Mine Forsyth : thèse et synthèse

AVERTISSEMENT. — Le site est dangereux (risques de chutes et de noyade), les clôtures qui «sécurisent» l'endroit sont parfois en très piètre état. Ne pas y aller seul, ne pas laisser les enfants sans surveillance.

Mine Forsyth, Gatineau, 19 juillet 2011.

Puits, à l'extrémité W de la carrière principale (no 7 sur la carte à la fin du précédent billet).

Site de l'arrêt no 2 lors de la visite guidée organisée par Michel Prévost, le 17 juillet 2011.

Photo prise à travers le grillage de la clôture qui entoure le puits.

Ce blogue me servant avant tout de carnet de notes, au lieu de pondre une synthèse unique et définitive consacrée à la mine Forsyth, j'en ai composé plusieurs, chacune se voulant complète selon le point de vue qui avait amenée sa rédaction.

Bref, la synthèse est dans le processus, et non dans le résultat final.

(Billets précédents sur le même sujet.)

Et puisque je parle de synthèse, voici le résumé tiré de la thèse de Louis Guilloux consacrée à la mine Forsyth.

On n'a pas encore fait mieux ni plus complet sur le sujet.

Même endroit, même date.

È pericoloso sporgersi !

Étude pétrogénétique et métallogénique du gisement de magnétite de Forsyth et de son enveloppe : Hull, province de Québec, Canada 

Louis Guilloux

Thèse de IIIe cycle, Université de Grenoble, 1969, 220 pages 

[Texte édité à partir d'un document disponible sur le site du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec.]

Le gisement de magnétite de Forsyth situé au Nord-Ouest de la ville de Hull (province de Québec, Canada) affecte la forme d'une lentille de 10 à 40 m de puissance qui affleure sur 290 m de long. 

Inclus dans la province métamorphique de Grenville, l'environnement pétrographique immédiat appartient à un complexe de roches carbonatées ayant une extension régionale importante typique des formations grenviliennes. 

L'enveloppe du gisement est également constituée de plusieurs ensembles : ensembles carbonatés, quartzites, ensembles gneissiques, faciès accessoires, roches éruptives. 

Pour les formations cristallophylliennes, les associations minéralogiques exprimées selon divers paramètres, A C F et A'K F de NIGGLI, de H. de LA ROCHE et de THOMPSON, calculés à partir de 23 analyses chimiques ont permis, d'une part, de vérifier la compatibilité réciproque des diverses roches et, d'autres part, d'indiquer qu'elles dérivent, par métamorphisme régional d'intensité élevés, d'une série sédimentaire composée de calcaires, de calcaires dolomitiques et de pélites. 

Compte tenu de la présence de sillimanite, grenat, perthite, scapolite et des concentratins en Mg, Fe, Mn du couple biotite-grenat dans les gneiss à biotite et à grenat, on peut préciser certains paramètres : pressin de 7 à 8 Kb, température de 700°C ± 20. De telles conditions s'apparentent à celles du début du faciès granulite. 

Le minerai, dont la paragenèse primiaire fondamentale est fayalite, cordiérite, amphibole, grenat, graphite, calcite, magnétite, pyrrhotine, se rapporche d'un type particulier de minerai de fer déjà connu en Suède : l'eulysite. 

Les produits d'altération (hypersthène, cummingtonite, actinote, grenat, greenalite, serpentine, magnétite secondaire) résultent de processus rétrogrades faisant intervenir les éléments volatils (H2O, CO2) et la silice. 

Les textures du minerai sont caractérisées par la présence de magnétite secondaire. Celle-ci, issue de l'altératin des silicates ferrifères forme des "filonnets" qui recoupent à l'emporte-pièce les cristaux néoformés de magnétite et de pyrrhotine de la première génération. 

Une étude de la répartition des divers éléments (Si, Mg, Fe, Ca) à la microsonde a permis de constater que la calcite se dispose en auréole autour de la magnétite primaire. 

Le pourcentage en fer du minerai eulysite est supérieur à 50 tandis que ses teneurs en Ti, V, Mn Cr, Ni sont faibles. De plus, aucune zonalité géochimique n'a été relevée. 

Plusieurs hypothèses génétiques ont été avancées pour déterminer l'origine du gisement. Une étude géochimique comparative des éléments traces (Ti, V,Cr, Ni, Cu, Mn) contenus dans la magnétite du massif intrusif du Skaergaard avec ceux de la magnétite de Forsyth a permis d'éliminer l'hypothèse orthomagmatique de ce gisement en relation avec des masses éruptives basiques ou ultrabasiques. Par contre, il a été noté une certaine consanguinité géochimique entre la magnétite de Forsyth et celle des gîtes pyrométasomatiques liés à la tonalite de Mayo (Ontario). Mais cette hypothèse nécessiterait la présence d'une masse éruptive à caractère acide. Or, il n'apparaît pas que le massif de «roches granitiques» affleurant au Sud ait provoqué d'apports métasomatiques dans les gneiss et les roches carbonatés. Aucune relation géochimique n'a été décelée entre le gisement et le massif de «roches granitiques». 

L'origine métasédimentaire a été envisagée dans l'optique de reconstituer l'assemblage minéralogique primaire (fayalite, magnétite, calcite, graphite, pyrrhotine) à partir de la sédirose et du quartz. Pour ce faire, la détermination des domaines de stabilité de ces divers minéraux et leur ordre d'apparition successif ont été étudiés sur les diagrammes de fugacité des gaz (O2, CO2, S2) aux températures de 900°K et 1 000°K. Le graphite, ubiquiste par son caractère réducteur, a contrôlé le chimisme des réactions. 

En tenant compte des caractéristiques du gisement (structure, minéralogie, chimie, géochimie), l'auteur fait dériver le minerai de magnétite de Forsyth d'un niveau de sidérose [sidérite] renfermant de nombreuses impuretés d'argile et de calcaire dolomitique, affecté par un métamorphisme de haut degré semblable à celui qui a transformé l'enveloppe du gisement.