Étude de la distribution spatiale des gisements orogéniques le long de failles archéennes majeures
Projet DIVEX-B SC38
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Introduction
À l’échelle du camp minier, les géologues d’exploration peuvent avoir recours à certains facteurs récurrents, afin d’explorer pour des gisements aurifères de type orogénique au sein de ceintures de roches vertes archéennes. Plusieurs travaux traitant l’évaluation de potentiel en minéralisations (Groves et al., 2000; Rabeau et al., 2009; Lamothe, 2006; Cox et al.,2001; Sibson, 2001). L’efficacité de ces approches est par contre très dépendante de la localité de la région prospectée et de sa dimension. Les approches prédictives régionales présentent justement un niveau de difficulté accrue à cause de la variété d’environnements géologiques rencontrés.
Les failles majeures d’importance crustale, comme les failles de Boulder–LeFroy, Cadillac– Larder Lake ou de Destor–Porcupine, représentent les principales métallotectes des gisements d’or orogénique au sein de ceintures de roches vertes archéennes. Ces structures contrôlent la distribution de gisements orogéniques, en agissant comme conduit aux fluides hydrothermaux de source profonde (Goldfarb et al., 2001; Groves et al., 2003; Kerrich et al., 2000). Malgré l’association bien établie entre ces structures importantes et leur extension verticale avec les gisements aurifères, la distribution des gisements le long de ces couloirs de déformation reste hétérogène et irrégulière.
Quelques études se sont penchées sur la problématique de la distribution régionale de gisements (Carson, 1991; Blenkinsop and Sanderson, 1999; Weinberg, 2004; Faure, 2004). Nous proposons ici une approche particulière qui ne se concentre pas uniquement sur les grands dépôts.
Objectifs
L’objectif principal de cette étude est de déterminer s’il existe une relation mathématique caractérisant la distribution spatiale des gisements d’or orogénique le long de grands couloirs de déformation archéens ou si la localisation d’un gisement est indépendante de la position spatiale des autres.
Méthode
L’emphase de l’étude sera mise sur les couloirs de déformation québécois les plus prolifiques soit: les Failles de Cadillac-Larder Lake et de Destor-Porcupine. Ces deux structures sont des exemples typiques de zones de failles ayant contrôlé régionalement le régime hydrothermal. Les bases de données très complètes rattachées à ces structures, et disponibles au MRNF, permettent une évaluation de la distribution spatiale 2D des gisements aurifères.
En 2D, ces failles sont représentées par une ligne. Toutefois, afin de tenir compte de la zone de dommage ainsi que de plusieurs failles associées et du pendage, qui correspondent à une zone bien plus large, une zone tampon d’au moins 1 km sera délimitée dans le but d’effectuer l’analyse spatiale. Les dépôts aurifères le long de la totalité des portions québécoises des deux grandes structures que sont les Faille Cadillac-Larder Lake et Destor–Porcupine seront d’abord classés afin de ne traiter que les gisements de type orogénique, pour ainsi éviter d’incorporer d’autres types de minéralisations ayant des mécanismes de formation différents. Cette classification sera faite en se basant sur les teneurs en métaux de base et en argent ainsi que sur la littérature disponible concernant la nature des minéralisations. La distance inter-dépôts pourra ensuite être mesurée en projetant les dépôts aurifères sur la faille. La représentation de l’inter-distance par rapport à la fréquence devrait permettre de caractériser mathématiquement la distribution des dépôts. Plusieurs type de distribution peuvent être anticipée: normale, log-normale, puissance, Kolmogorov, Weibull, etc. Une fois la loi de répartition déterminée, il s’agira de calculer une probabilité de présence en fonction de la distance aux gisements connus. Une carte de probabilité sera établie le long des failles pour identifier les zones ayant le plus de potentiel à contenir un dépôt aurifère. Une comparaison des lois de distribution sera réalisée pour ces deux failles où nous tenterons d’expliquer les similitudes et les différences afin de mieux prendre la circulation des fluides minéralisateurs près de ces deux structures. De plus, des corrélations seront établies avec les résultats d’autres méthodes développées dans le cadre de travaux antérieurs portant sur l’association des minéralisations aurifères avec divers facteurs géologiques (Rabeau, O., 2009) dont la présence suspectée de zones de dilation le long des corridors de déformation.
Références
Blenkinsop, T., Sanderson, D.J. (1999). Are gold deposits in the crust fractals? A study of gold mines in the Zimbabwe craton - Fractures, Fluid Flow and Mineralization (eds. KJW McCaffrey, L. Lonerganand JJ Wilkinson). Geological Society Special Publication no. 155.
Cox, S. F., Knackstedt, M. A. & Braun, J. (2001). Principles of structural control on permeability and fluid flow in hydrothermal systems. In: Structural controls on ore genesis (eds. Richards, J. P. & Tosdal, R. M.). Reviews in Economic geology, 14. Society of Economic Geologists.
Carlson, C. (1991). Spatial distribution of deposits. Geology, 19, 111-114.
Faure, S. (2004). Distribution spatiale des gisements aurifères dans les ceintures volcaniques archéennes. Projet CONSOREM 2004-6.
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Groves, D. I., Goldfarb, R. J., Robert, F., Hart, C. R. J. (2003). Gold deposits in metamorphic belts: overview of current understanding, outstanding problems, future reaserch, and exploration significance. Economic Geology, 98, 1-29.
Rabeau, O. Legault, M., Cheilletz, A., Jébrak, M., Royer, J.-J., Cheng, L.-Z. (sous presse). Gold potential of a hidden Archean fault zone, the case of the Cadillac-Larder Lake Fault. Exploration and Mining geology.
Groves, D. I., Goldfarb, R. J., Knox-Robinson, C. M., Ojala, J., Gardoll, S., Yun, G. Y., Holyland, P. (2000). Late-kinematic timing of orogenic gold deposits and significance for computer-based exploration techniques with emphasis on the Yilgarn Block, Western Australia. Ore Geology Reviews, 17, 1-38.
Groves, D. I., Goldfarb, R. J., Gebre-Mariam, M., Hageman, S. G., Robert, F. (1998). Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of the crustal distribution and relationship to other deposit types. Ore Geology Reviews, 13 1-5), 7-27.
Kerrich, R., Goldfarb, R. J., Groves, D. I., Garwin, S. (2000). The Geodynamics of World-Class Gold Deposits: Characteristics, Space-Time Distribution, and Origins. In: Gold in 2000 (eds. Hageman, S. G. & Brown, P. E.). Reviews in Economic geology, 13, 500-551.
Lamothe, D. et Harris, J.R. (2006). Évaluation du potentiel en minéralisations de type or orogénique des roches archéennes, EP 2006-01, Ministère des Ressources naturelles et de la Faune, 65 p.
Rabeau, O., Legault, M., Cheilletz, A., Jébrak, M., Cheng L.Z., Royer, J.J. (sous presse). Gold potential of a hidden Archean fault zone: the case of the Cadillac-Larder Lake Fault. Exploration and Mining Geology.
Sibson, R.H. (2001). Sismogenic Framework for hydrothermal transport and ore deposition. In: Structural Controls on Ore Genesis (eds. Ricahrds J. P., Tosdal, R. M.). Review in economic Geology, 14, 1-24.
Weinberg, R. F., Hodkiewicz, P. F., Groves, D. I. (2004). What controls gold distribution in Archean terranes? Geology, 32, 545-548.
