Études des minéralisations en ÉGP du Complexe opliolitique
de Thetford Mines
Projet DIVEX SC7
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Minéralisation platinoïdes en chromitite (C) à l'indice de Star Chrome (jusqu'à 20 ppm de platinum et palladium) |
Résumé
Les ophiolites de la Ceinture Ophiolitique du Sud du Québec (COSQ) sont une ressource historique pour le Cr, une substance stratégique exploitée intensivement pendant les deux guerres mondiales, lorsque les approvisionnements d’outre-mer étaient inaccessibles (e.g. Gauthier et al. 1990). Récemment, certains de ces ophiolites ont été explorés pour leur potentiel en ÉGP (Éléments du Groupe du Platine), avec des échantillonnages en chenail donnant des teneurs jusqu’à 20 gr/tonne de Pt+Pd. Cependant, les massifs ophiolitiques constituant la COSQ ont une complexité interne inhérente (Hébert et Bédard 2000), et ont été affectés par plusieurs phases de déformation (Schroetter et al. 2004a), ce qui rend difficile la corrélation intra- et inter-ophiolitique des différents faciès, et l’exploration pour des substances économiques.
Objectifs
Ce projet DIVEX, qui se greffait à un projet existant intitulé : ‘Origine et Cadre Structural et Tectonique des Chromitites des Appalaches du Québec’, avait comme but principal de mieux comprendre ce qui contrôle la distribution et le fractionnement des ÉGP dans les ophiolites, afin de développer des modèles génétiques qui aideront l’exploration. Les objectifs spécifiques étaient de :
- Documenter le contexte stratigraphique et pétrologique des enrichissements en ÉGP et les éléments associés (Cu, Bi, S, Te, Se, Hg). Du point de vue exploration, l’idée est de vérifier si les enrichissements en ÉGP correspondent à un niveau spécifique dans la section cumulative, ou à un (ou des) évènements intrusifs ou hydrothermaux plus ponctuels.
- Modéliser les variations géochimiques dans les cumulats et laves, afin de mieux comprendre leur évolution, et pour contraindre les enrichissements en ÉGP associés. Le but ici est de quantifier les processus magmatiques, afin de tester les hypothèses métallogéniques.
- Comparer le Complexe Ophiolitique de Thetford Mines (COTM) avec les Ophiolites d’Asbestos (COA) et de Betts Cove (COBC). Ceci afin de savoir si l’enrichissement en ÉGP qui caractérise le COTM se manifeste aussi dans d’autres massifs ophiolitiques appalachiens qui sont pénécontemporains et qui ont la même affinité magmatique (boninitique).
Méthode
Les travaux cartographiques et l’échantillonnage se sont effectués au long et en large des différents massifs de la COSQ, mais avec un focus particulier sur le COTM, où les minéralisations connues sont concentrées, et où avait été développé un cadre cartographique et structural (Schroetter et al. 2003). Les échantillons recueillis ont été analysés pour les éléments majeurs et traces et pour les ÉGP et des analyses minérales ont été effectuées.
Tous les faciès du COTM ont été examinés, afin de construire une image intégrée des processus pétro- et métallo-génétiques. Le manteau représente le résidu, les laves les liquides, et la croûte moyenne les cumulats de ce système magmatique d’affinité boninitique.
Résultats et conclusions
La Ceinture Ophiolitique du Sud du Québec (COSQ) est constituée de terranes océaniques ayant un fort potentiel pour le Cr et les ÉGP. Le Complexe de Thetford Mines (COTM) contient la plupart des minéralisations connues. Les chromitites podiformes (largement épuisés) du manteau ne contiennent pas de teneurs significatives en ÉGP. La croûte inférieure est dominée par de la dunite avec des interlits de chromitite stratiforme, mais sont rarement minéralisés en ÉGP. La croûte cumulative est localement recoupée par des veines et des remplissages de brèche chromititiques enrichies en ÉGP qui coupent et remplacent des dunites et pyroxénites.
Carte géologique du Complexe Ophiolitique de Thetford Mines, adaptée de Schroetter et al. (2005).
La cartographie et les travaux structuraux suggèrent que ces minéralisations sont associées à des failles pré-obduction, et pourraient avoir été générés par des concentrations de fluides enrichis en Cl-ÉGP formés dans des pièges au sommet d’intrusions boninitiques sous-plaquantes, avec canalisation de ces fluides et déposition du minerai dans des failles ouvertes dans le toit. À Starchrome, les enrichissements en Pt-Pd semblent avoir peu de lien avec les patrons magmatiques, et supportent l’hypothèse d’une introduction métasomatique par le biais de solutions hydrothermales. Des enrichissements en terres-rares légères associées avec la minéralisation, et la présence de potarite (PdHg), sont compatibles avec cette hypothèse. L’existence de la potarite suggère que la géochimie de sol pour le mercure pourrait être une méthodologie efficace pour l’exploration où il y a des dépôts Quaternaires.
Tous les cumulats du COTM analysés jusqu’à maintenant sont d’affinité boninitique, et sont probablement cosanguins avec les dykes et laves. La présence de boninites pourrait être un facteur essentiel au développement de minéralisations en Cr-ÉGP. La présence dans le COTM de surfaces érosionnelles atteignant le moho suggère le potentiel pour des minéralisations paléo-placer dans les roches sédimentaires immédiatement sus-jacentes aux surfaces érosionnelles (St.Daniel). Nous proposons que le COTM se corrèle avec les Complexes Ophiolitiques d ‘Asbestos et du Lac Brompton, définissant ainsi une province métallogénique d’envergure.
Références
Gauthier, M., Corrivaux, L., Trottier, L.J., Cabri, J., Laflamme, J.H.G., Bergeron, M. (1990). Chromitites platinifères des complexes ophiolitiques de l'Estrie-Beauce, Appalaches du Sud du Québec. Mineralium Deposita, 25, 169-178.
Hébert R., Bédard J.H. (2000). Les ophiolites d’avant-arc et leur potentiel minéral: exemple des complexes ophiolitiques du sud du Québec. Chronique de la Recherche Minière, 539, 101-117.
Schroetter, J.-M., Tremblay, A., Bédard, J. H. (2005) Structural evolution of the Thetford Mines Ophiolite Complex, Canada: Implications for the southern Québec ophiolitic belt. Tectonics, 24 (1), TC1001, 20 pages.
Schroetter, J.-M., Tremblay, A., Bédard, J.H. (2004) (soumi). Structural evolution of the Thetford-Mines Ophiolite Complex, Canada, and its implications for the origin of the southern Québec Ophiolitic Belt. Tectonics.
Schroetter, J.-M., Pagé, P., Bédard, J. H., Tremblay, A., Bécu, V. (2003) Forearc extension and seafloor spreading in the Thetford Mines Ophiolite complex. In: Ophiolites in Earth History, Geological Society of London - Special Publication, Volume 218, 231-251.
