L'Arctique canadien
Le projet T-MARS est axé autour de l'étude des chapeaux de fer dans le pergélisol de la région de White Glacier sur l'île Axel Heiberg au Nunavut (figures 1 et 2), en tant qu'analogues aux chapeaux de fer sur la planète Mars qui peuvent être liés à des systèmes paléo-hydrothermaux. Les objectifs du projet comprennent entre autres:
- L'identification et la cartographie des chapeaux de fer à l'échelle régionale en utilisant des images satellitaires à haute résolution
- Des analyses en laboratoire pour approfondir la connaissance de la composition et des biosignatures des échantillons prélevés lors des travaux de terrain
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Parcourez notre carte interactive pour visualiser plusieurs données géospatiales d'intérêt dans notre région d'étude sur l'île Axel Heiberg ou dans l'Archipel Arctique canadien. Ces données sont quelques-unes de celles utilisées par nos étudiants et étudiantes à la maîtrise!
Vous pourrez visualiser :
- Des cartes géologiques
- Des images satellitaires à haute résolution spatiale
- Des données topographiques (relief ombré, pente)
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Aperçu de la carte interactive.
Contexte géologique de l'Archipel Arctique canadien
Les chapeaux de fer sont des dépôts de surface hautement altérés et riches en fer. Sur Terre, ces dépôts se forment dans une large gamme de contextes géologiques, mais les affleurements ont généralement une taille de quelques mètres à kilomètres. Les chapeaux de fer qui reposent sur le pergélisol dans les régions de végétation clairsemée de l'Arctique canadien sont des laboratoires naturels pour l'étude des sulfates et des oxydes de fer identifiés sur Mars [1,2]. Une étude récente des chapeaux de fer dans deux régions différentes de l'Archipel Arctique canadien, soit les îles Victoria et Axel Heiberg (figure 1) suggère une origine complexe pour les dépôts qui se forment dans un environnement de pergélisol [3,4]. Un aspect clé de l'étude était l'identification et la cartographie des chapeaux de fer à l'aide de l'imagerie satellitaire WorldView-2.
Sur les îles Victoria et Axel Heiberg, la cartographie régionale des intrusions ignées en place dans la Grande Province Ignée (LIP, Large Igneous Province) a conduit à la découverte de chapeaux de fer [2]. Localement, la morphologie et la stratigraphie des chapeaux de fer varient considérablement, mais leur minéralogie comprend toujours de la goethite, de la jarosite, du gypse et de la silice [5]. Ces minéraux d'altération ont également été identifiés sur Mars, depuis des instruments en orbite ou basés sur des astromobiles (rovers) [6]. À l'échelle locale sur la planète Mars, la découverte de sédiments riches en sulfate par les astromobiles (rovers) d'exploration ont conduit à un regain d'intérêt pour la jarosite comme étant un indicateur clé de conditions aqueuses acides potentiellement habitables [7].
Figure 1 : Localisation de l'île Victoria (TNO) ainsi que du glacier White Glacier sur l'île Axel Heiberg (NU), dans l'Arctique canadien. Google Earth.
Figure 2 : Localisation de la station de recherche MARS, à proximité de White Glacier. Île Axel Heiberg, Nunavut. Fond de carte : ESRI.
Un site d'étude analogue à la planète Mars
Il est proposé que les minéraux tels que la goethite, la jarosite, le gypse et la silice se sont formés lorsque les systèmes hydrothermaux étaient actifs. L'association potentielle des chapeaux de fer avec les systèmes paléo-hydrothermaux sur Mars nous a menés à choisir la région de White Glacier sur l'île Axel Heiberg au Nunavut comme site analogue pour ce projet (figures 2 et 4). Dans la région de White Glacier, l'association de sources froides continuelles avec des dépôts paléo-hydrothermaux à proximité (figure 3) suggère que les deux systèmes étaient alimentés par des fluides originaires de structures évaporitiques [8]. Notre hypothèse est que les chapeaux de fer sont liés au système hydrothermal en profondeur [9].
Figure 3 : Dôme évaporitique « Colour Peak » et ses sources froides continuelles (gauche), chapeau de fer métallique (droite). Île Axel Heiberg, Nunavut. (Zentilli et al., 2019)
Figure 4 : Chapeau de fer métallique à proximité de White Glacier. Île Axel Heiberg, Nunavut. (Zentilli et al., 2019)
Références
Battler et al. (2013) Mineralogy of saline perennial cold springs on Axel Heiberg Island, Nunavut, Canada and implications for spring deposits on Mars, Icarus, 224(2), 364-381.
Peterson et al. (2014) Gossan Hill, Victoria Island, Northwest Territories: An analogue for mine waste reactions within permafrost and implication for the subsurface mineralogy of Mars, Earth and Planetary Science Letters, 400, 88-93.
Williamson et al. (2011) Comparative geological studies of volcanic terrain on Mars: Examples from the Isachsen Formation, Axel Heiberg Island, Canadian High Arctic, Analogs for Planetary Exploration, W. Brent Garry, Jacob E. Bleacher.
Percival and Williamson (2016) Mineralogy and spectral signature of reactive gossans, Victoria Island, NT, Canada, Applied Clay Science, 119, 431-440.
Williamson, M.-C. (ed.) (2017) GEM 2 High Arctic Large Igneous Province (HALIP) activity: workshop report, Geological Survey of Canada, Open File 8151, 22.
Viviano‐Beck et al. (2014) Revised CRISM spectral parameters and summary products based on the currently detected mineral diversity on Mars, Journal of Geographical Research, 119(6), 1403-1431.
Lewis et al. (2018) The Search for Hesperian Organic Matter on Mars: Pyrolysis Studies of Sediments Rich in Sulfur and Iron, Astrobiology, 18(4), 454-464.
Wilton et al. (2019) Enigmatic massive sulphide mineralization in the High Arctic Large Igneous Province, Nunavut, Canada, Canadian Journal of Earth Sciences, 56(7), 790-801.