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

Résumé

L'industrie de l'exploration minière démontre un intérêt grandissant pour le développement de techniques permettant de localiser des minéralisations enfouies sous une couverture de dépôts meubles. Les connaissances des méthodes géochimiques telles que la pédogéochimie gagnent à être approfondies puisque les processus à l'origine de ces anomalies et la façon d'interpréter ces dernières sont encore mal compris. Ce projet de recherche vise à améliorer la compréhension des processus sous-jacents à la déportation et à la fixation d'éléments traces métalliques dans l'humus en lien avec un corps conducteur présent dans le socle rocheux. Un levé de pédogéochimie a ainsi été effectué au-dessus de l'indice polymétallique du lac Chambois, situé sur la propriété Pontax de Ressources Sirios à la Baie-James, Québec. Les résultats du levé de polarisation spontanée montrent une nette anomalie négative centrée sur l'indice du lac Chambois, confirmant ainsi la présence d'un plus grand potentiel d'oxydoréduction au-dessus du corps minéralisé. Ceci est conforme avec le modèle de diffusion électrochimique de Hamilton (1998). Par contre, l'environnement acide et réduit tel qu'anticipé dans ce modèle n'est pas mesuré dans l'humus au-dessus de l'indice. Aucun potentiel électrique n'a toutefois été détecté sous une ligne à haute tension à courant continu. Les échantillons de sols ont été analysés par trois méthodes : 1) ICP-MS suite à une digestion au pyrophosphate de sodium; 2) ICP-MS suite à une digestion totale multi-acides et 3) analyseur à fluorescence X portable. La digestion au pyrophosphate de sodium s'est avérée la méthode la plus appropriée pour extraire les métaux susceptibles d'avoir migré à travers la couverture de dépôts meubles, du socle rocheux vers la surface. L'analyse multiacides a montré des problèmes analytiques pour de nombreux éléments dont As, Cr, Hf, Nb, Th, V, W et Zr. Finalement, la fluorescence X, malgré ses limites de détection élevées, a permis de détecter l'indice et montre une bonne correspondance entre les teneurs détectées et celles obtenues par les deux autres méthodes, excepté pour Mo, Se et U où une interférence est soupçonnée. Le faible coût et la rapidité d'analyse de la fluorescence X s'avèrent être un avantage non négligeable. Les éléments détectés dans l'humus qui ont permis de faire ressortir l'indice du lac Chambois sont : Zn, Pb, Cd, As, Sb et Bi, des éléments chalcophiles divalents et des métalloïdes. Cette association d'éléments chimiques semble concordante avec la géochimie d'un gîte de sulfures massifs volcanogènes (SMV) et avec la minéralisation en sphalerite et galène retrouvée en rainurage et en forage. Une analyse en composantes principales effectuée à partir des résultats de la digestion au pyrophosphate de sodium révèle que les principaux facteurs contribuant à la variabilité des résultats d'analyse sont le pH, la nature du substrat échantillonné (tourbière vs podzol) et la capacité d'échange cationique (CEC). Il a été démontré que le pH fluctue dans les sols sur de courtes distances et à ceci s'ajoute également l'hétérogénéité des sols à différentes échelles. Quant à la CEC, elle est influencée par de nombreux facteurs qui varient spatialement tels que le pourcentage de matière organique, la teneur en argiles et le drainage. Les résultats démontrent que la compréhension de l'environnement secondaire est un préalable essentiel à l'interprétation des données de pédogéochimie puisque les mécanismes de fixation des éléments traces métalliques (ETM) diffèrent en fonction de la forme mobile de l'ion et des conditions géochimiques de l'environnement de surface.