La géochronologie : un pilier essentiel des géosciences — hommage à Jean David

Cette conférence présente l’une des contributions scientifiques importantes de Jean David : l’élaboration de l’échelle géochronostratigraphique U-Pb du Nunavik. Au tournant du XXI^e siècle, avec le lancement du programme Grand Nord, Géologie Québec avait l’ambition d’élaborer la première carte géologique intégrée du Nunavik. Dans ce contexte, Jean David a démontré de manière éclatante que la géochronologie U-Pb pouvait être utilisée comme un puissant outil de cartographie régionale. Avec la découverte de zircons hérités datés à plus de 3 Ga, il a lancé la chasse aux lambeaux de roches très anciennes pouvant représenter des reliquats d’un socle primordial. L’échantillon clé, prélevé le long de la côte est de la baie d’Hudson, a donné un âge de 3,8 Ga. Il s’agit non seulement de la plus vieille roche du Québec, mais aussi de la plus ancienne au monde. En plus d’établir avec certitude l’assise continentale sur laquelle se sont agglutinées toutes les unités cartographiées dans le Grand Nord, le cadre géochronologique du Nunavik élaboré par Jean David a permis d’appuyer la nomenclature stratigraphique du secteur sur des données probantes. Le rapport final du programme Grand Nord fait état de 143 datations U-Pb réalisées pour le compte de Géologie Québec. À lui seul, Jean David en a réalisé 142 en collaboration avec 11 chefs d’équipe. Aujourd’hui, il part à la retraite en laissant cet héritage indispensable pour raconter l’histoire géologique et encadrer le potentiel minéral du Grand Nord québécois. L’excellence de sa contribution mérite d’être soulignée.

La ceinture de roches vertes de Nuvvuagittuq renferme des roches parmi les plus anciennes trouvées sur Terre. Des datations U-Pb sur zircons ont en effet donné des âges éoarchéens, alors des âges modèles hadéens ont été obtenus pour des protolites magmatiques. En raison de leurs âges, ces roches ont attiré l’intérêt des nombreux groupes travaillant en exobiologie et sur la Terre primitive, car elles offrent un aperçu rare et inestimable des origines de la Terre. Toutefois, peu de groupes se sont intéressés aux isotopes des éléments volatils, tels l’azote ou les gaz rares. Ces derniers (He, Ne, Ar, Kr et Xe) sont des éléments rares et chimiquement inertes qui présentent donc des signatures isotopiques sont préservées, bien que les roches elles-mêmes soient fortement métamorphisées. Ils peuvent nous renseigner sur les réservoirs terrestres à la source de ces gaz, soit la croûte, l’atmosphère et le manteau primitifs. Dans cette présentation, nous ferons le point sur les résultats obtenus sur les isotopes de ces éléments volatils, en particulier ceux de l’azote (d¹⁵N) et du Xe (^128-136Xe) et des implications sur l’état de la planète à cette époque.

Déchiffrer l’évolution des blocs lithotectoniques crustaux et définir la nature de leurs bordures constitue une étape essentielle pour comprendre les processus tectoniques au cours du temps et identifier de nouvelles zones prospectives en métaux rares, critiques, et précieux. La tâche devient complexe dans les blocs anciens et les marges de cratons, souvent remaniés lors de cycles orogéniques successifs, ce qui altére et masque les archives géologiques primaires et complique les reconstructions tectoniques. Nous présentons ici une synthèse géochronologique et géochimique du sud-est de la Province du Churchill (Orogène Trans-Hudson, Québec), redéfinissons l’histoire tectonique archéenne à paléoprotérozoïque de la région, et discutons des processus de cratonisation. Le Domaine de Koksoak nouvellement défini enregistre du magmatisme TTG entre ~2920 et 2735 Ma, du magmatisme hybride entre ~2735 et 2690 Ma à ses marges ; du volcanisme tholéiitique à calco-alcalin, de la fusion partielle du socle et le développement de bassins en tectonique extensive entre ~2690 et 2620 Ma ; suivi d’une période de calme tectonique jusqu’à ~1,9 Ga. Cette évolution magmatique est comparable à celle du Domaine de Douglas Harbour (Province du Supérieur), et possiblement au socle du microcontinent Meta Incognita. Nos nouvelles interprétations mettent en évidence la réactivation de structures héritées à l’échelle lithosphérique, des déplacements décrochants limités des blocs archéens, et un contrôle structural sur la distribution des systèmes carbonatitiques et mafiques-ultramafiques à Ni-Cu. Notre travail souligne l’importance de suivre l’évolution des blocs lithotectoniques et de leurs bordures à travers le temps, en particulier dans les régions à cycles orogéniques multiples.