Quelques faits marquants des activités scientifiques — Recherche géoscientifique dans le Nord du Canada

Pergélisol : le pergélisol est constitué de sol ou de roche qui demeurent gelés d’une année à l’autre et est une composante importante du paysage dans le Nord canadien. Il se forme lorsque le sol reste à une température égale ou inférieure à 0 °N pendant une période minimale de deux ans.

Talik : une couche ou une étendue de sol dégelé dans une région de pergélisol.

Titre : Analyse géochimique et isotopique des mudstones riches en matières organiques du Crétacé aux Territoires du Nord-Ouest : évaluation de la prospectivité quant aux métaux et aux éléments des terres rares (ETR), de la toxicité, du potentiel de combustion et du rôle du mouvement de masse dans la perpétuation de la charge environnementale induite par les glissements

Notre intérêt portait sur l’étude des mudstones riches en métaux dans des échantillons d’archives prélevés de la formation des Smoking Hills et d’autres couches rocheuses de l’époque du Crétacé. Ces couches rocheuses sont exposées le long du corridor du Mackenzie. Notre objectif était d’examiner ces roches pour déterminer si elles pouvaient contenir des métaux utiles et des éléments des terres rares (ETR), ainsi que pour comprendre les risques possibles qu’elles peuvent poser pour l’environnement et la santé humaine.

Les observations initiales de la région des Smoking Hills ont montré que l’eau qui s’écoule de ces mudstones contient des concentrations extrêmement élevées de métaux toxiques, comme le cadmium, qui sont plus de 7 000 fois plus élevées que le niveau indiqué par les lignes directrices sur la salubrité de l’eau potable. On peut observer dans les Smoking Hills une combustion spontanée, c’est-à-dire que les roches s’enflamment d’elles-mêmes en raison des hydrocarbures qu’elles contiennent. Nous avons analysé les échantillons en mettant l’accent sur l’étude de leur potentiel de combustion, en examinant la facilité avec laquelle les roches prenaient feu et la quantité d’énergie qu’elles dégageaient lorsqu’elles brûlaient. Nous avons également exploré la possibilité que ces roches contiennent des métaux utiles et des ETR qui pourraient être importants pour diverses applications.

Nous avons analysé environ 200 échantillons de carottes de puits de pétrole pour étudier leur composition chimique et les isotopes de carbone organique, ainsi que 20 des échantillons de terrain originaux pour les isotopes du soufre et de l’oxygène. Les concentrations élevées de cadmium dans la formation des Smoking Hills sont particulièrement intrigantes et inhabituelles. Il est possible que ces concentrations s’inscrivent dans une tendance géologique mondiale caractérisant les roches du Crétacé. Nous avons collaboré avec un expert pour étudier les isotopes du cadmium et voir s’ils pouvaient servir de traceur du milieu naturel. La formation des Smoking Hills comporte des minéraux à base de soufre uniques, et nous n’étions pas certains s’ils étaient attribuables aux conditions d’origine, à l’altération atmosphérique ou à d’autres processus géologiques. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous avons utilisé des techniques pour analyser la composition minérale des échantillons. Cette étude a fourni de bonnes données de base sur la caractérisation de ces mudstones.

Titre : Géoscience du pergélisol pour le développement des infrastructures et l’exploitation des ressources dans le corridor de la baie Grays à Yellowknife

Cette activité était axée sur les conditions actuelles et futures du pergélisol, par rapport aux sédiments de surface, aux processus naturels qui façonnent le paysage et au réchauffement climatique le long du corridor de transport de la baie Grays, à Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest. Nous cherchions à cartographier les caractéristiques importantes du pergélisol, à recueillir les données existantes sur le pergélisol et les caractéristiques de surface, et à créer des modèles détaillés montrant le potentiel de glace de fond dans les principales zones de développement.

Cette étude a permis de recueillir des renseignements précieux pour la planification, la gestion et l’atténuation des effets du dégel du pergélisol sur l’aménagement de routes de transport durables et d’installations minières dans la région. La zone d’étude couvrait une région critique pour le développement économique et l’exploitation des ressources dans les Territoires du Nord-Ouest et au Nunavut. Même si nous avions une bonne compréhension de la géologie de surface et du pergélisol dans la partie sud du corridor à l’intérieur des parcelles de pergélisol discontinu, nos connaissances étaient limitées en ce qui concerne les sections du centre et du nord. Dans ces régions, la stabilité des terres est influencée par des dépôts comme le till (débris de roche et de sol), les sédiments fluvioglaciaires (transportés par les eaux de fonte glaciaires) et les dépôts marins. Nous avons combiné l’information existante à de nouvelles données obtenues grâce à l’analyse avancée des images et en tirant parti efficacement de l’expertise. En 2021-2022, nous avons cartographié les formes de relief liées au pergélisol et analysé leur lien avec les conditions géologiques environnantes à l’aide d’images mises à jour couvrant une section de 10 kilomètres du corridor et des zones adjacentes à potentiel élevé de développement.

Notre objectif ultime était de comprendre comment ces formes de relief et ces sédiments se formaient, dans le but de prédire les changements du paysage au fil du temps. Malheureusement, les données exhaustives sur l’état du pergélisol dans cette région n’étaient pas facilement accessibles ou compilées à l’époque. Pour régler ce problème, nous avons établi un partenariat avec le Bureau géoscientifique Canada-Nunavut (BGC-N) et la commission géologique des Territoires du Nord-Ouest (CGTNO) afin d’harmoniser les priorités de recherche et de regrouper et d’organiser les données, en les rendant accessibles au moyen de Dossiers publics et de bases de données. Le partenariat avec le BGC-N et la CGTNO a aidé les collectivités et les organisations autochtones ainsi que l’industrie à accéder aux données et aux connaissances géologiques issues de cette étude, ce qui a également contribué à une prise de décisions éclairées sur la gestion des ressources naturelles et l’utilisation des terres dans le Nord du Canada.

Titre : Synthèse de la dynamique glaciaire de l’Inlandsis laurentidien dans le centre ouest du Keewatin

Cette activité de recherche s’est concentrée sur le centre ouest de la région du Keewatin, dans les Territoires du Nord-Ouest, et sur la partie continentale du Nunavut. Cette zone est recouverte de matières laissées par les glaciers, ce qui rend difficile l’étude de la géologie du substratum et l’exploration des minéraux. Au début de cette activité, il n’y avait pas de cadre en place pour les décisions concernant les projets relatifs aux terres, comme l’aménagement des infrastructures, l’exploration minérale et les modifications du pergélisol.

Il est difficile de comprendre l’histoire de l’Inlandsis laurentidien, qui couvrait auparavant une grande partie de l’Amérique du Nord, en raison du manque de cartes détaillées, de données de terrain et de lignes de temps vagues. Certains travaux limités avaient suggéré que des glaciers avaient à multiples reprises recouvert la région, laissant derrière eux différents types de paysages. Les centres d’où s’étendaient les glaciers avaient également changé avec le temps. Le but de cette activité était de compléter les données géologiques manquantes pour la région du centre ouest du Keewatin et de produire des cartes qui aideraient à comprendre comment les glaciers s’étaient déplacés et avaient façonné le paysage de cette région.

Le projet comprenait la collecte de données existantes sur la géologie de surface à l’aide d’images satellitaires avancées et la création de cartes numériques détaillées des formes du relief. Il a suivi les procédures établies pour traiter les images, créer des cartes et organiser les données géoscientifiques. Les couches de caractéristiques glaciaires des cartes tracées par ordinateur ont été compilées pour aider à créer une base de référence pour la nouvelle cartographie de surface. L’accent a été mis sur la création de cartes et d’interprétations complètes des formes du relief et des paysages glaciaires à l’aide de la plateforme de base qui a été élaborée. Un travail sur le terrain a été effectué pour combler les lacunes et assurer l’exactitude de la télécartographie.

Titre : Méthodes numériques pour améliorer les capacités de modélisation des milieux nordiques canadiens

L’amélioration de notre compréhension de la façon dont les eaux souterraines s’écoulent et interagissent avec les eaux de surface dans la région au nord de la zone de pergélisol discontinu est essentielle à la gestion efficace et durable de l’eau. La zone de pergélisol discontinu est une zone où le sol gelé de façon permanente est entrecoupé de sol non gelé. Nos connaissances actuelles sur les réseaux d’eau dans cette région sont limitées en raison des difficultés d’accès aux données et à l’environnement. En créant des modèles complets qui combinent le comportement des eaux souterraines et des eaux de surface dans le Nord du Canada, on a pu acquérir une meilleure compréhension du comportement de l’eau dans cette région importante sur le plan économique. Ces connaissances aideront à évaluer les effets cumulatifs et à comprendre les conséquences d’un climat changeant dans les régions de pergélisol discontinu.

Pour y parvenir efficacement, il a fallu continuellement peaufiner la façon dont les modèles sont conçus et représentés, en intégrant les caractéristiques uniques de l’hydrologie nordique. Pour ce faire, on a notamment élaboré un modèle pour une zone particulière de la région où des données exhaustives étaient disponibles. Cela a permis de confirmer l’exactitude des méthodes de modélisation. Pour simuler l’écoulement des eaux souterraines et des eaux de surface dans le Nord, on a créé un modèle qui combine les données sur les eaux souterraines, les eaux de surface et le climat pour le bassin versant de la rivière Carcajou. Ce bassin versant, qui couvre une superficie de 7 800 kilomètres carrés dans la partie centrale de la vallée du Mackenzie, présente un paysage diversifié de montagnes et de plaines. Le sol de cette zone est partiellement gelé, avec des quantités variables de glace sous la surface. Les données existantes sur le climat, la couverture terrestre et les eaux de surface ont servi à élaborer la version initiale du modèle. L’information sur les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques, ainsi que sur le pergélisol dans la région, a permis de préciser les paramètres souterrains. Le modèle a été peaufiné à l’aide de données du jaugeage à long terme des eaux de surface pour s’assurer qu’il représentait avec précision les conditions réelles.

Ce modèle a été employé pour déterminer les interactions entre les eaux de surface et souterraines dans un cadre régional plus vaste au nord de la zone de pergélisol discontinu. Les connaissances acquises dans le cadre de ce projet ont de vastes répercussions sur les efforts de développement et de durabilité du pergélisol discontinu partout dans le Nord du Canada, de sites précis jusqu’au plus vaste contexte régional.

Titre : Nouvelles analyses d’échantillons de tills régionaux transfrontaliers au Nunavut et au Manitoba en vue de la création d’une base de données géochimiques standard de GEM : moteurs d’innovation en matière de techniques d’exploration minérale dans des paysages glaciaires complexes

Les connaissances sur la composition des matériaux de surface dans la région de Kivalliq, dans le nord du Manitoba, sont insuffisantes en raison d’un mélange de facteurs comme les épaisses couches de sédiments laissées par les glaciers, les schémas complexes du mouvement des glaces dans le passé et l’absence d’études approfondies couvrant différentes régions. Ce manque d’information rend difficile l’exploration minérale dans la région.

L’étude couvrait une zone de 450 000 kilomètres carrés où l’on prévoit avoir de nouveaux aménagements en infrastructures et où il y aurait des ressources utiles, comme les métaux et les minéraux nécessaires aux technologies vertes. C’est dans les années 1970 que l’ensemble de levés de surface de la région le plus complet a été élaboré par la Commission géologique du Canada (CGC). Cependant, les méthodes utilisées pour étudier les échantillons à l’époque n’étaient pas aussi avancées que celles dont on dispose maintenant, et les échantillons n’ont été analysés que pour un nombre limité d’éléments. De plus, les données des levés plus récents menés par la CGC étaient difficiles à comparer avec les données plus anciennes parce que les levés utilisaient des techniques et des échelles de mesure différentes.

Pour cette activité, on a réalisé une analyse approfondie de la matière à grains fins (moins de 63 micromètres) trouvée dans 1 000 échantillons de sol stockés. Ces échantillons avaient été prélevés à divers endroits; environ 750 échantillons provenaient de la région de Kivalliq. Tous ces échantillons ont été analysés de façon détaillée pour une vaste gamme d’éléments afin d’aider à déterminer les gisements potentiels de ressources précieuses comme l’or, les diamants, les minéraux critiques et les éléments des terres rares dans la région. Un jeu de données normalisé a été créé afin de renfermer tous les renseignements géochimiques et de les rendre accessibles à tous. Le plan consistait à combiner les données géochimiques des échantillons de sol avec des renseignements détaillés sur le mouvement des glaciers au fil du temps. Ces renseignements comprenaient des facteurs comme la direction de l’écoulement de la glace, la distance parcourue par celle-ci, l’endroit d’où elle provenait et les caractéristiques de la roche et du terrain sur lesquels elle s’est déplacée. En rassemblant ces jeux de données, on a créé des cartes à haute résolution qui ont mis en évidence les zones susceptibles de contenir des ressources précieuses.

Titre : Potentiel de minéralisation de scheelite dans le bassin sédimentaire de l’Ouest canadien

L’objectif de ce projet de recherche était d’explorer la possibilité que des minéraux utiles se trouvent dans une zone sud-ouest des Territoires du Nord-Ouest. Plus précisément, nous voulions étudier la possibilité de trouver de la scheelite, un minéral important qui sert à produire du tungstène. Cette étude visait également à terminer le travail en suspens de l’activité de cartographie des formations de surface dans le sud du Mackenzie de GEM-2, qui a eu lieu de 2017 à 2020. Le projet GEM-2 avait permis de déceler des signes prometteurs de gisements de minéraux utiles sous l’épaisse couche de glace et de roche entre Hay River et Fort Providence. Ces gisements comprenaient des minéraux comme le cuivre, le zinc et le plomb ainsi que des taux très élevés de scheelite.

Des échantillons de till provenant de la commission géologique des Territoires du Nord-Ouest qui contenaient des minéraux lourds, y compris la scheelite, ainsi que des échantillons de la région du plateau Horn qui avaient été prélevés à l’origine pour chercher des minéraux indicateurs de kimberlite, ont été analysés de nouveau. Nous avons réexaminé tous ces échantillons pour vérifier la présence de minéraux composés de sulfure de métaux communs, de scheelite, d’éléments des terres rares et d’autres minéraux critiques.

Les grains de minéraux extraits ont été soigneusement examinés à l’aide d’un microscope électronique à balayage de l’Université Memorial de Terre-Neuve afin de créer des images détaillées de leurs surfaces. De plus, ces grains ont fait l’objet d’une analyse approfondie pour déterminer leur composition, ce qui nous a aidés à comprendre leur composition chimique fondamentale. Les grains ont été examinés à l’Université Memorial pour y déceler la présence d’éléments traces. L’information recueillie nous a fourni des renseignements précieux sur le potentiel de minéraux utiles dans cette région.

Titre : Craton des Esclaves : études intégrées de la lithosphère de surface (croûte) sur le potentiel en ressources et l’aménagement des infrastructures

Cette activité de recherche visait à recueillir de nouvelles données et connaissances sur l’histoire géologique de nouvelles régions importantes du craton des Esclaves. Un craton est une ancienne partie stable de la lithosphère terrestre. En utilisant des techniques modernes de mesure des changements de température au fil du temps (thermochronologie), ainsi qu’en étudiant à la fois la croûte supérieure et les couches inférieures du manteau de la Terre dans ces régions ciblées, nous espérions brosser un tableau plus complet de leur composition géologique et de leur évolution au fil du temps.

Il était essentiel de comprendre comment ces régions cratoniques ont vu le jour et comment elles ont changé au fil du temps pour déterminer quelles étaient les ressources précieuses qu’elles peuvent contenir. Bien que nous avions bien étudié le craton central des Esclaves, nos connaissances liées aux régions avoisinantes à l’ouest et au nord était limitée. Les résultats de cette recherche nous ont permis de mieux comprendre le potentiel en ressources du corridor routier de baie Grays-Yellowknife ainsi que l’effet des processus géologiques, comme le soulèvement, sur les lignes côtières changeantes de l’Arctique. Plus précisément, cette recherche nous a permis de mieux définir l’histoire de la surface, les couches de roche sous-jacentes et les couches plus profondes de la Terre. Cette meilleure compréhension a mené à la réalisation de modèles plus précis des phénomènes géologiques qui ont façonné ces régions et a permis d’établir un lien entre ces phénomènes et les minéraux qui pourraient y être trouvés, comme les diamants, l’or et les éléments des terres rares. Ces découvertes pourraient aider à prédire où certains types de roches — comme les kimberlites pouvant contenir des diamants — pourraient se trouver à la surface, ou quelle quantité de matière aurait pu s’éroder à partir d’éventuels gisements de métaux.

Titre : Cartographie automatisée pour une nouvelle carte glaciaire du Nord du Canada

Ce projet visait à mettre à l’essai les capacités de cartographie automatisée du Modèle numérique d’élévation de haute résolution (MNEHR) de RNCan afin de comprendre la dynamique des anciens courants glaciaires. Les courants glaciaires sont les voies tracées par la glace se déplaçant rapidement à l’intérieur des glaciers qui laissent derrière eux des formes de relief distinctives. En analysant ces formes de relief à l’aide de techniques géospatiales de pointe et de l’apprentissage automatique, nous pouvons obtenir des renseignements sur la façon dont ces courants glaciaires se sont comportés dans le passé. Le Canada a une histoire glaciaire complexe à partir du Pléistocène, marquée par des périodes de glaciation étendue. Comprendre comment ces glaciers ont façonné le paysage et ses ressources représente un défi unique au Canada en raison de l’immensité des régions glaciaires du pays.

Ce projet a suivi un processus multi-étapes pour créer une carte détaillée des caractéristiques glaciaires dans le Nord du Canada. Nous nous sommes principalement concentrés sur les formes de relief laissées par les glaciers, et nous avons validé nos interprétations à l’aide de données de terrain réelles, comme les formes de relief et les stries cartographiées, qui sont des égratignures dans le substratum causées par le mouvement glaciaire. Nous avons commencé par mettre à l’essai nos méthodes dans le sud de l’île de Baffin en collaboration avec des experts du Bureau géoscientifique Canada-Nunavut.

Étant donné que le paysage moderne a été grandement façonné par le dernier maximum glaciaire et par la fonte subséquente de la glace, il était important de se concentrer sur les lits des courants glaciaires, les eskers (crêtes de sédiments déposés par les glaciers) et d’autres formes de relief laissées par le retrait des glaces pour mieux comprendre comment l’Inlandsis laurentidien s’est désintégré si rapidement au Canada. Pour cartographier ces caractéristiques, nous avons utilisé une technique de séparation des reliefs fondée sur les courbures, qui nous a permis de créer une base de données détaillée des caractéristiques du relief, comme la largeur, la longueur, la hauteur et la forme. L’orientation et la forme de ces reliefs pouvaient nous renseigner sur la direction et la vitesse de l’écoulement des glaces anciennes. Nous avons ensuite utilisé des méthodes avancées d’apprentissage automatique pour analyser ces données et trouver des modèles qui pourraient nous aider à quantifier ces relations.

Les techniques mises au point dans le cadre de ce projet ont joué un rôle crucial dans la production d’une nouvelle carte glaciaire pour le Nord du Canada. Une carte mise à jour a fourni des renseignements sur le passé et comporte des applications pratiques pour l’avenir, telles que l’exécution de travaux d’exploration minérale, la contribution à la cartographie des ressources en eaux souterraines et l’orientation du développement dans les régions nordiques, particulièrement en raison du réchauffement climatique qui continue.

Titre : Études minéralogiques et géochimiques des chapeaux de fer comme vecteurs des gisements de minéraux critiques dans l’Arctique canadien

Cette activité a permis d’étudier des chapeaux de fer stériles et minéralisés à l’aide de techniques avancées pour mieux comprendre ces formations rocheuses dans l’est de l’Arctique canadien. Les chapeaux de fer sont des gisements de surface formés par l’altération et l’oxydation des minéraux dans le substratum hôte et sont souvent associés à des minéraux et métaux utiles.

Le succès futur de l’industrie minière canadienne dépendait de l’accès à un approvisionnement sûr en minéraux critiques. Cette étude a eu recours à des approches novatrices qui pourraient améliorer le potentiel de nouvelles découvertes de minéraux critiques dans le Nord du Canada. Plus précisément, nous voulions comprendre la géochimie des chapeaux de fer (métaux communs et nobles) et la façon dont ils pourraient indiquer la présence de minéraux utiles dans le substratum de la péninsule de Melville et de l’est de l’île de Baffin.

Nos recherches se sont appuyées sur des études antérieures menées dans le Nord du Canada, qui appuyaient notre hypothèse scientifique : Les caractéristiques physiques, les couches rocheuses, la composition minérale et les propriétés chimiques des chapeaux de fer pourraient-elles donner une idée du potentiel minier du substratum hôte sur lequel ils reposaient? Cette activité comprenait deux phases principales menées à l’aide de l’expertise de notre équipe en télédétection, en cartographie, en minéralogie, en géochimie et en gisements de minerai :

Phase 1 : Nous avons vérifié notre hypothèse à l’aide des données minéralogiques et géochimiques actuelles provenant des chapeaux de fer, des sédiments des cours d’eau et du substratum hôte dans la zone d’étude désignée. Nous avons également vérifié des parties d’un modèle déjà proposé.

Phase 2 : Nous avons appliqué les résultats de notre modèle aux chapeaux de fer dans la zone d’étude ciblée par la télécartographie prédictive. La première étape consistait à évaluer le niveau de connaissances géologiques associées à chaque chapeau de fer détecté par cette technique de cartographie. Avec ces connaissances, nous avons ensuite validé notre hypothèse scientifique à l’aide d’un sous-ensemble de chapeaux de fer pour lequel nous avions fait des observations sur le terrain et recueilli des échantillons et des données.

Cette nouvelle approche n’avait jamais été appliquée auparavant à des chapeaux de fer trouvés à l’aide de la télécartographie prédictive. Ce projet a servi de pilote qui sera élargi dans le cadre de futures études sur les chapeaux de fer cartographiés dans le Nord du Canada.

Titre : Nouvelle analyse géochimique des sédiments lacustres de la région de Hopedale et Nain, et autres travaux de base

Ce projet visait à élargir une carte détaillée de la composition chimique des sédiments lacustres de la région de la zone centrale jusqu’à la côte du Labrador. Cette carte devait révéler des informations sur les types de roches sous la surface, qui sont cachées par d’épaisses couches de matière glaciaire. La région à l’est de la zone centrale présente un potentiel élevé d’éléments des terres rares (ÉTR) et d’autres métaux critiques (par exemple, les gisements de la baie Voisey et de Strange Lake). Des échantillons de sédiments archivés provenant de lacs de cette région ont été consultés et analysés de nouveau à l’aide de techniques modernes afin de mieux comprendre leur composition élémentaire. L’un des objectifs était d’améliorer nos connaissances sur les types de roches dans la région. Nous nous sommes particulièrement intéressés au nickel, au cuivre, aux éléments du groupe du platine, à l’argent, aux minéraux critiques comme le lithium et les ÉTR, ainsi qu’aux éventuels gisements d’or formés dans différents milieux géologiques.

Pour cette activité, plus de 4 500 échantillons de sédiments lacustres dans la zone d’étude de 60 000 kilomètres carrés ont été analysés ou réanalysés. Des échantillons de substratum ont également été examinés pour en obtenir la datation et des données isotopiques, ainsi que des données géochimiques sur les sédiments lacustres. Ces analyses nous ont permis de mieux comprendre les ressources minérales potentielles dans différents milieux géologiques de cette région, en particulier des éléments qui n’avaient pas été analysés auparavant. Des échantillons de sédiments archivés préparés ont été envoyés à un laboratoire commercial pour des analyses géochimiques détaillées.

Les résultats de ces analyses ont été publiés dans un dossier public de la Commission géologique du Canada. Les nouveaux renseignements recueillis dans le cadre de cette étude ont élargi la carte géochimique de la fosse du Labrador et de la zone centrale, créant ainsi une carte géochimique des sédiments lacustres sans discontinuité jusqu’à la côte du Labrador. Ces travaux ont également contribué à la compréhension de l’histoire géologique du craton de l’Atlantique Nord, une région où il est difficile de cartographier le substratum en raison de l’étendue de la couverture glaciaire.

Titre : Géologie et potentiel minier de la ceinture de roches vertes de la baie Roche (CRVBR) (Phase 1 : exercice année financière 2021-2022)

Cette activité de recherche était axée sur une cartographie détaillée et une analyse approfondie de la ceinture de la baie Roche afin de mieux comprendre sa structure géologique, sa composition rocheuse et la présence potentielle de minéraux utiles. La ceinture de la baie Roche est une formation géologique du côté est de la péninsule de Melville, au Nunavut, où la présence de minéraux importants, comme des métaux précieux et des métaux communs, est connue.

Dans les années 1960, des levés aériens régionaux ont permis de détecter du minerai de fer dans la région. Cependant, la région a reçu très peu ou pas d’attention sur le plan de l’exploration aurifère et de métaux communs. Le projet GEM-1 de la péninsule de Melville a révélé la présence d’anomalies importantes liées à l’or, aux éléments du groupe du platine, aux métaux communs et aux minéraux lourds, ce qui suggère une forte probabilité de trouver ces matériaux utiles à proximité de la ceinture de la baie Roche. Les abondantes roches ultramafiques de la ceinture de la baie Roche, situées à une courte distance de Sanirajak et accessibles par motoneige, pourraient également être étudiées pour leur potentiel de pierres à sculpter. Les roches ultramafiques contiennent de faibles concentrations de silice et de fortes concentrations de magnésium et de fer.

Cette activité de recherche a mené à la publication de données géochronologiques historiques sur l’uranium-plomb obtenues dans le cadre du projet GEM-1 de la péninsule de Melville au moyen d’un rapport (dossier public) de la Commission géologique du Canada. En utilisant une imagerie satellitaire de pointe à haute résolution et en les combinant à des données d’archives et de terrain recueillies en 2009, nous voulions produire quatre cartes géologiques préliminaires de la moitié sud de la ceinture de la baie Roche. Ces cartes ont été produites à l’échelle de 1/50 000 et ont fourni de précieux renseignements sur la structure du substratum de la région. De plus, nous voulions effectuer une analyse détaillée (analyse pétrographique) des échantillons de roches prélevés dans le cadre du projet GEM-1, afin de les décrire et de les classer. Les données de la campagne de 2009 révèlent déjà la présence d’or, de chromite, de gahnite et de rubis, ainsi que d’autres indicateurs utiles. La disponibilité d’images-satellites à haute résolution, une ressource qui n’était pas accessible pendant le projet GEM-1, a grandement amélioré notre compréhension de l’histoire géologique récente et des formations anciennes du substratum.

Titre : Délimiter l’étendue de la croûte du terrane de Boothia : la nécessité de concevoir des stratégies d’exploration minérale de rechange dans le Nord du Canada

Les techniques d’exploration minérale qui se sont révélées efficaces pour la recherche de gisements minéraux dans le craton de Rae pourraient ne pas convenir à certaines régions de la péninsule de Boothia-île Somerset, au Nunavut. Un craton est une ancienne partie stable de la lithosphère terrestre. Les approches actuelles doivent être réévaluées en tenant compte des conclusions récentes du GEM-2, qui ont considérablement amélioré notre compréhension de la composition géologique et de l’histoire du nord du Bouclier canadien.

Le type distinct de croûte que l’on observe dans la région de Boothia-Somerset ne se trouve pas dans le craton de Rae. Cette croûte est caractérisée par des types de roches particulières qui se sont formées il y a environ 2,51 à 2,56 milliards d’années, suivis par des dépôts de sédiments il y a environ 2,5 milliards d’années, et plus tard par l’intrusion de magma il y a environ 2,48 à 2,49 milliards d’années. Ces nouveaux résultats suggèrent que la région de Boothia-Somerset pourrait contenir une séquence rocheuse délimitée par une faille unique, appelée terrane, qui est différente des zones environnantes. Les terranes comportent des histoires géologiques particulières. Ce terrane s’est peut-être attaché à l’extrémité ouest du craton de Rae à un moment donné dans le passé. Il est possible que le terrane de Boothia ait fait partie d’un terrain rubané beaucoup plus vaste qui s’étendait sur 1 600 kilomètres dans le centre nord du Canada, et qu’il ait été relié à des terranes semblables à celles dans le nord de la Chine et dans des cratons du Yangtze.

Pour confirmer cette hypothèse, cette activité a permis d’effectuer l’étude d’échantillons hérités qui avaient été recueillis lors de l’expédition GEM Frontiers' Transect en 2012. Nous avons procédé à des examens de sections minces et de pétrologie (l’étude des roches), ainsi qu’à une analyse de l’uranium-plomb (U-Pb) pour déterminer l’âge des cristaux de zircon. Ces études ont permis de faire la distinction entre les âges originaux des roches et les événements métamorphiques subséquents, fournissant ainsi des renseignements cruciaux sur l’histoire géologique de la région. L’objectif était d’établir des âges précis pour les divers phénomènes géologiques qui ont façonné la région et de comprendre si la croûte unique de Boothia-Somerset s’étendait vers le sud-ouest en direction du nord de la Saskatchewan.

Les résultats de cette recherche nous ont aidés à mieux comprendre l’évolution géologique du Nord du Canada et pourraient avoir une incidence sur les stratégies d’exploration minérale le long de la limite nord de la Laurentie, le craton nord-américain.

Titre : Étude sur les courants induits géomagnétiquement (CIG) de Gillam-Kivalliq

Des problèmes peuvent survenir dans les systèmes électriques, en particulier le long des lignes électriques importantes, en raison de courants inhabituels appelés courants induits géomagnétiquement (CIG). Les CIG se produisent dans les régions où le champ magnétique de la Terre est perturbé. Cette étude visait à combiner des données magnétiques et géologiques existantes afin de créer un modèle. Ce modèle nous a permis de calculer la force potentielle des CIG lors de fortes perturbations magnétiques dans le corridor prévu de la ligne électrique de Gillam-Kivalliq. Ce type de modèle est appelé modèle de conductivité synthétique de la Terre. Le problème est particulièrement préoccupant pour les lignes électriques des hautes latitudes de l’Arctique, lequel est aggravé par les structures régionales de conductivité dans la croûte terrestre.

Des recherches antérieures ont suggéré la présence d’une importante caractéristique conductrice sous le corridor prévu de Gillam-Kivalliq. Cette caractéristique conductrice avait été interprétée comme une extension du plus grand conducteur d’Amérique du Nord, les Plaines centrales de l’Amérique du Nord (PCAN). Cependant, nous ne savions pas dans quelle mesure ce conducteur avait pu contribuer à un effet de CIG le long du corridor de transmission d’énergie.

Notre équipe a compilé des informations géologiques le long du corridor hydro-fibre de Gillam-Kivalliq, de la surface de la Terre aux couches souterraines plus profondes. Nous avons également recueilli des données de mesures électromagnétiques à proximité du corridor, en tenant compte du conducteur des PCAN. Cette activité a permis d’élaborer un modèle de résistivité régionale pour le corridor. Nous l’avons ensuite utilisé pour générer des réponses synthétiques afin de mesurer la résistivité électrique souterraine. Nous avons évalué différentes méthodes pour prédire avec précision un champ électrique inhabituel lié à des orages géomagnétiques.

À l’aide d’un modèle informatique, nous avons intégré ce champ électrique inhabituel dans un modèle de la ligne de transmission d’énergie de Gillam-Kivalliq. Cette modélisation nous a permis de déterminer le CIG qui pourrait se produire pendant les anomalies géomagnétiques dans la nouvelle ligne électrique. Nous avons davantage élaboré ce processus de modélisation des CIG pour gérer les différents champs électriques révélés par les mesures de la résistivité électrique souterraine. De plus, en collaboration avec Manitoba Hydro, nous avons élargi le modèle de réseau d’électricité du Manitoba pour y inclure la ligne de Gillam-Kivalliq. La société a ainsi pu déterminer dans quelle mesure elle pouvait modéliser le CIG prévu dans les nouveaux corridors d’infrastructure pendant les anomalies géomagnétiques. Les résultats de cette étude pourraient être confirmés par une future collecte de données le long du corridor afin de valider cette approche prédictive et novatrice axée sur les données pour résoudre le problème des CIG.

Titre : Étude de GEM-GéoNord de l’architecture et de la métallogénie de l’ouest de la baie d’Hudson

Cette activité était axée sur le lien du corridor prioritaire hydro-fibre de Gillam-Kivalliq, au Nunavut et au Manitoba. Cette zone contient des systèmes minéraux que l’on trouve habituellement le long des limites structurelles de grandes formations rocheuses. Ces limites agissent comme des autoroutes que les minéraux sillonnaient au cours de leur formation. Nous avons voulu étudier l’évolution de ces formations au fil du temps, leurs caractéristiques physiques et leur lien avec la présence d’or.

De recherches récentes réalisées dans le cadre du programme GEM dans la région de Kivalliq ont mené à une réévaluation radicale de la structure sous-jacente de la chaîne de montagnes trans-hudsonienne des cratons de Rae et de Hearne dans la zone entre Meadowbank et Meliadine. Cette nouvelle perspective suggérait des changements significatifs dans la façon dont nous avons compris la composition et la disposition de la lithosphère terrestre (la couche externe rigide) et de la croûte (la couche la plus éloignée) dans cette région. On croyait que la ceinture de Rankin Inlet, où se trouve la mine de Meliadine, se trouvait au-dessus d’un important détachement dans la croûte terrestre. On pensait que la faille de Pyke riche en minéraux s’écartait de la zone de cisaillement de Raptor nouvellement désignée. Cette zone était associée à la principale frontière géologique connue sous le nom de limite lithosphérique de Rae-Hearne. Cette limite peut contenir des informations sur la structure de la croûte terrestre dans la région.

Cette activité fondamentale a permis de recompiler et d’analyser les données de la zone d’étude, ainsi que de mettre à l’essai de nouveaux modèles géophysiques et géoscientifiques de l’écorce terrestre et de la lithosphère. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à de futurs efforts de recherche collaborative au Nunavut. Les connaissances acquises grâce à l’étude de cette importante zone minière devraient pouvoir s’appliquer aux régions à proximité du Nunavut et des Territoires du Nord-Ouest. Cette recherche pourrait améliorer les activités d’exploration minérale et pourrait mener à des avantages indirects dans l’exploration de l’uranium, des éléments des terres rares et des gisements d’or relativement peu profonds. La création d’une carte à jour de la région de Rankin Inlet jouerait également un rôle crucial dans la planification des décisions relatives à l’utilisation des terres par la collectivité de Rankin Inlet.

Titre : Amélioration des archives glaciaires sur l’ouest de la baie d’Hudson, au Nunavut et au Manitoba : mettre à profit les jeux de données hérités du programme GEM

Une grande partie des terres de l’ouest de la baie d’Hudson était jadis recouverte d’une énorme couche de glace appelée l’Inlandsis laurentidien. La partie centrale de l’Inlandsis laurentidien contient une variété de formes de relief façonnées par les glaciers. Cette zone est importante pour comprendre l’histoire de l’ancien inlandsis en raison de sa grande taille et de la présence du dôme de Keewatin, une caractéristique géologique importante qui a eu un effet de changement sur le niveau de la mer dans le passé.

Une base de données exhaustive sur les formes du relief et les caractéristiques glaciaires a récemment été produite pour la région de Kivalliq, au Nunavut. Ces jeux de données sans précédent, ainsi que les caractéristiques connexes trouvées dans le nord du Manitoba, nous ont permis de reconstituer l’histoire des mouvements des glaces et des modifications du paysage. En analysant à fond ces jeux de données et en les combinant, nous avons pu reconstituer une image détaillée de l’écoulement glaciaire et du déplacement de la ligne de partage glaciaire. Ces connaissances nous ont permis de comprendre les modèles de mouvement glaciaire ainsi que les caractéristiques terrestres façonnées par ces forces, et de cartographier toute la limite marine post-glaciaire entre Churchill et l’océan Arctique. La recherche a porté sur trois sous-activités principales :

1. Déterminer comment la glace s’est écoulée et s’est déplacée sur le territoire en étudiant ses effets sur le paysage
2. Comprendre comment le terrain a changé au fil du temps, y compris les taux d’érosion et les matériaux à la surface
3. Utiliser des données sur les changements du niveau et de l’élévation de la mer pour prévoir où certains types de gisements pourraient être trouvés

Cette recherche pourrait améliorer la précision des reconstructions des nappes glaciaires à l’échelle mondiale à l’aide de modèles qui tiennent compte de la réaction de la croûte terrestre à la fonte des nappes de glace (modèles d’ajustement glacio-isostatique). Ces modèles sont importants pour estimer l’évolution des niveaux de la mer dans des régions comme la baie d’Hudson. De plus, cette recherche pourrait également servir dans la planification de l’aménagement des infrastructures, comme les routes et les bâtiments, et dans la prévision de l’emplacement de minéraux utiles.

Titre : Cartographie du Nord par ses habitants — nouveaux outils pour une nouvelle approche

La proposition visait à explorer l’utilisation d’applications mobiles existantes ou de progiciels d’applications pour la cartographie géologique. L’accent était mis sur la recherche d’applications qui pouvaient répondre aux exigences des activités de science citoyenne dans le Nord. Par exemple, nous nous sommes intéressés à des applications qui pourraient mesurer l’orientation des couches rocheuses (direction et inclinaison), recueillir des observations, afficher un glossaire d’images en langage clair, relier le système GPS d’un téléphone à des cartes géologiques existantes et permettre aux utilisateurs de télécharger leurs propres observations, photos et plus encore. Les plateformes choisies devaient être gratuites ou abordables, faciles à naviguer pour les utilisateurs et compatibles avec les appareils Android ou iPhone. Le plan consistait à évaluer ces applications pour voir si elles étaient appropriées et à explorer la possibilité d’améliorer les capacités géologiques de ces applications en discutant de modifications possibles avec leurs développeurs d’origine pour les rendre mieux adaptées aux fins géoscientifiques du Nord.

Les résultats de la phase initiale ont permis d’améliorer les interactions et les consultations futures avec une « boîte à outils » d’essai. Cette boîte à outils a servi de point de départ pratique pour les conversations avec les habitants du Nord sur la façon dont ils envisageaient la science citoyenne au service de leurs communautés. Au cours de cette année préparatoire, les utilisateurs ont rempli la boîte à outils avec les données existantes de la région de Kimmirut, au Nunavut, où des données géologiques récentes de la Commission géologique du Canada et du Bureau géoscientifique Canada-Nunavut ont servi à créer une carte géologique de « visite guidée à pied » pour les non-spécialistes. Cette carte mettait en évidence des caractéristiques comme les formations rocheuses et les endroits où la prospection inuite a mené à la découverte de gisements de saphirs de qualité gemme. Une fois que ce jeu de données d’essai a été intégré à l’application, il a servi de première version numérique de cette carte, qui n’était plus imprimée.

Au cours des années suivantes, en collaboration avec des organisations autochtones, nous viserons à élaborer une ressource qui pourrait être téléchargée et utilisée comme guide de géologie virtuel.

Titre : Cadre stratigraphique quaternaire de l’ouest de la baie d’Hudson

Le projet visait à améliorer les connaissances géologiques des basses terres de la baie d’Hudson au Manitoba, une région complexe à étudier dans le Nord du Canada. Cette région présente un grand potentiel d’exploration minérale, mais il existe plusieurs obstacles. Les roches les plus susceptibles de contenir des minéraux sont enfouies sous des couches de sédiments glaciaires, ce qui les rend difficiles d’accès et complique leur étude. De plus, il n’existe que peu de renseignements géologiques de référence pour cette région, qui est dotée d’une infrastructure limitée, ce qui rend difficile l’exploration du potentiel minier.

Les objectifs de l’activité comprenaient la collecte de données géologiques de référence et l’avancement des connaissances sur le déplacement des sédiments glaciaires dans les basses terres de la baie d’Hudson au Manitoba. Pour ce faire, nous avons prévu d’analyser et d’interpréter divers types de données, y compris des renseignements sur la composition des couches de surface de la Terre (comme les types de roches, les minéraux et la composition chimique) et leurs caractéristiques (comme la texture, la couleur, la granulométrie et la compacité). Des renseignements étaient également disponibles sur des couches particulières qui n’ont pas été formées par les glaciers, comme l’ADN ancien et les très vieux âges radiocarbones. Nous voulions étudier les minéraux indicateurs à partir d’échantillons devant être prélevés à l’été 2021. Ces analyses nous ont permis de mieux comprendre les zones avec un potentiel de minéraux dans le territoire à l’étude.

En plus d’utiliser des méthodes d’étude conventionnelles, nous avions prévu d’intégrer des techniques avancées d’apprentissage automatique. Pour ce faire, nous avons dû recueillir et analyser de grandes quantités de données sur l’ensemble des 145 000 kilomètres carrés de basses terres de la baie d’Hudson au Manitoba. En combinant ces deux approches, nous espérons élaborer un cadre plus solide sur les couches de roche et de sol dans la région pour déterminer comment les différentes couches de roche se sont formées au fil du temps et comment d’autres phénomènes géologiques auraient pu avoir un effet sur celles-ci. Les résultats nous ont permis de déterminer de nouvelles zones comportant la présence possible de minéraux et d’améliorer les résultats de l’exploration dans la région.

Titre : cartographie des taliks ouverts sous les lacs de l’Arctique — vers des modèles conceptuels de la connectivité entre les eaux souterraines sous le pergélisol et les eaux de surface pour éclairer les décisions concernant les installations de complexes miniers

Les taliks ont une incidence sur les projets miniers situés près de lacs. Ces incidences comprennent la migration de contaminants et les changements de niveaux d’eau dans ces lacs, ce qui peut éventuellement réduire la durée de vie d’une mine. Même dans les régions où il y a du pergélisol, les taliks peuvent créer des liens entre les eaux souterraines sous la surface gelée et les lacs au-dessus. Il s’agit de renseignements particulièrement importants pour les mines situées à proximité de lacs ou de taliks, car elles utilisent habituellement des plans d’eau voisins pour l’élimination des déchets. Afin d’améliorer notre compréhension des incidences des taliks sur l’eau et d’éviter les répercussions économiques négatives potentielles, cette activité de recherche d’un an a étudié les interactions entre le pergélisol et les eaux souterraines.

Nous avions prévu d’élaborer et d’appliquer une méthode pour cartographier les emplacements de taliks dans les sous-régions de Kivalliq et de Kitikmeot. Pour ce faire, nous avons estimé les profondeurs des lacs à l’aide de données géographiques avancées (c.-à-d., données ArcticDEM) et validé les constatations à l’aide de la classification par imagerie optique et des renseignements bathymétriques existants. Nous avons également analysé les données existantes afin de vérifier davantage la cartographie des taliks de l’initiative ArcticDEM et d’évaluer les propriétés de la roche sous le sol.

Nous voulions explorer la possibilité d’utiliser les données hydrochimiques pour identifier les lacs avec ou sans taliks. Nous avons cartographié quatre principaux aspects, à savoir les propriétés hydrauliques du substratum, les conditions d’écoulement de l’eau dans les lacs avec des taliks ouverts, les lacs avec des taliks hydrochimiques et les liens talik-eau dans les régions de pergélisol qui subissent des changements. En fin de compte, cette recherche visait à fournir une base solide pour des pratiques minières durables en mettant en lumière les interactions complexes entre les taliks, les eaux souterraines et les eaux de surface dans les régions où il y a du pergélisol.

Titre : évolution des failles, des fluides et du paysage dans la Cordillère canadienne du Nord du Crétacé au Cénozoïque

Le projet visait à réduire les risques associés à l’exploration des métaux utiles présents dans la croûte supérieure de la Terre. Ces métaux ont été déposés par accumulation graduelle dans la région montagneuse de l’Ouest canadien, connue sous le nom de Cordillère canadienne, pendant la période allant du Crétacé à l’Éocène. Bon nombre de ces gisements ont été formés par des processus hydrothermaux, qui impliquaient le déplacement de fluides chauds dans la croûte terrestre le long de fractures appelées failles.

Des recherches dans le cadre du programme GEM-2 et de l’Initiative géoscientifique ciblée ont indiqué qu’il y avait des périodes de formation de failles et de mouvements intenses dans cette région à l’époque du Crétacé tardif jusqu’au Cénozoïque. Des chercheurs précédents ont formulé l’hypothèse que ces failles agissaient comme des voies pour des systèmes hydrothermiques à grande échelle, en ramassant des métaux utiles en cours de route, puis en les concentrant dans des zones précises. Ce projet de recherche visait à examiner les roches de cette époque afin de comprendre comment ces processus se sont produits.

Pour cette activité, nous avons utilisé des échantillons d’archives des collections de la Commission géologique du Yukon et de la CGC pour l’analyse thermochronologique, privilégiant des échantillons qui contenaient probablement à la fois du zircon et de l’apatite. Les échantillons ont subi un processus de séparation minérale et de datation faisant appel à trois techniques thermochronologiques distinctes. Nous avons également prévu d’étudier les échantillons de calcite existants du programme GEM-2, ainsi que les types de roches qui pourraient être utilisés dans cette méthode de datation pour un échantillonnage détaillé futur. En modélisant les données thermochronologiques nouvellement acquises, nous avions l’intention de construire des historiques température-temps des roches de la croûte supérieure dans cette région géologique.

Ces travaux ont jeté les bases d’une étude plus vaste et plus approfondie à venir, axée sur la création des premiers jeux de données thermochronologiques complets couvrant toute la région montagneuse de la Cordillère canadienne du Nord. En combinant la datation des failles et des fluides avec la thermochronologie à basse température, nous avons déterminé les principaux domaines à approfondir.

Titre : développement du superterrane intermontagneux occidental et de ses assemblages chevauchants

Dans la région montagneuse de la Colombie-Britannique, connue sous le nom de Cordillère septentrionale, il est difficile de comprendre les relations entre les différentes couches rocheuses, la façon dont elles se sont assemblées, la disposition en 3D des masses terrestres, et l’histoire des failles et des soulèvements, qui sont tous essentiels pour l’exploration des ressources minérales. Les roches vont du Protérozoïque au Mésozoïque, et elles ont été assemblées au fil du temps par divers processus tectoniques, y compris l’assemblage graduel de masses terrestres distinctes, le dépôt de sédiments et de matières volcaniques, et le mouvement des roches le long des failles de décrochement. En raison de cette histoire complexe, il existe un mélange de zones présentant un potentiel de minéraux utiles et de zones qui sont dépourvues de ces ressources. Pour mieux comprendre la composition géologique de cette région, notre projet était divisé en trois parties principales :

1. Caractérisation isotopique — Nous avions prévu l’étude des caractéristiques des roches formées par l’activité volcanique (c.-à-d., roches magmatiques). Elles peuvent fournir des informations précieuses sur la formation de différentes zones géologiques, aider à distinguer ces zones et faire la lumière sur les origines des gisements de minéraux utiles. De plus, ces roches contribuent aux matériaux trouvés dans les couches sédimentaires, ce qui est important pour comprendre l’histoire de la Terre et son évolution au fil du temps.
2. Cadre du terrane paléozoïque — Nous voulions améliorer notre compréhension des roches anciennes qui formaient le sous-sol (c.-à-d., fondation) de certaines régions. Nous avons utilisé diverses techniques pour analyser des échantillons existants afin de connaître l’histoire et les caractéristiques de ces roches. Ces renseignements étaient essentiels à la création de cartes exactes et à la prévision de l’emplacement possible des minéraux utiles.
3. Thermochronologie — Nous étions intéressés à la façon dont certaines roches ont été affectées par la chaleur et la pression dans les profondeurs de la Terre. Ces roches ont été repoussées à la surface en raison du mouvement des failles et d’autres caractéristiques géologiques. Nous avions prévu d’utiliser des techniques spécialisées pour étudier l’histoire de ces roches, en mettant l’accent sur le moment de leur exposition à des températures élevées.

Dans l’ensemble, cette recherche nous a aidés à mieux comprendre l’histoire et le cadre géologiques de la Cordillère septentrionale et les processus qui l’ont façonnée. Ces connaissances sont importantes pour déterminer les régions où se trouvent potentiellement des ressources minérales, qui pourraient avoir une importance économique pour les efforts d’exploitation minière et d’exploration.

Titre : stratigraphie mésozoïque de la Cordillère septentrionale — amélioration de la chronologie et de la corrélation temporelle à haute résolution pour les nouvelles connaissances géoscientifiques sur la minéralisation dans l’Ouest canadien

Afin d’améliorer notre connaissance des formations minérales dans la région de la Cordillère septentrionale, nous devions mieux comprendre quand ces gisements ont été formés. Il s’agit d’établir des époques précises par rapport à une ligne du temps globale.

Les gisements de la Cordillère septentrionale se sont développés sur des parties étrangères du terrane qui se sont plus tard attachées à la lisière du continent nord-américain à l’époque mésozoïque, s’étendant du Trias au Crétacé. Les terranes sont des séquences de roches délimitées par des failles ayant une histoire géologique particulière. Il a été difficile de déterminer le moment exact de ces événements géologiques et de production de métaux en raison des limites des méthodes antérieures de détermination des couches rocheuses et de datation radioactive. Pour surmonter ce problème, nous avions prévu de réexaminer des échantillons de roches d’archives provenant de régions documentées de la Colombie-Britannique. Les échantillons de roches comprenaient des couches de cendres volcaniques et d’importants fossiles qui ont servi à la datation. En reliant ces échantillons à l’échelle chronologique mondiale, nous pourrions établir une ligne du temps plus fiable des événements tectoniques et de la formation minérale dans la Cordillère septentrionale. Nous nous sommes concentrés sur des périodes précises de l’ère mésozoïque qui étaient les plus pertinentes pour comprendre comment ces gisements de minéraux se formaient dans la région de la Cordillère.

En commençant avec les couches les plus anciennes et profondes datant du Trias tardif au début du Jurassique, les gisements de cuivre, les gisements de porphyre riche en or (c.-à-d., les gisements d’or liés à l’activité volcanique) et les gisements de vanadium dans les roches sédimentaires ont été datés avec précision. Le groupe suivant d’échantillons de la période du Jurassique moyen a été caractérisé en raison des gisements massifs de sulfure et des gisements sédimentaires exhalatifs (Sedex) qui ont donné lieu à des gisements de zinc et de plomb. Enfin, le Crétacé a marqué le développement de gisements de skarn contenant du minerai métallique. Le skarn est une roche qui a été modifiée par des fluides chimiquement actifs chauds.

Les nouvelles corrélations que nous avons établies ont servi à créer des modèles d’âge plus précis. Ces modèles ont été ajoutés à la base de données évolutive de séquences de couches rocheuses de la CGC, à l’aide d’un outil appelé TimeScale Creator. Cette étude a permis de mieux comprendre le développement de la limite ouest du continent nord-américain et les gisements de minéraux utiles qui s’y trouvent.

Titre : évolution de la bordure nord-ouest de la Laurentia du Néoprotérozoïque au Silurien — évaluation des données probantes existantes

Cette activité visait à combler des lacunes dans notre compréhension du développement géologique de la bordure nord-ouest du continent nord-américain. La compréhension de l’évolution de cette zone depuis le Néoprotérozoïque jusqu’au Silurien est cruciale pour nous permettre de prédire avec précision la présence de gisements de minéraux utiles. Un aspect principal de cette étude a été l’examen de la façon dont les terres de cette région se sont séparées au fil du temps, un processus connu sous le nom de rifting continental. Ce processus géologique fondamental a eu un effet direct sur le potentiel de formation de minéraux utiles. En étudiant l’histoire ancienne des structures géologiques de la région, y compris les failles qui auraient pu permettre l’écoulement des fluides, nous avons cherché à créer des modèles plus précis pour les gisements de minéraux. On s’attend en retour à une amélioration de la réussite des travaux d’exploration. Notre projet comportait plusieurs tâches précises pour atteindre ces objectifs :

1. Modélisation thermomécanique — Nous avons utilisé des simulations informatiques pour mieux comprendre les formations géologiques de la région, y compris les successions de Wernecke, de Belt-Purcell, de Pinguicula, de Muskwa, des monts Mackenzie et de Windermere.
2. Analyse structurelle — Nous avons étudié un événement du Néoprotérozoïque, où la terre a connu une contraction qui s’est traduite par de larges plis allongés s’étendant sur des dizaines à des centaines de kilomètres. Ces plis se formaient entre les périodes d’extension (lorsque les terres se sont distendues).
3. Perfectionnement de la stratigraphie — Nous avons créé une ligne du temps plus précise des couches rocheuses présentes dans les monts Mackenzie au cours de la période allant de l’Édiacarien au Cambrien.
4. Amélioration de la datation des fossiles — Nous avons réexaminé les collections existantes de fossiles de trilobites cambriens des monts Mackenzie. En utilisant des techniques de datation avancées, nous avons amélioré la ligne du temps de ces fossiles.
5. Amélioration de l’exploration — Nous nous sommes concentrés sur la précision de l’âge des gisements Sedex, qui sont des gisements de minéraux utiles. Les strates de la période allant de l’Ordovicien au Silurien trouvées dans le groupe de la rivière Road dans le bassin Selwyn (p. ex., le passage Howard) contiennent d’importants gisements Sedex.

Ces connaissances ont de vastes répercussions, appuyant les évaluations futures de la stratigraphie, de la tectonique, de l’évolution et du potentiel de gisements de minéraux utiles de la région, et contribuant aux objectifs à long terme de GEM-GéoNord. Nos travaux ont également contribué à l’effort continu d’expansion de l’Atlas du bassin sédimentaire de l’Ouest canadien.

Titre : architecture thermochimique de la lithosphère du nord-ouest du Canada — deux milliards d’années d’évolution tectonique et son incidence sur le développement des systèmes minéraux

Ce projet visait à étudier et à comprendre la structure et le développement de la croûte et du manteau terrestres sous la partie centrale des monts Mackenzie et Richardson. La compréhension acquise dans le cadre de cette recherche nous permettra d’approfondir nos connaissances sur les minéraux utiles, comme les métaux communs et les éléments des terres rares, qui sont essentiels à l’avancement des technologies vertes.

Pour ce faire, nous avons utilisé des méthodes géophysiques avancées pour examiner les caractéristiques géologiques qui régissent la formation des gisements de minéraux. Il s’agissait d’une étape importante du processus, car on manquait jusque-là de renseignements complets sur cette région. La zone sur laquelle nous nous sommes concentrés contenait une variété de gisements de minéraux, y compris des gisements de sulfure formés pendant le Protérozoïque, et d’autres types de gisements riches en fer, en cuivre, en zinc et en plomb qui se sont formés à différentes époques de l’histoire de la Terre. En analysant les données géophysiques à grande échelle disponibles et en étudiant les gisements de minéraux connus dans la région, nous espérions découvrir les liens entre la répartition de ces minéraux à la surface et la structure sous-jacente du manteau terrestre.

Cette étude a consisté à regrouper toutes les données géophysiques existantes pour créer un modèle 3D détaillé du manteau et de la croûte terrestres dans la Cordillère et le corridor du Mackenzie du Nord du Canada. Nous avons utilisé la suite logicielle LitMod, qui nous a permis d’analyser simultanément divers types de renseignements, comme les mesures de la gravité, le flux de chaleur de surface et les données sur les vagues, ainsi que les renseignements recueillis grâce aux mesures électromagnétiques. D’autres études pourraient comprendre une campagne sur le terrain ayant recours à de nouveaux instruments géophysiques pour recueillir plus de données et combler les lacunes relevées dans le cadre de ce projet.

Titre : évolution tectonique de l’est du terrane Yukon-Tanana et de la bordure de la Laurentia connexe dans la Cordillère canadienne

Au cours du Dévonien tardif, un phénomène géologique important, le rifting du terrane Yukon-Tanana (TYT), s’est produit dans la chaîne de montagnes de la Cordillère canadienne. Cet événement, ainsi que la formation de gisements de minéraux utiles, reste méconnu. Dans la région du sud-est du Yukon, des gisements importants de métaux précieux, de métaux communs et de minéraux critiques se trouvent dans des roches qui ont été façonnées par le rifting du Dévonien et, plus tard, par les processus de formation des montagnes (c.-à-d., orogenèse). En étudiant les roches qui existaient avant le rifting et en comprenant leur position par rapport à la Laurentia pendant le Dévonien, les scientifiques peuvent mieux connaître la structure géologique et l’histoire de la masse terrestre de la Laurentia.

Nous nous sommes intéressés à l’étude de l’est du TYT, peu connu, où ce dernier rencontre la masse terrestre de la Laurentia. La comparaison entre l’est du TYT et l’ouest du TYT a permis de définir les principales structures internes et a fourni un contexte important pour comprendre l’histoire géologique ancienne de la région, la zone d’interaction avec la Laurentia et ses origines.

Environ 8 000 échantillons de roches provenant des collections sur le TYT de GEM / du Programme national de cartographie géoscientifique à Vancouver (recueillies entre 2000 et 2018) ont été examinés, ainsi que des échantillons des collections antérieures au GEM. Ces échantillons ont été analysés pour leurs propriétés physiques, et les données obtenues ont été fournies à d’autres travaux de recherche connexes et aux parties intéressées dans le cadre du projet de flux de données géologiques. Les travaux de suivi ont consisté à analyser des échantillons de roches provenant des collections de l’ouest du TYT afin d’approfondir les recherches menées dans le cadre du GEM-2. En étudiant les roches de la masse terrestre de la Laurentia liées au TYT, nous avons pu mieux comprendre les processus géologiques des deux milieux. Ce cadre complet pourrait servir à prédire où les minéraux utiles pourraient être trouvés et à orienter les futurs inventaires géologiques.

Titre : étude thématique de l’ensemble du Nord — quantification de référence des modifications de la surface du pergélisol au moyen de l’interférométrie par radar à synthèse d’ouverture (INSAR) pour appuyer la planification de l’utilisation des terres

Cette étude visait à utiliser des techniques avancées de télédétection pour comprendre comment le pergélisol change au fil du temps. Ces renseignements pourraient aider à éclairer les évaluations environnementales et la planification de l’utilisation des terres. La majeure partie des infrastructures futures de transport et d’exploitation minière prévues pour le Nord du Canada seront construites sur du pergélisol; toutefois, elles risquent de devenir instables en raison du changement climatique qui a une incidence sur la teneur en glace des couches supérieures du sol dans les régions de pergélisol. Cette situation est préoccupante parce que le sol gelé pourrait dégeler et entraîner une instabilité du sol, ce qui pourrait avoir une incidence sur les nouveaux aménagements.

Dans le cadre de cette activité, nous avons utilisé une technologie appelée INSAR pour surveiller les modifications du pergélisol. Cette technologie a recours à des satellites pour prendre des photos du sol et peut détecter même de petits changements au fil du temps. Nous voulions comparer deux endroits différents : la plaine côtière du Tuktoyaktuk située près de Tuktoyaktuk, pour laquelle nous avions déjà des données sur le déplacement de surface et la glace de fond enfouie, et le bas-plateau de Point situé près de la mine de diamants Ekati, une zone où nous soupçonnions un déplacement graduel de la surface du pergélisol et de la glace de glacier enfouie.

Nous avons posé l’hypothèse que les formes de relief des deux endroits se comporteraient de la même façon si elles partageaient des caractéristiques similaires sous terre, ce qui pourrait appuyer la théorie de la glace de glacier enfouie dans le bas-plateau de Point. Pour vérifier notre hypothèse, nous avons utilisé des images prises par le satellite Sentinel-1 de l’Agence spatiale européenne, qui peut prendre des images des mêmes zones tous les 12 jours, soit assez souvent pour voir les modifications de la surface au sol. Sur le site près de Tuktoyaktuk, nous savions déjà que le sol changeait selon la saison. Nous avons comparé ces mouvements avec ce que nous avons trouvé dans le bas-plateau de Point pour voir si les formes de relief des deux endroits avaient un comportement similaire. Dans l’ensemble, cette étude nous a aidés à mieux comprendre comment le pergélisol a changé dans différentes régions du Canada et comment il pourrait avoir une incidence sur les terres et les infrastructures.

Titre : évaluation des approches et des coûts associés à la correction des données du produit Modèle numérique d’élévation de haute résolution (MNEHR) pour le Nord du Canada

Cette activité a permis d’évaluer le produit MNEHR du Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre (CCCOT), plus précisément le jeu de données publié en 2019. L’objectif était de créer un plan de correction pour la région de l’Arctique canadien.

Les données sources du produit proviennent du projet de modèle numérique d’élévation de l’Arctique (ArcticDEMl), qui est le jeu de données de base du domaine public à plus haute résolution (c.-à-d., 2 m) pour le Nord du Canada, couvrant 4,6 millions de kilomètres carrés. Ce jeu de données est essentiel pour les activités de recherche de GEM-GéoNord, ainsi que pour les initiatives de cartographie géologique, divers efforts scientifiques et les applications générales en matière d’infrastructure dans la région. La CGC utilise depuis longtemps les données géospatiales fournies par le CCCOT et collabore toujours étroitement afin de lui fournir des commentaires et les points de vue des utilisateurs.

Dans le cadre de cette activité, le CCCOT a notamment pris en charge la rédaction de l’énoncé de travail, la gestion des contrats et l’examen des rapports, tandis que la CGC a contribué au processus d’examen des rapports en offrant les commentaires précieux des utilisateurs. La CGC a aidé le CCCOT à déterminer les particularités des données nécessaires à l’amélioration future d’un produit MNEHR. Plusieurs sources de données sur l’élévation pouvaient combler des lacunes et corriger des inexactitudes dans le produit MNEHR. Le CCCOT disposait de ressources internes limitées pour évaluer la qualité de ces jeux de données et estimer les coûts associés à l’acquisition des données nécessaires à une correction à l’échelle pour l’Arctique. Par conséquent, nous avons cherché à obtenir l’aide du secteur privé pour ces tâches. L’évaluation menée dans le cadre de cette activité englobait un éventail d’objectifs, notamment ceux-ci :

1. consulter les partenaires territoriaux, internationaux et universitaires pour compiler de l’information;
2. mieux comprendre les problèmes liés au produit MNEHR dans le Nord, comme la détermination des causes des artefacts et des vides;
3. recueillir les données existantes provenant de diverses sources, y compris des gouvernements et des entreprises privées, qui pourraient être utilisées pour cette évaluation;
4. proposer une méthodologie ou des scénarios pour améliorer les données au coût le plus raisonnable possible, selon les particularités des données nécessaires

Titre : répartition spatiale des unités prometteuses mafiques à ultramafiques dans le Nord du Canada — perspectives sur la prospectivité des métaux critiques (c.-à-d., Ni, Cu, Co, ÉGP, Cr, Ti et V) dans les régions géographiques prioritaires de GEM-GéoNord

Les systèmes magmatiques mafiques et ultramafiques sont d’importantes formations géologiques qui abritent des métaux utiles comme le nickel (Ni), le cuivre (Cu), le cobalt (Co), les éléments du groupe du platine (ÉGP), le chrome (Cr), le titane (Ti) et le vanadium (V), soit des métaux critiques pour l’économie canadienne. Ces systèmes géologiques sont répandus partout au Canada, y compris dans le Nord, et pourraient abriter des gisements importants, comme les gisements de la baie de Voisey à Terre-Neuve et les gisements de Raglan-Nunavik au Québec.

Notre compréhension de l’emplacement de ces formations et de la quantité de métaux critiques qu’elles contiennent dans le Nord du Canada est limitée. Pour combler ce manque de connaissances, nous avons créé un inventaire complet des unités géologiques mafiques et ultramafiques potentielles. Cela nous a non seulement aidés à comprendre où et quand ces formations se sont produites, mais aussi à repérer les zones où se trouvent des gisements de métaux utiles. La base de données obtenue nous a permis de comprendre où ces gisements potentiels étaient les plus susceptibles d’être trouvés, ce qui a amélioré les stratégies d’exploration non seulement dans les régions du Nord, mais partout au pays.

Les premières étapes du projet consistaient à utiliser des cartes géologiques numériques des provinces et des territoires pour créer une carte montrant la répartition de ces formations dans les régions prioritaires. Cette carte a servi de référence. Les étapes suivantes ont consisté à intégrer davantage de données et de cartes géologiques, en particulier celles relatives à des zones à proximité de gisements connus. Cela nous a permis de brosser un tableau plus détaillé de l’endroit où ces formations étaient concentrées, en particulier dans des régions comme le corridor de transmission d’énergie et de services à large bande entre Churchill et Kivalliq. Un autre aspect de cette activité consistait à localiser et à étudier les collections d’échantillons hérités d’anciens géologues travaillant sur le nickel à la Commission géologique du Canada. Des échantillons sélectionnés ont été envoyés pour une analyse des métaux critiques.

Cette analyse nous a permis d’obtenir plus de renseignements sur la teneur en métaux de ces formations mafiques et ultramafiques, ce qui pourrait aider à découvrir des ressources minérales inexploitées et contribuer à la fois à la croissance économique et à la gestion de l’environnement.

Titre : carte du potentiel de thermokarst pour l’ensemble du Nord

Le thermokarst est un processus causé par le dégel du pergélisol et la fonte de la glace de fond. Il était nécessaire de disposer de nouvelles cartes des éventuels événements de thermokarst et des pertes de glace de fond du passé dans le Nord du Canada pour réduire au minimum les effets néfastes du thermokarst sur les infrastructures, les communautés, les mines et l’environnement. Le thermokarst remodèle le paysage nordique en déstabilisant le sol et en libérant de l’eau, des sédiments, des substances dissoutes et des matières organiques préservées du pergélisol. Ces répercussions sont étroitement liées au type et à la quantité de glace de fond, qui dépendent des conditions passées et présentes de l’environnement, de la géologie et du pergélisol.

Comprendre les facteurs qui influent sur les modifications du paysage dans le Nord du Canada nous aide à atténuer les effets négatifs du thermokarst et à prendre des décisions éclairées au sujet du développement dans la région. Nous avons récemment utilisé l’information compilée par la CGC au sujet des environnements passés, de la composition du substratum et de la géologie de surface pour créer des modèles et des cartes de l’état de la glace de fond dans certaines régions du Nord du Canada. En s’appuyant sur ces travaux antérieurs, cette activité visait à créer de nouvelles cartes qui mettaient en évidence les types et l’étendue du potentiel de thermokarst dans le Nord du Canada et ciblaient les risques dans certaines zones et sous-régions hautement prioritaires. Nous avons exploré notre modèle actuel de la glace de fond pour déterminer :

1. quantité maximale de glace de fond qui s’est formée au cours des 14 000 dernières années dans le Nord du Canada en raison de processus comme le gel et la fonte;
2. la quantité actuelle de glace de fond qui existe encore aujourd’hui, qui pourrait contribuer au thermokarst actuel;
3. la différence entre ces deux quantités, qui indique la quantité de glace de fond perdue depuis son pic pendant l’Holocène.

Nous avons collaboré étroitement avec des experts d’organisations territoriales, d’établissements universitaires et de la CGC pour valider notre modèle.

Titre : méthodes géochimiques novatrices pour l’étude des processus du pergélisol et de la couche active au Canada

Cette activité fondamentale visait à mettre au point des outils novateurs pour l’étude de la chimie de la matière organique et des métaux dans la couche active du pergélisol. On sait que la couche active du pergélisol libère à la fois des matières organiques, qui contribuent au rejet de gaz à effet de serre, et des métaux dans l’environnement. Ces rejets ont des répercussions importantes sur la durabilité économique, en particulier dans des industries comme l’exploitation minière, et augmentent les risques environnementaux.

En raison du climat en changement, le dégel du pergélisol et les sols de couche active qui y sont associés posent de grands défis dans le Nord du Canada. Bien que les effets physiques du dégel du pergélisol aient été bien étudiés, une lacune importante subsistait dans notre compréhension de la chimie de la couche active du pergélisol, soit la façon dont il se comporte et les conséquences de ses processus chimiques. Les outils novateurs que nous avions l’intention de mettre au point englobaient un éventail de techniques de pointe :

1. Analyse in situ des glaces — Nous avons mis au point une méthode pour analyser des échantillons de glace à une échelle incroyablement fine en utilisant l’ablation au laser in situ. Cela nous a permis de retracer l’histoire des formations de glace avec une précision au micromètre près.
2. Spectrométrie de masse à haute précision — Nous avons utilisé la spectrométrie de masse à très haute résolution pour améliorer notre compréhension des caractéristiques de la matière organique. Cet outil a fourni des renseignements détaillés sur la composition des matières organiques.
3. Analyse de la communauté microbienne — Nous avions prévu d’étudier les communautés microbiennes dans les environnements de couche active du pergélisol, en mettant en lumière leurs rôles dans les processus géochimiques.
4. Analyse isotopique / des biomarqueurs — Cette technique nous a permis de suivre les voies de dégradation des matières organiques dans les environnements de couche active du pergélisol.

L’objectif principal était d’élaborer ces méthodes analytiques de pointe en laboratoire. Ces méthodes sont essentielles pour mener de futures recherches sur le terrain, afin d’examiner les relations complexes entre les minéraux du sol, le pergélisol et l’eau dans les environnements de couche active du pergélisol. Les recherches menées dans le cadre de cette activité ont servi à de multiples fins, comme l’exploration minérale; appuient les pratiques de développement durable; éclairent les évaluations environnementales et contribuent à des données précieuses pour les études sur le changement climatique. De plus, en élaborant de nouveaux protocoles géochimiques, nous avons cherché à mieux caractériser la glace de pergélisol à l’aide d’une technique unique qui n’a pas reçu autant d’attention que les analyses d’eau et de minéraux des couches actives du pergélisol.

Titre : une approche microanalytique novatrice pour cartographier la température, la pression et l’écoulement des fluides dans les roches et les minéraux associés aux zones polymétamorphiques

Cette activité visait à créer un nouvel outil de recherche qui améliorerait notre compréhension de l’histoire géologique des roches dans le Nord du Canada. Plus précisément, elle s’est concentrée sur les roches qui avaient subi de multiples épisodes de métamorphisme et qui contenaient des minéraux utiles.

En étudiant ces roches sous diverses conditions de température, de pression et de fluide, nous avons testé et affiné nos modèles tectoniques sur les processus géologiques qui ont façonné le Nord du Canada. Nous avons combiné deux types de données (c.-à-d., diffraction des électrons rétrodiffusés et spectrométrie de masse à plasma induit par couplage inductif par ablation au laser) en un seul jeu de données. Ce jeu de données combiné nous a permis d’analyser simultanément la composition chimique et la structure interne des roches. Cette information nous a aidés à comprendre comment ces roches se sont formées, comment elles ont changé au fil du temps en raison de la chaleur et de la pression, comment les éléments traces se déplaçaient à l’intérieur d’elles et comment les minéraux utiles étaient concentrés.

Les objectifs de ce projet fondamental comprenaient des tâches à faible risque entreprises à l’interne, comme l’amélioration de nos méthodes de cartographie de la répartition de certains minéraux à l’aide de lasers, l’optimisation de la façon dont nous traitions et analysions nos données, et l’accroissement de notre capacité à comprendre la structure cristalline de divers minéraux. Les résultats de cette recherche et les méthodes que nous avons élaborées ont fourni des renseignements précieux pour l’exploration minérale dans des régions dont l’histoire géologique est complexe. Il est important de noter que l’outil et le flux de travail que nous avons mis au point pour analyser les données et faire des prédictions pourraient être utilisés pour toute recherche nécessitant de combiner des renseignements provenant de différents instruments scientifiques.

Titre : géochimie régionale des sédiments lacustres pour soutenir l’exploration des ressources minérales

Afin d’évaluer la probabilité de trouver des minéraux utiles et de promouvoir l’exploration minière dans le Nord du Canada, les chercheurs ont procédé à une nouvelle analyse approfondie des échantillons de sédiments lacustres en 2020-2021. Ces échantillons couvraient une superficie de 200 000 kilomètres carrés dans deux régions différentes. Ces nouveaux jeux de données ont nécessité une analyse minutieuse pour exploiter leur plein potentiel d’évaluation des ressources minérales et de promotion de l’exploration. Cette activité visait à interpréter ces nouvelles données, ainsi que des échantillons prélevés sur 40 000 kilomètres carrés supplémentaires dans la sous-région prioritaire d’Athabasca-Wollaston.

La CGC conserve des archives d’environ 50 000 échantillons de sédiments lacustres prélevés dans le Nord du Canada au cours des années 1970 et 1980. Au fil du temps, les techniques d’analyse se sont considérablement améliorées, ce qui a permis une nouvelle analyse rapide et efficace des échantillons archivés, révélant potentiellement des zones non découvertes auparavant riches en métaux utiles et de nouvelles cibles pour l’exploration minérale. L’étude de la géochimie des sédiments lacustres est une méthode éprouvée pour évaluer le potentiel minier dans le Nord, car cette approche convient bien à la vaste superficie du Nord du Canada, à son éloignement et à l’épaisse couche de sédiments glaciaires couvrant le substratum. La nouvelle analyse des données sur les sédiments lacustres a aidé à évaluer le potentiel minier dans deux zones précises de la zone d’étude de GEM-GéoNord :

1. la région d’Athabasca-Wollaston, où de nouvelles analyses ont eu lieu en 2020-2021 et en 2021-2022 (Ces efforts visaient à combler les lacunes dans la couverture antérieure des données sur les sédiments lacustres.)
2. la région de la baie Grays, qui a fait l’objet d’une nouvelle analyse en 2020-2021 de l’ensemble des échantillons de la région Bear-Slave

Voici les répercussions prévues de cette activité :

1. nouvelles activités d’exploration minière dans des zones à fort potentiel minier, stimulant l’activité économique et le développement des ressources à définir;
2. orientation des études régionales de la CGC liées au substratum et aux caractéristiques géologiques de surface vers les zones définies comme uniques sur le plan géochimique et à fort potentiel minier;
3. démonstration de méthodes géochimiques novatrices visant à évaluer le potentiel minier à nos utilisateurs de connaissances;
4. établissement de bases de référence géochimiques qui pourraient être utilisées dans les évaluations environnementales.

Titre : évaluation de la minéralogie de l’argile à l’échelle régionale pour améliorer la cartographie de surface de GEM, la détermination de la provenance, les indices de météorisation et les études géochimiques

L’examen des types de minéraux argileux présents dans les échantillons de sol n’est pas une pratique courante pour la CGC lors de l’analyse des échantillons de sol. Toutefois, cette pratique pourrait améliorer notre compréhension géologique et faciliter l’exploration minérale dans les zones couvertes de glace de glacier.

Dans le cadre de cette activité, on a mené une étude d’essai à l’aide d’un petit nombre d’échantillons de sol archivés (c.-à-d., 40) provenant d’une région prometteuse pour les minéraux. Dans le Nord du Canada, les grands travaux sur le terrain visant à vérifier les données géologiques et à prélever des échantillons de sol sont coûteux. L’objectif était de voir si la diffraction de rayons X sur poudres (DXRD) était une technique utile et pratique pour analyser ces échantillons existants, et évaluer la faisabilité de l’application de cette technique sur une vaste région. Ces renseignements pourraient aider à répondre à de nombreuses questions scientifiques, comme l’endroit où certains minéraux peuvent être trouvés, l’origine du sol et à quel point il a été altéré.

Nous avons testé cette méthode sur des échantillons de sol de l’ouest de la baie d’Hudson, plus précisément de la région de Churchill-Kivalliq. Dans cette région, de vastes zones sont cachées sous des couches de terre laissées par les glaciers, ce qui rend difficile la recherche de nouveaux gisements de minéraux utiles. Les analyses DXRD ont fourni des informations précieuses sur la composition des dépôts glaciaires. Elles ont grandement amélioré notre compréhension de l’origine de ces dépôts dans des régions où l’histoire des mouvements de glace est complexe. Ces informations ont également permis de mettre en évidence les zones où des changements s’étaient produits dans le substratum sous-jacent, et ces changements pourraient être liés à la formation de minéraux. Nous avons également analysé 20 échantillons de substratum provenant de la même zone au moyen d’une analyse DXRD. En comparant les résultats des analyses DXRD sur des échantillons de terre et de roche, nous pouvions évaluer l’efficacité de la méthode pour différents types de matériaux. Cette méthode pourrait fournir de l’information importante pour l’exploration minérale dans les zones inexplorées à fort potentiel.

Titre : étude de concept sur l’utilisation d’aéronefs télépilotés pour la géophysique aéroportée régionale

Ce projet visait à explorer comment les aéronefs télépilotés (ATP) pourraient être utilisés pour effectuer des levés géophysiques aéroportés, une technique qui révèle des renseignements géologiques sur la subsurface de la Terre. Le principal résultat a été un plan préliminaire décrivant comment ces activités pourraient être réalisées et servant de base pour les progrès futurs dans ce domaine. Cette recherche a permis d’évaluer les avantages, les limites et les lacunes de l’utilisation des ATP pour ces levés; d’informer l’industrie sur la transition vers des méthodes basées sur les ATP et d’établir les lignes directrices initiales pour l’utilisation des ATP à l’appui des programmes de la CGC.

La géophysique aéroportée a été un outil crucial dans les efforts de cartographie géologique du Canada. Elle fournit des renseignements précieux sur les structures souterraines dans de vastes régions éloignées en relativement peu de temps. Les ATP pourraient offrir une solution de rechange plus efficace et plus rentable que les aéronefs traditionnels, avec l’avantage supplémentaire de réduire l’incidence environnementale. Toutefois, on manque actuellement d’informations sur les performances des ATP dans le cadre de levés géophysiques aéroportés. Nous avons suivi trois étapes :

1. Étude de concept — Nous avons examiné la documentation pour élaborer un concept de la façon dont les ATP pourraient être utilisés pour les levés géophysiques. Les sujets d’intérêt comprenaient les mesures du rendement des ATP (p. ex., vitesse, endurance et taux de montée), la capacité marchande, la gestion de l’interférence magnétique, l’empreinte environnementale (y compris les niveaux de bruit), et plus encore. Une ébauche de plan décrivant comment les ATP pourraient être utilisés, y compris des détails sur la conception du système, les opérations et les avantages potentiels, a été préparée.
2. Demande de renseignements (DR) — Nous avons élaboré des spécifications techniques pour la réalisation de levés géophysiques régionaux à l’aide d’ATP, couvrant les paramètres de vol, les spécifications requises de l’équipement, l’exactitude des mesures et la résolution. Ces spécifications ont servi de base à une DR affichée sur le site achatsetventes.gc.ca. La DR invitait les fournisseurs potentiels à décrire leur capacité à répondre à ces spécifications et à suggérer des solutions de rechange.
3. Rapport d’activité — L’information recueillie dans le cadre de la DR a permis de cerner les lacunes technologiques et les facteurs critiques nécessaires à l’intégration des ATP dans la géophysique aéroportée. Un rapport détaillant le concept opérationnel a été préparé et diffusé en ligne.

Titre : base de données de thermochronologie à basse température pour le Canada (Nord) — vers une approche de mégadonnées pour l’étude des processus géologiques de la partie supérieure de la croûte terrestre

Les connaissances sur les données de thermochronologie à basse température (TBT) présentent d’importantes lacunes au Canada. Ce type de données nous aide à comprendre l’histoire des processus géologiques qui se produisent à des températures relativement basses dans les couches supérieures de la croûte terrestre (c.-à-d., à moins de 200 °C).

Cette activité visait à combler ce manque de connaissances. Une base de données fonctionnelle, complète et accessible sur la TBT servirait de base pour l’étude des processus géologiques régionaux et nationaux comme les failles, les mouvements de fluides formant des minéraux et les effets des mouvements tectoniques et du climat sur la surface de la Terre.

Nous avons compilé toutes les données de TBT publiées ainsi que les métadonnées correspondantes pour GEM-GéoNord dans une nouvelle base de données. Cette base de données a été mise à jour parallèlement à la Base nationale des données géochronologiques (BNDG). De plus, cette base de données a contribué à des projets en cours qui comprennent l’apprentissage automatique, comme l’initiative Canada en 3D et la cartographie prédictive du potentiel minier. Nous voulions produire une base de données exhaustive sur la TBT pour le Nord du Canada, qui servirait éventuellement de fondement à une base de données semblable couvrant l’ensemble du pays. La valeur des données de TBT réside dans leur intégration dans des modèles numériques complexes qui nous aident à comprendre l’historique des changements de température au fil du temps. Pour ce faire, nous avions besoin d’une base de données qui pouvait contenir toutes les métadonnées, comme les données sur la datation, les mesures et la composition. Une fois élaborée, cette base de données serait compatible avec les systèmes modernisés de gestion de l’information de géochronologie, y compris la BNDG. Pendant que ce travail était en cours, la base de données a été largement partagée avec la communauté de recherche de thermochronologie du Canada et mise à la disposition de tous les autres utilisateurs des données thermochronologiques du Canada sous forme de téléchargement.

Le Canada accueillera le congrès international de thermochronologie en 2026, et nous lancerons officiellement la base de données canadienne sur la TBT auprès de la communauté internationale de recherche à ce moment-là.

Titre : base de données stratigraphique TimeScale Creator comme cadre de référence pour les gisements de minéraux encaissés dans des roches sédimentaires

L’objectif de cette activité était de compiler et de mettre à jour les données géologiques existantes sur les couches rocheuses à partir de diverses sources et de les organiser en une base de données numérique à l’aide de l’outil TimeScale Creator (TSC). Cette base de données met l’accent sur les principales zones géologiques et les périodes qui présentent un potentiel de minéraux utiles. Nous souhaitions en particulier améliorer notre compréhension des couches rocheuses sédimentaires dans le Nord du Canada.

Les bassins sédimentaires ont surtout été étudiés par le passé en fonction de leur potentiel de production pétrolière et gazière, le potentiel minier dans ces régions demeurant peu étudié. La stratigraphie, ou l’histoire de la superposition de roches, ressemble à une feuille de route qui nous dit où et quand des gisements de minéraux ont pu se former. Malheureusement, l’information disponible sur les couches rocheuses dans ces régions était désuète et n’avait pas été compilée. Cette activité a permis de créer un dossier de données TSC compilant et organisant toutes les données géologiques pertinentes. La base de données subséquente est accessible aux scientifiques, aux chercheurs et aux membres du grand public qui souhaitent comprendre ou développer le potentiel minier du Nord.

Cette activité comportait trois étapes :

1. Sélection et contrôle de la qualité — Nous avons soigneusement choisi les jeux de données géologiques les plus pertinents liés au potentiel minier. Selon l’âge des couches rocheuses à l’étude, ces données pouvaient comprendre des renseignements sur les fossiles ou les caractéristiques chimiques.
2. Compilation des données — Nous avons pris les données de haute qualité identifiées à la première étape et les avons compilées dans un dossier de données TSC. Il s’agissait d’un processus itératif, car d’autres améliorations étaient nécessaires lorsque de nouvelles tendances et de nouveaux liens étaient découverts dans le contexte d’autres renseignements.
3. Communication de nos résultats — Nous avons créé un dossier public de la CGC contenant toutes les mises à jour importantes sur les fossiles et leur relation avec les couches rocheuses (c.-à-d., biostratigraphie). Ce dossier a mis en évidence toute constatation importante qui pourrait faciliter l’exploration minérale. Le dossier de données a été publié sur le site Web de TSC grâce à l’aide de la TimeScale Foundation.

Titre : modernisation de la gestion de l’information pour la Base de données nationale géochronologiques (BNDG)

Cette activité visait à créer un système moderne et efficace de gestion de l’information sur l’âge géologique, en mettant l’accent sur l’histoire géologique du Canada. La géochronologie est une science qui nous aide à dater avec précision des phénomènes géologiques passés, ce qui est crucial pour comprendre l’histoire de la Terre et son potentiel en matière de ressources. Une base de données à jour et exhaustive sur l’âge géologique est essentielle pour faire progresser notre compréhension de l’histoire de la Terre et des modèles géologiques et évaluer l’exploration minérale.

Les laboratoires de géochronologie ont servi de principale source scientifique pour la BNDG accessible au public. Cette base de connaissances contient des renseignements précieux sur l’âge des formations géologiques au Canada. Cependant, des logiciels et des outils de gestion des données désuets, ainsi qu’un manque d’expertise, ont nui à notre capacité de mettre le système à niveau par rapport aux normes modernes. L’objectif à long terme était d’établir un système moderne et durable de gestion des données sur l’âge géologique. Pour ce faire, nous avons dû créer de nouveaux outils d’importation, d’exportation, de référencement et de partage de données. La BNDG continuerait de servir d’outil précieux pour la planification des activités sur le terrain et une plateforme pour le partage des résultats de la recherche.

Cette activité était axée sur quatre modules :

1. Outil d’importation AgeRecord — Cet outil nous a aidés à importer des données sur l’âge dans une base de données infonuagique.
2. Outil d’exportation AgeRecord — Nous avons créé un outil à usage interne pour exporter des données sur l’âge.
3. Module de référence — Ce module servait à relier chaque dossier d’âge à une référence de publication avant de le télécharger dans la BNDG.
4. Mécanisme de téléversement — Nous avons mis au point une façon de téléverser les dossiers d’âge de la base de données vers le site Web de la BNDG.

Une fois ces modules en place, nous avons compiler les données de géochronologie régionales, y compris toutes les métadonnées requises, dans le format standard nécessaire pour les projets de GEM-GéoNord, ce qui permet aux chercheurs de la CGC et à leurs collaborateurs d’accéder plus facilement aux résultats publiés et non publiés.