La réconciliation de l’évolution métamorphique avec le contexte tectonique lors de la mise en place d’intrusions alkalines riches en éléments des terres rares dans la Province de Grenville

Les intrusions magmatiques alcalines dans la Province de Grenville représentent une source potentielle d’éléments des terres rares (ETR) au Québec. Ces minéraux stratégiques sont essentiels pour développer les technologies vertes telles que les éoliennes et les panneaux solaires. Toutefois, les processus géologiques qui ont mené à la formation de ces intrusions alcalines ne sont pas bien compris. La recherche proposée abordera les contradictions géodynamiques à propos du contexte tectonique lors de la mise en place des intrusions alcalines riches en ETR dans la région du Haut-Saint-Maurice. Dans cette région, la composition géochimique et isotopique des intrusions alcalines indique qu’elles ont cristallisé dans un contexte d’arc volcanique continental comme celui des Andes, suivi par du magmatisme anorogénique loin d’une frontière convergente entre deux plaques tectoniques. Cependant, on considère généralement que l’intervalle de temps lors de leur mise en place impliquait plutôt une collision continent-continent similaire à celle de l’Himalaya dans toute la Province de Grenville, de l’Ontario jusqu’au Labrador. Le modèle de collision continent-continent est basé sur l’évolution métamorphique de régions situées à des centaines de kilomètres à l’ouest ou à l’est de la région du Haut-Saint-Maurice. Des contraintes robustes sur la chronologie et les conditions de pression-température lors du métamorphisme dans cette région sont donc nécessaires pour éliminer les incertitudes dues à l’extrapolation des données métamorphiques et pour évaluer les incohérences apparentes des interprétations tectoniques.

Le projet sera mené par un étudiant à la maîtrise qui utilisera une combinaison de méthodes standard et de pointe pour caractériser de manière approfondie l’évolution pression-température-temps des roches métamorphiques qui renferment les intrusions magmatiques riches en ETR dans la région du Haut-Saint-Maurice. Le projet comprendra des travaux de terrain, de la pétrographie détaillée, la caractérisation chimique des minéraux métamorphiques, la modélisation d’équilibre de phases, la pétrochronologie U-Pb in-situ sur monazite et/ou xénotime, et la géochronologie Lu-Hf sur grenat. L’étudiant intégrera ces données dans un modèle décrivant l’évolution métamorphique des roches, le comparera aux interprétations tectoniques élaborées à partir des données chimiques et isotopiques des roches magmatiques, et évaluera comment les intrusions alcalines riches en ETR ont été mises en place dans le contexte de l’orogène du Grenville. La recherche proposée améliorera notre compréhension de la formation des intrusions alcalines riches en ETR dans un contexte de collision majeure continent-continent tel que l’orogenèse du Grenville et fournira des connaissances fondamentales pour évaluer le potentiel en ressources minérales (ETR) du Québec.