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

Résumé

L'étude du comportement géochimique du sélénium et sa relation avec le soufre dans les roches du complexe du Bushveld (Afrique du Sud) sont présentées dans ce mémoire. La détermination quantitative de ces deux éléments chimiques a été réalisée dans 157 échantillons provenant de la suite litée de Rustenberg (Bushveld) et des roches de la marge de l'intrusion représentant les magmas parentaux. Étant donné que la plupart des roches analysées contiennent de très faibles teneurs en soufre et en sélénium, il a d'abord été nécessaire de mettre au point les techniques d'analyses appropriées. Au cours du développement de ces techniques, des matériaux de références géologiques internationales (MRGI) ont été analysés pour valider les résultats afin d'assurer une qualité constante et traçable lorsque cela est possible. Vingt-six MRGI ont été analysés pour le sélénium et vingt-neuf pour le soufre. Chaque technique développée a été publiée dans un journal scientifique arbitré et les résultats sont en accord avec ceux disponibles dans la littérature et/ou sur les certificats d'analyses. De plus, les résultats des analyses du sélénium obtenus à l'UQAC dans les MRGI ont été greffés aux données disponibles dans la littérature et des traitements statistiques ont été réalisés pour produire un nouvel article décrivant les MRGI utiles, en termes de Se, servant à valider et à contrôler les déterminations. Une fois établies les bases analytiques, les résultats obtenus dans l'étude du Bushveld ont mené à l'élaboration de trois modèles pour expliquer les relations géochimiques observées. Le premier modèle suggère que les sulfures qui étaient présents dans l'empilement cristallin aient pu migrer dans les roches encaissantes ou au centre de l'intrusion. Le deuxième modèle suggère quant à lui que le magma ait été saturé en soufre en profondeur et que, durant le transport, des sulfures aient été emprisonnés dans de petites cavités présentes dans la matrice cristallinevisqueuse. Finalement, le troisième modèle suggère que les roches aient été appauvries en S et en Se à température élevée après la solidification de l'intrusion. À ce jour, il est impossible d'évaluer lequel de ces modèle est le plus plausible, mais les deux premiers modèles ont une implication importante pour l'exploration de nouvelles ressources. En effet, si l'un des modèles s'avère être exact, cela signifierait qu'il y a dans le centre de l'intrusion ou à sa périphérie une réserve en métaux de base importante et possiblement aussi en métaux précieux, associée aux sulfures. Il a également été possible de calculer un coefficient de partage du Se dans les sulfures à partir des roches de la portion supérieure de l'intrusion. Les proportions Se/Cu augmentent avec la stratigraphie, ce qui suggère que le coefficient de partage du Se dans les sulfures est plus bas que celui du Cu (1,200 versus 1,700). Le coefficient de partage aide à comprendre le comportement géochimique des éléments et leur relation avec les sulfures et les autres phases présents dans les roches.