Les Mines JAG ltée. Recherche de gaz et de pétrole et mise en valeur de la PROPRIÉTÉ TÉMISCOUATA. Phase 1 An 4 Travaux

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1 Les Mines JAG ltée Recherche de gaz et de pétrole et mise en valeur de la PROPRIÉTÉ TÉMISCOUATA Phase 1 An 4 Travaux GÉOCHIMIE DES ROCHES SÉDIMENTAIRES ET RECONNAISSANCE DE LEUR POTENTIEL PÉTROLIGÈNE- ZEC Owen et Réserve faunique de Rimouski RAPPORT D ÉTAPE préparé par : Geneviève Camiré, géo et Marc Richer-LaFlèche, géo INRS-ETE Juillet 2010

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3 SOMMAIRE En mars 2006, JAG a obtenu du gouvernement du Québec neuf permis de recherche pour le gaz et le pétrole totalisant hectares dans la région du lac Témiscouata. Ce rapport présente les résultats des analyses effectuées en 2010 sur des échantillons de roches sédimentaires silurodévoniennes prélevés en novembre 2009 sur des affleurements de surface du Groupe de Chaleurs et de la Formation de Témiscouata. Les travaux de cette quatrième année d exploration présentés dans ce rapport ont été concentrés dans la partie est de la propriété Témiscouata (i.e. ZEC Owen, Grand Lac Squatec et Réserve faunique de Rimouski). Ils comprennent : (i) un échantillonnage de reconnaissance des roches sédimentaires affleurant le long des principaux chemins d accès de la propriété sur les permis 2006PG854 et 2006PG861, (ii) l analyse des éléments majeurs et de certains éléments traces des échantillons, (iii) l évaluation du potentiel roche-mère et de la maturation thermique des roches sédimentaires à l aide d analyses Rock Eval et (iv) l analyse des minéraux argileux et des carbonates par spectrométrie de réflectance diffuse. Des affleurements de calcaire, localement dolomitisés, de mudstone calcareux et de grès arkosique, faisant vraisemblablement partie du Groupe de Chaleurs, ont été identifiés dans la ZEC Owen. Les calcaires montrent des nodules et des structures concentriques rappelant des stromatopores et semblent avoir fait partie d un complexe récifal, possiblement associé à la barrière récifale, qui aurait bordé la marge du plateau continental à la fin du Silurien. Un tel complexe pourrait représenter un piège potentiel pour d éventuels hydrocarbures. Les contenus en éléments traces suggèrent que la fraction détritique des roches du Groupe de Chaleurs provient d une source plus felsique et plus évoluée, comportant des granits ou des rhyolites, que celle des roches de la Formation de Témiscouata et que la sédimentation s est produite le long d une marge continentale, alors que les sédiments à l origine de la Formation de Témiscouta auraient été déposés le long d un arc insulaire de type continental. Les analyses Rock Eval indiquent que les quantités d hydrocarbures à l état libre (S 1 ) et les quantités d hydrocarbures potentiels (S 2 ) présents dans les roches analysées, qu elles proviennent du Groupe de Chaleurs ou de la Formation de Témiscouata, sont non significatives tout comme les teneurs en carbone organique total, inférieures à 0,5 %pd dans tous les échantillons. Une meilleure couverture de la propriété, ne se limitant pas aux principaux chemins d accès, serait souhaitable, d autant plus que les levés pédogéochimiques multidisciplinaires menés par JAG en 2008 et 2009 sur la propriété Témiscouata ont permis d identifier plusieurs secteurs où les sols montrent de fortes teneurs en éthane, propane et butane et qu il n est donc pas exclu que la Formation de Témiscouta renferme des roches plus riches en matière organique. Toutefois, il apparaît plus probable que des roches mères plus anciennes puissent être situées sous les roches dévoniennes de la Formation de Témiscouata, par ailleurs juxtaposées à des roches sédimentaires d âge cambrien à silurien le long d une faille inverse, qui pourrait aussi représenter le front d une nappe de chevauchement. La réalisation de forages stratigraphiques pourrait fournir des informations utiles sur la stratigraphie et la structure locales. L un de ces forages pourrait être initié dans les roches de la Formation de Témiscouta (permis 2006PG854) et viser à recouper le front de la nappe de chevauchement et les calcaires du Groupe de Chaleurs. Un autre forage pourrait aussi être effectué sur le permis 2006PG848 dans la région de St-Eusèbe, là où des anomalies de gaz naturel ont été identifiées dans les sols de la propriété, et viser à recouper le front de la nappe de chevauchement et les roches du Groupe de Cabano. Les résultats obtenus jusqu à présent suggèrent le modèle conceptuel suivant : (1) la source potentielle, mais non encore identifiée, du gaz naturel détecté dans les sols de la propriété pourrait avoir été localisée dans des roches ordoviciennes enfouies, (2) la barrière récifale, représentée par les calcaires fossilifères du Groupe de Chaleurs, a pu constituer un piège pour les hydrocarbures migrant des roches ordoviciennes vers la surface et (3) ce piège potentiel aurait été chevauché par les roches dévoniennes de la Formation de Témiscouata, largement constituée de shales imperméables, au travers desquels ont vraisemblablement migré, le long de fractures tardives, les microsuintements d hydrocarbures détectés dans les sols de la propriété. 3

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5 TABLE DES MATIÈRES page Sommaire 3 Table des matières 5 Table des figures 6 Table des tableaux 8 1. INTRODUCTION Localisation de la propriété Témiscouata Obligations statutaires de JAG Programme d exploration quinquennal CONTEXTE GÉOLOGIQUE ET TRAVAUX ANTÉRIEURS Géologie régionale Travaux antérieurs TRAVAUX D EXPLORATION DE L AN Échantillonnage de reconnaissance des roches sédimentaires affleurant sur la propriété Témiscouata Géochimie des roches sédimentaires de la propriété Témiscouata Géochimie Analyse en composantes principales Minéralogie normative Géochimie résumé Évaluation du potentiel roche-mère et de la maturation thermique Pyrolyse en programmation de température (Rock Eval) Résultats Analyses Rock Eval Résumé Discussion sur les résultats obtenus Analyses par spectrométrie de réflectance diffuse Résultats Analyses de réflectance diffuse résumé CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS 47 Références 50 Annexe 1 Localisation des affleurements et des échantillons. 55 Annexe 2A Analyses des éléments majeurs et des éléments traces. 59 Annexe 2B Minéralogie normative. 71 Annexe 3 Analyses Rock Eval et COT. 75 Annexe 4 Mesures de réflectance diffuse 79 5

6 Table des figures page 1 Localisation de la propriété Témiscouata, Les Mines JAG ltée (modifié à partir de la carte de compilation pétrolière et gazière, MRNFQ, 2009). Notez qu en 2010, la propriété a été agrandie et que sa limite est suit désormais la frontière avec le Nouveau-Brunswick. 9 2 Localisation des permis de recherche de pétrole et de gaz Géologie de la propriété Témiscouata. Notez qu en mars 2010, la propriété a été agrandie et que sa limite est suit présentement la frontière entre le Québec et le Nouveau-Brunswick Grands plis syn-sédimentaires, roches de la Formation de Témiscouata, région du lac Témiscouata (affleurement 024, Konstantinovskaya, 2008) Localisation des échantillons prélevés dans la région du Grand Lac Squatec Localisation des échantillons prélevés dans la partie nord-est de la propriété Témiscouata, au nord-est du Grand Lac Squatec Contact entre des calcaires noduleux du Groupe de Chaleurs et des roches sédimentaires détritiques sus-jacentes, également riches en carbonates (i.e. 11 % à 22 %pd de CaO dans les échantillons de roches détritiques de l affleurement T015) Calcaire noduleux du Groupe de Chaleurs exposé le long du chemin d accès principal de la ZEC Owen. Ce calcaire impur contient 45 %pd de CaO et 12 %pd de SiO Grès arkosiques du Groupe de Chaleurs, exposés le long du chemin principal d accès de la ZEC d Owen. Ces grès contiennent 76 %pd de SiO 2 et 13 %pd d Al 2 O Calcaire du Groupe de Chaleurs exposé le long du chemin d accès principale de la ZEC d Owen. Notez les structures concentriques rappelant celles de stromatopores (aussi visibles en coupe sur la figure 8) Calcaire du Groupe de Chaleurs. Les structures concentriques rappellent celles des stromatopores; la figure montre les deux faces d un même échantillon (T017B). Ce type de calcaire impur contient 42 pd% de CaO et 24 pd% de SiO Calcaire noduleux fossilifère du Groupe de Chaleurs, montrant des clastes calcaires, dans une matrice semi-détritique (échantillon scié provenant de l affleurement T024). Les analyses chimiques de cet échantillon montrent bien le caractère impur du calcaire qui contient 32 %pd de CaO, 29 %pd de SiO 2 et 5%pd de Al 2 O Shale de la Formation de Témiscouata exposé dans la Réserve faunique de Rimouski Distribution des mesures de la foliation S 1 effectuées sur affleurements de la ZEC d Owen lors de l éhantillonnage de reconnaissance en novembre Diagrammes binaires des contenus en éléments majeurs rapportés en fonction des contenus en silice, roches du Groupe de Chaleurs. 25

7 16 Diagramme ternaire (CaO- MgO Fe 2 O 3 T ) (%pd) illustrant la composition en carbonates des échantillons analysés. On notera qu à la différence des roches de la Formation de Témiscouata, plusieurs échantillons de calcaire et de mudstone calcareux du Groupe de Chaleurs montrent des proportions variables de dolomite (indiquées par les flèches), mais qu il reste à déteminer si celle-ci est d origine hydrothermale ou syn-sédimentaire Diagrammes binaires des contenus en éléments majeurs rapportés en fonction des contenus en silice, roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata Diagramme de la perte au feu (PAF), représentative du contenu en éléments volatils, en fonction de l indice d altération chimique (CIA = 100*Al 2 O 3 /[Al 2 O 3 +CaO+Na 2 O+K 2 O] moléculaire ) de Nesbitt et Young (1982). L indice CIA est un indicateur du degré d altération chimique des roches de la région source des sédiments. Les valeurs élevées (> 90) indiquent un fort degré de weathering; les valeurs de 50 et moins suggèrent que les roches sources n ont pas subi de weathering, mais le lecteur notera que ces valeurs peuvent être faussées par la carbonatation (i.e. lorsque PAF > 5 %pd) Diagramme ternaire (Al 2 O 3 -[CaO+Na 2 O]-K 2 O moléculaire ) illustrant le weathering normal plutôt modéré (i.e. compositions ignées, riches en plagioclase s altérant en illite) des roches sources des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata et du Groupe de Chaleurs sur lequel se superpose de la carbonatation tardive (carbonates biogéniques ou métasomatiques), dans les mudstones et les shales carbonatés. Toutefois, il ne faut pas confondre cette carbonation tardive avec le caractère calcareux plus vraisemblablement syn-sédimentaire de certains échantillons de shale et de mudstone situés entre le pôle de la calcite et celui des plagioclases (plag). On notera aussi le caractère arkosique des grès du Groupe de Chaleurs Spectres des terres rares normalisées aux valeurs du NASC de Gromet (1984). Les roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata sont peu différenciées par rapport au shale-type du continent nord-américain (NASC). Toutefois, les spectres des roches du Groupe de Chaleurs montrent des anomalies négatives en Eu et une différenciation un peu plus prononcée que celles du Témiscouata, ce qui suggère que leur fraction détritique provient d une source plus felsique contenant, entre autres, des granites ou des rhyolites. On note aussi, dans les deux types de roches, un effet de dilution causé à la fois par l augmentation des teneurs en silice dans les siltstones par rapport aux shales et des teneurs en carbonates dans les roches carbonatées par rapport à celles qui ne le sont pas Diagrammes ternaires La-Th-Sc et Th-Sc-(Zr/10) de discrimination de l environnement géodynamique de déposition des sédiments selon Bhatia et Crook (1986). Sur ces deux diagrammes, la composition chimique des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata se situe dans le champ des arcs insulaires continentaux ou à proximité de ce dernier, alors que les roches détritiques du Groupe de Chaleurs tombent plus près du champ des marges continentales (passive ou active). Bien que ce type de diagramme a été développé pour discriminer des roches sédimentaires détritiques et non pour des calcaires, l ajout de carbonates dans une roche détritique ne change pas les rapports des éléments Th, Sc, Zr et La Analyse en composantes principales effectuée à l aide des contenus en éléments majeurs des échantillons du Groupe de Chaleurs et de la Formation de Témiscouata. Les diagrammes montrent une projection combinée des échantillons et des variables. 33 7

8 23 Analyse en composantes principales effectuée à l aide des contenus en éléments traces des échantillons du Groupe de Chaleurs et de la Formation de Témiscouata. Les diagrammes montrent une projection combinée des échantillons et des variables Mesures de la réflectance d un échantillon de calcaire et d un échantillon de dolomie. Notez le déplacement de la fosse caractéristique des carbonates vers de plus petites longueurs d onde dans la dolomite plus riche en Mg (tiré de Camiré et Richer-Laflèche, 2007) Mesures de la réflectance d échantillons de shales de la Formation de Témiscouata. Notez la petite fosse des carbonates présente sur les spectres des shales T147 (10 %pd CaO), T153 (12 %pd CaO) et T154 (20% pd CaO) Mesures spectrales de différents standards et de deux échantillons de shale. A) Mesure spectrale d un shale riche en illite (échantillon standard distribué par The Clay Mineral Society, Purdue University). B) Mesure spectrale effectuée sur l échantillon T121, pauvre en CaO ; on n y distingue pas la fosse caractéristique des carbonates, alors qu elle est visible sur les spectres des échantillons T153 et T154 (D). C) Spectres caractéristiques du rutile et de l ilménite et spectre d un mélange de rutile et de silice purs. D) Mesures spectrales effectuées sur les échantillons T153 et T154. La présence d illite, de calcite et probablement de rutile est suggérée par les caractéristiques des spectres Mesures de la réflectance de trois échantillons de roches sédimentaires carbonatées du Groupe de Chaleurs. Notez le déplacement de la fosse caractéristique des carbonates vers de plus petites longueurs d onde dans l échantillon 1017A, un calcaire dolomitique contenant 31 % de dolomite (Dl) et 37% de calcite (Cc) normatives, alors que l échantillon 1017B contient respectivement 2% Dl et 74% Cc et que l échantillon 1015B, un mudstone calcareux, contient 22% Dl et 4 % Cc Mesures de la réflectance des échantillons de grès arkosiques du Groupe de Chaleurs. Les échantillons contiennent de 69 %pd à 88 %pd SiO 2, mais les spectres sont dominés par la présence d illite, telle que montrée par les points d inflexion des fosses situés à 1412 nm, 1910 nm et 2215 nm (e.g. Camiré et Laflèche, 2009). Table des tableaux page 1 Dépenses minimales requises sur les permis de recherche de la propriété Témiscouata Matrice de corrélation éléments majeurs roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata (61 échantillons) Minéralogie normative des calcaires du Groupe de Chaleurs résultats partiels Minéralogie normative des grès de la Formation de Témiscouata résultats partiels Minéralogie normative des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata résultats partiels Analyses Rock Eval sommaire des résultats obtenus Mesures spectrales et contenus en carbonates des échantillons du Groupe de Chaleurs. 45 8

9 1. INTRODUCTION La propriété Témiscouata est située dans la région du lac Témiscouata, à l est de la ville de Rivière-du-Loup dans le Bas St-Laurent. Elle comprenait jusqu en mars 2010 neuf permis de recherche couvrant une superficie de hectares (figure 1). En mars 2010, la propriété a été agrandie et sa limite est suit désormais la frontière entre le Québec et le Nouveau-Brunswick. Toutefois au moment d écrire ce rapport, la nouvelle superficie de la propriété ne nous avait pas été transmise. La propriété Témiscouata fait partie du bassin sédimentaire des Appalaches (Bas St- Laurent Gaspésie) et la géologie de surface montre des unités de roches sédimentaires d âge cambrien à dévonien. La région demeure jusqu à présent largement inexplorée pour son potentiel en hydrocarbures et l état des connaissances y est moindre que dans le reste du bassin de la Gaspésie. Toutefois, la géologie de surface montre des évidences de pièges structuraux potentiels et une succession de roches sédimentaires diversifiée, shales, grès et roches carbonatées, qui pourraient constituer des roches mères et des roches réservoirs potentielles, d où l intérêt pour ce territoire. Figure 1. Localisation de la propriété Témiscouata (modifiée à partir de la carte de compilation pétrolière et gazière, MRNFQ, 2009). Notez qu en 2010, la propriété a été agrandie et que sa limite est suit désormais la frontière avec le Nouveau-Brunswick.

10 La propriété Témiscouata fait partie d un groupe de trois propriétés jalonnées par JAG, qui font l objet de travaux d exploration et de recherche pour le gaz et le pétrole. JAG a publié un premier programme d exploration visant ces propriétés en décembre 2006 (Laroche et Richer-LaFlèche, 2006), qui a été révisé en juin 2008 (Laroche et al., 2008). Ce rapport présente les résultats d analyse d un échantillonnage lithologique de reconnaissance effectué en novembre 2009, dans la partie est de la propriété, dans les secteurs de la réserve faunique de Rimouski et de la ZEC Owen LOCALISATION DE LA PROPRIÉTÉ TÉMISCOUATA JAG a acquis dans la région du lac Témiscouata au Bas St-Laurent, une zone de hectares 1, située dans le bassin sédimentaire des Appalaches. La propriété Témiscouata comprend neuf permis : 2006PG846, 2006PG847, 2006PG848, 2006PG849, 2006PG850, 2006PG851, 2006PG852, 2006PG853 et 2006PG854 (figure 2). Figure 2. Localisation des permis de recherche de pétrole et de gaz, Les Mines JAG ltée. 1 Cette superficie est celle de la propriété telle que définie avant mars 2010, date à laquelle, la propriété a été agrandie; la limite est de la propriété suit présentement la frontière entre le Québec et le Nouveau-Brunswick. Au moment d écrire ce rapport, on ne nous avait pas transmis la nouvelle superficie de la propriété. 10

11 1.2. OBLIGATIONS STATUTAIRES DE JAG Les permis de recherche accordés en 2006 ont été émis pour une période initiale de 5 ans avec possibilité de renouvellement annuel pour cinq autres années. Les obligations reliées au maintien de ces titres se composent d une rente annuelle de 0,10 $ l hectare et d un minimum de travaux d exploration statutaires devant être exécutés à chaque année. Ces travaux équivalent à 0,50 $ par hectare la première année et augmentent de 0,50 $ par hectare à chaque année subséquente pour atteindre 2,50 $ l hectare la cinquième année. Le tableau 1 présente les obligations de dépenses minimales de JAG pour la propriété Témiscouata. Les travaux statutaires discutés dans le cadre du présent rapport ont été exécutés au cours de l An 4. Tableau 1. Dépenses minimales requises sur les permis de recherche de la propriété Témiscouata (avant agrandissement de la propriété en mars 2010). PÉRIODE RENTE ANNUELLE (0,10 $/HA) DÉPENSES D EXPLORATION TOTAL Propriété Témiscouata Ha An 1-11/03/2006 au 10/03/2007 An 2-11/03/2007 au 10/03/2008 An 3-11/03/2008 au 10/03/2009 An 4-11/03/2009 au 10/03/2010 An 5-11/03/2010 au 10/03/ ,70 $ ,70 $ ,70 $ ,70 $ ,70 $ ,50 $ ,00 $ ,50 $ ,00 $ ,50 $ ,20 $ ,70 $ ,20 $ ,70 $ ,20 $ 1.3. PROGRAMME D EXPLORATION Afin de délimiter les zones montrant le meilleur potentiel de découvertes d hydrocarbures sur la propriété Témiscouata et pour réduire les risques financiers associés à l exploration, JAG a réparti les travaux envisagés en deux phases principales. Phase 1. Les travaux entrepris au cours de cette première phase visent la délimitation des zones d intérêt. Pour ce faire, JAG a décidé d adopter une approche multidisciplinaire tirant profit des avancées récentes de la géochimie et de la géophysique de surface et de sub-surface appliquées à l exploration des hydrocarbures. À l aide d une variété d outils géochimiques et géophysiques relativement peu coûteux, JAG cherche (1) à déterminer le potentiel pétroligène des séquences sédimentaires sous permis, (2) à déceler les micro-fuites éventuelles d hydrocarbures légers migrant des réservoirs potentiels vers la surface et (3) à mesurer, de diverses façons éprouvées, les anomalies géophysiques et les anomalies d altération chimique des sols et des roches sédimentaires, qui pourraient provenir de la dégradation bactérienne des hydrocarbures localisés en sub-surface. 11

12 Phase 2. Les zones anomaliques qui pourraient être décelées au cours de la phase 1 seront étudiées plus en détail lors de la seconde phase d exploration. Des moyens d exploration conventionnels plus coûteux, tels que des levés électro-magnétiques de forte pénétration (CSAMT, TDEM), des levés de sismique réflexion et le forage de puits d exploration, pourront alors être utilisés sur les sites les plus prometteurs. Le programme d exploration et les méthodes envisagées sont décrits en détail dans Laroche et Richer-LaFlèche (2006) et dans Laroche et al. (2008). 2. CONTEXTE GÉOLOGIQUE ET TRAVAUX ANTÉRIEURS 2.1. GÉOLOGIE RÉGIONALE La géologie de la région demeure relativement méconnue comparativement à celle de la Gaspésie et n a pas fait l objet d études géologiques détaillées ni de travaux d exploration pour la recherche de gaz et de pétrole, avant que JAG n amorce son programme d exploration. La majeure partie de la propriété est recouverte par les roches dévoniennes de la Formation de Témiscouata, constituée d une succession de roches siliciclastiques (des turbidites comprenant des horizons de shale et de siltstone), de calcaires et de conglomérats (figure 3). Dans la région, la Formation de Témiscouata est juxtaposée aux roches du Groupe de Chaleurs (Silurien inférieur à Dévonien inférieur) et aux roches du Groupe de Cabano (Ordovicien) le long d une faille inverse orientée NE-SO. Les roches du Groupe de Cabano comportent des grès gris, des shales et des conglomérats. L extrémité ouest de la propriété est principalement recouverte des roches cambriennes des groupes de Rosaire et de St-Roch, qui incluent des calcaires et des roches sédimentaires siliciclastiques fines à grossières, dont des shales, des grès et des ardoises. Formation de Témiscouata La Formation de Témiscouata est dominée par la présence de shales gris à gris foncé et de siltstones. Le peu de grès a amené Konstantinovskaya (2008) à conclure que l accumulation des sédiments s est produite à partir d une source distale. Les roches de la Formation de Témiscouata forment un anticlinal régional NE-SO avec de multiples plis mésoscopiques associés (figure 4). Les axes de plis sont sub-horizontaux, de direction NE-SO, et plongent faiblement vers le NE ou le SO. Les plis mésoscopiques sont droits et ouverts près du centre de l anticlinal régional ; ils sont isoclinaux et déjetés à vergence NO près de la faille inverse régionale de Témiscouata. Le clivage qui affecte les roches de la Formation de Témiscouata est subvertical, orienté NE-SO et a été développé pendant le principal épisode de plissement. Des failles inverses conjuguées et une zone de cisaillement dextre NE-SO ont été reconnues dans les roches de la Formation de Témiscouata (Konstantinovskaya, 2008). L épisode de déformation principal est probablement d âge acadien et semblable à celui qui a affecté les roches du Groupe de Fortin, situé plus au NE en Gaspésie. Des veines sub-verticales NE-SO et des fractures normales faiblement pentées vers le SE recoupent le clivage principal et indiquent un épisode tardif d étirement post-dévonien. 12

13 Figure 3. Géologie de la propriété Témiscouata. Notez qu en mars 2010, la propriété a été agrandie et que sa limite est suit présentement la frontière entre le Québec et le Nouveau- Brunswick. 13

14 Figure 4. Grands plis syn-sédimentaires, Formation de Témiscouata, région du lac Témiscouata (affleurement 024, Konstantinovskaya, 2008) TRAVAUX ANTÉRIEURS La géologie de la région du Lac Témiscouata demeure relativement méconnue comparativement à celle du reste de la Gaspésie et peu de travaux d exploration y ont effectués jusqu à ce que JAG n amorce son programme d exploration dans la région. Les levés géophysiques de surface (magnétométrique et de conductivité électrique) effectués en 2007 pour le compte de JAG ont révélé que certains secteurs de la propriété (Cabano, Packington, Lac Squatec et Réserve faunique de Rimouski) présentaient un nombre élevé d anomalies magnétiques ponctuelles intéressantes et d anomalies mixtes, qui superposent un haut magnétique et une faible conductivité électrique. Étant donné que ces anomalies ponctuelles pourraient correspondre à des zones marquées par des suintements d hydrocarbures, JAG a concentré dans ces secteurs, la majeure partie des levés pédogéochimiques multidisciplinaires effectués en 2008 et en 2009 et qui comprenaient, entre autres, l analyse des composantes C1-C4 des hydrocarbures présents dans le sols («soil gas survey»). Le premier levé pédogéochimique de reconnaissance effectué en 2008 a montré la présence de fortes anomalies en éthane (C2), propane (C3) et butane (C4) dans les sols des municipalités de St-Eusèbe et de Packington, près des zones où des anomalies magnétiques ponctuelles avaient été identifiées, et dans la partie nord de la ZEC Owen. 14

15 Les rapports méthane/propane et méthane/éthane obtenus suggèrent que les gaz échantillonnés dans les sols de la région sont vraisemblablement de dérivation thermogénique et que leur source pourrait être constituée de condensats ou de gaz secs. En 2009, des levés pédogéochimiques plus détaillés ont confirmé la présence des anomalies identifiées en 2008 (Richer-Laflèche, 2009). De plus, le levé de 2009 a permis de faire les observations suivantes : - Dans la région de St-Eusèbe, les concentrations en éthane deviennent élevées et très hautement anomaliques à l approche de la faille du Témiscouata, marquée par une dépression topographique et un changement de grain tectonique. Du côté sud-est de la faille, la densité spatiale des anomalies augmente rapidement au-dessus des roches sédimentaires dévoniennes de la Formation de Témiscouata et ce, jusqu à la trace axiale de l anticlinal régional. - Les rapports éthane/propane des échantillons de gaz prélevés dans les sols suggèrent la présence d hydrocarbures pouvant contenir de l huile ou des condensats. Bien que ce résultat contraste avec le degré relativement élevé de maturation thermique de la matière organique contenue dans les roches sédimentaires de cette partie des Appalaches (e.g. Bertrand et al., 2010), les proportions de propane et de butane sont trop élevées pour que les hydrocarbures (C1 à C4) proviennent d une source n ayant produit que des gaz secs. Cette observation nous amène à nous questionner sur la nature des roches sédimentaires présentes sous les nappes de roches dévoniennes qui pourraient être moins évoluées et avoir été plus propices à la génération d hydrocarbures. En 2009, JAG a aussi réalisé un levé radiométrique régional dans plusieurs zones d intérêt (St-Eusèbe, Packington, Notre-Dame-du-lac, St-Jean-de-la-Lande, Dégelis et St-Marc-du-lac-long). Ces levés ont permis d identifier de fortes anisotropies correspondant à des domaines géochimiques distincts, qui sont le reflet de contrastes lithologiques entre les différentes unités de roches sédimentaires. Les anomalies radiométriques identifiées se superposent localement aux anomalies pédogéochimiques et montrent des enrichissements en eu et en K, qui pourraient avoir été provoqués par des suintements d hydrocarbures dans les sols. De façon générale, les abondances en eu augmentent en passant des roches cambro-ordoviciennes situées au NO de la faille régionale du Témiscouata vers les roches dévoniennes situées au SE de la structure régionale, les plus fortes anomalies en eu ayant été observées dans la partie sud de l anticlinal du Témiscouata, dans les régions de Dégelis et de St-Jean-de-la-Lande. Le levé gravimétrique effectué pour JAG au printemps 2009 (Richer-Laflèche, 2009) a montré que les principales anomalies pédogéochimiques sont concentrées dans une zone située au-dessus d un important creux gravimétrique. D ailleurs, les plus fortes concentrations en éthane ont été obtenues dans les sols situés au-dessus de la partie la plus négative de la principale anomalie de Bouguer de la région. Ce creux gravimétrique pourrait s expliquer par la présence de roches de plus faible densité et pourrait être causé par l épaississement de la séquence de roches sédimentaires au-dessus du socle précambrien ou encore, bien que cela reste à démontrer, par la présence locale de roches sédimentaires plus poreuses. 15

16 En 2009, JAG a aussi effectué des analyses géochimiques et des analyses Rock Eval sur une centaine d échantillons de roches sédimentaires, principalement des shales et des siltstones provenant de la Formation de Témiscouata et du Groupe de Rosaire, prélevés sur des affleurements de surface au cours d un échantillonnage de reconnaissance réalisé en Le présent rapport fait suite à ce premier échantillonnage lithologique. 3. TRAVAUX D EXPLORATION DE L AN 4 La première phase du programme d exploration de JAG vise à vérifier le potentiel pétroligène des roches sédimentaires présentes et à déterminer si les conditions géologiques générales ont rendu possible l accumulation d hydrocarbures sur la propriété. La phase 1 prévoit ainsi la réalisation d études géologiques de base et l identification des zones d intérêt. Les travaux rapportés dans ce qui suit s inscrivent dans la quatrième année du programme d exploration. Ils visaient à compléter le premier échantillonnage de reconnaissance effectué en 2008 (Camiré et Richer-Laflèche, 2009) et consistaient à vérifier le potentiel pétroligène des roches sédimentaires, prélevées dans la partie est de la propriété. Ces travaux comprennent : - l échantillonnage de reconnaissance des séquences sédimentaires affleurant sur la propriété le long des principaux chemins d accès; - les analyses géochimiques (majeurs et traces) des roches sédimentaires; - l analyse de la maturation thermique de la matière organique des roches sédimentaires; - l analyse des minéraux argileux et des carbonates par spectrométrie de réflectance diffuse. L ensemble des travaux de cette quatrième année d exploration ont été concentrés dans la partie est de la propriété Témiscouata (i.e. ZEC Owen, Grand Lac Squatec et réserve faunique de Rimouski) et ils comptent, en plus de ceux présentés dans ce rapport : - un levé gravimétrique et un levé radiométrique mobile régional; - un levé pédogéochimique de type «soil gas»; - un levé électromagnétique Promis-10 et un levé de résistivité électrique ABEM- LS plus détaillés dans les secteurs où le levé pédogéochimique de reconnaissance a montré des anomalies de gaz naturel, i.e. les secteurs du Pain de Sucre et du lac Ango, dans la ZEC d Owen. De plus, un levé de résisitivité électrique ABEM-LS et un levé d induction électromagnétique Promis-10 ont été effectués sur la montagne de St-Eusèbe et au sud de l église de cette municipalité, situées dans la partie ouest de la propriété ÉCHANTILLONNAGE DE RECONNAISSANCE DES ROCHES SÉDIMENTAIRES AFFLEURANT SUR LA PROPRIÉTÉ TÉMISCOUATA L échantillonnage a été effectué en novembre 2009 dans la partie est de la propriété située au sud et au nord-est du Grand Lac Squatec. Environ 70 échantillons provenant de la formation de Témiscouata ont été prélevés sur la propriété dans la ZEC Owen et dans la Réserve de Rimouski. Des analyses d une quinzaine d échantillons du Groupe 16

17 de Chaleurs, prélevés à proximité de la propriété par Richer-Laflèche dans le cadre d un projet de recherche universitaire, sont aussi examinées dans ce rapport. Compte tenu du temps alloué et du peu de précision des cartes géologiques disponibles, l échantillonnage a été limité aux zones d affleurement situées en bordure des principaux chemins d accès. La localisation précise des échantillons et leur description sont présentées au figures 5 et 6 et à l annexe 1. Figure 5. Localisation des échantillons prélevés dans la région du Grand Lac Squatec. 17

18 Figure 6. Localisation des échantillons prélevés dans la partie nord-est de la propriété Témiscouata, au nord-est du Grand Lac Squatec. Groupe de Chaleurs Selon la carte géologique régionale publiée par le MRNF, les affleurements où ont été prélevés les échantillons 13 à 25 feraient partie du Groupe de Chaleurs (figure 5). Des calcaires impurs, localement très fossilifères et comprenant des quantités variables de matériel détritique, sont exposés le long du chemin principal de la ZEC Owen, où ils sont en contact avec des roches détritiques, dont des grès arkosiques (figure 9), des mudstones et des siltstones (figure 7). Les calcaires exposés dans ce secteur montrent des nodules et des structures concentriques bien visibles rappelant des stromatopores. Ils semblent avoir fait partie d un complexe récifal (figures 7, 8, 10, 11 et 12) et possiblement de la longue barrière récifale qui aurait bordé la marge du plateau continental à la fin du Silurien (e.g. Dansereau et Bourque, 2001). L état actuel des connaissances géologiques dans ce secteur ne nous permet pas de conclure qu il s agit bien de roches du Groupe de Chaleurs. Toutefois, il est intéressant de noter la présence de ces calcaires poreux et de ces grès sous les roches de la Formation de Témiscouata puisqu il a été démontré ailleurs que ce type de roches peut constituer un piège potentiel pour d éventuels hydrocarbures. 18

19 Figure 7. Contact entre des calcaires noduleux du Groupe de Chaleurs et des roches sédimentaires détritiques sus-jacentes, également riches en carbonates (i.e. 11 % à 22 %pd CaO dans les échantillons de roches détritiques de l affleurement T015). Figure 8. Calcaire noduleux du Groupe de Chaleurs exposé le long du chemin d accès principal de la ZEC Owen. Ce calcaire impur contient 45 %pd CaO et 12 %pd SiO 2. 19

20 Figure 9. Grès arkosique du Groupe de Chaleurs, exposé le long du chemin principal d accès de la ZEC d Owen. Ces grès contiennent 76 %pd SiO 2 et 13 %pd Al 2 O 3. 20

21 Figure 10. Calcaire du Groupe de Chaleurs exposé le long du chemin d accès principal de la ZEC Owen. Notez les structures concentriques rappelant celles de stromatopores (aussi visibles en coupe sur la figure 8). 21

22 Figure 11. Calcaire du Groupe de Chaleurs. Les structures concentriques rappellent celles des stromatopores; la figure montre les deux faces d un même échantillon (T017B). Ce type de calcaire impur contient 42 pd% CaO et 24 pd% SiO 2. 22

23 Figure 12. Calcaire noduleux fossilifère du Groupe de Chaleurs, montrant des clastes de calcaire, dans une matrice semi-détritique (échantillon scié provenant de l affleurement T024). Les analyses chimiques de cet échantillon montrent bien le caractère impur du calcaire qui contient 32 %pd CaO, 29 %pd SiO 2 et 5%pd Al 2 O 3. Formation de Témiscouata La majeure partie de la propriété est recouverte par les roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata (Dévonien inférieur à moyen). Les échantillons recueillis comprennent des shales gris à noirâtres (figure 13) et des siltstones localement carbonatés ainsi que des shales calcareux. La stratification des roches est bien visible, les strates, finement litées, étant formées d une alternance de shales plus foncés et de siltstones plus clairs. Les sédiments plus grossiers, grès ou microconglomérats, sont plutôt rares. Étant donné que le but premier de l échantillonnage était la réalisation d analyses Rock Eval, les horizons de shales les plus fins et les plus foncés ont été préférentiellement échantillonnés. Les roches sédimentaires à grain fin de la Formation de Témiscouata indiquent que la sédimentation s est produite dans un bassin situé en milieu distal, éloigné de la source de matériel détritique, probablement situé à la base du talus continental. 23

24 Figure 13. Shale de la Formation de Témiscouata exposé dans la Réserve faunique de Rimouski. Dans la ZEC Owen, les roches sédimentaires sont fortement clivées et la foliation S 1 orientée NE-SO est généralement fortement pentée (figure 14). Les calcaires et les grès du Groupe de Chaleurs, peu déformés, le deviennent progressivement à l approche de la faille les séparant de la Formation de Témiscouta. Figure 14. Distribution de la foliation S 1 mesurée sur des affleurements de la ZEC Owen lors de l éhantillonnage de reconnaissance en novembre

25 3.2. GÉOCHIMIE DES ROCHES SÉDIMENTAIRES Géochimie Les élements majeurs ont été analysés aux laboratoires de l INRS-ETE à l aide d un ICP-AES (par fusion alcaline) et les éléments traces à l aide d un ICP-MS. Les analyses élémentaires de C total et de S ont été effectuées à l aide d un système Leco. Toutes les analyses sont présentées à l annexe 2. Éléments majeurs Groupe de Chaleurs. Les roches du Groupe de Chaleurs comprennent des calcaires, des mudstones calcareux et des grès arkosiques. Les calcaires sont plus ou moins impurs et contiennent tous une fraction détritique, tel qu indiqué par leur contenu relativement élevé en silice (SiO 2 : 12 à 53 %pd) et en aluminium (Al 2 O 3 : 0 à 9 %pd). Les trois échantillons de grès contiennent 73 à 88 %pd SiO 2 et 5 à 15 %pd Al 2 O 3. La perte au feu (1-37 %pd) est corrélée au contenu en CaO et à la présence de carbonates (figure 15). Au moins deux échantillons de calcaire (T016 et T017A) et trois échantillons de mudstone calcareux (T15B, T023, T025) présentent des concentrations en MgO (de 4,3 %pd à 12 %pd), qui laissent supposer la présence de dolomite (figure 16). Comme on pouvait s y attendre, puisque des roches non oxydées ont été préférentiellement échantillonnées, les concentrations en soufre sont négligeables et le plus souvent sous la limite de détection. Les contenus en carbone élémentaire total varient de 3,7 %pd à 10,4 %pd dans les calcaires et les mudstones calcareux et sont inférieurs à 1 %pd dans les grès arkosiques. Figure 15. Diagrammes binaires des contenus en éléments majeurs rapportés en fonction des contenus en silice (SiO 2 ) ou en calcium (CaO), roches sédimentaires du Groupe de Chaleurs. 25

26 Figure 16. Diagramme ternaire (CaO-MgO Fe 2 O 3 T ) (%pd) illustrant la composition en carbonates des échantillons. On notera qu à la différence des roches de la Formation de Témiscouata, plusieurs échantillons de calcaire et de mudstone calcareux du Groupe de Chaleurs montrent des proportions variables de dolomite (indiquées par les flèches), mais qu il reste à déteminer si celleci est d origine hydrothermale ou syn-sédimentaire. Formation de Témiscouata. Les échantillons de la Formation de Témiscouata contiennent de 50 à 88 %pd SiO 2, de 5 à 18 %pd Al 2 O 3 et 1 à 3 %pd K 2 O (figure 17). Les fortes corrélations positives entre Al 2 O 3 et TiO 2 (r = 1) et Al 2 O 3 et K 2 O (r = 1) indiquent que ces éléments sont associés à la phase détritique. Les fortes corrélations positives entre K 2 O et Ba, Al 2 O 3, Th et Rb (r = 1) indiquent que l abondance de ces éléments est d abord contrôlée par la présence d illite, dont les proportions dans les roches varient de 10 % à 36 % selon les résultats du calcul de la minéralogie normative. Les concentrations en soufre sont négligeables et le plus souvent sous la limite de détection. Le contenu en carbone élémentaire total varie de 1 %pd à 5 %pd dans la quinzaine d échantillons de shale calcareux et de shale carbonaté. Il est inférieur à 1 %pd dans les autres échantillons. 26

27 Figure 17. Diagrammes binaires des contenus en éléments majeurs rapportés en fonction des contenus en silice, roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata. Altération (weathering) Formation de Témiscouata. La corrélation positive modérée entre Al 2 O 3 et Na 2 O dans les roches de la Formation de Témiscouata (r = 0,4) suggère une certaine mobilité du Na, corroborée par les diagrammes d altération chimique (weathering) présentés aux figures 18 et 19. Les contenus en Na 2 O (1,8 ± 0,4 %pd) et en K 2 O (2,4 ± 0,7 %pd) suggèrent que les roches sources ont subi de l altération chimique (weathering) faible à modérée, tout comme la forte corrélation positive entre Al 2 O 3 et K 2 O (r = 1), qui suggère que les argiles présentes dans les roches sédimentaires du Témiscouata sont relativement peu altérées, et les valeurs modérées de l indice d altération (CIA; figure 18). 27

28 Près du tiers des échantillons de la Formation de Témiscouata sont carbonatés (figures 18, 19 et annexe 2). Dans certains échantillons, cette carbonatation se superpose au weathering, mais il semble aussi que la carbonatation puisse être syn-sédimentaire dans les horizons formés par les shales calcareux de la Formation Témiscouata, qui affleurent au nord du Grand Lac Squatec. La forte corrélation positive entre CaO et la perte au feu (r = 1) suggère que celle-ci comporte une forte proportion de CO 2 et que la présence de calcium est d abord reliée à celle des carbonates. D ailleurs, on notera aussi la forte corrélation négative entre CaO et tous les autres éléments majeurs (tableau 2) à l exception de MnO, ce qui est le reflet d un processus de dilution par ajout de carbonates. Tableau 2. Matrice de corrélation éléments majeurs roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata (61 échantillons). SiO 2 TiO 2 Al 2 O 3 T Fe 2 O 3 MnO MgO CaO Na 2 O K 2 O P 2 O 5 PAF SiO 2 1,0 TiO 2 0,0 1,0 Al 2 O 3-0,1 1,0 1,0 T Fe 2 O 3 0,0 0,9 1,0 1,0 MnO 0,1-0,1-0,1 0,1 1,0 MgO -0,3 0,9 0,9 0,9 0,0 1,0 CaO -0,6-0,8-0,7-0,8 0,0-0,5 1,0 Na 2 O 0,1 0,5 0,4 0,4-0,2 0,3-0,4 1,0 K 2 O -0,2 0,9 1,0 0,9 0,0 0,9-0,7 0,2 1,0 P 2 O 5 0,0 0,7 0,8 0,8 0,2 0,7-0,6 0,3 0,7 1,0 PAF -0,7-0,7-0,6-0,7-0,1-0,4 1,0-0,4-0,5-0,5 1,0 PAF : perte au feu. Figure 18. Diagramme de la perte au feu (PAF), représentative du contenu en éléments volatils, en fonction de l indice d altération chimique (CIA = 100*Al 2 O 3 /[Al 2 O 3 +CaO+Na 2 O+K 2 O] moléculaire ) de Nesbitt et Young (1982). L indice CIA est un indicateur du degré d altération chimique des roches de la région source des sédiments. Les valeurs élevées (> 90) indiquent un fort degré de weathering; les valeurs de 50 et moins suggèrent que les roches sources n ont pas subi de weathering, mais le lecteur notera que ces valeurs peuvent être faussées par la carbonatation (i.e. lorsque PAF > 5 %pd). 28

29 Groupe de Chaleurs. La large proportion de carbonates dans les roches sédimentaires du Groupe de Chaleurs et son effet de dilution sur les autres éléments majeurs masquent la signature géochimique du weathering de la fraction détritique présente dans les roches calcareuses. Le calcul de l indice d altération CIA est peu approprié pour ce type de roches, néanmoins les roches calcareuses du Groupe de Chaleurs ont été rapportées sur la figure 18 à titre de comparaison. Notons par ailleurs que les quelques échantillons de grès arkosique analysés semblent avoir subi un weathering plutôt faible (CIA = 60; figure 18). Figure 19. Diagramme ternaire (Al 2 O 3 -[CaO+Na 2 O]-K 2 O moléculaire ) illustrant le weathering normal plutôt modéré (i.e. compositions ignées, riches en plagioclase s altérant en illite) des roches sources des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata et du Groupe de Chaleurs sur lequel se superpose de la carbonatation tardive (carbonates biogéniques ou métasomatiques), dans les mudstones et les shales carbonatés. Toutefois, il ne faut pas confondre cette carbonation tardive avec le caractère calcareux plus vraisemblablement synsédimentaire de certains échantillons de shale et de mudstone situés entre le pôle de la calcite et celui des plagioclases (plag). On notera aussi le caractère arkosique des grès du Groupe de Chaleurs. 29

30 Composition des sédiments d origine Les rapports K 2 O/Al 2 O 3 sont différents pour les feldspaths (0,3 à 0,9) et les argiles (0 à 0,3) et sont un indicateur de la composition des sédiments d origine. Les faibles rapports K 2 O/Al 2 O 3 (0,11 à 0,24) obtenus pour les roches de la Formation de Témiscouata indiquent que les sédiments d origine étaient riches en argiles et que l illite était vraisemblablement dominante parmi ces argiles. Les rapports K 2 O/Al 2 O 3 suggèrent aussi que des roches volcaniques mafiques (basaltes ou andésites) ont pu être présentes dans la région source des sédiments. Le titane est principalement concentré dans les phyllosilicates, l ilménite et le rutile et moins abondant dans les roches felsiques que dans les roches mafiques. Les contenus en TiO 2 modérément élevés (moy = 0,8 %pd), laissent supposer que les roches sources des sédiments étaient relativement peu évoluées. La forte corrélation positive, observée entre les contenus en TiO 2 et Fe 2 O 3 (r = 0,9), suggère la présence d ilménite dans les roches sources, probablement déstabilisée par la suite en exsolutions de rutile et de magnétite (transformée en oxydes de fer). De fortes corrélations positives sont aussi observées entre TiO 2 et K 2 O (r = 0,9), TiO 2 et Al 2 O 3 (r = 1) et Al 2 O 3 et Fe 2 O 3 (r = 0,9) et indiquent que de l ilménite était vraisemblablement associée aux argiles fines de la portion détritique. Les rapports La/Sc, Th/Sc et Th/Cr sont significativement différents dans les roches felsiques et basiques et sont de bons indicateurs de la composition de la source des sédiments. Ces rapports suggèrent que la source des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata était de composition intermédiaire, probablement des séquences de roches sédimentaires siliciclastiques plus anciennes, elles-mêmes dérivées d une source mixte composée de roches de la croûte continentale supérieure et de roches volcaniques basaltiques ou andésitiques. Toutefois, les rapports Th/Sc et La/Sc des roches du Groupe de Chaleurs semblent indiquer une source plus felsique que celle des roches de la Formation de Témiscouata. Les spectres des terres rares des roches de la Formation de Témiscouata, tout comme ceux du Groupe de Chaleurs sont peu différenciés par rapport au shale-type nordaméricain de Gromet (1984) (figure 20). Notons toutefois que les spectres des roches du Groupe de Chaleurs sont caractérisés par une anomalie négative en Eu, qui semble indiquer que les sédiments du Groupe de Chaleurs ont pu être dérivés d une source en bonne partie granitique ou rhyolitique. Th/Sc La/Sc Th/Cr 1 Selon Cullers (1994, 2000). Chaleurs Témiscouata Roches felsiques 1 Roches mafiques 1 0,63-6,24 0,47-0,70 0,84-20,5 0,05-0,22 2,84-12,18 1,73-2,81 2,5-16,3 0,43-0,86 0,07-0,15 0,01-0,08 0,13-2,7 0,018-0,046 30

31 Figure 20. Spectres des terres rares normalisées aux valeurs du North American Shale Composite de Gromet (1984). Les roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata sont peu différenciées par rapport au shale-type du continent nord-américain (NASC). Toutefois, les spectres des roches du Groupe de Chaleurs montrent des anomalies négatives en Eu et une différenciation un peu plus prononcée que celles du Témiscouata, ce qui suggère que leur fraction détritique provient d une source plus felsique contenant, entre autres, des granites ou des rhyolites. On note aussi, dans les deux types de roches, un effet de dilution causé à la fois par l augmentation des teneurs en silice dans les siltstones par rapport aux shales et des teneurs en carbonates dans les roches carbonatées par rapport à celles qui ne le sont pas. Figure 21. Diagrammes ternaires La-Th-Sc et Th-Sc-(Zr/10) de discrimination de l environnement géodynamique de déposition des sédiments selon Bhatia et Crook (1986). Sur ces deux diagrammes, la composition chimique des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata se situe dans le champ des arcs insulaires continentaux ou à proximité de ce dernier, alors que les roches détritiques du Groupe de Chaleurs tombent plus près du champ des marges continentales (passive ou active). Bien que ce type de diagramme a été développé pour discriminer des roches sédimentaires détritiques et non pour des calcaires, l ajout de carbonates dans une roche détritique ne change pas les rapports des éléments Th, Sc, Zr et La. 31

32 Environnement géodynamique de sédimentation L environnement géodynamique de sédimentation est souvent établi à l aide des contenus en éléments traces des roches sédimentaires. Ainsi, on constate à la figure 21 que la composition des roches sédimentaires de la Formation de Témiscouata tombe dans le champ des arcs insulaires continentaux sur les diagrammes ternaires La-Th-Sc et Th-Sc-(Zr/10) de Bhatia et Crook (1986). Cette interprétation est compatible avec la présence de volcanisme bimodal dans les roches dévoniennes de la Gaspésie, situées plus au nord-est (ex : Dôme de Lemieux, monts Lyell et Tuzo) et dans les roches dévoniennes (inférieur) situées au sud-ouest (Cantons de l Est). Toutefois, la composition des roches détritiques du Groupe de Chaleurs (mudstone calcareux et grès arkosique) semble indiquer une source plus felsique et un environnement de sédimentation différent, plus près d une marge continentale (active ou passive; figure 21) Analyse en composantes principales Les principaux résultats de l analyse en composante principale sont présentés aux figures 22 et 23, où les éléments chimiques (les variables) sont regroupés en fonction des axes F1 et F2 et les échantillons sont projetés dans l espace de ces variables. Ce mode de présentation permet de regrouper des échantillons ayant des caractéristiques géochimiques communes (ex. shales carbonatés ou non). Groupe de Chaleurs. La variabilité exprimée par les axes F1 et F2 décroît rapidement; elle est maximale pour F1 (64% sur la figure 22 et 61% sur la figure 23) et beaucoup plus faible pour F2 (16% sur la figure 22 et 15% sur la figure 23) (7 %). Cette forte diminution de la variabilité explique pourquoi les axes d ordre supérieur à F2 n ont pas été retenus. La figure 22 montre clairement le regroupement des variables CaO, S et PAF 2 dans le même cadran (valeurs F 1 négatives), qui suggère que la perte au feu est dominée par la présence de CO 2 (et non pas de H 2 O) 3. De la même façon, on observe un regroupement des variables SiO 2, K 2 O, Na 2 O, Al 2 O 3 et des variables TiO 2, Fe 2 O 3 et P 2 O 5, les premiers étant vraisemblablement associés à la fraction détritique, riche en feldspaths et les seconds à des minéraux détritiques accessoires comme du rutile et de l apatite, communs dans les grès. Les corrélations entre les autres éléments sont peu significatives. On notera par ailleurs que le MgO n est pas projeté à proximité des variables normalement associées à la fraction détritique. Il ne semble donc pas strictement contrôlé par la portion silicilastique argileuse et pourrait être associé à un processus de dolomitisation. Le regroupement des éléments traces sur la figure 23 montre clairement que le Sr est associé à la perte au feu et donc aux carbonates. Tous les autres éléments traces sont regroupés à proximité les uns des autres suggérant que les roches ont été peu affectées par des processus d altération secondaire métasomatique (faible mobilité). 2 PAF : perte au feu. 3 Il y a près de 44% de CO 2 dans la calcite et 48% de CO 2 dans la dolomite. 32