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

Résumé

La wollastonite est un minéral anhydre et aciculaire, que l'on retrouve à l'état naturel. Utilisé comme minéral industriel, elle est particulièrement utile dans la fabrication de la céramique et son acicularité la rend utile pour le remplacement de l'amiante.

La wollastonite est formée par la réaction de la calcite avec la silice ce qui libère du CO2; la chaleur est requise pour initier cette réaction. La silice peut être fourni par le quartz présent dans les calcaires ou par un fluide magmatique issue d'une intrusion tandis que la chaleur peut être produite par un métamorphisme de contact ou régional.

Le gisement de wollastonite du Canton Saint-Onge est situé approximativement au centre du complexe anorthositique du Lac-Saint-Jean. Un linéament majeur orienté NESW qui coupe l'anorthosite, s'étant sur plus que 200 km et est marqué par du cisaillement et par la présence de plutons d'âges et compositions différents. On retrouve un lambeau de métasédiments adjacents à ce linéament. Ce lambeau est constitué de paragneiss hornfelsique, de marbres, de quartzite et de roches calco-silicatées qui sont hôtes à la wollasonite.

La wollastonite est contenue dans un lambeau de roches calco-silicatées orientées N040°. En bordures des roches calco-silicatées et en se dirigeant vers le sud-est, on observe la séquence suivante: marbre, granite lenticulaire de Du Bras, et anorthosite gabbroïque. La bordure sud-ouest est caractérisée par une vallée sans affleurement, mais de l'autre côté de la vallée se trouvent des roches calco-silicatées sans wollastonite, et plus loin l'anorthosite. La bordure sud-ouest est caractérisée par la présence d'un pluton tardif, la syénite d'Astra. La wollastonite est interlitée avec de la diopside sur une échelle millimétrique à centimétrique et les lits sont fortement plissées. Les analyses à la microsonde montrent des changements de composition abrupts entre les lits des roches calco-silicatées mais peu de changements à l'intérieur des lits.

Des rapports isotopiques d'oxygène ont été mesurés pour déterminer l'origine des fluides impliqués dans la formation du gisement. Les trois plutons ont des valeurs de ô18O se situant entre 8 et 10 %o, qui sont consistant tant avec les valeurs des intrusions retrouvées dans la Province de Grenville. Les marbres ont des valeurs beaucoup plus élevées, ô18O de 23 à 28 %o, similaires aux calcaires non métamorphisés indiquant aucun échange d'oxygène durant un métamorphisme isochimique. Par contre, les roches calco-silicatées stériles ont des valeurs ô O situées entre 14 et 18 %o avec un échantillon à 8, et les roches calco-silicatées contenant de la wollastonite ont des valeurs ô O comprises entre 8 à 13 %o, mais deux échantillons sont à 22 et 23 %o. En supposant que le marbre est le protolithe à ces roches, ces valeurs suggèrent un échange d'oxygène avec un fluide de faible ô18O.

Ces résultats indiquent clairement que l'eau météorique n'a pas été impliquée dans la formation des roches calco-silicatées, sinon les valeurs seraient encore plus basses, même devenant négatives. Le fluide peut être dérivé d'une ou de plusieurs intrusions, ou il peut être de l'eau météorique rééquilibrée avec les intrusions impliquées. Les bases valeurs des roches calco-silicatées contenant de la wollastonite suggèrent qu'une plus grande quantité de fluide a été impliqué dans leur formation par rapport aux roches calco-silicatées stériles, si les deux unités proviennent d'un protolithe avec des valeurs similaires de ô18O. La distribution géographique des valeurs des ôI80 des métasédiments est indistincte, mais ces valeurs ont l'apparence de baisser en s'approchant du pluton tardif d'Astra.