Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le gisement de la rivière Eastmain est situé à l'intérieur de la bande volcanosédimentaire de la rivière Eastmain supérieure (BVRES), une ceinture de roches vertes archéenne localisée à environ 320 km au nord-est de Chibougamau. La stratigraphie régionale comprend des unités volcanosédimentaires ultramafiques à felsiques et des unités sédimentaires alumineuses qui ont toutes subi un métamorphisme régional au faciès des amphibolites.

Le gisement se retrouve à l'intérieur de la zone de déformation Eastmain (ZDE), un étroit corridor de déformation ductile orienté nord-ouest et dont le pendage est de 45° vers le nord-est. Celui-ci affecte une unité hétérogène composée de métapyroxénites, de métabasites et de métafelsites. Les indicateurs cinématiques observés dans l'environnement de cette zone de cisaillement indiquent des mouvements inverses.

Trois zones minéralisées ont été délimitées par forages de surface à l'intérieur de la zone de cisaillement. L'inventaire minéral indique des réserves géologiques toutes catégories d'environ 1 million de tonnes métriques titrant 15,3 g/t Au, 15,1 g/t Ag et 0,27% Cu. Chaque zone minéralisée est constituée de veines de quartz-sulfures déformées, de fragments de veines ainsi que de disséminations de sulfures dans les roches cisaillées. Ces amas minéralisés sont disposés dans le même plan que celui du cisaillement et sont allongés dans le sens de la linéation d'étirement qui plonge abruptement vers le nord-est.

En général le minerai est constitué d'une grande proportion de sulfures (20% volume). Les principaux sulfures sont, par ordre décroissant de leur abondance relative: la pyrrhotite, la chalcopyrite, la pyrite ainsi que des quantités subordonnées de sphalérite et d'arsénopyrite. Les minéraux de la gangue forment deux paragénèses différentes. Premièrement, un assemblage prograde contemporain de la déformation associée à la ZDE et dont la paragenèse type est grenat-biotite-hornblende-±clinopyroxène. Le second assemblage recoupe et remplace les minéraux de l'assemblage prograde. Il est caractérisé par la paragenèse actinolite-épidote-chlorite-microcline. Ces deux assemblages sont intimement associés aux veines de quartz aurifères. Leurs minéraux accompagnent le quartz, les sulfures et l'or en remplissage des veines. L'assemblage prograde est cependant largement remplacé par l'assemblage rétrograde et ne représente plus que les vestiges préservés d'un événement métamorphique ou métasomatique antérieur.

Les calculs de bilan de masse révèle que l'assemblage minéral prograde est le résultat d'un lessivage important du sodium et du calcium couplé à de forts gains en potassium, fer, soufre, manganèse et dans une moindre mesure silice et magnésium. Le CO2, l'aluminium et le titane sont demeurés relativement immobiles. La paragenèse minérale particulière de l'assemblage minéral prograde ainsi que les données géothermométriques indiquent que cet assemblage s'est développé à une température de l'ordre de 550°C pour une pression d'environ 300-400 MPa. Ces conditions sont entièrement compatibles avec les conditions maximums estimées pour le métamorphisme régional dans ce secteur de la BVRES.

L'activité hydrothermale s'est poursuivie après que le pic thermique du métamorphisme régional ait été atteint, puisque les minéraux de l'assemblage de haute température sont couramment rétrogrades, et que de l'or grossier et des tellurures sont associés à ce dernier événement hydrothermal.

L'étude des phases fluides associées aux sulfures dans les veines de quartz minéralisées corrobore l'hypothèse de deux événements métasomatiques distincts. Les données microthermométriques indiquent que les deux assemblages prograde et rétrograde sont associés à des fluides de composition très différente. D'une part un fluide aqueux salin sans CO2 durant l'événement prograde et deuxièmement un fluide aqua-carbonique durant l'événement rétrograde.

Le gisement de la rivière Eastmain est donc un gisement d'or filonien épigénétique encaissé dans des lithologies métamorphisées au faciès des amphibolites. La minéralisation et l'altération hydrothermale associée se sont développées à une profondeur d'environ 10 à 13 km, pendant le métamorphisme régional. Ce gisement pourrait donc représenter l'équivalent plus profond des gisements d'or mésothermaux classiques tels qu'observés dans les ceintures volcanosédimentaires archéennes moins fortement métamorphisées.

Toutefois, les gisements localisés dans les terrains moins métamorphisés (eg. schistes verts) sont, pour la plupart, tardi- à post-métamorphique (la paragénèse métasomatique remplaçant les minéraux indicateurs du pic thermique du métamorphisme). Cette différence de chronologie relative vis-à-vis le métamorphisme régional peut être le résultat d'une histoire thermique différente ou tout simplement le reflet de la dynamique des phénomènes métamorphiques à l'échelle crustale.