Localisation
La mine Mattagami Lake se trouve dans le nord-ouest du Québec, dans la région administrative du Nord-du-Québec, à proximité de la ville de Matagami. Le rapport géologique RG 137 du ministère des Richesses naturelles situe la concession minière no 458 à environ deux milles (un peu plus de trois kilomètres) au sud-est du lac Watson.
Le gisement appartient au camp minier de Matagami, un district de sulfures massifs qui regroupe plusieurs gisements de zinc et de cuivre découverts à partir de la fin des années 1950. Le nom de la mine conserve la graphie ancienne « Mattagami », avec deux « t », tandis que la ville et le lac portent aujourd'hui le toponyme officiel « Matagami ».
Sur le plan géologique, le camp de Matagami occupe le centre volcanique le plus septentrional de la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, elle-même comprise dans la Province du Supérieur, le vaste noyau archéen du Bouclier canadien. Le secteur est recouvert en grande partie de dépôts quaternaires et de tourbières, ce qui limite les affleurements et explique le rôle déterminant de la géophysique dans l'exploration de la région.
Découverte et exploitation
Découverte (1957)
Le gisement a été découvert en juin 1957, à la suite du repérage d'une anomalie géophysique, puis de forages d'exploration qui ont recoupé des sulfures massifs. Cette découverte a déclenché une intense activité de jalonnement et d'exploration dans la région, qui a mené à l'identification d'autres gisements dans le camp de Matagami.
Mise en valeur (1959-1963)
Le développement de la mine et la construction du concentrateur ont commencé en 1959. L'exploitation et le traitement du minerai ont débuté en 1963, année associée à la naissance de la ville de Matagami, établie pour loger la main-d'œuvre minière.
Exploitation (1963-1988)
La mine a d'abord été exploitée en souterrain. Une fosse à ciel ouvert a été ouverte en 1970 pour extraire une partie du minerai situé près de la surface. L'exploitation a pris fin en 1988, après l'épuisement des réserves.
Après la fermeture
Après 1988, le concentrateur de Matagami a continué de fonctionner en traitant du minerai provenant d'autres gisements de la région. Ces installations sont aujourd'hui associées aux activités de Glencore à Matagami.
Cadre géologique
Le gisement Mattagami Lake s'inscrit dans une séquence volcanique archéenne de la sous-province de l'Abitibi. Le camp de Matagami se caractérise par deux grands ensembles volcaniques :
- le Groupe de Watson Lake, composé principalement de roches felsiques, surtout des rhyolites ;
- le Groupe de Wabassee, formé surtout de roches volcaniques mafiques, qui le recouvre.
Entre ces deux ensembles s'intercale un horizon repère mince, la Tuffite clé (en anglais Key Tuffite), un niveau de roches chimiques et volcanoclastiques qui marque une période d'accalmie volcanique et d'activité hydrothermale. La plupart des gisements de sulfures massifs du camp se trouvent au contact de cet horizon ou à proximité.
Le gisement Mattagami Lake est encaissé dans les rhyolites du Groupe de Watson Lake, près de leur sommet, immédiatement sous la Tuffite clé. Cette position stratigraphique en fait un exemple type des gisements du camp et a orienté l'exploration régionale : la recherche de nouveaux gisements a longtemps consisté à suivre l'horizon de la Tuffite clé.
Les roches du secteur ont été plissées et ont subi un métamorphisme régional au faciès des schistes verts, qui a recristallisé les minéraux d'origine sans effacer l'essentiel des relations stratigraphiques entre le gisement et ses roches encaissantes.
Minéralisation
Le minerai de la mine Mattagami Lake est un mélange de sulfures et de minéraux non métalliques. Les principaux minéraux métalliques sont :
| Minéral | Composition | Intérêt |
|---|---|---|
| Pyrite | sulfure de fer | minéral de gangue sulfurée |
| Pyrrhotite | sulfure de fer | minéral de gangue sulfurée |
| Sphalérite | sulfure de zinc | principal minerai de zinc |
| Chalcopyrite | sulfure de cuivre et de fer | principal minerai de cuivre |
| Magnétite | oxyde de fer | minéral accessoire |
L'argent et l'or sont récupérés comme sous-produits. Les teneurs en sphalérite et en chalcopyrite varient d'une partie à l'autre du gisement, ce qui se traduit par une zonation métallique typique des gisements de sulfures massifs volcanogènes : les zones riches en cuivre tendent à se concentrer dans la partie inférieure et dans le conduit nourricier, et les zones riches en zinc dans la partie supérieure de la lentille.
Le gisement comprend deux principaux corps minéralisés. Les compilations géologiques publiées en rapportent des estimations historiques de tonnage et de teneur, qui varient selon la date et l'auteur ; elles ne correspondent pas à des réserves actuelles, la mine étant épuisée depuis 1988.
Le gisement a également fait l'objet d'études sur la minéralogie et la géochimie des terres rares, qui ont servi à caractériser le comportement de ces éléments lors de l'altération hydrothermale.
Genèse
Le gisement Mattagami Lake est interprété comme un sulfure massif volcanogène formé en milieu sous-marin à l'Archéen. Selon ce modèle, de l'eau de mer réchauffée par l'activité magmatique a circulé dans les roches volcaniques, lessivant des métaux, puis est remontée le long de conduits pour décharger ces métaux sur le fond marin ou juste sous celui-ci, où les sulfures ont précipité.
Plusieurs éléments étayent cette interprétation :
- la position du gisement au sommet d'un empilement de rhyolites, sous un horizon chimique (la Tuffite clé) qui représente une période de faible activité volcanique propice à l'accumulation des sulfures ;
- la présence, dans les roches sous-jacentes au gisement, d'une zone d'altération hydrothermale (chloritisation et séricitisation) correspondant à l'ancien conduit des fluides minéralisateurs ;
- la zonation des métaux, du cuivre vers le zinc, de la base vers le sommet.
Le métamorphisme régional au faciès des schistes verts est postérieur à la formation du gisement. Il a transformé les minéraux d'altération d'origine en assemblages métamorphiques, principalement à chlorite et à séricite, sans modifier fondamentalement la géométrie du gisement.
Par la clarté de son contexte stratigraphique, la mine Mattagami Lake est souvent citée comme gisement de référence pour le camp de Matagami et pour les sulfures massifs volcanogènes de l'Abitibi.
Héritage
La découverte et la mise en exploitation de la mine Mattagami Lake ont directement conduit à la fondation de la ville de Matagami, au début des années 1960. La ville est devenue un pôle de services à l'entrée du territoire de la Baie-James, et son rôle s'est accru avec les grands travaux hydroélectriques et la construction de la route de la Baie-James.
Le concentrateur construit pour la mine a survécu à sa fermeture. Il a continué de traiter le minerai d'autres gisements du camp, ce qui a prolongé l'activité minière régionale bien au-delà de 1988.
Sur le plan scientifique, la mine a fourni une abondante documentation géologique, notamment dans les rapports du ministère québécois responsable des ressources naturelles, comme le rapport géologique RG 137 consacré à la géologie et aux gisements de sulfures de la région de Matagami. Ces travaux, conservés dans le Système d'information géominière du Québec (SIGÉOM), demeurent une référence pour l'exploration des sulfures massifs dans le nord de l'Abitibi.