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1 Université Laval Faculté des sciences et de génie Département de géologie et

1 Université Laval Faculté des sciences et de génie Département de géologie et de génie géologique Gîtologie et métallogénie GLG-10351 Trimestre: hiver 2005 Professeur: Georges Beaudoin tel.: 3141 beaudoin@ggl.ulaval.ca Place du cours dans le programme L'industrie des ressources minérales est une des industries importantes du Canada. Les géologues et ingénieurs géologues sont responsables de plusieurs aspects liés à l'exploration et à l'exploitation des gîtes minéraux. L'étude des gîtes minéraux requiert des connaissances de base en géochimie et en pétrologie ignée, métamorphique, et sédimentaire. L'étude des caractéristiques des gîtes minéraux suit le cours sur les aspects pratiques de l'exploration et de l'exploitation des gîtes minéraux. Objectif général du cours Les gîtes minéraux sont des objets géologiques très variés. L'objectif du cours est de familiariser les étudiants avec les caractéristiques géologiques (gîtologie) et les modes de formation (métallogénie) des principaux types de gîtes minéraux, et ce, en relation avec l'évolution des roches encaissantes. Objectifs spécifiques 1. Connaître et être capable d'utiliser les méthodes géologiques et géochimiques dans l'étude des gîtes minéraux. 2. Pouvoir identifier les divers types de gîtes à partir des caractéristiques géologiques et géochimiques du gîte et de son environnement. 3. Etre en mesure d'expliquer les processus géologiques ayant formé les principaux types de gîtes. 4. Pouvoir faire l'analyse métallogénique d'une région. Méthodologie Activités d'enseignement: 3 heures de leçons magistrales par semaine. Activités d'apprentissage: lectures obligatoires et recommandées; laboratoires (3 heures) avec rapport chaque semaine. 2 Evaluation des apprentissages Moyens d'évaluation et pondération: -Examen final 30% -Examen de mi-session 30% -Examen de laboratoire 10% -Essai sur la métallogénie 15% -Présentation de l’essai 15% L’essai sur la métallogénie est une synthèse des caractéristiques géologiques et du mode de formation d’un type de gîte. L’essai compte environ 15 pages à double interligne de texte (sans les figures, références, tableaux). Les figures sont indexées et numérotées dans le texte selon leur ordre de citation. Toutes les références citées dans le texte apparaissent dans une bibliographie. La présentation de l’essai aura une durée de 20 minutes. La qualité du français comptera pour 10% de la note de chacun des moyens d'évaluation. Note de passage: 50%, pour la moyenne des deux examens théoriques et pour la note finale. Système de notation: A+:87; A:84; A-:80;B+:77; B:74; B-:70;C+:67; C:64;C-:60; D+:55; D:50; E:<50. Contenu du cours 1 Introduction 1.1 Historique 1.2 Définitions 1.3 Classifications 1.4 Modèles descriptifs et génétiques 2 Méthodes d'analyse des gîtes minéraux 2.1 Levés de surface et souterrain, forages 2.2 Analyse structurale 2.3 Minéralogie, textures et séquence paragénétique 2.4 Altération hydrothermale 2.5 Composition chimique des roches et minéraux 2.6 Inclusions fluides 2.7 Isotopes stables 2.8 Isotopes radiogéniques 2.9 Géochronologie 3 Gîtes d’affiliation magmatique 3.1 Nickel-cuivre-EGP 3.2 Chromites litées et podiformes 3.3 Gîtes d’EGP 3.4 Fer-titane 3 3.5 Diamant 3.6 Carbonatites 3.7 Pegmatites 4 Gîtes d’affiliation hydrothermale 4.1 Trilogie porphyres-skarn-épithermal 4.1.1 Porphyres à cuivre-molybdène 4.1.2 Porphyres à cuivre-or 4.1.3 Porphyres à molybdène 4.1.4 Porphyres à étain-tungstène 4.1.5 Skarns 4.1.6 Mantos 4.1.7 Au-Ag type "épithermal" 4.2 Syngénétiques, roches volcaniques 4.2.1 Type précambrien d'Abitibi 4.2.2 Type Kuroko 4.2.3 Type Chypre 4.2.4 Formations de fer de type Algoma 4.3 Syngénétiques et diagénétiques, roches sédimentaires 4.3.1 SEDEX 4.3.2 Type Mississippi Valley (MVT) 4.3.3 Cuivre type "lits rouges" 4.3.4 Uranium type "Plateau du Colorado" 4.3.5 Grès plombifères 4.4 Filons et imprégnations 4.4.1 Filon de quartz aurifère 4.4.2 Au type "Carlin" 4.4.3 Filons à argent-plomb-zinc 4.4.4 Filons à Ag-Co-Ni-As-Bi, type "Cobalt" 4.4.5 Uranium type "discordance" 4.4.6 Amiante 4.4.7 Cuivre-or-oxydes de fer 5 Gîtes d’affiliation sédimentaire 5.1 Manganèse 5.2 Phosphore 5.3 Formation de fer de type "Supérieur" 5.4 Placers et paléo-placers 5.4.1 Placers 5.4.2 Witwatersrand 5.4.3 Blind River, Elliot Lake 5.5 Météorisation 5.5.1 Bauxite 5.5.2 Latérite 3.5 Cas exceptionnels 6 Métallogénie 6.1 Introduction 6.2 Gîtes minéraux et tectonique des plaques 4 6.3 Héritage des métaux 6.4 Distribution temporelle des gîtes minéraux Bibliographie Ouvrage obligatoire: Beaudoin, Georges, 2002. Manuel de cours « Gîtologie et métallogénie », disponible en format « .pdf » à http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/beaudoin/Cours.html. Géologie des types de gîtes minéraux du Canada, Eckstrand O.R., Sinclair W.D., Thorpe R.I, éditeurs, Géologie du Canada no. 8, 706 p. Coût: ~$80. Disponible à la bilbiothèque du CGQ. Ouvrages complémentaires: Tables for the determination of common opaque minerals, Spry, P.G. et Gedlinske, B.L., The Economic Geology Publishing Company, 52 p. Coût: ~$20. 3 revues scientifiques traitent uniquement des gîtes minéraux sont disponibles à la bilibothèque scientifique: -Economic Geology -Exploration and Mining Geology -Mineralium Deposita Beaty D.W., Landis G.P., et Thompson T.B., éditeurs: Carbonate-hosted sulfide deposits of the Colorado mineral belt. The Economic Geology Publishing Co., Economic Geology Monograph 7, 424 pages. Barnes H.L., éditeur, 1979: Geochemistry of hydrothermal ore deposits. John Wiley and Sons, 798 pages. Une nouvelle édition est prévue pour le printemps 1997. Cabri L.J., éditeur, 1981: Platinum-group elements: mineralogy, geology, recovery. The Canadian Institute of Mining and Metallurgy, CIM Special Volume 23, 267 pages. Craig J.R., et Vaughan D.J., 1981: Ore microscopy and ore petrography. John Wiley and Sons, 406 pages. Evans A.M., 1980: An introduction to ore geology. Blackwell Scientific Publications, 231 pages. Evans, A.M., 1993: Ore geology and industrial minerals, Blackwell Scientific Puiblications, 390 pages. Guilbert J.M., et Park C.F., 1986: The geology of ore deposits. W.H. Freeman and Co., 985 pages. Ohmoto H., et Skinner B.J., éditeurs, 1983: The Kuroko and related volcanogenic massive sulfide deposits. The Economic Geology Publishing Co., Economic Geology Monograph 5, 604 pages. Hutchinson R.W., Spence C.D., et Franklin J.M., éditeurs, 1982: Precambrian sulphide deposits. Geological Association of Canada Special Paper 25, 791 pages. 5 Keays R.R., Ramsay W.R.H., et Groves D.I., éditeurs, 1989: The geology of gold deposits: The perspective in 1988. The Economic Geology Publishing Co., Economic Geology Monograph 6, 667 pages. Krauskopf K.B., 1979: Introduction to geochemistry. McGraw-Hill Book Co., Second Edition, 617 pages. Roberts R.G., et Sheahan P.A., 1988: Ore deposits models. Geoscience Canada Reprint Series 3, 194 pages. Sangster D.F., éditeur, 1983: Sediment-hosted stratiform lead-zinc deposits. Mineralogical Association of Canada, Short course handbook 9, 309 pages. Sawkins F.J., 1984: Metal deposits in relation to plate tectonics. Springer-Verlag, 325 pages. Skinner B.J., éditeur, 1981: Seventy-Fifth Aniversary Volume. The Economic Geology Publishing Co., 964 pages. Stanton R.L., 1972: Ore petrology. McGraw-Hill Book Co., 713 pages. Strangway D.W., éditeur, 1980: The continental crust and its mineral deposits, Geological Association of Canada Special Paper 20, 804 pages. Sites WWW d'intérêt Minéragraphie http://www.smenet.org/opaque-ore/Ixerfrnt.htm Skarns http://www.wsu.edu:8000/~meinert/skarnHP.html w Inclusions fluides http://www.geology.wisc.edu/flincs/fi.html Society of Economic Geologists http://segweb.org/ Mise à jour: Dr. Georges Beaudoin, janvier 2005 uploads/Geographie/ plan-glg-10351.pdf