Regards innovants sur la métallogénie aurifère au Québec : vieux canons, fleurs nouvelles

Les districts aurifères de Larder Lake en Ontario et de Val-d’Or présentent un fort potentiel pour l’exploration de gisements d’or de type orogénique, mais également pour des gisements magmatiques-hydrothermaux (p. ex., Upper Beaver). Pour comprendre la formation de ces gisements, il est nécessaire d’avoir une connaissance approfondie de l’évolution géodynamique de ces deux régions. Celles-ci sont caractérisées par l’abondance d’intrusions post-volcaniques formées entre ~2695 Ma et ~2660 Ma, offrant ainsi une excellente occasion d’utiliser leur signature géochimique pour reconstituer l’évolution géodynamique de ces secteurs.

Nos résultats, combinant des données de géochimie des roches totales, les datations U-Pb de multiples intrusions ainsi que l’étude des éléments en traces dans les zircons, révèlent des dynamiques distinctes pour ces deux régions. La région de Larder Lake se caractérise par de grands volumes d’intrusions présentant des signatures de type sanukitoïde, spatialement et temporellement associées à de faibles volumes de magmas de type TTG sous la forme de dykes. La majorité de ces intrusions (sanukitoïdes et TTG) sont oxydées (ΔFMQ > 1,5). À l’inverse, la région de Val-d’Or se caractérise par un magmatisme dominé par des intrusions de type TTG et par un nombre limité de magmas à signature sanukitoïde. Ces intrusions sont généralement plus réduites que celles de la région de Larder Lake, avec des valeurs de ΔFMQ inférieures à 1,5. Dans les deux districts, les variations de la composition des magmas et de leur degré d’oxydation ne semblent pas corrélées à leur âge de mise en place. Cette observation contraste avec l’évolution généralement proposée à l’échelle de la ceinture de l’Abitibi.

Surtout perçu aujourd’hui comme un contaminant environnemental, le mercure fut utilisé dès les années 1960 comme un outil d’exploration en Abitibi. Dans le camp de Noranda, des travaux entrepris dans les années 1960-1970 ont révélé des halos de Hg au-dessus d’amas sulfurés volcanogènes aveugles. À Norbec, l’ampleur de cette empreinte dépassait même celle de l’altération hydrothermale. Les plus fortes anomalies étaient associées aux minéralisations riches en Zn, Ag ou en tellurures. Cette approche contribua à la découverte du gisement de Delbridge et permit de raffiner l’interprétation de cibles à Millenbach et Corbet. À Sigma, l’analyse par chauffage séquentiel permit de distinguer les formes de Hg associées aux veines aurifères, aux porphyres et aux encaissants.

Malgré ces résultats, le Hg a largement disparu des approches géochimiques courantes. Sa volatilité, la variabilité des matrices lithologiques, les limites analytiques et le métamorphisme rendent les anomalies difficiles à interpréter. Or, ces complications pourraient constituer l’information recherchée. Les progrès dans les domaines de la combustion directe, de la géochimie minérale in situ et de la géochimie isotopique permettent maintenant d’aller au-delà des analyses de roche totale pour interroger les hôtes, la chronologie et la remobilisation du Hg.

Des travaux récents reconnaissent une signature enrichie en Hg et Te dans certains systèmes aurifères archéens associés aux sanukitoïdes, distincts des systèmes orogéniques classiques. Les observations acquises dans divers gîtes de l’Abitibi montrent cependant que le Hg n’est pas un indicateur universel de l’or : sa distribution dépend du système, de l’assemblage minéral et de l’histoire géologique.

Cette présentation revisite ainsi le Hg comme ancien vecteur d’exploration et possible discriminant métallogénique : un élément oublié à regarder autrement.

Les systèmes métallogéniques sont de bons marqueurs géologiques de l’évolution des environnements géodynamiques. Dans cette présentation, le concept de système métallogénique sera appliqué à l’or dans le contexte du Couloir de déformation de Keraf au sein du Bouclier arabo-nubien. Ce bouclier représente le plus grand segment de croûte juvénile néoprotérozoïque au monde et l’une des principales provinces aurifères panafricaines.

Pour ce faire, un transect géologique régional de 80 km a été réalisé dans la zone centrale du Couloir de déformation de Keraf afin de mieux définir l’évolution tectono-magmatique des roches encaissantes des minéralisations aurifères. Les données géochimiques et isotopiques révèlent l’existence de deux pics d’activité magmatique présentant des signatures isotopiques Hf et Nd suprachondritiques qui caractérisent la formation et la maturation de différents arcs insulaires entre 840-810 Ma et 760-655 Ma. La longue durée de vie (185 millions d’années) de l’arc insulaire mis en évidence le long de la suture de Keraf et sa nature juvénile prédominante expliqueraient la fertilisation crustale en or à l’échelle régionale. Effectivement, la première phase de croissance crustale est associée à un premier événement aurifère mineur de nature magmato-hydrothermale. Le deuxième événement minéralisateur est représenté par un système de veines d’extension hébergées par des corps intrusifs qui démontre le fort contrôle rhéologique de la minéralisation de type or orogénique. Les veines minéralisées se sont formées par le mécanisme de faille-valve en réponse à la réactivation épisodique et localisée de décrochements crustaux jusqu’à 550 Ma au sein du Couloir de déformation de Keraf.

Ces nouvelles données acquises tant sur le terrain qu’au laboratoire nous permettent de réinterpréter cette zone de suture liée à la formation du Gondwana comme une zone d’arc intra-océanique néoprotérozoïque.

La propriété Menarik Ouest est localisée dans la Sous-province archéenne de La Grande, en Eeyou Istchee Baie-James. Les séquences volcano-sédimentaires sont recoupées par des intrusions intermédiaires à felsiques et recouvertes par un bassin sédimentaire de type alluvial-fluviatile. Une approche intégrée en système minéral a permis de réévaluer le potentiel aurifère du secteur selon trois axes complémentaires :

- Architecture structurale : une réinterprétation du cadre structural, combinant données de terrain, géophysique et imagerie à haute résolution, met en évidence un réseau de failles hiérarchisé au sein d’un relais transpressif. Une validation quantitative confirme la capacité prédictive de cette interprétation architecturale sur la distribution des minéralisations aurifères et identifie des orientations préférentielles favorables.

- Signatures magmatiques et géochimiques : la classification multivariée des intrusions par éléments immobiles distingue plusieurs faciès intrusifs aux signatures géochimiques contrastées. Un faciès particulier, enrichi en éléments chalcophiles et volatils, se démarque par un bruit de fond aurifère anomal et une empreinte métallique diffuse dans l’encaissant.

- Champs gîtologiques : la cartographie des empreintes hydrothermales révèle la coexistence de deux champs distincts sur la propriété : un champ à dominance magmatique-hydrothermale spatialement associé aux intrusions fertiles et un champ de veines aurifères de type orogénique. Cette dualité, caractéristique des ceintures archéennes prolifiques, ouvre de nouvelles perspectives d’exploration pour le projet.

Situé dans la ceinture de roches vertes de Frotet-Evans (Eeyou Istchee Baie James, Québec), le gîte à Au-Cu-Ag archéen de Troilus contient 14,5 Moz équivalent or (ressources mesurées, indiquées et présumées combinées). Il est divisé en quatre zones minéralisées principales (Z87, J, Sud-Ouest, et X22), dont deux (Z87 et J) furent exploitées à ciel ouvert entre 1996 et 2010, produisant plus de 2 Moz d’Au et 70 kt de Cu. Historiquement classé comme une minéralisation de type porphyrique ou orogénique déformée et métamorphisée au faciès des amphibolites, le gîte s’étend sur plus de 7 km de long pour 1,5 km de large. Troilus présente des caractéristiques diverses qui rendent sa compréhension difficile. L’intégration des données historiques et de nombreux outils modernes, notamment la description détaillée de carottes orientées, les analyses géochimiques multiélémentaires par digestion quatre acides, les levés géochimiques de sol et de till, les levés géophysiques ainsi que la modélisation 3D, combinée à des études universitaires et à des campagnes de cartographie de terrain, a permis (et continu) d’améliorer considérablement la compréhension du gîte dans le but de développer un nouveau modèle métallogénique pour Troilus. Le modèle proposé actuellement est celui d’une minéralisation polyphasée à Au-Cu-Ag avec des traces de Zn-Mo-Pb-Co associée à une intrusion/VMS. Des zones de minéralisation et d’altération similaires à celles de Troilus sont observées sur plus de 20 km le long de niveaux clés, ce qui suggère un système minéralisateur de grande ampleur et de longue durée. Ce nouveau modèle génétique ouvre de nouvelles perspectives d’exploration, tant à l’échelle du gisement qu’à l’échelle régionale.