Le système porphyrique à molybdène de Tilly

Projet DIVEX-B SC36


Responsables du projet

Pierre Simon Ross, INRS-ETE, courriel

Ross Stevenson, UQAM, courriel

Introduction

Les besoins en métaux spéciaux ont considérablement augmenté au cours des dernières années. Le molybdène constitue une ressource qui a été exploitée au Québec, mais qui n’est plus produite. Les gisements de molybdène y sont tous associés aux granitoïdes. Ces roches constituent la majeure partie du Craton archéen du Lac Supérieur dans le Nord du Québec.

L’une des découvertes les plus remarquables de ces dernières années est le système porphyrique à molybdène de Tilly, par la compagnie Ressources Sirios, spécialisée dans l'exploration du domaine nordique du Québec. Cette découverte est exceptionnelle car les porphyres archéens sont rares et constituent un type mal documenté (Jébrak et Marcoux, 2008). On en connait en particulier en Russie, dans la Province de Pilbara en Australie dans le NW de l’Ontario (Laznicka, 2006), ainsi qu’en Finlande centrale et dans la ceinture d’Eastmain au Québec. Les interprétations de ces systèmes restent contradictoires: s'agit-il de systèmes comparables à ceux du Phanérozoïque ou marquent-ils une géodynamique archéenne particulière?

A Tilly, un vaste pluton tonalitique montre des zones de brèches hydrauliques très développées (Jébrak, 1997) à quartz et molybdénite, avec un peu de chalcopyrite. Des zones d’altération plus riches en potassium ont été distinguées. Mais on connait mal la géologie et les minéralisations de ce système magmatique-hydrothermal.

Objectifs

L'objectif de ce travail de maitrise est de documenter la géologie du porphyre de Tilly afin de mieux comprendre ses conditions de mises en place, et de le comparer à d’autres systèmes archéens. Peut-on comparer ce système à ceux du Phanérozoïque, en relation avec les rifts, de type Climax (ex. Ross et al., 2002) ou dans les arcs continentaux, de type porphyre à Mo-Cu ? Comment se développent ces systèmes archéens, tant du point de vue de leur construction (sous marine ?), de leur contexte géodynamique (rift?) que de leur préservation (Groves et Goldfarb, 2007)?

Méthode

Pour répondre à ces questions, le projet consistera à :

  1. réaliser une cartographie détaillée du porphyre, en utilisant de nouveaux levés spectrométriques;
  2. comprendre la pétrogenèse des intrusions par la géochimie des traces et isotopique; la signature Sm-Nd sur six échantillons sera recherchée afin de déterminer le contexte de mise en place, soit en contexte de rift ou d’arc continental, selon la géochimie, et de déterminer les rôles respectifs de la croûte continentale et du manteau dans l’évolution du système magmatique-hydrothermal (Voicu et al., 2000);
  3. détailler les styles d’altération du système porphyrique et réaliser des bilans de masse;
  4. étudier les minéralisations en Mo-(Cu), en particulier les nombreuses brèches et la minéralogie des sulfures par l'analyse de lames minces polies. L’accent sera mis sur les évidences possibles de transport des éléments par des gaz (Rempel et al., 2006);
  5. dater directement la minéralisation par la méthode isochrone Re/Os sur molybdénite; une comparaison pourrait être faite avec le porphyre de McLeod, dans le même environnement, dans la ceinture de Eastmain, mais où la molybdénite est principalement dans l’encaissant.


Références

Groves, D.I., Goldfarb, R.J. 2007. The role of exhumation in the temporal distribution of ore deposits - A discussion. Economic Geology, 102: 155-158.

Jébrak, M. 1997. Hydrothermal breccias in vein-type ore deposits: A review of mechanisms, morphology and size distribution. Ore Geology Reviews, 12: 111-134.

Jébrak, M., Marcoux, E. 2008. Géologie des ressources minérales. Ressources naturelles et Faune, Québec ed. Québec: MRNF, Québec; 667 p.

Laznicka, P., 2006. Giant Metallic Deposits and Future Sources of Industrial Metals, 732 p.

Rempel, K.U., Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E. 2006. The solubility and speciation of molybdenum in water vapour at elevated temperatures and pressures: Implications for ore genesis. GCA, 70: 687-696.

Ross, P.-S., Jébrak, M., Walker, B.M., 2002. Discharge of hydrothermal fluids from a magma chamber and concomitant formation of a stratified breccia zone at the Questa porphyry molybdenum deposit, New Mexico. Economic Geology, 97: 1679-1699.

Selby, D., Creaser, RA, 2001. Re-Os geochronology and systematics in molybdenite from the Endako Porphyry Molybdenum deposit, British Columbia, Canada. Economic Geology, 96: 197-204.

Voicu, G., Bardoux, M., Stevenson, R. and Jébrak, M. 2000. Nd and Sr isotope study of hydrothermal scheelite and host rocks at Omai, Guiana Shield: implications for ore fluid source and flow path during the formation of orogenic gold deposits. Mineralium Deposita, 35 : 302-314.