Modélisation 3D et interprétation géologique du flanc nord du camp minier de Matagami par intégration de données et inversions géophysiques

Le camp minier de Matagami se compose essentiellement de roches ignées archéennes de composition felsique à mafique métamorphisées au faciès schiste vert. Le camp est caractérisé par une structure de chevauchement régionale de différentes écailles tectoniques kilométriques liée à la collision avec l'Opatica. Les unités du flanc nord (32F13 Sud-Est) se composent de différentes écailles qui ont été verticalisées sous l'effet de la collision. Le camp de Matagami est connu pour ses gisements polymétalliques, majoritairement cuivre et zinc, de type Sulfures Massifs Volcanogènes. Un modèle 3D a été construit par l'intégration de données géoscientifiques géoréférencées, aussi bien géophysiques que géologiques et géochimiques, provenant des différents travaux du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec, de la Commission Géologique du Canada et de l'industrie. Des inversions non contraintes et contraintes des données gravimétriques et magnétiques ont été réalisées pour valider ou compléter les interprétations de l'architecture du flanc nord et mettre en évidence de possibles secteurs intéressants pour l'exploration minière. Les différentes unités sont reconnues au sein des inversions par leurs traces en surface et à travers une étude statistique de leurs densités et susceptibilités magnétiques. Les résultats des inversions confirment les géométries des unités en surface ainsi que leur orientation subverticale. Les inversions gravimétriques indiquent que les unités visibles en surface du flanc nord se prolongent très profondément sur plusieurs kilomètres. La phase pyroxénitique du Complexe de la Rivière Bell présente un pendage subvertical vers le sud. Le pluton d'Olga ne présente pas de rétrécissement notable de sa géométrie à l'exception de son extrémité ouest qui apparaît comme une apophyse. Une importante masse inconnue, pouvant correspondre à une intrusion mafique synvolcanique non affleurante, apparait au sein des volcanites de la rivière Allard. L'association d'un fort magnétisme aux alentours d'un gisement en enclave dans le complexe gabbroïque de Radiore constitue un possible vecteur d'exploration pour l'industrie minière dans un contexte où les vecteurs géologiques sont peu nombreux.

Abstract

The Matagami mining camp consists mostly of Archean felsic to mafic igneous rocks,metamorphosed to greenschist facies. This camp is characterized by a regional overlapping of several kilometers thick tectonic chips related to the collision with the Opatica. The units of the northern flank (32F13 South-East) consist in different chips that were verticalized as a result of this collision. The Matagami camp is well known for its polymetallic, mostly copper and zinc,VMS deposits.A 3D Common Earth Model was built by integrating georeferenced geophysical, geological and geochemical data from the ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec, the Canada Geological Survey and the industry. The aim of this project is to achieve unconstrained and constrained inversions of gravity and magnetic data in order to validate or complete interpretations of the architecture of the northern flank and also to highlight potential areas of interest for a mineral exploration. The inversions allow to distinguish the different units due to their traces on the surface and through a statistical analysis of their densities and magnetic susceptibilities.The results of the inversions confirm the surface geometry and the vertical orientation of the units. The gravity inversions indicate that units visible on the surface of the northern flank extend vertically over several kilometers deep. The pyroxenitic phase of Bell River Complex has a subvertical dip to the south. The Olga pluton shows no significant narrowing of its geometry,with the exception of the west end, which appears to be an apophysis. A major unknown mass, which may correspond to a synvolcanic mafic intrusion that does not outcrop, appears in the volcanics of the Allard River. Radiore sector is of particular interest for mineral exploration with the potential presence of massive sulphides in enclaves.