ALTÉRATIONS HYDROTHERMALES

ALTÉRATIONS HYDROTHERMALES

DESCRIPTION MÉGASCOPIQUE ET PÉTROGRAPHIQUE DES FACIÈS

L’identification des lithologies et des faciès volcaniques représente une étape indispensable dans la compréhension et la reconstruction du paléoenvironnement. La mise en place de l’édifice volcanique et l’hydrothermalisme sont étroitement liés. Afin de bien comprendre l’environnement de formation, chacun des faciès identifiés sur le terrain, sera décrit macro et microscopiquement. Pour ce faire, cinquante-huit lames minces de 30 um ont été réalisées pour l’étude pétrographique, et celles-ci ont été réutilisées pour les analyses chimiques des altérations . Les lames minces ont été taillées de manière à observer une section horizontale, donc perpendiculaire à la schistosité et à la lînéation d’étirement subverticale.
La grande majorité des faciès sur le complexe volcanique du Cap d’Ours sont des rhyolites fragmentaires. On observe une évolution latérale progressive des faciès d’Ouest en Est. On passe ainsi de rhyolites massives lobées à l’Ouest, vers des brèches rhyolitiques in-situ lobées, puis des coulées de brèches et enfin des brèches en « casse-tête » qui constituent la quasi-totalité du secteur Est.

ANISOTROPIE PLANAIRE DE LA DÉFORMATION DUCTILE

Le but principal de l’étude structurale vise à produire une carte de répartition de la déformation ductile afin de mettre en relation l’intensité de cette déformation avec les cartographies de répartition des altérations . Pour y parvenir, près de 160 stations de mesure de l’indice d’anisotropie planaire secondaire ont été enregistrées, soit une station tous les 25 m. Une échelle de 0 à 5 représentant l’appréciation de cette anisotropie planaire a été développée. Zéro étant égale à « aucun élément de déformation visible », et cinq à « la roche initiale n’est plus identifiable ». Cette échelle est basée sur le type de roche, l’alignement des fragments et surtout l’intensité et la pénétrativité de la schistosité.

STRUCTURES SYNVOLCANIQUES

En environnement volcanogène, les fractures et failles synvolcaniques sont omniprésentes et elles constituent des structures d’intérêt majeur en exploration minérale puisqu’elles offrent la perméabilité structurale nécessaire à la circulation des fluides hydrothermaux (Stix et al., 2003). Outre la possibilité de conduits hydrothermaux, elles représentent des zones de faiblesses pouvant être empruntées par les magmas et sont donc communément matérialisées par des dykes sur le terrain (Gibson et al., 1999; Mueller et al., 2008).
D’un point de vue cinématique, si l’on replace la séquence verticalisée dans son état initial, on peut interpréter un mouvement normal le long de cette faille. Ce mouvement est compatible avec l’environnement en extension de la marge de la caldeira de New-Senator. De plus, le dyke synvolcanique de type 11 a la particularité de posséder deux bordures de trempe , ce qui signifie que le magma a utilisé la structure à plusieurs reprises pour alimenter les coulées mafiques dans les niveaux supérieurs et par conséquent, participer au recouvrement du complexe felsique.

CARACTÉRISTIQUES MEGASCOPIQUE ET RÉPARTITION SPATIALE

La minéralisation se présente sous forme de zones rouillées  d’intensité variant en fonction de la quantité de sulfures. Même si des teneurs aurifères ont déjà été enregistrées par le passé (Butterfield, 1933), la minéralisation est uniquement constituée de fine pyrite (± cpy) qui localement remplace complètement des fragments felsiques dans la matrice. La minéralisation, recoupée par des dykes mafiques synvolcaniques et par la schistosité régionale, est clairement d’origine volcanogène .
C’est le faciès intrusif porphyritique à quartz et feldspaths (PQF) qui semble contrôler la circulation des fluides minéralisateurs à l’échelle du complexe. En effet, les zones riches en pyrites sont localisées de part et d’autre des PQF, dans les brèches et hyaloclastites, où la circulation hydrothermale a été facilitée par la perméabilité primaire des roches . L’intensité de la minéralisation augmente progressivement vers le Nord, soit vers le sommet de la séquence volcanique. Le paroxysme de la minéralisation correspond à deux zones de pyrite disséminée au Nord du complexe: (1) un horizon de 1 m d’épaisseur, continu sur plus de 50 m (figure 32A) et connu comme la zone de Glenwood, sur lequel un puits a été implanté en 1929; et (2) une zone de minéralisation chaotique développée dans des brèches et des hyaloclastites à la base d’une coulée dérivant du PQF (figure 32B). L’étude petrographique des pyrites  révèle la présence de 3 types de textures différente: 1) les pyrites spongieuses, 2) les pyrites idiomorpbes et 3) les pyrites spongieuses recristallisées en bordure, que nous appellerons respectivement py1, py2 et py3.

MODÈLE GÉNÉRAL ÉVOLUTIF DE LA MISE EN PLACE DU COMPLEXE VOLCANIQUE DU CAP D’OURS

La cartographie de détail permet d’observer une succession de faciès typiques de ceux des complexes sous-marins felsiques de dômes et de coulées. L’omniprésence des structures synvolcaniques, et les mouvements à caractères normaux qui leurs sont attribués, sont des éléments cohérents avec le modèle de Pearson et Daigneault (2009) qui interprètent le secteur comme étant la marge de la caldeira de New-Senator.
Un modèle évolutif, divisé en cinq étapes, est établi pour le complexe volcanique du Cap d’Ours. D’après les observations recueillies et les interprétations proposées, la séquence volcanique correspond à la partie orientale d’un complexe de dômes et coulées qui se met en place proche d’un réseau de failles synvolcaniques majeures associées à la subsidence de la caldeira de New Senator. Cette relation entre les failles synvolcaniques et les centres d’émisions felsiques qui les surmontent est bien documentée dans la caldeira de Noranda (Gibson et Galley, 2007) et en particulier pour les gisements de Amulet-Millenbach. Cette relation est également observée dans les environnements récents (Cole et al. 2005). Plusieurs structures synvolcaniques associées à la subsidence de la caldeira de New Senator sont présentes dans le secteur du Cap d’Ours, et l’une d’elles, la faille de Glenwood, limite le complexe felsique à l’Est . La croissance du dôme peut être interprétée comme synchrone de la subsidence de la caldeira, de telle sorte que la faille constitue un mur le long duquel viennent s’accumuler les brèches en « casse-tête »

Table des matières

CHAPITRE I – INTRODUCTION
1.1 PROBLÉMATIQUE
1.1.1 Association SMV et caldeiras sous-marines
1.1.2 Association SMV- caldeiras sous-marines au sein du Blake River
1.2 CADRE DE L’ÉTUDE
1.3 OBJECTIFS
1.4 MÉTHODOLOGIE
1.5 STRUCTURE DU MÉMOIRE
CHAPITRE II – GÉOLOGIE LOCALE : VOLCANOLOGIE, PÉTROGRAPHIE ET GÉOCHIMIE
2.1 INTRODUCTION
2.2 HISTORIQUE DES TRAVAUX
2.3 DESCRIPTION MÉGASCOPIQUE ET PÉTROGRAPHIQUE DES FACIÈS
2.3.1 Rhyolites lobées
2.3.2 Rhyolites bréchiques
2.3.3 Intrusions de porphyre rhyolitique (PQF)
2.3.4 Les dykes mafiques
2.4 CARACTÉRISTIQUES GÉOCHIMIQUES
2.4.1 Méthodologie
2.4.2 Résultats
2.5 INTÉGRATION DANS UN MODÈLE EFFUSIF
CHAPITRE III – GEOLOGIE STRUCTURALE
3.1 INTRODUCTION
3.2 ÉLÉMENTS STRUCTURAUX
3.3 ANISOTROPIE PLANAIRE DE LA DÉFORMATION DUCTILE
3.4 STRUCTURES SYNVOLCANIQUES
3.5 INTÉGRATION DES OBSERVATIONS
CHAPITRE IV – ALTÉRATIONS HYDROTHERMALES
4.1 INTRODUCTION
4.2 MÉTHODOLOGIE
4.3 RÉSULTATS
4.3.1 Validité de la méthode
4.3.2 Représentativité des données
4.3.3 Répartition spatiale des altérations
4.4 INTERPRÉTATION
4.5 DISCUSSION DE LA MÉTHODE
CHAPITRE V – MINÉRALISATIONS
5.1 INTRODUCTION
5.2 CARACTÉRISTIQUES MÉGASCOPIQUES ET RÉPARTITION SPATIALE
5.3 SIGNATURE EN ÉLÉMENTS TRACES DES PYRITES (LA-ICP-MS)
5.3.1 Méthodologie
5.3.2 Résultats
5.4 DISCUSSION
5.5 BILAN
CHAPITRE VI – INTÉGRATION DES RÉSULTATS
6.1 INTRODUCTION
6.2 ALTÉRATION VERSUS DÉFORMATION
6.3 MODÈLE GÉNÉRAL ÉVOLUTIF DE LA MISE EN PLACE DU COMPLEXE VOLCANIQUE DU CAP D’OURS
6.4 FACTEURS DE CONTRÔLE
CHAPITRE VII – CONCLUSIONS
7.1 INTRODUCTION
7.2 ENVIRONNEMENT GÉOLOGIQUE
7.3 STRUCTURES SYNVOLCANIQUES
7.4 CARACTÉRISATION DES ALTÉRATIONS
7.5 CARACTÉRISATION DES MINÉRALISATIONS ET COMPARAISON DE LA SIGNATURE GÉOCHIMIQUE DES PYRITES DU CAP D’OURS AVEC CELLES DE LA MINE HORNE
7.6 MODÈLE ÉVOLUTIF DE LA MISE EN PLACE ET DE L’HISTOIRE HYDROTHERMALE DU CAP D’OURS
7.7 CONTRIBUTIONS

Télécharger le rapport complet