Secteurs propices à la découverte de nouvelles ceintures

Secteurs propices à la découverte de nouvelles
ceintures de roches volcano-sédimentaires
dans la Sous-province de Minto
Jean-Yves Labbé, Jean Choinière et Marc Beaumier
PRO 99-04
1999
1
PRO 99-04 : Secteurs propices à la découverte de nouvelles ceintures de roches
volcano-sédimentaires dans la Sous-province de Minto
Jean-Yves Labbé, Jean Choinière et Marc Beaumier(1)
Introduction
Le levé géochimique
Dans la Sous-province de Minto (Card et Ciesielski,
1986), comme dans la plupart des autres terrains archéens, les ceintures de roches volcano-sédimentaires
(figure 1) constituent les principales cibles pour l’exploration de l’or et des métaux usuels. Ces dernières années,
plusieurs nouveaux indices minéralisés ont été découverts à l’intérieur de ces ceintures de roches vertes. Des
minéralisations aurifères ont été observées, en association avec des formations de fer silicatées, dans les ceintures de Qalluviartuuq-Payne (Cuerrier, 1998), de Kogaluc
(Francoeur, 1996), de Dupire (Chapdelaine, 1995;
Lamothe, 1997) et de Duvert (Leclair et al., 1998). Des
indices de Cu-Zn-Au de nature volcanogène ont été identifiés dans les ceintures de Qalluviartuuq-Payne (Cattalani
et Heidema, 1993 ; Cuerrier, 1998) et de Duquet (Cuerrier,
1997). Des minéralisations en Ni-Cu en association avec
des roches ultramafiques ont été découvertes dans les
ceintures de Vénus (M.Simard, conférence, novembre
1998; M. Chapdelaine, communication personnelle, 1999)
et de Charras-Gayot (Makamikex L.G. inc., communiqué
de presse, novembre 1998) situées dans le secteur SE de
la région d’étude. Dans la ceinture de Duquet, des minéralisations polymétalliques de type porphyrique dans des
roches volcaniques en marge de plutons tonalitiques, ont
aussi été reconnues (Cuerrier, 1997).
Les projets de cartographie de Géologie Québec, lors
de l’été 1998, ont permis d’identifier plusieurs nouvelles
ceintures volcano-sédimentaires (Labbé et al., 1998) qui
ont suscité un intérêt lors de la présentation des résultats
des travaux de terrain au Séminaire d’information sur la
recherche géologique du MRN. C’est aussi à l’occasion
de ce séminaire que les données d’un levé de géochimie
de sédiments de fond de lac (levé de 1997, figure 1) ont
été publiées.
Nous avons utilisé ces données géochimiques dans le
but de mettre en évidence les secteurs propices à la découverte de nouvelles ceintures volcano-sédimentaires
dans la Sous-province de Minto. Les résultats du levé
géochimique nous permettent d’esquisser une carte des
secteurs favorables qui pourra être utile à l’industrie minérale lors de travaux d’exploration à grande échelle,
ainsi qu’aux équipes du ministère dans la poursuite du
projet de cartographie du Grand-Nord.
Un important levé de sédiments de fond de lac a été
effectué par SIAL à l’été 1997, sur un territoire de près de
350 000 km2 qui correspond à près de 25% de la superficie de la province de Québec (figure 1). Le projet a été
financé par le MRN et cinq partenaires de l’industrie
minérale. Au total, 26 220 échantillons ont été prélevés
selon une maille de 12 km2, ce qui correspond approximativement à un espacement de 3,4 km entre chaque site
d’échantillonnage.
Les échantillons de sédiments de fond de lac ont ensuite été analysés au laboratoire du Centre de Recherche
Minérale (CRM) de Québec. Deux ensembles d’analyse
ont été effectués. Les éléments Al, Ag, Ba, Be, Bi, B, Cd,
Ca, Ce, Cr, Co, Cu, Eu, Fe, Ga, Ge, K, La, Li, Mg, Mn,
Mo, Na, Ni, P, Pb, Sm, Sc, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn et Zr ont été
dosés par spectrométrie d’émission atomique au plasma
suite à une attaque partielle à l’acide nitrique. Les éléments As, Au, Br, Cs, Sb, Se, Tm, U et W ont été analysés
par activation neutronique. Les résultats sont disponibles
par le biais du Système d’information géominière du
Québec (SIGÉOM) ou sur disque optique (CD-ROM)
(MRN, 1998; DP 98-01).
Il est à noter que les données géochimiques d’une
infime partie de la région d’étude, au SE (figure 1),
proviennent d’un levé antérieur (Beaumier, 1986). Certains éléments chimiques mentionnés plus haut ne sont
pas disponibles pour ce secteur. Cependant, pour la majorité des éléments disponibles, on observe, en général, une
bonne corrélation avec les résultats récents de sorte que
l’on peut facilement combiner les deux bases de données.
1. MRN, Géologie Québec
Le traitement des données
géochimiques
Afin de trouver une façon de mettre en évidence les
secteurs favorables à la découverte de nouvelles ceintures
volcano-sédimentaires, nous nous sommes basés sur les
signatures géochimiques des sédiments de fond de lac
dans les secteurs où l’on connaît déjà la présence de
roches vertes. Pour chaque élément chimique, des cartes
d’isocontours des teneurs ont été compilées à l’échelle de
l’ensemble de la région d’étude, ainsi qu’à l’échelle des
trois projets de cartographie effectués en 1998 (feuillets
2
1:250 000). La position des ceintures de roches vertes
connues a été superposée sur chacune des cartes géochimiques afin d’évaluer le degré de corrélation entre chaque élément et la présence, ou l’absence, de roches vertes. Les données géologiques utilisées proviennent des
récents travaux de cartographie du MRN (Gosselin et
Simard, 1998; Leclair et Parent, 1998; Madore et al.,
1998) et de la Commission Géologique du Canada (Percival et Card, 1994; Percival et al., 1995; Percival et al.,
1996; Percival et al., 1997a).
Une approche plus directe utilisant les éléments chimiques caractéristiques des roches volcano-sédimentaires
(Fe et Mg par exemple) n’a pas été considérée pour
plusieurs raisons dont deux principales :
Dans le cas des éléments dosés par spectrométrie
d’émission atomique au plasma, l’attaque partielle à
l’acide nitrique fait en sorte que la fraction silicatée de
l’échantillon n’est pas totalement dissoute et que le résultat ne représente pas nécessairement le contenu total de
ces éléments dans l’échantillon. Une dissolution complète par les acides perchlorique et fluorhydrique serait
préférable dans ce cas. Cependant, le levé géochimique a
été fait dans le but de mettre en évidence les minéralisations. Dans ce type d’échantillon, l’attaque partielle à
l’acide nitrique demeure préférable car les résultats mettent l’accent sur la dispersion des métaux dans les différents matériaux de l’environnement secondaire (adsorption sur les particules très fines et sur les oxydes et
hydroxydes de Fe et de Mn, formation de complexes
organiques, etc.).
Dans l’environnement secondaire, le fer, de même
que le manganèse, sont des éléments dont la dispersion
est fortement liée aux conditions physico-chimiques locales. Leur concentration, dans l’environnement secondaire, ne peut donc pas être mise en relation avec leur
concentration dans les roches d’où ils sont issus.
On doit aussi tenir compte du fait que la largeur de la
majorité des ceintures volcano-sédimentaires connues est
souvent inférieure à la maille d’échantillonnage de 3,4 km.
Il est donc probable que plusieurs ceintures de petite
taille pourraient passer inaperçues.
La méthode préconisée dans le traitement des données
met en évidence une surface enveloppante aux nombreuses ceintures volcano-sédimentaires connues en identifiant les éléments qui présentent la meilleure corrélation
avec la présence de ces ceintures. À l’extérieur des secteurs cartographiés, cette surface représente les zones
favorables à la découverte de nouvelles ceintures.
Les résultats
L’élément qui présente la meilleure corrélation avec la
présence de ceintures volcano-sédimentaires est l’uranium. La grande majorité des ceintures connues se situent
dans l’enveloppe constituée des fortes valeurs en uranium (> percentile 75%) sur la carte d’isocontours. Les
éléments Mo, Pb et Th présentent des patrons assez semblables à U mais toutefois, leur association aux ceintures
de roches vertes est beaucoup moins bien définie. Le
cuivre présente aussi une bonne corrélation avec les ceintures connues, particulièrement dans la partie nord de la
région. Les éléments Ce, Eu, La et Li montrent des caractéristiques voisines entre elles; l’europium, en particulier,
se corrèle assez bien aux ceintures volcano-sédimentaires.
L’ensemble Ba-Bi-Ga-K, avec le baryum en évidence,
montrent plutôt une corrélation inverse avec les ceintures
de roches vertes. La position de ces dernières correspond
généralement à des creux sur la carte d’isocontours des
teneurs en Ba. Finalement, quelques éléments comme
l’arsenic et le nickel présentent des anomalies plutôt ponctuelles qui correspondent généralement à certaines des
ceintures connues.
La figure 2 présente les secteurs que nous considérons
favorables à la découverte de ceintures de roches volcanosédimentaires. Cette carte combine les éléments U, Cu et
Eu desquels nous avons soustrait Ba (U+Cu+Eu-Ba). Les
ceintures connues y sont positionnées afin de démontrer
le degré de corrélation avec l’indice de probabilité
U+Cu+Eu-Ba.
Cette carte d’isocontours a été construite de la façon
suivante. Pour chaque échantillon, nous avons additionné
(ou soustrait dans le cas de Ba) les percentiles des éléments choisis pour ainsi créer l’indice U+Cu+Eu-Ba. La
carte d’isocontours de cet indice a ensuite été compilée
en appliquant les contours à 80%, 90%, 95%, 98% et
99%. Les secteurs où le percentile de l’indice est supérieur à 80% (jaune sur la figure 2) nous apparaissent
comme ceux où le potentiel de découverte de ceintures
volcano-sédimentaires est le meilleur. La probabilité de
découvrir des ceintures dans les secteurs où l’indice est
plus élevé (percentiles 98% et 99%, rouge sur la figure 2)
ne semble pas plus grande que dans les secteurs où le
percentile est entre 80% et 90%. La limite importante est
donc le percentile 80% ou le contour jaune sur la figure 2.
Discussion
Il peut paraître paradoxal d’utiliser l’uranium et l’europium pour mettre en évidence des ceintures de roches
volcano-sédimentaires qui sont principalement constituées
de volcanites de composition mafique à intermédiaire.
Pourtant, la carte d’isocontours des teneurs en uranium
présente un patron très étroitement relié à la présence de
ceintures de roches vertes, avec un degré de corrélation
plus évident encore que dans le cas du cuivre. Les zones
de valeurs élevées sur la carte de l’uranium, comme sur la
carte de l’indice U+Cu+Eu-Ba, correspondent aux secteurs de faible susceptibilité magnétique sur la carte
aéromagnétique régionale (figure 3). Ces “creux” magnétiques ont souvent été utilisés, dans cette région, comme
guide d’exploration et pour la recherche de nouvelles
ceintures de roches vertes.
3
Nous croyons en fait que notre modèle met plutôt en
évidence une suite magmatique particulière, très étroitement liée aux ceintures volcano-sédimentaires, et relativement enrichie en U et Eu et appauvrie en Ba par rapport
aux autres granitoïdes. Le cuivre vient vraisemblablement des roches vertes elles-mêmes. La cartographie régionale et la lithogéochimie des unités intrusives encaissant les ceintures de roches vertes devraient nous
renseigner sur la nature de cette relation entre l’uranium
et les roches volcaniques.
Le modèle présenté ici ne semble pas aussi bien fonctionner dans le coin SE de la région où la relation entre
l’indice U+Cu+Eu-Ba et la présence de ceintures volcanosédimentaires n’est pas très évidente (figure 2). Selon les
subdivisions de la Province du Supérieur de Card et
Ciesielski (1986), ce secteur marque la convergence entre
les sous-provinces de La Grande, de Minto, de Bienville
et d’Ashuanipi (figure 1). Lors des travaux de cartographie de l’été 1998 dans ce secteur, aucune limite claire
n’a pu être établie entre la Sous-province volcano-plutonique de La Grande et le Domaine de Goudalie (domaine
volcano-plutonique de la Sous-province de Minto; Percival
et Card, 1992). Les deux domaines tectonostratigraphiques
semblent se corréler et constituer un même grand ensemble (Simard et al., 1998).
À la lumière des données de géochimie de sédiments
de fond de lac, il est possible de soumettre l’hypothèse
d’une différence entre les unités des sous-provinces de
La Grande et de Minto (particulièrement le Domaine de
Goudalie; figure 1). Les unités volcano-sédimentaires de
la Sous-province de Minto, et leurs roches plutoniques
encaissantes, répondent à l’indice U+Cu+Eu-Ba, ce qui
ne semble pas être le cas pour celles de la Sous-province
de La Grande (coin SE de la figure 2). La limite entre les
deux ensembles serait alors à l’extérieur (au NW) du
secteur du lac Gayot cartographié en 1998, ce qui expliquerait l’homogénéité des ensembles géologiques observés, qui appartiendraient alors tous à la Sous-province de
La Grande. Les travaux de cartographie des prochaines
années devraient nous permettre de vérifier cette hypothèse.
Conclusion
Les données du levé de géochimie de sédiments de
fond de lac permettent de proposer des secteurs favorables à la découverte de nouvelles ceintures de roches
vertes et, éventuellement, de nouveaux indices minéralisés. Le secteur situé directement à l’est du lac à l’EauClaire (figure 2) semble être une région très propice.
Aucun travail de cartographie, autre que de la reconnaissance, et très peu de travaux d’exploration ont été faits, à
ce jour, dans cette région qui ne compte actuellement
aucun permis d’exploration.
Les données de géochimie permettent de mettre en
évidence la signature d’un type de ceintures volcano-
sédimentaires vraisemblablement associées à des intrusions felsiques riches en uranium. Il n’est pas exclu que
d’autres types de ceintures, provenant d’environnements
différents, puissent aussi être découverts dans la Sousprovince de Minto.
Références
BEAUMIER, M., 1986 – Géochimie des sédiments de lac –
Région de la rivière Caniapiscau. Ministère des Ressources
naturelles, Québec; DP 86-23; 40 cartes.
CARD, K.D. – CIESIELSKI, A., 1986 – Subdivisions of the
Superior Province of the Canadian Shield. Geoscience Canada; vol. 13; pages 5-13.
CATTALANI, S. - HEIDEMA, J.H., 1993 - Qalluviartuuq permit, Cominco Ltd - Soquem joint venture, report of work –
1993. Ministère des Ressources naturelles, Québec; GM
52254; 34 pages.
CHAPDELAINE, M., 1995 - Projet Minto (1121), permis de
Dupire, Soquem - Cominco Ltd. Ministère des Ressources
naturelles, Québec; GM 53165; 14 pages.
CUERRIER, G., 1997 - Propriété Duquet (1205), rapport des
travaux, été 1997. Rapport interne de la Soquem, non publié;
32 pages.
CUERRIER, G., 1998 - Propriété Payne (1121-2), rapport des
travaux, été 1997. Rapport interne de la Soquem, non publié;
50 pages.
FRANCOEUR, G., 1996 - Projet Minto (1121), permis de
Kogaluc, rapport des travaux 1996. Ministère des Ressources naturelles, Québec; GM 54360; 40 pages.
GOSSELIN, C. – SIMARD, M., 1998 – Lac Gayot (23M).
Ministère des Ressources naturelles, Québec; carte SI-23MC2G-98K.
LABBÉ, J.-Y. – BANDYAYERA, D. – GOSSELIN, C. – LECLAIR, A. – MADORE, L. – PARENT, M. – SIMARD, M.,
1998 – Potentiel minéral du Nord du Québec : Nouvelles
ceintures volcano-sédimentaires dans la Sous-province de
Minto. Ministère des Ressources naturelles, Québec; PRO
98-04; 10 pages.
LAMOTHE, D., 1997 - Géologie de la région du lac Dupire
(SNRC 34H/03). Ministère des Ressources naturelles, Québec; RG 96-01; 17 pages.
LECLAIR, A. – PARENT, M., 1998 – Lac Nedlouc (34H).
Ministère des Ressources naturelles, Québec; carte SI-34HC2G-98K.
LECLAIR, A. – PARENT, M. – LABBÉ, J.-Y., 1998 – Projet
Grand-Nord : Géologie et potentiel minéral de la région du
lac Nedlouc, Bloc de Minto. Dans : Vers de nouvelles découvertes : le Nord et ses ressources, Séminaire d’information
sur la recherche géologique, Programme et résumés. Ministère des Ressources naturelles, Québec; DV 98-05; page 10.
MADORE, L. – BANDYAYERA, D. – BOUCHARD, N. –
BÉDARD, J.H. – BROUILLETTE, P., 1998 – Lac Peters
(24M). Ministère des Ressources naturelles, Québec; carte
SI-24M-C2G-98K.
MRN, 1998 – Résultats d’analyses de sédiments de fond de lac,
Grand-Nord du Québec; Ministère des Ressources naturelles, Québec; DP-98-01; 1 disque CD-ROM.
4
PERCIVAL, J.A. - CARD, K.D., 1992 - Vizien greenstone belt
and adjacent high-grade domains of the Minto block, Ungava
Peninsula, Quebec. Dans : Current Research, Part C,
Geological Survey of Canada; Paper 92-1C; pages 69-80.
PERCIVAL, J.A. – SKULSKI, T. – NADEAU, L., 1997a –
Reconnaissance geology of the Pelican-Nantais belt,
northeastern Superior Province, Quebec. Geological Survey
of Canada; Open File 3525; carte à l’échelle 1:250 000.
PERCIVAL, J.A. – CARD, K.D., 1994 – Géologie Lac Minto –
Rivière aux Feuilles, Québec. Geological Survey of Canada;
Map 1854A; carte à l’échelle 1:500 000.
PERCIVAL, J.A. - SKULSKI, T. - NADEAU, L., 1997b Granite-greenstone terranes of the northern Minto block,
northeastern Quebec : Pelican-Nantais, Faribault-Leridon, and
Duquet belts. Dans : Current Research 1997-C, Geological
Survey of Canada; pages 211-221.
PERCIVAL, J.A. – SKULSKI, T. – CARD, K.D. – LIN, S.,
1995 – Geology of the Rivière Kogaluc – lac Qalluviartuuq
region (parts of 34J and 34O), Quebec. Geological Survey of
Canada, Open File 3112; carte à l’échelle 1:250 000.
PERCIVAL, J.A. – SKULSKI, T. – NADEAU, L., 1996 –
Geology, Lac Couture, Quebec. Geological Survey of Canada, Open File 3315; carte à l’échelle 1:250 000.
SIMARD, M. – GOSSELIN, C. – N’DAH, É., 1998 – Projet
Grand-Nord : Géologie de la région du lac Gayot. Dans :
Vers de nouvelles découvertes : le Nord et ses ressources,
Séminaire d’information sur la recherche géologique, Programme et résumés. Ministère des Ressources naturelles,
Québec; DV 98-05; page 9.
5
FIGURE 1 – Localisation des domaines lithotectoniques (selon Percival et Card, 1992 et Percival et al., 1997b), des levés géochimiques et des
ceintures volcano-sédimentaires (en noir) du bloc de Minto. Principales ceintures volcano-sédimentaires connues : A- Duquet, B- Akuaraaluk,
C-Nantais, D- Leridon, E– Pélican, F– Qalluviartuuq-Payne, G– Kogaluc, H– Faribault, I- Tasiaalujjuaq, J- Rivier, K- Thury-Gorribon, L- Vizien,
M-Duvert, N- Dupire, O- Vénus et P-Charras-Gayot.
6
FIGURE 2 – Isocontours de l’indice U+Cu+Eu-Ba et localisation des ceintures volcano-sédimentaires connues. Les lignes d’isocontour sont tracées
pour les percentiles 80, 90, 95, 98 et 99%.
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FIGURE 3 – Champ magnétique total superposé à l’ombragé du gradient magnétique vertical.
8
GÉOLOGIE QUÉBEC
Directeur : J.-L. Caty
SERVICE GÉOLOGIQUE DU NORD-OUEST
Chef : R. Marquis
Accepté pour publication le 99/02/16
Éditeur
C. Dubé
Dessin assisté par ordinateur
C. Grenier
Supervision technique
A. Beaulé
Préparé par la Division de l’Édition (Service de la Géoinformation)
FÉVRIER 1999