Minéralogie appliquée à l'exploration minérale

Projet DIVEX-A SC29


Responsable du projet

George Beaudoin, Université Laval, courriel

Collaborateur

Sarah-Jane Barnes, UQAC

Introduction

Si la minéralogie appliquée est utilisée intensivement dans l’exploration pour le diamant, ce n’est pas le cas pour les autres types de gîtes minéraux. Le projet vise à investiguer la composition chimique d’oxydes, silicates et sulfures avec des méthodes analytiques précises qui permettent de mesurer avec une grande résolution spatiale la concentration des éléments mineurs et en traces. L’incorporation des éléments mineurs et en traces dans les minéraux est déterminée par plusieurs paramètres géochimiques durant les processus de minéralisation hydrothermale et magmatique. La compréhension de ces processus permet d’affiner les modèles métallogéniques tandis que les variations de composition chimique peuvent être diagnostique des environnements géologiques durant la formation des différents types de gîtes minéraux. On peut ainsi concevoir des diagrammes discriminant et des indicateurs minéralogiques qui sont des outils d’exploration minérale utiles et nouveaux.

Objectifs

Le projet a pour objectif de développer une gamme d’outil minéralogique utile pour l’exploration minérale. Un premier sous-projet "Oxydes de fer : outil d’exploration minérale" portera sur la chimie des oxydes de fer dans le but de poursuivre la caractérisation d’un nombre représentatif de différents types de gisements dans le but de continuer la mise au point de diagrammes discriminants entreprise dans les projets DIVEX SC16 et SC22. Le deuxième sous-projet "Détermination in-situ des EGP et éléments chalcophiles dans les sulfures de métaux de base dans les gîtes de Ni de Sudbury" porte sur les contrôles de la concentration en EGP dans les gîtes de sulfures à Ni-Cu. Les objectifs des deux sous-projets sont :

  1. Oxydes de fer : outil d’exploration minérale
    1. Mise au point et optimisation d’un protocole analytique pour la mesure des éléments en traces dans les oxydes de fer par ablation-laser ICP-MS (LA-ICPMS)
    2. Détermination de la composition chimique des éléments mineurs et en trace par microsonde électronique et LA-ICP-MS d’une vaste gamme de type de gîtes minéraux
    3. Études détaillées de la variation de composition des oxydes de fer dans des exemples représentatifs de gîtes de type porphyres cuprifères, cuivre-or-oxydes de fer, Ni-Cu magmatique et sulfures massifs volcangènes
    4. Etude comparative de la composition des oxydes de fer dans la minéralisation et sa roche encaissante
    5. Comparaison de la composition des oxydes de fer de la minéralisation avec celle des oxydes de fer d’un concentré de minéraux lourds
    6. Étude statistique de la composition chimique des oxydes de fer dans le but d’identifier les caractéristiques compositionnelles particulières des différents types de gîtes et poursuivre la construction d’un ensemble de diagrammes discriminants pour identifier les différents types de gîtes

  2. Détermination in situ des Éléments du groupe du platine (EGP) et des éléments chalcophiles dans les sulfures de métaux de base dans les gîtes de Ni de Sudbury
    1. Déterminer la proportion de chaque EGP qui est en solution solide dans les sulfures de métaux de base
    2. Déterminer si les sulfures de métaux de base ont des patrons d’EGP caractéristiques
    3. Déterminer si les Minéraux du groupe du platine (MGP) se sont formés par exsolution, cristallisation à partir d’un liquide sulfuré ou ont précipité d’un fluide hydrothermal
    4. Évaluer l’importance relative du partage avec un liquide sulfuré par rapport à la contamination par les roches encaissantes

Méthode

La composition chimique des minéraux sera mesuré avec la microsonde électronique Cameca SX-100 de l’Université Laval et avec le système d’ablation laser ICP-MS de l’UQAC. Des analyses de la concentration des éléments en traces seront aussi effectués avec une sonde à proton (PIXE) au CODES, Australie. Des protocoles analytiques précis, efficaces et optimisés seront développés. La composition chimique des minéraux servira à comprendre les processus métallogéniques et les paramètres qui contrôlent la concentration des éléments mineurs et en traces dans différents environnements géologiques. L’analyse statistique de la composition chimique des minéraux servira à construire des diagrammes discriminants utiles pour identifier la composition typique des minéraux dans différents types de gîtes.