Variation géochimique des gisement d'oxyde-apatite magmatiques et des suites anorthositiques associées de la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, Québec : Contributions de la chimie minérale et implications pour l'évolution tectonique de la partie centrale de la Province de Greville

 

Sarah Dare

Université du Québec à Chicoutimi

 

Domaine : ressources naturelles

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2019-2020

La province de Grenville au Québec abrite de nombreux gisements d'oxyde-apatite magmatiques associés spatialement et temporellement à des complexes anorthositiques protérozoïques (1800 - 1060Ma). Ces derniers représentent les produits de cristallisation de grands volumes de magma mafique à felsique piégés dans la croûte continentale profonde, dans un contexte orogénique. Ces gisements d'oxyde-apatite présentent un intérêt à la fois économique et scientifique. Ils fournissent des ressources pour le Ti et le V, provenant des oxydes de fer (hémo)-ilmenite et magnétite et de P, provenant de l'apatite. Par exemple, la mine du Lac Tio (Havre-St. Pierre) produit actuellement un concentré de Ti et le gîte du Lac à Paul (Saguenay-Lac Saint-Jean) est une ressource de classe mondiale de P qui attend d'être exploitée. Cependant, le cadre géodynamique précis de même que la formation et la relation génétique entre les complexes d'anorthosite et les dépôts d'oxyde-apatite sont encore largement débattus. Ce débat porte essentiellement sur certains processus fondamentaux de la pétrologie ignée, tels que la nature de la source de fusion (manteau et/ou croûte inférieure), le rôle de la contamination crustale et l'immiscibilité d'un liquide d'oxyde de fer.

Cette proposition de projet vise à apporter de nouvelles perspectives au débat, en plaçant de meilleures contraintes sur la composition géochimique et minéralogique des gisements et de leurs roches encaissantes, qui semblent varier en fonction de l'âge de la suite anorthositique. Le projet se concentrera sur les suites d'anorthosite dans la région du Saguenay-Lac Saint-Jean, au Québec, qui se sont formées au cours de trois principaux épisodes de magmatisme dans le Grenville. Le projet utilisera une nouvelle approche consistant à combiner une suite complète d'éléments traces (par ablation laser ICP-MS) avec des isotopes radiogéniques (tels que Rb-Sr et Sm-Nd) dans les minéraux du minerai et les minéraux silicatés de l'encaissant, pour identifier et évaluer le rôle de i) la composition du magma, ii) la cristallisation fractionnée, iii) les conditions d'oxydo-réduction et iv) la contamination de la croûte dans la formation des gisements et des anorthosites associées. Cela nous permettra de mieux comprendre 1) l'évolution tectonique de la province de Grenville au cours des trois principales périodes d'activité anorthositique dans la région du Saguenay-Lac Saint-Jean et 2) d'identifier les conditions favorables à la formation de dépôts d'oxyde-apatite dans les anorthosites.