Cartographie 3D et évaluation du potentiel aurifère du
segment ouest de la partie québécoise de la Faille de Cadillac
Projet DIVEX SC19
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Introduction
La Faille de Cadillac représente un métallotecte important pour l’or dans la Sous-province de l’Abitibi avec près de 2 000 tonnes d’or extraites de gisements orogéniques présents en périphérie de celle-ci (figure ci-dessous). Cette faille est hôte de plusieurs gisements de classe mondiale (> 100 t Au). Les gisements le long du couloir de déformation de la Faille de Cadillac et de ses subsidiaires ne sont pas répartis de façon régulière. On retrouve, en fait, des segments qui sont beaucoup moins riches que d’autres. L’hypothèse de base de cette étude est que cette absence d’or est due en partie au fait que le corridor de déformation de la Faille de Cadillac entre la frontière ontarienne et le lac Beauchastel (~30 km) est masqué par une importante couche de roches sédimentaires d’âge protérozoïque appartenant au Groupe de Cobalt. En fait, une des structures subsidiaires non recouverte dans ce secteur, la zone de cisaillement de Francoeur-Wasa est l’hôte des mines Francoeur, Arntfield et Wasamac. De plus, on retrouve à quelques kilomètres à l’ouest de la frontière ontarienne la mine Kerr Addison. Les roches appartenant au Groupe de Cobalt recouvrent donc potentiellement des secteurs économiquement intéressants.
Géologie simplifiée de la Sous-province de l’Abitibi (modifiée de Legault et Rabeau, 2006). L’encadré rouge montre la zone d’étude.
Objectifs
Les objectifs du projet sont :
- La compilation et l’intégration de la totalité des données géologiques;
- La révision de la carte géologique;
- La caractérisation des différentes minéralisations aurifères;
- La modélisation 3D du Groupe de Cobalt;
- L’évaluation de la géométrie de la Faille de Cadillac sous la couverture sédimentaire;
- La réalisation d’inversions géophysiques;
- La définition de secteur à fort potentiel pour l’exploration aurifère.
Méthode et résultats
Compilation géologique
La compilation de levés géologiques a été effectuée dans le but d’avoir une couverture géologique détaillée pour complémenter l’étude métallogénique et la modélisation 3D. Cet exercice a également permis de déceler des secteurs problématiques où il y a des contradictions ou des lacunes dans les levés. Les zones anomales en or (> 1 g/t), les forages effectués dans le secteur ainsi que des analyses lithogéochimiques ont aussi été compilés. Cette compilation a permis d’identifier plus de 90 minéralisations aurifères (> 1 g/t Au) présentes dans le secteur à l’étude. La compilation de plus de 6100 analyses lithogéochimiques permet d’identifier des secteurs où la couverture géochimique est faible. Finalement, la contribution des compagnies minières et un travail de compilation a permis d’intégrer en 3D plus de 1530 forages contenant les marqueurs géologiques principaux et les teneurs en or.
Géologie économique
Une campagne de terrain a été entamé à l’été 2005 le long du secteur ouest de la Faille de Cadillac afin de compléter une partie des travaux métallogéniques entrepris au début des années 1990 par le MRNF (Pilote et Couture, 1989; Couture et Pilote, 1990, 1991; Couture, 1992; Couture et Pilote, 1994). Ces travaux ont permis d’identifier plusieurs types de minéralisations aurifères présentes le long de la Faille de Cadillac. Le type le plus commun est la minéralisation aurifère associée à des veines de quartz-carbonates ± tourmaline ± sulfures mises en place dans des cisaillements. Ce type représente près de 65% des minéralisations aurifères compilées. Le deuxième type en importance sont les minéralisations de remplacement où on note la quasi-absence de veines de quartz-carbonates et une forte altération en albite et en séricite. Les autres types de minéralisations aurifères sont peu fréquentes.
Modélisation géologique 3D
Les travaux de Fallara et al. (2001, 2002a, 2002b, 2006) et de Legault (2003, 2004) ont démontré que la modélisation géologique 3D s’avère très utile dans les régions où d’importantes banques de données géologiques sont disponibles. Elle permet une meilleure compréhension de la géologie profonde et une utilisation maximale des données existantes. Le secteur à l’étude se porte particulièrement bien à la construction d’un modèle géologique 3D puisqu’il regroupe un ensemble de propriétés minières où l’exploration est active depuis plusieurs années.
La modélisation des sédiments du Groupe de Cobalt s’est effectuée principalement en utilisant des forages qui le recoupent. Quelques 130 forages ont été utilisés afin d’évaluer la géométrie de la discordance avec le socle archéen. De plus, l’intégration de plus de 400 mesures structurales prises sur les sédiments ainsi que la stratigraphie simple de ces sédiments protérozoïques ont permis d’interpréter l’épaisseur relative à certains endroits. La trace de la Faille de Cadillac sous les sédiments a été évaluée en tenant compte des reliefs négatifs qui lui sont associés dans le Groupe de Cobalt et à l’aide des forages l’interceptant sous cette couverture. Par la suite la géométrie en 3D de la faille a été évaluée en utilisant les pendages connus sur sa longueur totale et en tenant compte des forages la traversant. Les travaux d’inversion géophysique ont aussi permis de confirmer l’attitude générale de la Faille de Cadillac en profondeur. Le pendage moyen de la faille dans le secteur est d’environ 70° vers le nord.
Les travaux préliminaires de modélisation permettent déjà d’orienter directement l’exploration minérale en identifiant les endroits où l’on retrouve une épaisseur minimale de couverture sédimentaire protérozoïque au-dessus de la Faille de Cadillac. Les critères suivants ont été utilisés afin de délimiter ces secteurs :
- Épaisseur du Groupe de Cobalt = 150 m
- Distance de la Faille de Cadillac = 250 m
Afin de réduire l’incertitude associée à la modélisation de la discordance entre les sédiments du Groupe de Cobalt et le socle archéen, seul les régions situées à moins de 700 m d’un forage ont été conservées. Par contre, les régions situées à moins de 100 mètres ont été éliminés afin de cibler les endroits qui n’ont pas été explorés.
Inversions géophysiques
Des travaux d’inversion géophysique non contrainte ont aussi été entamés sur les données gravimétriques et magnétiques de la région. Les inversions des données géophysiques permettent de produire un modèle 3D pouvant expliquer l’ensemble des anomalies géophysiques mesurées lors d’un levé de surface ou aéroporté. Elles permettent d’estimer la géométrie des grands contrastes de densité ou de susceptibilité magnétique. Ces travaux ont permis de confirmer l’attitude générale de la Faille de Cadillac en profondeur. De plus, les travaux de modélisation ont permis d’identifier de grandes cassures structurales d’orientation NE-SW qui seront aussi investiguées pendant les campagnes de terrain à venir.
Conclusions
Le projet entrepris a permis de déterminer de nouveaux secteurs à haut potentiel aurifère à faible coût. De plus, la modélisation géologique 3D de la Faille de Cadillac en profondeur permet de mieux prévoir les campagnes d’exploration plus profondes et plus coûteuses en délimitant la géométrie de celle-ci. Le projet a donc permis d’avoir une vision plus globale de ce terrain qui était plus ou moins boudée malgré son grand potentiel aurifère. Les cibles proposées dans ce rapport représentent des étendues plutôt vastes. Elles pourront être raffinées en complétant la modélisation du secteur et en intégrant des critères de recherche par rapport à la géochimie, aux indices d’altération et à la géophysique. De plus en définissant les caractéristiques des gisements d’or de la région, il sera plus facile de cibler les minéralisations aurifères se trouvant potentiellement sous le recouvrement protérozoïque.
Références
COUTURE, J.-F. (1992) Métallogénie de l'or à Rouyn-Noranda. Ministère de l'Énergie et des Ressources du Québec, DV 92-02, 60.
COUTURE, J.-F. et PILOTE, P. (1990) Les gisements aurifères de Rouyn-Noranda. Ministère de l'Énergie et des Ressources du Québec, DV 90-10, 72-73.
COUTURE, J.-F. et PILOTE, P. (1991) Les gisements d'or mésothermaux de Rouyn-Noranda. Ministère de l'Énergie et des Ressources du Québec, DV 91-25, 57-58.
COUTURE, J.-F. et PILOTE, P. (1994) Gîtologie des gisements d'or du district de Rouyn-Noranda: études récentes. Ministère des Ressources naturelles du Québec, DV 92-07, 151 pages.
FALLARA, F., PERRON, G., WILLISTON, C. (2001) Modélisation régionale 3-D géo-intégré: Phase 1, Camp minier de Joutel, Abitibi (Québec). Ministère des Ressources naturelles, faune et parcs, Québec; PRO-2001-11. CD-ROM
FALLARA, F., PERRON, G., WILLISTON, C. (2002a) 3-D Regional Common-Earth Modeling : Phase 1, Joutel Mining Camp, Abitibi (Québec).Ministère des Ressources naturelles, faune et parcs, Québec; PRO-2002-01. CD-RO
FALLARA, F., BOIS, D., PERRON, G., MARQUIS, R. (2002b) Modélisation 3-D géo-intégrée gOcad©: Détermination des paramètres de faisabilité pour la modélisation régionale, Rapport de faisabilité interne, 66 p.
FALLARA, F., LEGAULT, M., RABEAU, O. (2006) 3-D Integrated Geological Modeling in the Abitibi Subprovince (Québec, Canada): Techniques and Applications. Journal of Exploration and Mining Geology, 15 (1-2), 27-43.
PILOTE, P. et COUTURE, J.-F. (1989) Gisements aurifères. Rouyn-Noranda. Ministère de l'Énergie et des Ressources du Québec, DV 89-05, 95-96.
