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Géologie du gisement synvolcanique aurifère atypique Westwood, Abitibi, Québec.

Yergeau, David (2015). Géologie du gisement synvolcanique aurifère atypique Westwood, Abitibi, Québec. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 671 p.

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Résumé

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Le gisement Westwood (4,6 Moz d’or) fait partie du camp minier Doyon-Bousquet-LaRonde et est entièrement encaissé dans les roches volcaniques de la Formation de Bousquet (2699-2696 Ma), qui représente une des séquences les plus jeunes du Groupe de Blake River. Dans ce secteur, le Groupe de Blake River forme une mince bande volcano-plutonique homoclinale orientée E-O à fort pendage vers le sud qui est bordée, respectivement au nord et au sud, par les sédiments du Groupe de Kewagama et du Groupe de Cadillac. La base du Groupe de Blake River est composée de roches mafiques tholéiitiques de la Formation d’Hébécourt tandis que la partie supérieure est composée des roches volcaniques de la Formation de Bousquet. La Formation de Bousquet est divisée en un membre inférieur composé principalement de roches mafiques à intermédiaires d’affinité tholéiitique à transitionnelle et un membre supérieur composé surtout de roches intermédiaires à felsiques d’affinité transitionnelle à calco-alcaline. La Formation de Bousquet est également recoupée, à l’ouest du camp minier, par le pluton synvolcanique polyphasé de Mooshla (2701-2699 Ma) qui est cogénétique avec les différentes unités de la Formation de Bousquet. Le gisement Westwood est métamorphisé au faciès des schistes verts supérieur dans la partie supérieure de la mine et au faciès des amphibolites inférieur à plus grande profondeur (> 1500 mètres, conditions de P-T légèrement supérieures). La déformation est pour sa part distribuée de manière hétérogène avec des couloirs de forte déformation qui sont développés dans les zones d’altération synvolcanique et aux contacts lithologiques. La grande majorité des éléments géologiques sont parallèles à subparallèles à la schistosité principale S2. Le gisement est formé de trois corridors minéralisés distincts orientés E-O à fort pendage vers le sud soit, du nord au sud, la Zone 2 Extension, le Corridor Nord, et le Corridor Westwood. La Zone 2 Extension est composée de veines centimétriques à décimétriques de sulfures semi-massifs à massifs avec une quantité variable de quartz ainsi que de zones de sulfures disséminés composés principalement de pyrite-chalcopyrite ± sphalérite. Le Corridor Nord est pour sa part composé de veines centimétriques à décimétriques de sulfures semi-massifs à massifs (± quartz) et de zones de sulfures disséminés composés de pyrite-sphalérite-chalcopyrite ± galène. Finalement, le Corridor Westwood est composé de petites lentilles concordantes de sulfures semi-massifs à massifs atteignant jusqu’à 14 mètres d’épaisseur ainsi que de veines de sulfures et de zones de sulfures disséminés composées de pyrite-sphalérite ± chalcopyrite-galène. Les corridors Nord et Westwood sont associés à un large halo régional d’altération distale semi-concordante caractérisé entre autre par la présence de grenat manganésifère, de carbonates et de biotite tandis que les zones minéralisées sont associées à une altération proximale argileuse à séricite-quartz-pyrite. Les zones minéralisées de la Zone 2 Extension sont pour leur part caractérisées par des halos métriques à pluri-métriques d’altération argileuse à séricite-quartz-pyrite ± gypse et localement par de minces niveaux d’altération argileuse acide à quartz-andalousite-kyanite ± gypse (métamorphisme de roches fortement lessivées). Les modèles 3D générés pour certains indices lithogéochimiques d’altération mettent en évidence que l’altération associée à la Zone 2 Extension s’enracine dans la partie supérieure du pluton de Mooshla et se superpose à, et/ou recoupe, l’altération distale des deux autres corridors. Dans les corridors Nord et Westwood, la mise en place des zones minéralisées est contrôlée principalement par la porosité des roches volcanoclastiques et la présence de roches imperméables permettant de focaliser les fluides hydrothermaux. Les lentilles de sulfures semi-massifs à massifs du Corridor Westwood sont également spatialement associées à de petits dômes dacitiques à rhyolitiques qui se sont probablement mis en place le long de structures synvolcaniques. Ces zones minéralisées sont spatialement et génétiquement associées aux roches felsiques calco-alcalines du membre supérieur de la Formation de Bousquet. Les zones minéralisées de la Zone 2 Extension sont de leur côté associées à la mise en place de dykes et de filons-couches felsiques à l’intérieur des roches volcaniques mafiques du membre inférieur de la Formation de Bousquet. Ces roches intrusives ont une composition semblable aux roches felsiques du membre supérieur de la Formation de Bousquet et sont interprétées comme étant cogénétiques. Les différents épisodes de déformation qui se superposent sur le gisement Westwood affectent substantiellement la géométrie des zones minéralisées, d’origine synvolcanique. Essentiellement, l’épisode de déformation principal D2 a engendré la transposition du minerai dans la schistosité principale S2 et a également généré deux familles d’ore shoots structuraux parallèles et perpendiculaires à la linéation minérale, qui a une forte plongée vers l’ouest. L’introduction syntectonique tardive d’or ou de d’autres métaux est très peu probable mais le minerai est remobilisé, de manière très locale, dans des veines de quartz syn-déformation principale. La Zone 2 Extension est interprétée comme représentant l’expression distale des zones minéralisées de la mine Doyon (1,5 km à l’ouest de Westwood) qui sont associées à la mise en place et à la cristallisation des phases tardives du pluton de Mooshla (i.e. intrusion-related gold). Le fluide hydrothermal responsable du transport et de la déposition de l’or est donc interprété comme étant majoritairement d’origine magmatique. Les corridors Nord et Westwood font pour leur part partie d’un système hydrothermal de type SMV riche en or et se situent sur le même horizon stratigraphique que les gisements LaRonde Penna et Bousquet 2-Dumagami à l’est du camp minier. Le fluide hydrothermal responsable du transport et de la déposition des métaux dans ces deux corridors est donc principalement composé d’eau de mer modifiée en circulation dans le substratum rocheux. Un apport de fluides magmatiques provenant du système minéralisateur de type intrusion-related est également proposé afin d’expliquer l’enrichissement exceptionnel en or. Un âge U/Pb réalisé sur un dyke de composition intermédiaire d’origine synvolcanique recoupant l’altération associée à la Zone 2 Extension permet d’inférer que la formation des trois corridors minéralisés est plus ou moins synchrone et s’est effectuée en moins de 2 Ma. Par analogie avec les systèmes porphyriques-hydrothermaux phanérozoïques télescopés, le gisement Westwood représente donc un système magmatique-hydrothermal archéen sous-marin complexe. L’étude de ce gisement est donc une opportunité unique de documenter ce type de système à l’Archéen et de mieux comprendre les processus métallogéniques impliqués.

Abstract

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The Westwood deposit (4.6 Moz Au) is part of the Doyon-Bousquet-LaRonde mining camp and is hosted in the volcanic Bousquet Formation (2699-2696 Ma), which is one of the youngest sequences in the Blake River Group. In this sector, the Blake River Group forms a steeply S-dipping and E-trending homoclinal volcano-plutonic sequence facing south that is in contact, respectively to the north and to the south, with the sediments of the Kewagama and Cadillac groups. The base of the Blake River Group is composed of tholeiitic mafic rocks of the Hébécourt Formation whereas the upper part is composed of the Bousquet Formation volcanic rocks. The Bousquet Formation is divided in two members: a mafic to intermediate, tholeiitic to transitional lower member, and an intermediate to felsic, transitional to calc-alkaline upper member. The Bousquet Formation is also crosscut, in the western part of the mining camp, by the synvolcanic polyphased Mooshla pluton (2701-2699 Ma), which is cogenetic with the Bousquet Formation units. The Westwood deposit is metamorphosed to the upper greenschist facies in the upper part of the mine and to the lower amphibolite facies in its deepest part (>1500 meters depth, slightly higher P-T conditions). Deformation is heterogeneously distributed with high strain corridors preferentially developed at lithological contacts and within synvolcanic alteration zones. Moreover, most of the geologic features are parallel to subparallel to the S2 main foliation. The Westwood deposit consists of three E-trending, steeply S-dipping mineralized corridors that are stacked from north to south: Zone 2 Extension, North Corridor, and Westwood Corridor. The Zone 2 Extension consists of centimeter- to decimeter-wide semi-massive to massive pyrite-chalcopyrite-quartz ± sphalerite veins and disseminations whereas the North Corridor consists of centimeter- to decimeter-wide semi-massive to massive sulphide (±quartz) veins and disseminations composed of pyrite-sphalerite-chalcopyrite ± galena. The Westwood Corridor consists of discontinuous stratabound polymetallic semi-massive to massive sulphide lenses up to 14 meters thick as well as sulphide veins and disseminations composed of pyrite-sphalerite ± chalcopyrite-galena. The Westwood and North corridors are associated with a large, semi-conformable to discordant distal alteration halo characterized by Mn-garnet, carbonates and biotite. Ore in these two corridors is associated with a proximal argilic sericite-quartz-pyrite alteration assemblage. The Zone 2 Extension is characterized by a few m-wide intense sericite-quartz-pyrite ± gypsum alteration haloes and local andalusite-kyanite-quartz ± gypsum alteration assemblage related to the metamorphism of strongly leached (advanced argillic-style) rocks. 3D modeling of those alteration zones strongly suggests that the Zone 2 Extension alteration halo is rooted in the upper part of the Mooshla pluton and overprints and/or crosscuts the distal alteration halo of the two other corridors. Within the North and Westwood corridors, the formation of the ore zones is strongly controlled by the porosity of volcaniclastic rocks and the presence of impervious massive rocks that help focussing the hydrothermal fluids. The massive sulphide lenses of the Westwood Corridor are also spatially associated with small dacitic to rhyolitic domes probably located along synvolcanic structures. Those ore zones are all spatially and genetically associated with the calc-alkaline felsic rocks of the upper member of the Bousquet Formation. The Zone 2 Extension ore zones are, for their part, associated with the injection of felsic dykes and sills within the mafic units of the lower member of the Bousquet Formation. Those subvolcanic intrusive rocks share numerous geochemical similarities with the upper member of the Bousquet Formation and are probably cogenetic. The several deformation events that overprint the Westwood deposit substantially affect the geometry of the synvolcanic ore zones. Essentially, the main event of deformation (D2) led to the transposition of the ore zones within the main foliation (S2) and also generated two families of structural ore shoots that are parallel and perpendicular to the steeply west-plunging stretching lineation. The syntectonic introduction of gold or other metals is highly unlikely but some ore is locally remobilized within syn-D2 quartz veins. The Zone 2 Extension system is thought to represent the eastward extension of the intrusion-related Doyon deposit located less than 1.5 km west of Westwood. The Doyon deposit and the Zone 2 Extension are interpreted as being related with the intrusion and crystallization of the Mooshla pluton. The gold-bearing hydrothermal fluid associated with the Zone 2 Extension was thus mainly composed of magmatic fluid. The Westwood and North corridors have a VMS-type origin and are located on the same stratigraphic horizon than the LaRonde Penna and Bousquet 2-Dumagami Au-rich VMS lenses to the east. The hydrothermal fluid associated with those two corridors was composed principally of convecting modified seawater. A magmatic contribution from the intrusion-related hydrothermal system is proposed to explain the exceptional high gold values of those VMS-type ores. A U/Pb zircon date age on a synvolcanic dyke that crosscuts the alteration zone of the Zone 2 Extension suggests that the three mineralized corridors at Westwood were formed in less than 2 Ma. By analogy with telescoped porphyry-epithermal systems of Phanerozoic age, the Westwood deposit may represent a complex Archean auriferous synvolcanic magmatic-hydrothermal system, providing a unique opportunity to document such systems in the Archean and better understand metallogenic processes involved.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Mercier-Langevin, Patrick
Co-directeurs de mémoire/thèse: Malo, Michel; Dubé, Benoît
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: Archéen; Abitibi; Groupe de Blake River; camp minier Doyon-Bousquet-LaRonde; SMV riche en or; or synvolcanique; système magmatique-hydrothermal; or associé à une intrusion
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 09 juin 2015 21:35
Dernière modification: 17 mars 2016 18:15
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2671

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