Géologie de la mine East-Sullivan, Formation de Val-d'Or, sous-province de l'Abitibi, Québec : mise en place de la minéralisation de type sulfures massifs volcanogènes

Sébastien Lavoie (UQAC), Pierre Pilote (Géologie Québec) et Wulf Mueller (UQAC)

Résumé

La Formation de Val-d'Or (2704 +/- 2 Ma), composée d'un assemblage de roches volcano-sédimentaires tholéiitiques à calco-alcalines, comprise dans la zone volcanique sud de la sous-province de l'Abitibi, est l'hôte de plusieurs gisements de sulfures massifs volcanogènes, incluant celui de East-Sullivan (16,8 Mt @ 1,023 % Cu, 0,695 % Zn et 0,329 g/t Au). Ce gîte fait l'objet d'une maîtrise à l'UQAC avec le support du MRNQ. Celle-ci s'insère dans le cadre du projet cartographique de la Formation de Val-d'Or.

La séquence stratigraphique contenant ce gîte forme un empilement homoclinal à polarité sud, apparemment distinct de celle contenant le gîte de Louvicourt. La séquence de East-Sullivan se compose, dans l'ordre stratigraphique, de matériel volcanoclastique mafique à intermédiaire (>1 km), de coulées massives de composition intermédiaire à felsique (500 m), de laves coussinées intermédiaires (25 m) et de tufs fins felsiques (75 m). Les tufs fins sont recouverts par une unité de laves intermédiaires massives qui scelle le système. À l'est, le pluton monzonitique de East-Sullivan (PES) (2684 +/- 1 Ma) recoupe la minéralisation, au sud le gisement est tronqué par une série de dykes dioritiques porphyriques. Selon les informations disponibles, la minéralisation était présente dans un réseau de stockwerk associé à une fracturation et au remplacement de l'unité tufacée. Le minerai était dispersé dans une vingtaine de lentilles présentant des compositions légèrement différentes, ces variations permettant d'observer une zonation du zinc dans le gisement. Les lentilles de zinc, concentrées à la base stratigraphique au nord du gisement, paraissent discordantes aux unités lithologiques alors que les lentilles de cuivre-zinc semblent être subconcordantes aux unités felsiques. Le gisement est recoupé par deux réseaux de failles à pendage SE et SW.

L'altération hydrothermale entourant le gisement est caractérisée par la séricite et la chlorite. Une auréole métamorphique au grade amphibolite et une forte épidotisation affecte sur plus de 500 m les roches autour du PES. L'absence de zone lessivée en alcalins aux environs de la mine laisse supposer que la cheminée d'altération est située en profondeur ou bien a été détruite par la mise en place de ce pluton.

La cartographie de surface a permis de mettre à jour un assemblage de tufs fins, de tufs à lapilli à fragments vésiculaires et de lobes rhyolitiques massifs. Cet assemblage semble être l'extension latérale du gisement. Les lobes felsiques surmontent un petit horizon de brèche de coussins de composition intermédiaire, aligné avec la base du gisement. Ces niveaux peuvent se suivre sur plus d'un km à l'ouest du gîte. Cependant dans leur extension distale, les tufs felsiques remaniés sont progressivement remplacés par des niveaux de mudstone. La compilation des données de la mine indique la présence d'un haut topographique ou dôme rhyolitique, près duquel la minéralisation apparaît davantage concentrées. Plus de 60 % du minerai exploité se serait accumulé dans une dépression comblée principalement par du matériel volcanoclastique et située sur le flanc de cette petite construction volcanique.

© Gouvernement du Québec, 1999