Processus magmatiques et minéralisation vanadifère à Chibougamau : vers un nouveau modèle métallogénique

 

Lucie Mathieu

Université du Québec à Chicoutimi

 

Domaine : ressources naturelles

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2019-2020

La chimie des magmas évolue par cristallisation fractionnée (différentiation), mais peut aussi être modifiée de façon importante par la contamination du magma par son encaissant, un processus qui a pour effet de déstabiliser la séquence de cristallisation et qui, dans certains cas, peut provoquer la concentration de substances économiques. Beaucoup reste à faire pour comprendre ses processus et leurs impacts sur les minéralisations en dehors des quelques intrusions abondamment documentées (p.ex. Bushveld et ses dépôts de PGE).

Ce projet se concentre sur les intrusions litées, qui sont des chambres magmatiques de gros volume au sein desquelles les processus magmatiques sont facilement observables. L'objectif de ce projet est de documenter comment l'assimilation de roches de compositions variées peut déstabiliser un magma en cours de différentiation et former des minéralisations en vanadium (V), une substance d'avenir pour les énergies vertes. Ce projet prendra l'exemple du Complexe du Lac Doré (CLD), une intrusion litée archéenne explorée pour le V et située dans la région de Chibougamau, Québec, et dont une partie a été récemment imagée par un profil séismique (projet Metal Earth). Le CLD, qui est en contact avec des roches felsiques, mafiques à sulfures et une formation de fer, offre une opportunité unique d'évaluer l'effet que divers contaminants peuvent avoir sur un même magma. Cette étude sera réalisée grâce à une caractérisation pétrographique et chimique détaillée de la zone litée du CLD ; une unité située en bordure de l'intrusion et qui est en cours d'exploration pour le V. Cette étude s'appuiera sur des analyses de roches totales, des études de la chimie de minéraux résistants (apatite et magnétite) et sur une modélisation de l'évolution chimique du magma à partir du résultat de ces analyses. Les résultats attendus comprennent : 1) la quantification du processus d'assimilation en bordure du CLD et son impact sur la chimie du magma (conditions redox notamment) ; 2) l'identification de l'impact de ces modifications sur l'évolution du magma et sur la cristallisation de la magnétite (minéral qui concentre le V) ; et 3) la formulation d'un nouveau modèle métallogénique ainsi que d'un modèle « d'auto-raffinage progressif » en V des magmas. Ce projet permettra de définir comment divers contaminants déstabilisent un même magma et permettent, ou non, la concentration du V. Ce projet permettra ainsi de documenter une partie des liens pouvant exister entre les processus magmatiques et minéralisateurs, et d'offrir une base scientifique aux modèles d'exploration.