Géologie de la Mine East-Sullivan, Abitibi-Est, Val-d'Or, Québec

TABLE DES MATIÈRES

RÉSUMÉ

ABSTRACT

REMERCIEMENTS

CHAPITRE I : INTRODUCTION
1.1 OBJECTIFS ET PROBLÉMATIQUE
1.2 MÉTHODOLOGIE
1.2.1 Approche générale
1.2.2 Travaux de terrain en affleurements
1.2.3 Travaux de terrain en forages
1.2.4 Étude pétrographique
1.2.5 Étude géochimique
1.2.6 Microsonde électronique
1.3 GÉOLOGIE
1.3.1 Introduction
1.3.2 Géologie régionale
1.3.3 Géologie locale
1.3.4 La mine East-Sullivan
1.3.5 Les gisements de sulfures massifs volcanogènes de la région de Val-d'Or
1.4 CLASSIFICATION
1.4.1 Métallogénie et classification des sulfures massifs volcanogènes
1.4.2 Ancienne classification des sulfures massifs volcanogènes (Morton et Franklin, 1987)
1.4.3 Nouvelle classification des sulfures massifs volcanogènes (Franklin et al., 1997)

CHAPITRE II : CARACTÉRISATION VOLCANOLOGIQUE ET PÉTROGRAPHIQUE DES UNITÉS LITHOLOGIQUES PRÉSENTES DANS LE SECTEUR À L'ÉTUDE
2.1 INTRODUCTION
2.2 LES VOLCANOCLASTITES DE LA FORMATION DE VAL-D'OR
2.3 LES COULÉES FELSIQUES DE EAST-SULLIVAN
2.4 LES COULÉES INTERMÉDIAIRES DE EAST-SULLIVAN
2.5 LES VOLCANOCLASTITES FELSIQUES DE EAST-SULLIVAN
2.6 LES COULÉES MAFIQUES DE LA FORMATION DE HÉVA
2.7 LES ROCHES INTRUSIVES DE L'ENVIRONNEMENT IMMÉDIAT AU GISEMENT
2.7.1 La Diorite porphyrique de Bourlamaque
2.7.2 Le Stock de East-Sullivan
2.7.3 Le dyke porphyrique à feldspath de East-Sullivan

CHAPITRE III : CARACTÉRISATION LITHOGÉOCHIMIQUE DES ROCHES VOLCANIQUES DE EAST-SULLIVAN
3.1 INTRODUCTION
3.1.1 Subdivision des unités volcaniques
3.1.2 Méthodes analytiques et limites de détection
3.2 CLASSIFICATION DES ROCHES
3.2.1 Classification pétrographique
3.2.2 Signatures géochimiques
3.2.3 Environnement tectonique

CHAPITRE IV : ALTÉRATION ET MINÉRALISATION DU GISEMENT DE EAST-SULLIVAN
4.1 MINÉRAUX D'ALTÉRATION
4.1.1 Séricite et biotite
4.1.2 Chlorite
4.1.3 Silice
4.1.4 Carbonate
4.1.5 Épidote
4.2 DISTRIBUTION SPATIALE DE LA MINÉRALISATION
4.3 MINERALISATION DE SULFURES
4.3.1 Échantillonnage des sulfures
4.3.2 Sulfures disséminés
4.3.3 Assemblage pyrite-sphalérite
4.3.4 Assemblage chalcopyrite-pyrrhotite (pyrite)
4.3.5 Assemblage mixte

CHAPITRE V : SYNTHÈSE ET DISCUSSION
5.1 SYNTHÈSE DES OBSERVATIONS
5.1.1 Contexte local
5.1.2 Caractéristiques des roches
5.1.3 Lithogéochimie
5.1.4 Altération
5.1.5 Minéralisation
5.1.6 Paragénèse des sulfures
5.2 RELATION ENTRE LES ÉLÉMENTS OBSERVÉ
5.3 MODÉLISATION
5.3.1 Sulfures massifs volcanogènes
5.3.2 Intégration et interprétation des données
5.3.3 Implications pour l'exploration

CHAPITRE VI : CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS

RÉFÉRENCES

LISTE DES FIGURES

Figure 1.1 : Géologie générale de la ceinture de roches vertes d'Abitibi incluant les zones Volcanique Nord (ZVN) et Sud (ZVS). Modifiée de Dostal et Mueller (1997).
Figure 1.2 : Forages et affleurements visibles aux environs du gisement.
Figure 1.3 : Localisation des forages utilisés dans l'étude et contour des propriétés minières adjacentes à la mine East-Sullivan.
Figure 1.4 : Géologie et structures locales du gisement de East-Sullivan.
Figure 1.5 : Géologie de la région de Val-d'Or, feuillets 32C04-200-0102 et demie Est de 32C03-200-0101. Modifiée de Pilote et al. (1999).
Figure 1.6 : Colonnes stratigraphiques simplifiées de la séquence de la mine.
Figure 1.7 : Caractéristiques essentielles d'un dépôt idéalisé de sulfures massifs volcanogènes. Modifié de Lydon (1984).

Figure 2.1 : Zone d'affleurements 97-SL-1055. Des coulées intermédiaires coussinées et des brèches de coussins et de coulées à fragments vésiculaires sont interlitées avec des lobes felsiques. Les lobes felsiques sont massifs, aphanitiques et présentent des textures d'écoulement laminaire.
Figure 2.2 : Section 3400E de la mine East-sullivan regard vers l'est.
Figure 2.3 : Section 3700E de la mine East-sullivan regard vers l'est. Modifiée de Tremblay (1994).
Figure 2.4 : Section 4000E de la mine East-sullivan regard vers l'est.
Figure 2.5 : Lobe felsique massif entouré de brèche hyaloclastique et de matériel remanié. Affleurement 98-SL-1102.
Figure 2.6 : Section stratigraphique schématique des volcanoclastites felsiques de l'affleurement 98-SL-1102. Pour la localisation voir la figure 2.5.
Figure 2.7 : Levé aéromagnétique pour le feuillet 32C/04-200-102 (Mir Télédétection, 1999).

Figure 3.1 : Classification pétrographique des roches volcaniques de East-Sullivan.
Figure 3.2 : Classification pétrographique avec les éléments traces.
Figure 3.3 : Diagrammes de Harker de certains éléments majeurs et éléments traces des différents types de roches volcaniques de East-Sullivan.
Figure 3.4 : Caractérisation des signatures géochimiques des roches volcaniques de East-Sullivan.
Figure 3.5 : Diagrammes de Harker des éléments des terres rares des différents types de roches volcaniques de East-Sullivan.
Figure 3.6 : Profils des ÉTR pour les roches volcaniques de East-sullivan (Normalisé sur les chondrites selon Boynton, 1984).
Figure 3.7 : Caractérisation de l'affinité magmatique primaire des roches volcaniques de East-Sullivan.
Figure 3.8 : Diagrammes multi-éléments pour les roches volcaniques de East-sullivan (Normalisé sur manteau primitif selon McDonough et al., 1991).
Figure 3.9 : Caractérisation pétrogénétique des coulées de laves de East-Sullivan.

Figure 4.1 : Classification et comparaison des chlorites de East-Sullivan selon Hey (1954).
Figure 4.2 : Caractérisation du changement de masse associé à l'altération.
Figure 4.3 : Caractérisation chimique des épidotes de East-Sullivan.
Figure 4.4 : Plan composite du niveau et de composition des lentilles minéralisées. Modifié de Tremblay (1994).
Figure 4.5 : Composition chimique des sphalérites de East-Sullivan.
Figure 4.6 : Profils des métaux faits sur des grains de pyrites colloformes de l'échantillon de sulfures massifs SL-A.
Figure 4.7 : Profils des métaux faits sur des grains de pyrites colloformes des échantillon de sulfures massifs SL-B et SL-D.
Figure 4.8 : Composition chimique des pyrites de East-Sullivan.

Figure 5.1 : Séquence paragénétique et abondance relative de la minéralisation.
Figure 5.2 A et B : Modèle de mise en place du gisement de East-Sullivan.
Figure 5.2 C et D : Modèle de mise en place du gisement de East-Sullivan.

LISTE DES PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES

Planche 1.1 : La mine East-Sullivan.

Planche 2.1 : Volcanoclastites de la Formation de Val-d'Or.
Planche 2.2 : Édifice felsique inférieur localisé 150m sous l'horizon minéralisé.
Planche 2.3 : Structures volcaniques des coulées felsiques massives de East-Sullivan.
Planche 2.4 : Structures d'écoulement laminaire dans les coulées felsiques massives de East-Sullivan.
Planche 2.5 : Coulées de laves felsiques massives de East-Sullivan.
Planche 2.6 : Textures à phénocristaux des coulées felsiques massives de l'affleurement 97-SL-1030 sous-jacent au gisement.
Planche 2.7 : Coulées felsiques massives latérales au gisement.
Planche 2.8 : Laves intermédiaires coussinées de l'affleurement 97-SL-1055 latéral au gisement.
Planche 2.9 : Textures porphyriques des laves intermédiaires sous-jacentes à la minéralisation.
Planche 2.10 : Volcanoclastites felsiques de East-Sullivan.
Planche 2.11 : Structures d'érosion et de remobilisation synvolcanique.
Planche 2.12 : Évidences de remobilisation synvolcanique.
Planche 2.13 : Fragments vésiculaires des volcanoclastites de East-Sullivan.
Planche 2.14 : Dykes bordant le gisement de East-Sullivan dans sa partie sud.

Planche 4.1 : Altération proximale de l'encaissant felsique massif par l'assemblage quartz-chlorite-séricite.
Planche 4.2 : Brèches d'altération hydrothermale aux environs du gisement.
Planche 4.3 : Altération proximale des laves intermédiaires massives sous-jacentes à la minéralisation par l'assemblage quartz-épidote-chlorite en fines veinules.
Planche 4.4 : Altération proximale des laves intermédiaires massives sous-jacentes à la minéralisation par l'assemblage carbonate-épidote.
Planche 4.5 : Altération proximale des laves intermédiaires massives sous-jacentes à la minéralisation par de l'épidote massive.
Planche 4.6 : Texture de la minéralisation de pyrite disséminée proximale au gisement.
Planche 4.7 : Textures rubanées de recristallisation dans la minéralisation, assemblage sphalérite-pyrite.
Planche 4.8 : Minéraux associés accessoirement avec l'assemblage de sphalérite-pyrite.
Planche 4.9 : Textures colloformes primaires dans la pyrite et la chalcopyrite.
Planche 4.10 : Nodules colloformes reliquaires de pyrite et de chalcopyrite.
Planche 4.11 : Minéralisation en or associée avec des textures colloformes primaires dans les sulfures massifs de l'assemblage pyrite-chalcopyrite.
Planche 4.12 : Textures de raffinage de zone de la minéralisation, assemblage chalcopyrite-pyrrhotite (pyrite).
Planche 4.13 : Assemblage de sulfures pyrite-sphalérite-chalcopyrite-pyrrhotite.

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1.1 : Caractéristiques des formations géologiques constituant le bloc de Malartic. Modifié de Scott et al. (2002).
Tableau 1.2 : Statistiques de production de la mine East-Sullivan.
Tableau 1.3 : Mines de sulfures massifs volcanogènes de la Formation de Val-d'Or.
Tableau 1.4 : Classification des sulfures massifs volcanogènes selon la nomenclature de Morton et Franklin (1987).
Tableau 1.5 : Classification des sulfures massifs volcanogènes selon la nomenclature de Franklin et al. (1997).

Tableau 2.1 : Synthèse des caractéristiques des unités lithologiques de la séquence stratigraphique de la mine East-Sullivan.

Tableau 3.1 : Rapports d'éléments traces pour les laves de East-Sullivan.
Tableau 4.1 : Composition moyenne des chlorites selon les analyses à la microsonde.
Tableau 4.2 : Composition moyenne des épidotes selon les analyses à la microsonde.
Tableau 4.3 : Composition moyenne des différentes lentilles de la mine East-Sullivan.
Tableau 4.4 : Composition moyenne des sphalérites selon les analyses à la microsonde.
Tableau 4.5 : Composition moyenne des pyrites selon les analyses à la microsonde.

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 : Résultats des analyses d'éléments majeurs des roches volcaniques.
Annexe 2 : Résultats des analyses des ETR-UQAC des roches volcaniques.
Annexe 3 : Résultats des analyses des ETR-CRM des roches volcaniques.
Annexe 4 : Résultats des analyses des chlorites à la microsonde électronique.
Annexe 5 : Résultats des analyses des épidotes à la microsonde électronique.
Annexe 6 : Résultats des analyses des sphalérites à la microsonde électronique.
Annexe 7 : Résultats des analyses des pyrites à la microsonde électronique.
Annexe 8 : Résultats des analyses des chalcopyrites à la microsonde électronique.
Annexe 9 : Résultats des analyses d'éléments majeurs des roches plutoniques.
Annexe 10 : Description des échantillons analysés à la microsonde électronique.
Annexe 11 : Résultats de la coloration des échantillons altérés.