Geochemistry of drift over the Precambrian Grenville Province, southeastern Ontario and southwestern Quebec

Approximately 2500 samples of till and related sediments have been collected over the Frontenac Arch and adjacent areas of southeastern Ontario and southwestern Quebec. Although the primary objective of the sampling was to map components in the overburden that might be related to sensitivity of the terrain to the effects of acid rain, the data can be applied also to mineral exploration in the area. The <2vmfraction of the samples was analyzed for 14 trace and minor elements. Dispersal of these and other mineralogical components can be related to eflects of glacial transport, composition of underlying bedrock, sediment facies sampled, or degree of weathering. Arsenic, for example, is enriched in an area where mining of arsenical gold was carried out in southeastern Ontario. 7he area of arsenic enrichment is larger than that underlain by arsenic-bearing bedrock as a result of glacial dispersal of arsenicrich detritus. Concentrations of copper and chromium, for example, are consistently and uniformly low and high, respectively, in glaciomarine silty clay along the Ottawa and Gatineau valleys, compared to concentrations in the till cover in adjacent highland areas of southwestern Quebec. The mean concentrations in glaciofluvial and highly weathered till samples are markedly higher than those in unweathered to slightly weathered till. 7his likely reflects the presence of weathering products with high exchange capacities in the clay-sized fraction of these samples. Carbonate analyses of till demonstrate that the physical nature of source outcrops signijcantly influences glacial erosion processes. Carbonate minerals derived from horizontal beak of unmetamorphosed Paleozoic limestone northeast of the Frontenac Arch, have been transported southwestward onto the Canadian Shield, effectively diluting the compositional signature of underlying bedrock for over 70 km down-ice from their source areas. In contrast, massive marble outcrops produced very small and weak dispersal trains. Environ 2500 tchantillons de till et de sbdiments connexes ont kt6 prtlevks dam 1 'arche de Frontenac et les zones adjacentes du sud-est de llOntario et du sud-ouest du Qukbec. M2me si l'objectifpremier de l'kchantillonnage ttait de cartographier des tfltfments des morts-terrains qui pourraient &re litfs a la sensibilitt du terrain aux effets des prkcipitations acides, les donntfes peuvent aussi sewir aux travaux d'exploration des mintraux duns la rkgion. Quatorze dkments accessoires et en traces ontktk dosks dans la fraction < 2pm des kchantillons. Leur dispersion et celle d'autres kltments mintralogiques peuvent 2tre assocites aux effets du transport glaciaire, h la composition du socle sous-jacent, aux faci2s skdimentaires tchantillonnks ou au degrtd'alttration. Par exemple, l'arsenic est enrichi dans une zone du sud-est de L'Ontario ou de l'or arsknical a t t t exploit&. LA zone d'enrichissement de l'arsenic est plus ttendue que celle qui repose sur un socle arstnifire suite 6 la dispersion par les glaciers de dktritus riches en arsenic. Par exemple, les concentrations de cuivre et de chrome sont systkmatiquement et uniformtment faibles et tlevtfes, respectivement, ' Geological Survey of Canada 601 Booth Street, Ottawa, Ontario, Canada dans l'argile limoneuse d'origine glaciomurine, dans les vall&es de 1'Outaouais et de la Gatineau par rapport aux concentrations ahm la couverture de till dans les hautes terres adjacentes du sud-ouest du Qukbec. Les concentrations moyennes dans les &chantillons de till glaciojluvial et trts alttfrk sont nettement plus dlevkes que celles du till lkgtrement ou aucunement altdrk. Ce phdnom2ne indique vraisernblablement la prdsence de produits d'altkration ci capacitks d'dchange flevkes dans la fraction granulom6trique argileuse de ces4chantillons. Le dosage du contenu en carbonates des tills r&v2le que la nature physique des afleurements m2res injlue considdrablement sur les processus dlt?rosion glaciaire. Les mintfraux carbonattfs provenant de couches horizontales de calcaire palkozoique non mdtamorphiskdans le nord-est de 1 'arche de Frontenac ont kt6 transpoflks par les glaces vers le sud-ouest sur le Bouclier canadien, diluant la signature, en termes de composition, du socle sous-jacent surplus de 70 km en amont de leurs sources. Par contre, des afleurements de marbre massif ont produit des traintfes de dispersion tr6s petites et tr2s fragiles.