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

Résumé

Ce projet de recherche, qui est une collaboration entre la compagnie Redevances Aurifères Osisko Ltée (auparavant Mines Virginia Inc.) et le Centre d’études sur les Ressources minérales (CERM) de l’UQAC, portait sur la minéralisation de type sulfures massifs volcanogènes (SMV) de Coulon (14 Mt à 1,3% Cu et 3,9% Zn). Ce dépôt se situe dans une petite ceinture de roches vertes archéennes déformées et métamorphisées dans le secteur de la Baie-James, à 15 kilomètres au nord de l’Aéroport Fontanges. L’objectif de ce projet était de reconnaître l’impact de la déformation et du métamorphisme sur les caractéristiques primaires des lentilles minéralisées et de leur environnement. Le secteur de Coulon est caractérisé par six groupes lithologiques qui se distinguent par le type de protolite et l’intensité de l’altération hydrothermale. Selon le diagramme du titane en fonction du zirconium, des séries de roches felsiques, intermédiaires et mafiques sont reconnues dans le secteur. Les schistes à sillimanite, schistes à sillimanite + cordiérite, schistes à cordiérite et schistes à cordiérite + anthophyllite sont interprétés comme des roches felsiques présentant différents degrés d’altération. Les schistes à anthophyllite sont interprétés comme des roches de composition intermédiaire alors que les amphibolites sont interprétées comme des roches mafiques. Certaines caractéristiques peuvent laisser croire à la présence de niveaux métasédimentaires intercalés au sein d’unités métavolcaniques intermédiaires à mafiques. Par contre, les fortes corrélations du titane en fonction du zirconium des roches constituant le groupe des roches felsiques, des terres rares normalisées à la chondrite C1 et des éléments traces normalisés au manteau primitif appuient l’hypothèse de roches felsiques d’origine volcanique. Les vestiges de structures rubanées généralement associées à des roches sédimentaires pourraient correspondre à des horizons volcanoclastiques au sein du complexe felsique. Au moins trois phases de déformation affectent le secteur du dépôt de Coulon. La foliation principale serait enregistrée par la déformation D1 qui semble être majeure pour le secteur. Cette fabrique aurait ensuite été déformée par deux autres évènements menant la formation de plis P2 et P3. L’intensité des déformations D2 et D3 semble moins importante que la déformation D1 étant donné leur empreinte moins forte à l’échelle de l’affleurement. Ces déformations ont entraîné d’importantes modifications géométriques de la structure primaire du dépôt et des roches environnantes. Le métamorphisme, au faciès supérieur des amphibolites (726,6 °C et 4,9 kbar), a entraîné des changements majeurs par rapport à la paragenèse initiale. Toutefois, l’empreinte de l’altération syngénétique liée à la mise en place du dépôt de Coulon est encore reconnaissable. En effet, selon les phases minérales et la chimie de ces roches felsiques, la zone à séricite puis celle à chlorite, telle qu’observée dans les SMV classiques, peuvent être interprétées. Le schiste à sillimanite représente la zone d’altération distale. Les schistes à sillimanite + cordiérite et à cordiérite correspondent à des zones d’altération de transition entre la zone alumineuse et celle magnésienne et ferreuse. Le schiste à cordiérite + anthophyllite correspond à la zone d’altération la plus proximale au dépôt. La paragenèse métallique du dépôt correspond à un assemblage de pyrite + pyrrhotite + sphalérite + chalcopyrite + galène typique des SMV classiques. La distribution des valeurs en zinc et en cuivre au sein des lentilles montre localement des caractéristiques de zonalité. Par contre, il est difficile de suivre et de corréler ces dernières entre les différents horizons interceptés en forage, ce qui semble être la conséquence d’une remobilisation, principalement mécanique, des amas minéralisés à l’échelle du dépôt. Ce phénomène peut être confirmé en microscopie. Des textures de remobilisation de type mécanique (fluage), chimique (solution aqueuse) et métamorphique (fusion partielle) ont été identifiées indiquant que ces phénomènes affectent bel et bien les lentilles minéralisées. D’autre part, l’hétérogénéité dans l’organisation des valeurs en métaux peut également s’expliquer par la mise en place syngénétique d’une minéralisation par remplacement au sein de roches volcaniques à composante clastique. Le métamorphisme et la déformation ayant affecté le dépôt de SMV de Coulon ont entraîné plusieurs changements des caractéristiques primaires. Toutefois, certains vestiges d’éléments primaires sont encore identifiables tels que la zonalité d’altération et le contexte lithologique.