolite zone. Similarly, Ti in biotite geothermometry does not suggest different temperature of equilibration between the biotite, garnet and staurolite zone. Pressure and temperature (PT) forward thermodynamic modelling with a water saturated pseudosection yielded conditions of 550-600 ⁰C and 5-6 kbar during a prograde, clock-wise P-T path. Lu-Hf dating of garnet from three outcrops within the staurolite zone yielded an age of 2657 +/- 7 Ma that is inferred to be representative of these conditions. The results of this study imply that the Canadian Malartic mineralization event, previously dated at 2664 Ma with Re-Os on molybdenite, is younger or synchronous with the garnet growth condition in the staurolite zone next to the ore body. The age of garnet growth calls into question the accretionary prism tectonic model currently explaining the contact between the Abitibi and Pontiac Subprovinces.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'évolution géochimique de la terre doit être abordée par l'étude de sections crustales et de réservoirs mantelliques de différentes compositions à différentes époques géologiques. Ce type de travail doit se concentrer sur révolution d'une suite de roches d'un âge particulier et la comparer ensuite avec des suites d'autres époques géologiques. Le travail présenté dans cette thèse de doctorat se focalise sur des séquences du Protérozoique inférieur (1.8 - 2.0 Ga). Cette époque représente une importante période d'accrétion et de croissance globale des boucliers continentaux. Les articles présentés dans cette thèse traitent de révolution magmatique, ainsi que de 1'accrétion crustale à l'intérieur de l'Orogène de l'Ungava (nord du Québec) d'âge Protérozoïque inférieur. Caractériser la composition de la croûte continentale est essentiel pour comprendre révolution géochimique de la terre. Cet aspect est l'objet du premier chapitre de la thèse, ce dernier décrivant la géologie et la géochimie du terrane de Narsajuaq. Ce terrane représente la racine d'un complexe magmatique d'arc du Protérozoïque inférieur soudé à la marge de la Province du Lac Supérieur vers 1.82 Ga. Le terrane de Narsajuaq est constitué de quatre suites plutoniques différentes couvrant à elles seules plus de 150 Ma d'activité magmatique. Les plutons les plus âgés du terrane de Narsajuaq se trouvent dans la suite "Cape Smith". Celle-là contient des intrusions représentant plus de 60 Ma d'activité plutonique, de 1898 à 1839 Ma. Les plutons de la suite "Cape Smith" sont de composition dioritique, tonalitique et granitique, d'affinités essentiellement calco-alcalines, avec quelques échantillons tholéiitiques. Des enrichissements faibles à modérés de LILE (les éléments hygromagmatophile) et de terres rares, ainsi que des anomalies négatives de Nb et Ti caractérisent ces plutons. La signature isotopique de cette suite est bien définie avec e^ inidal = +3.2 à +1.5 et un rapport 87Sr/86Sr, de 0.7020 - 0.7024. Les plutons de cette suite ont été formés par fractionnement d'une source mantellique légèrement enrichie en LILE et terres rares légères, accompagnée d'une faible composante de contamination crustale attribuée à la subduction de sédiments. Ces plutons recoupent surtout la croûte océanique mafique des Groupes de Watts, Parent et Spartan. La suite dominante du terrane de Narsajuaq, nommée "Older suite", est formée d'une séquence rubanée de dionte-tonalite-granite. Cette séquence présente des concentrations plus élevées et plus variables de LILE et de terres rares que la suite "Cape Smith". Les compositions isotopiques de la "Older suite" sont aussi plus variables que celles de la suite "Cape Smith", avec un e^ initial de +4.0 à -10.7 et un rapport 87Sr/86Sr, de 0.7025 - 0.7048. La "Older suite", mise en place de 1863 à 1844 Ma, est en partie contemporaine de la suite "Cape Smith", n’est postulé que la "Older suite" a été formée sur un fragment de croûte continentale archéene ayant interagi avec des magmas ascendants, produisant ainsi le large spectre de signatures géochimiques et isotopiques observé. Une série de plutons homogènes de tailles kilométriques recoupe la "Older suite" et constitue la suite nommée "Younger suite". Ces plutons ont été mis en place principalement de 1836 à 1821 Ma, avec une série plus jeune se présentant sous forme d'épanchements granitiques très étendus datant de 1803 -1800 Ma. La "Younger suite", composée de plutons de diorite, tonalité et granité, a une signature isotopique et géochimique similaire à la "Older suite". Cependant, les valeurs de e^ initial et de 87Sr/^ Sr, varient plus largement dans la "Younger suite". Ces deux suites de roches semblent avoir une une pétrogénèse et une évolution globalement similaire. Une série distincte de plutons de monzodiorite située presque exclusivement dans la "Younger suite", contient des concentrations très élevées de LILE et de terres rares légères, et a des patrons de terres rares très fractionnés. La fusion pardelle d'une source mantellique enrichie peut expliquer leur signature géochimique. Nous suggérons que la fusion partielle résulte de la délamination d'une plaque subductée, combinée à la remontée de manteau asthénosphénque. Ce dernier aurait été modifié par la subduction, après une0 vil inversion de la géométrie de la zone de subduction entre 1844 et 1836 Ma. Les plutons granitiques les plus jeunes de la "Younger suite" (IVUJ et CNF) contiennent de fortes concentrations de LILE et de terres rares légères. Ils ont des compositions isotopiques qui indiquent un apport significatif d'une composante cmstale (e^d = -4.9 à -6.2 (FVUJ) et -17.5 à -18.5 (CNF)). Ces granites furent mis en place durant les étapes tardives de l'accrétion de l'arc magmatique sur la marge de la Province du Lac Supérieur. Leur generation est attribuée à la fusion partielle de la croûte, causée par l'épaississement tectonique et par l'inïïux de fluides au métamorphisme rétrograde subi par la croûte. La suite nommée "Late suite" se compose d'une série de dykes de syénogranite pegmatitique non-métamorphisés et non-déformés. Ceux-ci recoupent toutes les unités de l'orogène ainsi que de rares plutons granitiques situé essentiellement dans le terrane de Narsajuaq. Cependant, il est à noter que seul un pluton granitique recoupe toute les unités tectono-stratigraphiques. Les dykes de pegmatite ont été mis en place il y a 1758 Ma, alors que les plutons granitiques semblent légèrement plus jeunes, un pluton ayant été daté à 1742 Ma. Une étude géochronologique détaillée de ce pluton (pluton du Lac Duquel) est l'objet du chapitre 4. Cette étude, effectuée à l'aide de la technique de l'abladon par laser ICP-MS, a permis l'identification de zircons hérités, ayant des âges de 1.7 à 3.2 Ga. Plus de 80% de ces âges correspondent à ceux des roches environnantes. Cette étude géochronologique illustre le potentiel de la méthode d'analyse de l'ablation par laser ICP-MS pour déterminer l'histoire crustale d'un pluton granitique. Les données géochimiques, isotopiques et géochronologiques des plutons de la "Late suite" indiquent que l'anatexie crustale est le principal mécanisme ayant produit ces plutons. J Une section crustale composite de 15-20 km d'épaisseur du terrane de Narsajuaq est présenté. Les roches platoniques et sédimentaires de Narsajuaq représentent une section de profondeur intermédiaire d'une croûte d'arc magmatique du Protérozoique inférieur. La parde supérieure de la section crustale est manquante. Cependant, les roches volcaniques du Groupe de Parent pourraient représenter cette dernière. Les métasédiments du Groupe de Sugluk, ainsi que les grandes intrusions granitiques, sont plus abondants vers le sommet de la section crustale, alors que les plutons mafiques sont plus communs vers la base de la section. La détermination de la composition géochimique composite du terrane de Narsajuaq est en cours. Le but est de comparer la composition globale de cette croûte du Protérozoïque inférieur avec des sections de croûtes archéennes et phanérozoïques, afin d'évaluer les variations géochimiques séculaires, au cours du Précambrien principalement, et un particulier à la transition Archéen-Protérozoïque. Une décroissance du rapport (La/Yb)n et un appauvrissement global des terres rares lourdes documentées dans les roches post-Archéennes sont corroborées par les données de la présente étude. Ces variations résulteraient d'un changement fondamental du processus de génération magmatique, allant de la fusion de plaques subductées jusqu'à la fusion du manteau sus-jacent, conséquences du refroidissement séculaire de la terre. Nous désirons poursuivre l'investigation de ces variations géochimiques temporelles pour pouvoir, entre autres, évaluer la signification de la transition Protérozoïque-Archéen. <J Une évaluation des réservoirs mantelliques présents durant la formation des roches de l'Orogène de l'Ungava est l'objet du chapitre 3. Le rifting du socle de la Province du Lac Supérieur, vers 2.04 Ga, a conduit au développement d'une séquence de marge de rift volcanique et d'un bassin océanique caractérisés par de volumineux épanchements magmatiques. Quatre suites distinctes de roches volcaniques furent mises en places durant plus de 100 Ma, reliées à la présence de différents manteaux et réservoirs crustaux (manteau appauvri, manteau enrichi et croûte continentale). Les suites associées avec le rifting continental et le développement d'une marge volcanique incluent: (l) les basaltes continentaux contaminés par la croûte de la Formation Eskimo et du Groupe de Povungnituk occidental et central; (2) les laves mafiques de la Formation de Flaherty, du Groupe de Povungnituk oriental et certaines laves du Groupe de Watts qui ont une signature géochimique et isotopique légèrement enrichie; et (3) les laves alcalines de Povungnituk, hautement enrichies. Durant le développement d'un bassin océanique, un quatrième groupe a été mis en place, comprenant des basaltes magnésiens et des basaltes komatiitiques du Groupe de Chukotat, Des d'Ottawa et quelques échantillons du Groupe de Watts qui ont des compositions géochimiques et isotopiques similaires aux N-MORB. La gamme de compositions magmadques des roches mises en place durant l'événement de rifting et de génération du bassin océanique, procure une fenêtre du manteau à 2.0 Ga et nous permet de définir les compositions des réservoirs mantelliques: pour le manteau appauvri (e^ = +4.5 à +5.5); et pour le manteau enrichi (e^ = +2.5 à +3.5). Le rifting continental peut être associé, ou être contemporain, à l'arrivée d'un diapù- mantellique ayant donné naissance au Groupe de Povungnituk ainsi qu'aux formations d'Eskimo et de Flaherty. La fusion à l'intérieur du diapir mantellique pourrait avoir produit la signature de manteau enrichi des roches, avec contamination crustale superposée à la formation d'Eskimo et au Groupe de Povungnituk occidental. La rupture complète de la croûte a abouti à l'ouverture d'un bassin océanique, dans lequel les Groupes de Watts, de Chukotat et les Iles Ottawa ont été déposés. La plupart de ces roches ont été dérivées du réservoir mantellique appauvri. Cependant le Groupe de Watts contient des laves ayant des caractéristiques de manteau appauvri et enrichi, indiquant l'existence synchrone de ces réservoirs. Un réservoir additionnel qui a servi de source au magmatisme de type arc a aussi été documenté, sur la base des compositions géochimiques et isotopiques des magmas les plus primitifs du terrane de Narsajuaq. Ce réservoir a une composition isotopique de Nd similaire au manteau appauvri. L'étude plus approfondie des différents magmas du terrane de Narsajuaq, présentée au chapitre 2, suggère qu'un réservoirs mantellique enrichi a aussi été impliqué dans la génération des magmas de type arc, c'est à dire dans la formation des monzodiorites de la "Younger suite". Cependant, il est postulé que cet enrichissement était de nature locale, directement relié aux processus de subduction actifs en ce temps. Les similarités chimiques et isotopiques entre les magmas protérozoïques étudiés ici et les magmas contemporains suggèrent que l'interaction entre manteau appauvri, manteau OIB et manteau sub-continental pendant le Protérozoïque est semblable à la situation actuelle. Les processus magmatiques sont donc continus au cours du temps. L'existence de ces réservoirs mantelliques il y a 2.0 Ga, indique de plus que les processus tectoniques et géochimiques responsables de leur origine existaient déjà en ce temps. Le recyclage manteau-croûte aurait donc été actif il y a plus de 2.0 Ga.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Dans le cadre de ce mémoire, deux volcans nicaraguayens ont été étudiés. Tous deux sont situés dans la chaîne volcanique d'Amérique Centrale, dans la partie ouest du Nicaragua, proche de l'Océan Pacifique. Telica est un stratovolcan situé à 12.603° N and 86.845° W dans le sud-ouest du Nicaragua. Il fait partie d'un complexe volcanique composé de plusieurs édifices (Santa Clara, Cerro Aguero et San Jacinto) situés dans la chaîne des Marabios. Le cône volcanique est pentu et contient un cratère de 700 m de diamètre et d'environs 120 m de profondeur. Les roches du complexe volcanique de Telica consistent en un chevauchement de coulées de lave, de tephras, de dépôts alluvionnaires et de lahars. L'activité volcanique à Telica depuis la conquête espagnole consiste en des périodes allongées d'émission de soufre et de nombreuses petites éruptions stromboliennes et phréatiques. Une augmentation de l'activité sismique est présentement en cours depuis 1996, le nombre d'événements étant passé de 100/jour à 220/jour entre le mois de décembre 1996 et le mois de juin 1997. Le dégazage du volcan reste très faible pendant cette période. Le volcan Masaya est situé à 11.984° N et 86.161° W, 25 km au sud-ouest de Managua, capital du Nicaragua. Il fait partie de la caldeira de Masaya qui a des dimensions de 11.5 km par 6 km allongée selon une direction nord-ouest et sud-est, parallèlement à la chaîne volcanique. Dans la caldeira, une série d'évents en forme semi-circulaire se sont développés après la formation de la caldeira; ce sont les cônes de Masaya, de Nindiri, de Comalito, de Cerro Montosa et d'Arenal. Des cratères d'effondrement se sont formés dans les deux cônes principaux (Masaya et Nindiri): Santiago, Masaya, Nindiri et San Pedro. Santiago est présentement en phase de dégazage intense depuis 1993, il rejette dans l'atmosphère plusieurs centaines à quelques milliers de tonnes de S02 par jour. Durant les 150 dernières années, Masaya a connu plusieurs épisodes de dégazage semblable de façon cyclique. Deux coulées de lave se sont produites dans la caldeira: en 1670, d'un débordement du lac de lave de Nindiri au nord, et en 1772, d'une fissure sur le flanc nord-est du cône de Masaya.

La région de Moose Mountain, située dans la cordillère canadienne au sud de l’Alberta à 50 km à l’ouest de Calgary, est étudiée depuis plusieurs années par les compagnies pétrolières et gazières. Deux champs d’hydrocarbures contenus dans la formation carbonifère de Turner Valley sont exploités dans la région. Les réservoirs se retrouvent dans des écailles de chevauchement, des plis de propagation et des plis de décollement. Le cœur de la structure étudiée, l'anticlinal de Moose Mountain est interprété comme étant un pli de décollement (Newson et Sanderson, 2000). Ce travail de recherche est l'un des seuls à faire l’étude d'un type de piège affleurant en surface. Les travaux de terrain ont permis de réaliser une carte géologique en trois dimensions ainsi que huit nouvelles coupes structurales. Ces coupes ont ensuite servi pour l’élaboration d'un modèle structural 3D de la zone (Massé, 2003), qui a permis de mieux comprendre la géologie, la géométrie et l’évolution cinématique de la région en plus de permettre de valider les travaux de cartographie. La cartographie et l'analyse structurale de la région ont révélé que les rétrochevauchements ont joué un rôle majeur dans l'édification de la structure anticlinale de Moose Mountain. Les relations entre les plis, les chevauchements et les rétrochevauchements démontrent qu'ils sont contemporains. La zone de plis et de failles, située au centre de la région, est un bel exemple de réservoir subtil. Les plis secondaires sont des plis de propagation associés au flanc ouest de la zone triangulaire résiduelle de Moose Mountain. Ces anticlinaux sont très fracturés et grandement affectés par les rétrochevauchements associés à une zone triangulaire. La présence de ces nombreux rétrochevauchements affecte également la migration des fluides et la géométrie des réservoirs subtils, principaux pièges de la région. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2019

Le bassin du Belt-Purcell est connu pour le gîte de type SEDEX de Sullivan et ses veines à Ag-Pb-Zn. Les veines du bassin de Purcell sont classées en trois types : 1) riches en Pb-Zn composées de sphalérite, galène, pyrrhotite, freibergite et pyrite; 2) riches en Pb-Ag-Cu-Au et composées de galène, pyrite, freibergite et d’or et; 3) veines et remplacements riches en Ag-Pb-Zn et composées de sphalérite, galène, pyrite et freibergite. La datation Ar/Ar de séricite hydrothermale du gîte de Type 3 Ptarmigan donne un âge de 133,1 ±0,7 Ma. Le soufre des veines de Type 1 et 2 encaissées par les roches du Purcell inférieur provient du lessivage de la pyrite bactériogénique disséminée. Le soufre des veines et remplacements de Types 2 et 3 encaissées par les roches du Purcell supérieur est issu de la dissolution de nodules de sulphates contenus dans les carbonates suivi par une réduction thermochimique. Les veines ont été formées par des fluides hydrothermaux métamorphiques générés durant deux périodes : 1) veines de Type 1 au cours du Protérozoïque contenant du plomb non-radiogénique et; 2) veines et replacements de Types 2 et 3 au cours du Mésozoïque (Crétacé ou Tertiaire) contenant du plomb radiogénique. / The Belt-Purcell Basin hosts the world class Sullivan SEDEX deposit in British Columbia. The veins in the Purcell basin are classified in 3 different types: 1) Pb-Zn veins are composed of sphalerite, pyrrhotite, galena, freibergite and pyrite; 2) Pb-Ag-Au-Cu veins characterized by galena, pyrite, freibergite and gold whereas 3) Ag-Pb-Zn vein and replacement deposits are composed of sphalerite, galena, pyrite and freibergite. Hydrothermal sericite from the Type 3 Ptarmigan deposit yields an age of 133.1±0.7 Ma. Sulphur in Types 1 and 2 veins hosted in Lower Purcell sedimentary rocks results from leaching of bacteriogenic pyrite from clastic sedimentary rocks of the Aldridge Formation. Types 2 and 3 vein and replacement deposits hosted in the Upper Purcell rocks have sulphur that results from dissolution contained in the carbonate rocks of the Purcell Basin followed by thermochemical reduction. Types 1, 2 and 3 vein and replacement deposits are formed by metamorphic fluids generated at different times. Type 1 veins were formed by Proterozoic fluids whereas Types 2 and 3 vein and replacement deposits were formed during the Mesozoic. Type 1 Pb-Zn veins have a non-radiogenic Proterozoic lead. Type 2 and 3 vein and replacement deposits have a radiogenic Mesozoic lead signature.

Le complexe de Bay of Islands (BOI), situé sur la côte ouest de Terre-Neuve au Canada, est l'un des systèmes de subduction fossiles les mieux préservés de la planète. Le complexe de BOI est constitué de matériel allochtone mis en place sur le continent Laurentia lors de la phase Taconienne de l'orogénèse Appalachienne. Il se compose d'une ophiolite reposant sur une semelle métamorphique. La semelle métamorphique de BOI comprend, du sommet vers la base, des granulites à grenat et clinopyroxène, des amphibolites à grenat et clinopyroxène, des amphibolites communes et des roches métasédimentaires. Deux types de protolithes peuvent être distingués parmi la portion mafique de la semelle : des protolithes cumulatifs gabbroïques avec des Mg# élevés et des compositions appauvris en éléments traces ainsi que des protolithes basaltiques avec des contenus en éléments traces similaires à des N-MORB. La datation de titanite provenant de deux amphibolites communes permet de fixer un âge minimum pour le métamorphisme à 485 ± 4 Ma. Les données détritiques U-Pb sur zircon de la partie métasédimentaire de la semelle de BOI forment un spectre d'âges allant de l'Archéen à l'Ordovicien dominé par la population la plus jeune dont le pic se situe à c. 490 Ma. Ce pic est interprété comme l'âge maximal de déposition des sédiments. L'origine de ces jeunes détritus peut être attribuée au magmatisme associé à l'orogénie Taconienne. Les données obtenues indiquent que 1) l'initiation de la subduction responsable de la formation du complexe de BOI s'est produite dans le domaine océanique possiblement à une faille de détachement avant c. 485 Ma et 2) les sédiments constituant la partie métasédimentaire de la semelle proviennent de la plaque supérieure et se sont déposés sur la plaque inférieure lorsque la subduction était déjà en cours.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / La calcification du tissu de Spheciospongia vesparium (Lamarck, 1815) est associée à la croissance de cristaux d'aragonite authigène dans un tissage de fibrilles de collagène créé par la dégradation générale du tissu dans les premiers centimètres à l'intérieur du sédiment. Cette calcification se développe préférentiellement aux endroits où la matrice intercellulaire est la plus dense, c'est-à-dire au niveau de l'ectosome, de l'endosome et autour des composantes à l'intérieur du tissu (spicules, particules sédimentaires, etc.). Une comparaison de l'éponge calcifiante avec d'autres spécimens de demosponges modernes (Ircinia, ? Aplysina, P. simplex) a montré que la calcification n'est pas attribuée au type de collagène de l'éponge, mais serait plutôt le résultat de la combinaison de deux facteurs principaux, soit 1) la présence d'un substrat organique nano-poreux dans 2) un milieu réduit en oxygène. Ces conditions permettraient au processus de calcification d'imprégner le tissu avant que celui-ci ne soit complètement oxydé, comme en témoignent les exemples d'éponges siliceuses calcifiées du Pléistocène de Floride, du Jurassique du Maroc et du Silurien du Québec.

Ce mémoire présente les résultats d’estimation de ressources minérales en éléments des terres rares (ETR) réalisés à l’aide de simulations géostatistiques gaussiennes séquentielles (SGS) en facteurs spatialement décorrélés par la méthode MAF (Minimum/Maximum Autocorrelation Factors). Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet de recherche « Caractérisation des gîtes de terres rares d’intrusions alcalines : géologie, métallogénie et géométallurgie du complexe syénitique de Kipawa » (FRQNT, 2017, p. 59). Les SGS se proposent comme une méthode alternative à la technique reconnue du krigeage ordinaire ayant été utilisée pour l’estimation des ressources minérales d’ETR du gisement de Kipawa, site à l’étude. Ce mémoire compare les résultats d’estimation des ressources minérales d’ETR des SGS à ceux du krigeage ordinaire. À cette fin, le site à l’étude est d’abord présenté en compagnie de la base de données conjointement utilisées par les deux méthodes. Ensuite, une revue de littérature aborde les notions et concepts nécessaires à la réalisation des SGS de cette étude. Une fois ces connaissances acquises, la méthode de recherche est développée. Son aboutissement permet de présenter les résultats et d’en discuter. Globalement, les résultats démontrent que les SGS en facteurs offrent l’avantage de procéder à l’estimation de ressources minérales d’ETR de façon multivariée, de limiter le lissage des résultats tout en fournissant une évaluation de leur incertitude. Les SGS proposent une distribution normale des ressources minérales en ETR totaux allant d’un minimum de 91 035 t à un maximum de 103 118 t. D’autre part, le krigeage ordinaire en estime, sans teneur de coupure, une valeur unique de 113 717 t. En conclusion, le tonnage évalué des ressources minérales en ETR du gisement Kipawa est moindre par la méthode des SGS que par le krigeage ordinaire. MOTS CLÉS : Simulations, géostatistique, simulations gaussiennes séquentielles (SGS), facteurs d’autocorrélation minimum/maximum (MAF), éléments des terres rares (ETR), ressources minérales. / This thesis presents the results of rare earth elements (REE) mineral resources estimate using Sequential Gaussian Simulations (SGS) of spatially decorrelated factors calculated from the Minimum/Maximum Autocorrelation Factors (MAF) method. This study is part of the research project "Characterization of REE deposits of alkaline intrusions: geology, metallogeny and geometallurgy of the Kipawa syenite complex" (FRQNT, 2017, p. 59). SGS are proposed as an alternative method to the acknowledge ordinary kriging technic which was used for the REE mineral resources estimation of the Kipawa deposit, site under study. This report compares the results of the SGS mineral resources estimate to those of ordinary kriging. To this end, the study site is first presented along with the database jointly used by the two methods. Then, a literature review discusses the notions and concepts required to carry out the SGS of this study. Once this knowledge acquired, the research method is developed. Afterward, the results are presented and discussed. Overall, results demonstrate that SGS of MAF factors offer the advantage of estimating REE mineral resources in a multivariate manner, limiting the smoothing of the results while providing an assessment of their uncertainty. The SGS propose a normal distribution of the total REE ranging from a minimum of 91 035 t to a maximum of 103 118 t. On the other hand, the ordinary kriging estimates a single value of 113 717 t in total REE with no cut-off grade. In conclusion, the SGS method evaluates a lesser tonnage of REE mineral ressources at the Kipawa deposit than the ordinary kriging technic. KEYWORDS: Simulations, Geostatistic, Sequential Gaussian Simulations (SGS), Min/Max Autocorrelation Factors (MAF), Rare Earth Elements (REE), Mineral resources.

Titre de l'écran-titre (visionné le 20 novembre 2023) / Les argiles de la mer Goldthwait, dans la région du Bas-Saint-Laurent, présentent une unité stratigraphique, difficile à échantillonner, dont les propriétés géotechniques sont moins connues. Il s'agit d'une couche en surface d'argile massive, très raide, qui repose sur une unité argileuse stratifiée. À la suite d'une première phase d'investigation réalisée par Hébert (2016), les sites de Saint-Anaclet-de-Lessard, Trois-Pistoles et Price, dans la région du Bas-Saint-Laurent, ont été choisis afin de réaliser une caractérisation géotechnique complète. Ces sites sont composés d'une couche très raide (unité supérieure) située sur une couche argileuse ferme à raide (unité inférieure) et, sur certains sites une unité intermédiaire raide se trouve entre ces 2 unités. Au Ct-Scan, l'unité supérieure présente une matrice massive et celle-ci se serait déposée par-dessus l'unité inférieure lors d'une récurrence glaciaire dans la région. Les indices de liquidité se situent entre -0,1 et 0,5 dans l'unité supérieure et les essais triaxiaux indiquent un comportement fortement dilatant. La résistance au cisaillement non drainé est très variable entre les sites et les corrélations avec celle-ci sont généralement faibles dans la région d'étude. À l'œdomètre, les courbes ont une forme « arrondie » indiquant que le principe de contrainte de préconsolidation s'appliquerait mal pour cette unité. Dans son cas, l'unité inférieure est légèrement surconsolidé à normalement consolidé avec des indices de liquidité entre 0,08 et 0,9. La résistance en pointe corrigée (qt) est généralement sous 3000 kPa et les images Ct-Scan présentent des strates sub-horizontales. Pour cette unité, des corrélations peuvent être réalisées avec les piézocônes, les scissomètres et les essais sismiques. Pour ces 2 unités stratigraphiques, les relations de Leroueil et coll. (1983) à l'état remanié corrèlent avec les argiles des sites du Bas-Saint-Laurent et la composition minéralogique de la région à l'étude serait similaire. L'analyse des modules permet de déterminer qu'il existerait une dégradation des modules avec l'augmentation de la déformation. La relation entre l'indice de compression et l'indice des vides initial est forte, et les argiles présentent de faibles sensibilités.