Nunavik : nouvelles avancées géoscientifiques et potentiel minéral

La première partie de cette présentation expliquera brièvement ce qu’est le Fonds d’Exploration minière du Nunavik ainsi que ses plus récentes activités. La seconde partie mettra l’accent sur les travaux d’exploration réalisés au cours de l’été 2024 tout en présentant certains travaux antérieurs effectués dans la région.

Ce nouveau levé géologique à l’échelle 1/85 000 a été réalisé à l’été 2023 dans la région de baie Déception (feuillets SNRC 35G14-E, 35G15-N, 35J02, 35J03-E, 35J06-S et 35J07-S), située à environ 50 km au SE du village de Salluit, au Nunavik. Ce projet avait pour objectif l’acquisition de nouvelles connaissances géologiques dans l’Orogène de l’Ungava (Province de Churchill), un segment associé à l’Orogenèse transhudsonienne du Paléoprotérozoïque.

La région cartographiée comprend le contact entre deux des principaux domaines lithotectoniques de l’Orogène de l’Ungava, soit le Domaine de Kovik principalement composé du socle archéen, et le Domaine Nord regroupant des roches sédimentaires, volcaniques et intrusives datant du Paléoprotérozoïque. Le Domaine Nord, positionné structuralement au-dessus du Domaine de Kovik, se compose principalement dans le secteur cartographié de roches intrusives mafiques à ultramafiques, auxquelles sont associées en quantité moindre des roches métavolcaniques et métasédimentaires. Ces roches supracrustales ceinturent le socle archéen et reposent en discordance sur celui-ci. Le Domaine de Kovik est formé d’un socle gneissique archéen affecté par des épisodes magmatiques et tectonométamorphiques du Paléoprotérozoïque.

L’ensemble de la région est marqué par plusieurs épisodes de déformation qui s’expriment par des plissements polyphasés reconnus à l’échelle locale et régionale. L’analyse structurale met en évidence des schémas d’interférence de plis qui contrôlent l’architecture globale de la région de la baie Déception, notamment la continuité des bandes de roches supracrustales qui occupent des fenêtres à travers le socle archéen. La déformation est associée à un métamorphisme régional de type moyenne température et moyenne pression évoluant du faciès des schistes verts au sud à celui des granulites au nord. L’évolution tectonométamorphique de la région constitue un facteur important dans l’exploration minérale de la région. En effet, les structures précoces en extension et les limites des domaines lithotectoniques constitueraient des sites privilégiés de mise en place de magmas favorables à la mise en place de minéralisations de métaux critiques et de terres rares.

L’Orogène paléoprotérozoïque de l’Ungava, un segment de l’Orogène transhudsonien situé à la limite NE du craton du Supérieur (Nunavik, Québec, Canada), est généralement considéré comme l’une des plus anciennes traces répertoriées d’un cycle de Wilson complet. Son avant-pays, la ceinture plissée et charriée de Cape Smith, est composé du Domaine Sud parautochtone (DS) chevauché par le Domaine Nord allochtone (DN). Les séquences volcano-sédimentaires du DS ont été interprétées comme s’étant formées le long de la marge du craton du Supérieur lors d’événements de rifting induits par des plumes mantelliques. D’autre part, le DN a traditionnellement été considéré comme un vestige de la lithosphère de l’océan Manikewan formé de matériel d’arc, d’une ophiolite et d’un prisme d’accrétion qui marquerait la zone de suture entre le craton du Supérieur et la Province de Churchill. Cependant, des recherches récentes ont mis en lumière le rôle prépondérant de l’activité de panaches mantelliques dans la mise en place des DS et DN.

Dans cette étude, nous présentons de nouvelles données géochronologiques sur zircons détritiques pour identifier les sources des roches métasédimentaires de l’avant-pays de l’Orogène de l’Ungava. Nos résultats montrent que le DS et le DN présentent des distributions d’âges distinctes. Les roches du DS ne contiennent que des zircons détritiques archéens (> 2,6 Ga), ce qui est cohérent avec un apport de détritus en provenance du craton du Supérieur. En revanche, les zircons des roches métasédimentaires du DN présentent des âges allant de l’Archéen au Paléoprotérozoïque (environ 3,2 à 1,8 Ga), ce qui suggère un apport détritique de la Province de Churchill et exclut le craton du Supérieur comme source unique. Ces résultats confirment la nature allochtone du DN par rapport au craton du Supérieur et suggèrent que celui-ci s’est formé le long de la marge continentale du Churchill, ce qui contredit les interprétations antérieures quant à une origine intra-océanique.

En appui aux réinterprétations récentes qui veulent que les roches volcaniques et plutoniques du DN représentent des formations intracratoniques ou péricratoniques liées à un panache mantellique, nos données indiquent l’absence de matériel associé à une suture intra-océanique. Cela nécessite une réévaluation des reconstructions paléogéographiques régionales antérieures. Nous proposons que le DS et le DN se soient formés de part et d’autre d’un bassin intracontinental lié à un panache mantellique. Bien que l’absence de matériel de suture exotique et l’influence dominante du magmatisme lié à des panaches semblent contredire l’hypothèse que l’Orogène de l’Ungava se soit développé dans le cadre d’un cycle de Wilson classique, l’existence d’un bassin océanique ne peut être exclue sans davantage de preuves.

Les complexes de dykes en feuillets (CDF) représentent la principale archive géologique témoignant directement de la formation d’une croûte océanique. Leur répartition dans l’histoire de la Terre est donc utilisée pour estimer l’âge du début de la tectonique des plaques comme mode de convection planétaire. Cependant, les critères permettant l’identification des CDF sont rarement appliqués de manière rigoureuse. Ainsi, la formation de CDF dans une dorsale océanique implique a) que les dykes forment plus de 90 % du complexe, b) qu’ils aient nourri les séquences volcaniques sus-jacentes, donc géochimiquement cogénétiques et contemporains à celles-ci, et c) qu’ils soient dérivés de magmas juvéniles, sans influence continentale.

Dans cette contribution, nous revisitons le Groupe de Watts (GW) de l’Orogène paléoprotérozoïque de l’Ungava, au Nunavik, aussi appelé « ophiolite de Purtuniq », qui contiendrait l’un des plus anciens CDF sur Terre. Le GW a été décrit comme une séquence de basalte coussiné surmontant une suite plutonique de cumulats mafiques et ultramafiques dont elle est séparée par un CDF. Cet ensemble représenterait une séquence crustale formée dans une dorsale océanique âgée d’environ 2,0 Ga, puis métamorphisée jusqu’au faciès des amphibolites pendant son imbrication à environ 1,8 Ga. Le CDF du GW est souvent mentionné comme une preuve que la tectonique des plaques était bien établie sur Terre avant le Paléoprotérozoïque. Une hypothèse concurrente propose toutefois que la formation du GW soit liée à un contexte de plateau océanique associé à la grande province ignée de Minto-Povungnituk, ce qui est incompatible avec une formation dans une dorsale océanique.

Nous présentons ici les résultats d’une étude intégrée menée durant les travaux de cartographie de la DAGQ portant sur la localité où le CDF de Purtuniq a été initialement défini. Nos résultats démontrent a) que les dykes représentent une proportion largement inférieure aux 90 % attendus et sont subordonnés à l’encaissant de gabbro, b) que leur géochimie témoigne d’une forte contamination par une composante felsique, ce qui exclut toute relation génétique entre, d’une part, les dykes et, d’autre part, les basaltes et les amphibolites d’affinité MORB environnants, et c) la présence de zircons xénocristiques archéens (avec des âges compris entre 2981 et 2663 Ma), ce qui écarte une intrusion en contexte océanique. Nous concluons donc à l’absence de CDF dans le GW, les dykes étant plus jeunes que le gabbro encaissant et ayant fait intrusion alors que la séquence reposait sur le craton du Supérieur. Dans un contexte plus large, nous discutons de l’application de ces critères à d’autres CDF précambriens et des implications quant aux archives géologiques directes des dorsales océaniques à travers l’histoire de la Terre.

Le projet Lac Gayot est un projet d’exploration dans la région du Nunavik au Québec visant principalement les minéralisations de Ni-Cu-Co-EGP. Le projet comprend la majeure partie de la ceinture de roches vertes de Vénus (~2,88 Ga), une séquence d’environ 20 km de long composée de volcanites komatiitiques et d’intrusions associées, au sein d’une séquence de volcanites et de volcanoclastiques à dominance felsique, de roches sédimentaires de bassin et de formations de fer. La stratigraphie du secteur peut être subdivisée en trois séquencesprincipales :

1) La séquence de base, composée de paragneiss recoupés de granitoïdes;

2) La séquence centrale, constituée de volcanites essentiellement felsiques et de roches sédimentaires recoupées par des dykes et des filons-couches subvolcaniques, et;

3) La séquence volcanique supérieure, composée de volcanites komatiitique, accompagnées de niveaux exhalatifs sulfurés et de formations de fer.

La minéralisation de sulfures de Ni se trouve dans les trois séquences de la ceinture de Vénus. Elle comprend 11 indices de surface à > 3,0 % Ni, dont cinq > 6,0 % Ni. Démarré par Mines d’Or Virginia en 1998, le projet Gayot a fait l’objet d’options par BHP, Breakwater Resources et KGHM international (jusqu’en 2012). Un total de 121 forages totalisant 18 176 m (moyenne de ~150 m par trou) ont été réalisés depuis les premières découvertes, dont 106 forages par de grandes sociétés minières. Les faits saillants des forages précédents incluent : 1,62 % Ni, 1,18 % Cu et 1,92 g/t Pt + Pd + Au sur 16,4 m (forage GA-00-023B) et 9,38 % Ni, 0,6 % Cu, 0,15 % Co et 9,11 g/t Pt + Pd + Au (forage GA-02-053). Les travaux d’exploration en cours par Perseverance Metals visent à identifier et à délimiter de nouvelles lentilles à haute teneur sur le projet Lac Gayot.