La semelle amphibolitique de la Colline de Belmina est une séquence métamorphique retrouvée sous la péridotite du complexe ophiolitique de Thetford Mines. L’étude géochimique montre que les échantillons prélevés représentent tous des basaltes primitifs de la série des tholéïtes Low-K. Selon la concentration des éléments traces immobiles, tels que le niobium et le tantale, trois groupes principaux sont distingués. Le premier groupe montre une anomalie positive en Nb-Ta, semblable à des valeurs issues de panaches mantéliques. Le second groupe montre une anomalie négative en ces éléments, suggérant une affinité plutôt d’arc volcanique. Le dernier groupe contient les échantillons sans anomalie importante, avec des valeurs de MORB normal, normalement formé en ride océanique. D’un point de vue géodynamique, deux analogues modernes sont proposés. Le premier est celui de la ride océanique de la mer East-Scotia. Le second, l’analogue de la subduction de la chaine de monts sous-marins Louisville sous l’arc Tonga-Kermadec. / The Belmina Ridge metamorphic sole is located under the western mantle sequences of the Thetford Mines ophiolite complex. Major elements geochemistry allowed determining that samples from the metamorphic sole are primitive basalts of the Low-K tholeiitic series. Three main groups have been determined based on immobile elements concentration such as niobium and tantalum. First group shows positive Nb-Ta anomaly, characteristic of mantle plume contamination. Second group shows negative Nb-Ta anomaly, as seen in volcanic arc sequences. The third group is made of samples that look more like N-MORB patterns of oceanic ridge. Two modern analogs are proposed as possible environments for the development of a sequence showing this kind of mixing. The first is the East-Scotia sea ridge, showing sequences with N-MORB, volcanic arc and OIB characteristics, produced within few million years. The second is the subduction of the Louisville seamounts chain under the Tonga-Kermadec volcanic arc.

Une rupture est survenue le 12 juillet 2012 sur le mur Est de la mine à ciel ouvert LAB Chrysotile à proximité du secteur Black Lake de la ville de Thetford Mines (Chaudière-Appalaches, Canada). Une surveillance numérique de surface LiDAR pré et post-rupture a permis de montrer que le glissement présentait un cycle d’activité sur une période de 2 ans : déplacements importants en été et stabilisation en hiver. Les données LiDAR ont ensuite été utilisées pour réaliser une étude structurale numérique, une analyse cinématique et une quantification des déplacements. Sur la base des analyses LiDAR, les propriétés géomécaniques du massif rocheux ont été déterminées par rétro-analyse 2D sur des profils de pente fidèles à la géométrie réelle. En s’appuyant sur les résultats précédents, une rétro-analyse 3D a été réalisée sur des modèles fidèles à la géométrie de la mine. Finalement, l’évolution du massif rocheux a été reconstituée de 2010 à 2012 en 3D.

Ce mémoire analyse la diversification économique d'une région monoindustrielle en prenant à témoin l'agglomération de Thetford Mines, considérée bien souvent dans l'historiographie, comme une région où domine les activités minières. Plus précisément, ce mémoire vérifie, dans le temps et dans l'espace, l'ampleur de la diversification des activités industrielles et commerciales dans la région alors qu'y domine justement l'exploitation minière, soit entre 1910 et 1980. Cette recherche est basée sur une banque de données exhaustive élaborée à partir d'une saisie des annuaires commerciaux Dun and Bradstreet et des annuaires téléphoniques Bell. Cette compilation fait ressortir l'évolution et le développement de la structure industrielle et commerciale de la région thetfordoise pendant les 70 années que couvre l'étude. Dans ce mémoire, divers facteurs, dont entre autres la demande croissante et variée de la population locale et régionale, sont considérés dans le but de nuancer le caractère monoindustriel de l'agglomération de Thetford Mines. L'analyse permet ainsi de démontrer et d'expliquer les diverses phases de développement entre les années 1910 et 1950 conduisant à la diversification du secteur industriel thetfordois entre la fin des années 1950 et la fin des années 1970. Quant au secteur commercial, le mémoire fait ressortir ses transformations profondes entre les années 1910 et 1950, qui permettent graduellement à Thetford Mines d'accéder au rôle de métropole régionale dans les années 1960 et 1970. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

<p> Ophiolites are generally regarded as fragments of ancient oceanic crust and upper mantle emplaced on the continents. Thetford Mines ophiolites probably formed in a marginal or back-arc basin by three separate but related igneous events. The first event involved the partial melting of a rising mantle diapir. The melt produced later underwent extensive fractional crystallization involving olivine, spinel, pyroxene and plagioclase to form a layered sequence of dunitic, pyroxenitic and gabbroic cumulate rocks. The residual magma fraction after this extensive fractional crystallization was later erupted as part of hypabyssal rocks and MgO, Cr and Ni poor lavas. During the second and third stages, the residual mantle material from the first episode of melting was remelted to produce melts from which low TiO2 lavas were formed. The low TiO2 lavas are also depleted in other incompatible elements such as Zr and Y which presumably were lost into the magma produced by the first stage melting of the mantle. The mantle residue after the multi-stage melting of the mantle is believed to be represented by the harzburgite occurring at the base of the ophiolite suite.</p> <p> The cumulates display wide variability in their major and trace as well as noble metal contents principally in response to fractional crystallization while the harzburgite displays uniform chemistry, compatible with its origin as a residue of extensive partial melting of the mantle. However, on the average, Thetford Mines plutonic rocks have similar noble metal contents to Mt. Albert pluton, Gaspe, but have higher PGE than the Troodos ophiolites. Thetford Mines rocks are also depleted in the noble metals in comparison to the stratiform layered complexes such as Bushveld and Stillwater. The volcanic rocks can be classified into three groups on the basis of their noble metal contents viz., i) low Ir, low Pd lavas, ii) low Ir, high Pd and iii) high Ir, high Pd lavas. These groups correspond to the lavas produced during the first, second and third igneous events respectively. The noble metal contents of the first group are similar to most ocean floor basalts while the third group lavas are comparable only to oceanic island and intraplate basalts.</p> <p> During fractional crystallization of the parental magma of the cumulates, Ir was strongly partitioned into early formed rocks such as the olivine-chromite cumulates while Pt and Pd were progressively enriched in the residual magma fraction. Au, however, was less sensitive to fractional crystallization than the PGE.</p> <p> After the formation of the ophiolites, the lavas and hypabyssal rocks were metamorphosed to greenschist facies by hydrothermal sea water, and the ultramafic rocks were serpentinized, first in the oceanic environment by sea water and later on the continent by meteoric water, Most of the major and trace elements were mobilized during the hydrothermal alteration of the lavas but the PGE were immobile. It is suggested that the redox potential of the hydrothermal solution was not high enough to oxidize the noble metals and so permit mobilization. Au, however, shows some degree of mobilization, and it is believed that some Au occurred along grain boundaries and was carried as particulate material (mechanically) by hydrothermal solution. The noble metals were only slightly mobilized during the continental serpentinization episode. Their inertness during the oceanic serpentinization episode is attributed to the reducing condition of the oceanic environment which prevented formation of soluble noble metal complex ions.</p> <p> Unlike many ophiolite occurrences, Thetford Mines rocks appear to have very little economic potential with respect to base and noble metals, principally because of lack of abundant sulfides to act as concentrators of the metals.</p> / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

Ce mémoire propose d'identifier et de décrire les pratiques transnationales entretenues par des immigrants à Thetford Mines et à présenter la portée de ces pratiques dans leur vie quotidienne. Peu utilisé jusqu'à présent dans les recherches sur l'immigration au Québec, le concept du transnationalisme permet de poser un regard nouveau sur l'expérience des immigrants en s'intéressant aux liens qu'ils maintiennent avec leur pays d'origine. Les dimensions socioculturelle, économique et politique des pratiques transnationales sont étudiées afin de voir de quelle façon les immigrants vivent la distance géographique et maintiennent ou non un lien de proximité avec le pays d'origine. Cette étude s'inscrit dans un contexte où le Québec cherche à régionaliser son immigration afin de renverser le phénomène de concentration des immigrants à Montréal. Les études effectuées jusqu'à maintenant sur l'immigration dans les différentes régions du Québec montrent le besoin d'effectuer des recherches localisées afin de comprendre les dynamiques d'immigration en cours et de cerner les spécificités de chaque contexte.

L’origine de la croissance très rapide des émissions des gaz à effet de serre est attribuée, pour plus des ¾, au seul dioxyde de carbone (CO₂). Ce dernier engendre d’importants impacts sur l’équilibre thermique de la Terre, sur l’environnement et sur la biodiversité. Il est donc nécessaire de mettre en oeuvre des actions d’envergure pour réduire ces émissions. La carbonatation minérale est l’une des méthodes de la séquestration du CO₂, qui participe significativement à l’effort global de réduction des émissions d’origine anthropique dans l’atmosphère. Plusieurs auteurs ont montré que le processus de carbonatation minérale se produit naturellement en surface de la halde à résidus miniers de la mine LAB Chrysotile à Thetford Mines, Québec (Canada). L’objectif de ce projet est de trouver les évidences de la carbonatation minérale en soussurface de la halde à résidus miniers en caractérisant les phases minérales carbonatées des échantillons d’un forage de 90 m de profondeur et en identifiant les horizons présentant un fort potentiel de carbonatation minérale. Un total de 42 échantillons de forage a été prélevé à différentes profondeurs puis tamisés, broyés et analysés par les méthodes suivantes : analyseur élémentaire carbone-soufre, appareil infrarouge à transformée de Fourier-ATR, microfluorescence des rayons X et le microscope électronique à balayage. Les résultats ont montré la présence de l’artinite, la nésquehonite, la dypingite et l’hydromagnésite dans tous les échantillons analysés cela prouve que les minéraux carbonatés sont stable à l’intérieure de la pile de résidu. Cependant les minéraux ont peutêtre précipité à la surface puis avoir été subséquemment enfouis par d’autres résidus. La corrélation entre les absorbances, la teneur en carbone, les mesures de la résistivité et de la susceptibilité magnétique montre que la carbonatation minérale s'est produite d’une manière très hétérogène tout au long du forage, mais que les horizons aux profondeurs entre 15-20 m, 24-29 m, 37-42 m, 57 m, 65-69 m, 80-84 m et à 89 m ont une concentration significative en carbonates de magnésium hydratés.

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Les pentes minières à proximité de routes publiques doivent être prises en compte lors du processus de conception de ces routes. Plusieurs mines à ciel ouvert sont actuellement en développement au Québec et certaines d'entre elles sont situées à proximité de routes nationales. Ce mémoire propose une revue de la littérature portant sur les pratiques mondiales actuelles en ce qui concerne la stabilité de pentes minières à proximité d’infrastructures publiques. Il examine ensuite la stabilité du mur ouest de la mine à ciel ouvert LAB Chrysotile à Thetford Mines (Québec) aux abords du nouveau tracé de la route 112. Les travaux de terrain effectués sur le site sont décrits. Des analyses déterministes et probabilistes sont effectuées à l'aide de la méthode de réduction de la résistance au cisaillement (SSR) implémentée dans un code d’éléments finis (FE) ainsi que l'analyse à l'équilibre limite (LE). L'impact du remplissage de la fosse et de sa vidange rapide ainsi que la stabilité à long terme de la pente sont également étudiés. Les résultats de toutes les analyses révèlent que cette pente respecte les limites acceptables des critères de conception étudiés. / Mining slopes in the vicinity of public roads must be considered during the road design process. Several open-pit mines are currently in development in Quebec and some of them are located close to national highways. This M.Sc. thesis provides a review of the literature on some current practices around the world regarding mining slope design close to public infrastructures. It then investigates the stability of the west wall of the LAB Chrysotile open-pit mine in Thetford Mines (Quebec) in the vicinity of the new Road 112 location. The field work performed at the site is described. Deterministic and probabilistic analyses are conducted using finite element shear strength reduction (FE-SSR) and limit equilibrium (LE) methods. The impact of pit infilling and rapid dewatering, as well as long-term stability of the slope are also investigated. The results of all analyses reveal that the current mining slopes are within acceptable design criteria limits.

The UK has a large and growing inventory of higher activity radioactive waste awaiting safe long term disposal. The international consensus is to dispose of this radioactive and toxic waste within a deep geological repository, situated 200-1,000 metres beneath the ground surface. The deep geological disposal facility is designed to be a series of engineered and natural barriers. Groundwater forms an integral component of the natural barrier because it 1) controls the flux of reactive components towards the engineered repository, and 2) forms one of the primary transport mechanism through which released radionuclides can be transported away from the repository. The timescale of protection provided by the natural barrier exceeds those provided by the engineered barriers. Knowledge of the regional hydrogeology is a vital step towards predicting the long term performance of any potential repository site. Topically, a UK government decision in 2017 to re-open a nation-wide repository location search has now created a renewed mandate for site exploration. This research aims to determine the regional groundwater characteristics of three UK settings, selected to be hydrogeologically distinct, in order to determine which, if any, offers natural long term hydrogeological containment potential. The settings selected for analysis include Sellafield in West Cumbria, the Tynwald Basin within the East Irish Sea Basin, and Thetford within East Anglia. Site selection is based on diverse groundwater characteristics, and on previous research suggesting potential hydrogeological suitability at these locations. This research is novel in that it provides, for the first time, a direct comparison between the characteristics and qualities of different regional groundwater settings to contain and isolate radioactive waste, based on UK site specific data. Large and detailed numerical models for the three sites, covering areas of 30 km length by 2- 4 km depth have been developed using the open source finite element code 'OpenGeoSys'. The models couple the physical processes of liquid flow and heat transport, in order to replicate regional scale groundwater flow patterns. Models are calibrated to measured rock properties, and predict groundwater behaviour 10,000 years into the future. Uncertain parameter ranges of lithological and fault permeabilities, and peak repository temperatures are tested to determine the possible range of groundwater outcomes. Geochemical retention is assessed separately and validated using the finite difference modelling software 'GoldSim'. Worst case groundwater characteristics for containment and isolation at each site are compared to an 'ideal' benchmark far-field hydrogeological outflow scenario, and scored accordingly using a newly proposed method of assessment. Results show that the Tynwald Basin offers the best potential of the three sites for natural radionuclide containment, performing between 3.5 and 4 times better than Sellafield, and between 1.7 and 4 times better than Thetford. The Tynwald Basin is characterised by 1) long and deep groundwater pathways, and 2) slow local and regional groundwater movement. Furthermore, the Tynwald Basin is located at a feasible tunnelling distance from the coast, adjacent to the UK's current nuclear stockpile at Sellafield, and thus could provide a simple solution to the current waste legacy problem. Results from the Sellafield model indicate that this location cannot be considered to exhibit beneficial characteristics due to short and predictable groundwater pathways which ascend, from the repository, towards surface aquifers. Finally, Thetford within East Anglia has never been drilled to depth so that sub-surface rock properties of basement, located beneath layered sediments, are based on evidence inferred from around the UK. Uncertainties in rock properties has produced a wide range of groundwater characteristic possibilities, with results indicting prospective performance to range from 0 to 2.4 times better than Sellafield. As such, the hydrogeological suitability to host a potential deep geological repository is promising when modelled with most-likely permeability values, but cannot be accurately determined at present. Consideration of decaying heat from the heat emitting waste packages at the three sites reveal that the natural groundwater flow patterns can be distorted up to as much as 7 km away from the theoretical repository, depending on setting. This thus changes the use of the term 'near-field' for safety assessments, as implying an area within the immediate vicinity of the excavated repository site. The overarching findings from this research are that: 1) some locations have greater long term radionuclide containment and isolation prospectivity than others, due to variable quality far-field geological and hydrogeological characteristics; 2) the effect of radiogenic heat emission on the natural groundwater flow pattern is dependent on the site specific geological and hydrogeological characteristics, and therefore so is the area defined as the 'near-field'; and 3) a simple method of site comparison is possible for regional groundwater system under steadystate conditions. Recommendations are for scoping models of regional groundwater settings to be used as a comparative tool, such as undertaken as part of this research, to differentiate between potential sites at an early stage of the current UK site selection programme.