Bouchard uqac 0862N 10325

CARACTÉRISATION, FACTEURS DE CONTRÔLE ET MÉTALLOGÉNIE DU DÉPÔT AURIFÈRE
ATYPIQUE VEZZA, ZONE DE DÉFORMATION DE DOUAY, MATAGAMI, QUÉBEC
Par
Maxime Bouchard
MÉMOIRE PRÉSENTÉ À L’UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À CHICOUTIMI
COMME EXIGENCE PARTIELLE
DE LA MAÎTRISE EN SCIENCES DE LA TERRE
Québec, Canada
2017

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RÉSUMÉ
Le but de ce projet, financé conjointement par NAP (North American Palladium Ltd.) et le
LAMEQ (laboratoire de métallogénie expérimentale et quantitative), est de comprendre les
processus à l’origine de la minéralisation aurifère du gisement Vezza. Pour ce faire, une combinaison
d’études sur les carottes de forages (description et échantillonnage), dans les exploitations minières
souterraines (cartographies des galeries et mesures structurales), sur le terrain (mesures
structurales) et en laboratoires (microscopie, analyses de roches totales, analyses LA-ICP-MS sur les
oxydes et sulfures et analyses des inclusions fluides) a été réalisée.
Le gisement Vezza est situé à 27 km au sud-ouest de la ville de Matagami, en territoire
Jamésien. Il est encaissé le long d’un contact entre des roches sédimentaires et des roches
volcaniques du Groupe du Taïbi, dans la partie centrale de la ceinture d’Harricana-Turgeon et à
l’intérieur de la zone de déformation de Douay. Les roches sédimentaires sont composées de
grauwackes, d’argilites, de silstones et de formations de fer de type Algoma. Les roches
sédimentaires détritiques sont localement granoclassées indiquant une polarité vers le nord. Les
formations de fer se retrouvent sous la forme de lits d’oxydes de fer, de jaspes et de cherts. Les
roches volcaniques sont de composition basaltique, d’affinité tholéiitique, avec une signature
géochimique de type N-MORB. Des intrusions porphyriques à quartz et feldspath, de composition
felsique à intermédiaire et d’affinité calco-alcaline, sont aussi retrouvées exclusivement dans la
partie volcanique.
Les roches encaissant le dépôt sont imprégnées d’une forte schistosité principale (Sp)
pénétrante E-W à pendage fort vers le sud et d’une linéation d’étirement (Lé) subverticale
compatibles avec l’épisode de raccourcissement D1. Les roches montrent aussi un clivage de
crénulation (Sp+1) recoupant la schistosité principale, en relation avec du coulissage dextre le long
de la faille Vezza et compatible avec l’événement de coulissage dextre D2. Les relations entre les
minéraux d’altération et la schistosité observées en lames minces suggèrent que la minéralisation
est synchrone à la déformation. L’anisotropie verticale de la linéation d’étirement est accentuée par
son parallélisme avec la linéation d’intersection entre Sp et Sp+1.
Les altérations qui caractérisent le dépôt et le système hydrothermal sont la carbonatation,
la silicification, la séricitisation, la chloritisation, la fuchsitisation, l’épidotisation et la présence locale
de tourmaline. Ces minéraux d’altération se retrouvent dans l’enveloppe minéralisée, où leur
proportion atteint son apogée et celle-ci décroit progressivement en périphérie de la zone
minéralisée formant ainsi un large halo. Une zonalité de la composition des carbonates, où les
carbonates de fer sont proximaux à la minéralisation, est bien développée.
La minéralisation aurifère représente une zone de forte carbonatation et silicification
d’aspect invasif au sein d’un grauwacke localement interdigité avec des argilites et des reliquats de
formations de fer, le long du contact avec les roches volcaniques. Le corps minéralisé s’étend
latéralement sur plus de 450 m par 750 m de profondeur avec une épaisseur variant de 1 à 10 m.
Des disséminations de pyrite, arsénopyrite et en moindre proportion de pyrrhotite définissent le
minerai. Les vecteurs minéralisés (zones de plus forte teneur et de plus large épaisseur) sont formés
en lien avec des zones de virgation compatibles avec un mouvement dextre (D2) lors de la
minéralisation. L’or et l’argent sont les deux seuls métaux retrouvés en proportion économique et
les analyses de la minéralisation révèlent un rapport Au/Ag de 4,4. Les bilans de masses réalisés sur
les grauwackes indiquent un apport considérable en carbonates, couplé à un enrichissement en
silice, fer, sodium, et une signature métallique en As-Mo-W-Cu. L’étude des oxydes et sulfures au
LA-ICP-MS révèle une signature métallique en Ag-As-W-Mo-Cu-Pb-Sb-Bi associée à la minéralisation.
La majeure partie de l’or est finement disséminée dans les pyrites-arsénopyrites et les proportions

iii
d’or libre sont minimales. Les bordures des grains de pyrites sont dépourvues d’or et du cortège
métallique, ce qui souligne une évolution du système hydrothermal. Les analyses effectuées sur les
inclusions fluides indiquent un fluide composé majoritairement de CO2, CH4, N2, C2H6 et H2 avec peu
d’eau. Les inclusions fluides sont monophasées, ce qui suggère que l’ébullition (séparation de
phases) n’est pas le mécanisme prépondérant pour précipiter l’or.
Les diverses données acquises au cours de cette étude permettent de proposer un modèle
de formation dans lequel le contact entre les roches sédimentaires et les roches volcaniques est une
faille inverse dans le nez d’un pli régional synclinal déversé, expliquant ainsi la polarité inversée des
sédiments et l’absence de dykes dans ces derniers. La déformation principale (D1) engendre
l’étirement vertical à l’origine de la plomberie du système hydrothermal. Le coulissage dextre de la
seconde déformation (D2) permet de former des dilatations le long de la structure chevauchante ce
qui permet l’écoulement de fluides hydrothermaux pressurisés. Les formations de fer le long de la
structure chevauchante déstabilisent les fluides hydrothermaux ce qui a induit la précipitation l’or
au fur et à mesure que les oxydes sont transformés en sulfures.
La zone aurifère, qui est essentiellement le résultat d’une imprégnation hydrothermale
invasive, se forme donc en réponse à un coulissage dextre le long d’une structure inverse
préexistante, offrant des possibilités de précipitation de l’or par remplacement des oxydes de fer.
Ces particularités expliquent pourquoi la minéralisation à Vezza correspond à une zone de
remplacement hydrothermale plutôt qu’à une simple veine de quartz aurifère classique.

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TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ .............................................................................................................................................................. ii
TABLE DES MATIÈRES ......................................................................................................................................... iv
LISTE DES TABLEAUX .........................................................................................................................................viii
LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................................. ix
LISTE DES ABRÉVIATIONS ................................................................................................................................... xx
REMERCIEMENTS .............................................................................................................................................. xxi
STRUCTURE DU MÉMOIRE ............................................................................................................................... xxii
CHAPITRE 1 ......................................................................................................................................................... 1
Introduction ........................................................................................................................................................ 1
1.1 Problématique générale............................................................................................................ 1
1.2 Problématique spécifique ......................................................................................................... 4
1.3 Objectif ...................................................................................................................................... 5
1.4 Méthodologie ............................................................................................................................ 5
1.4.1 Définir les encaissants de la minéralisation ....................................................................... 6
1.4.2 Établir la chronologie entre déformation et minéralisation .............................................. 6
1.4.3 Déterminer l'assemblage minéralogique d'altération et de la minéralisation .................. 6
1.4.4 Déterminer la distribution de la minéralisation et de l'altération ..................................... 7
1.4.5 Établir des critères d'exploration à l'échelle locale et régionale ....................................... 8
1.5 Historique du projet .................................................................................................................. 8
1.6 Contexte géologique ................................................................................................................. 9
1.7 Géologie régionale .................................................................................................................. 10
CHAPITRE 2 ....................................................................................................................................................... 17
Géologie locale ................................................................................................................................................. 17
2.1 Introduction ............................................................................................................................ 17