KOUAME N’GUESSAN
ANGE EMMANUEL ELEVE INGENIEUR MNES ET PETROLE . UTT LOKO COTE D ’IVOIRE.
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INTRODUCTION GENERALE DANS LE BUT D’ETABLIR UN GUIDE POUR L’INGENIEUR MINIER, NOUS NOUS
EFFORCERONS DANS CE DIT DOCUMENT DE FAIRE UNE SYNTHESE DANS LE MODULE GITOLODIE ET METALLOGENIE. AINSI NOUS PARLERONS DANS UN PREMIER TEMPS DES METHODES D’ANALYSE DES GITES MINERAUX, ENSUITE DES GITES ET DE LEURS AFFILIATIONS ET EN FIN DE LA METALLOGENIE.
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METHODES D’ANALYSE
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INTRODUCTION Les Méthodes d’analyse des gîtes minéraux sont aux nombre de dix (10) nous avons :
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METHODES D’ANALYSE
DES GITES MINERAUX
1/ Levés de surface
2/ Levés souterrains 3/ Forage 4/ Analyse structurale 5/ Minéralogie, Texture, Séquence Paragénétique 6/ Altération Hydrothermale 7/ Composition chimique
DEFINITIONS OU MODES OPERATOIRES - Prélèvement au niveau de la région - Prélèvement à l’échelle du gîte - Prélèvement à l’échelle de l’affleurement - Prélèvement souterrain (dans les tunnels) - Carottage continu dans une zone minéralisée Etablir les relations de recoupement avec les épisodes de déformation permettant de placer les contraintes sur l’âge relatif de la minéralisation - Séquence Paragénétique : enregistre les changements de façon séquentielle (Fig2.3) Un métasomatique chimique provenant d’un déséquilibre chimique entre roches encaissante et fluide hydrothermal - Lithogéochimie
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OBJECTIFS - Cartographie régionale - Cartographie locale - Cartographie de détail - Cartographie du toît des galeries et des chantiers, parfois aussi des murs - Lithologie Compréhension de la relation entre l’évolution structurale et la minéralisation Description détaillés des gîtes
Définir les différents types de réaction ayant conduit à la modification chimique de la roche. Définir la composition chimique de la
des Roches ou des minéraux
8/ Inclusion fluides
9/ Isotopes stables
10/ Isotopes Radiogéniques
- Composition chimique des roche ou des minéraux. minéraux à l’aide d’appareils comme la microsonde électronique Pour la reconstitution des paléocirculation et la compréhension des interactions physico-chimique A l’aide d’appareil pour la microthermie entre fluide et la roche percolée à l’origine des concentrations métallique. Atome d’un élément ayant le même Obtenir les informations sur : - La température de la nombre de protons et d’électrons mais un nombre différents de neutron qui ne minéralisation. se désintègre pas. - La source des constituants dans la minéralisation. - Les processus physico-chimique lors de la minéralisation. Isotopes qui se désintègrent pour former Datation de la roche 14 des isotopes fils radiogéniques ( C, 238 232 U, Th)
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11/ Géochronologie
Méthode K-Ar (Potassium-Argon) Méthode Rb-Sr (Rubidium- strontium) Méthode Ar-Ar (Argon-Argon)
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Calculer l’âge des épisodes géologiques par rapports aux relations de terrain avec la minéralisation.
GITES ET AFFILIATIONS
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Introduction Les gîtes d’affiliation magmatique peuvent être formés à partir de deux type de processus : cristallisation fractionnées ou ségrégation de liquide immiscible Les gîtes d’affiliation hydrothermale sont formés par écoulement de fluides hydrothermaux qui transportent les métaux en solution. Les gîtes d’affiliation sédimentaire par Altération de roches préexistantes suivie de transport ou non.
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GITES D’AFFILIATION MAGMATIQUE Critères
Ages
Roche encaissante
Paragenèse minerale
Environnement géodynamique
Formes
Mécanisme
Archéen
Péridotite
Environnement océanique
Lentilles de sulfures massifs
Ségrégation d’un liquide immiscible
Archéen
Péridotite
Pyrrhotite, pyrite, pentlandite, chalcopyrite Magnétite
Lentilles de sulfures massifs
Ségrégation d’un liquide immiscible
Protérozoïque
Gneiss, granite, gabbro, péridotite, micropegmatite, norite
pentlandite, chalcopyrite pyrrhotite
Plate-forme continentale, bassin océanique et troctolite Zone marginale
Ségrégation d’un liquide sulfuré immiscible
Ni-Cu-EGP Métallotectes
Archéen à protérozoïque précoce
Roches ultramafiques
Bismuth, Te, As, pentlandite, pyrrhotite, chalcopyrite
Lentilles de sulfures massifs, dykes périphériques, sulfures disséminés Filon couche
Chromites lités et podiformes
Précambrien (2900-2000 Ma)
Péridotite mantellique
Olivine, pyroxène, chalcopyrite, plagioclase
Forme tabulaire, stratiforme lenticulaire
Cristallisation fractionnée
EGP
Protérozoïque précoce et moyen, archéen
Lits de chromites, dunites
Sulfure, arséniure, antimoniure
Types Ni-Cu-EGP Coulées komatiitique Ni-Cu-EGP Filons couches ultramafique à mafique Ni-Cu-EGP Astroblèmes
Plate-forme continentale Bassin océanique Intrusions dans les ceintures métamorphiques Craton stable
Complexe stratiforme, craton stable
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Sulfures disséminés
Ségrégation d’un liquide sulfuré immiscible
Fer – Titane
Protérozoïque précoce, archéen
Diamant
Archéen à protérozoïque précoce, cénozoïque, crétacé, éocène Protérozoïque à récent
Carbonatites
Be, Li, Sn, W, Rb, Cs, Nb, Ta, REE, U
Complexes anorthositiques et ferrodioritiques Kimberlites, lamproïtes (éclogites)
Ilménite, magnétite, hématite, titane
Province métamorphique
Dyke de forme lenticulaire
Cristallisation fractionnée, ségrégation d’un liquide immiscible
Ilménite, magnétite, chromite, spinelle
Craton stable
Cristallisation fractionnée
Ijolites
Apatite, monazite, pyrochlore
Rifts continentaux
Cheminée de diatrème, en forme de cône, filon-couche, dyke Intusion
Pegmatites
Spodumène, béryl, uraninite, cassitérie
Dyke, filoncouche, intrusion
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Cristallisation fractionnée
Cristallisation fractionnée
GITES D’AFFLIATION HYDROTHERMALE Critère
Age
Encaissant
Paragenèse
Env. Géo
Forme
Mécanisme
Ceinture orogénique Arcs insulaires
Veines Veinures Batholite
Ceinture Circum pacifique Marge continentale Arc insulaire
Intrusive
Fusion
Rift continentaux Subduction sous une marge continentale
Stock werk veinules
Métasomatisme Altération (greisen potassique)
Stratovolacanique
Filon Stock werk
Type
Porphyre à Cu Mo
Mésozoïque à cénozoïque
Intrusion porphyrique
Pyrite Bornite Chalcopyrite
Porphyre à Cu – Or
Mésozoïque à cénozoïque
Granodiorite Diorite
Cuivre magnétite
Porphyre à Mobyldène
Mésozoïque à cénozoïque
Porphyre Etaintungstène
Mésozoïque à cénozoïque
Granodiorite Monzonite Granite silicieux Riche en alcalis
Batholite granitique
Mobyldène
Sn, W, Mo
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Précipitation Altération (potassique argileuse) Métasomatisme Météorisation
Altération séricitique
Skarn (W, Cu, Fe, Mo, Zn)
Paléozoïque Mésoïque Tertiaire
Skarn(G, gabbro, carbonate)
Carbonate Mantos
Au, Ag hypothermal
SMV de type précambrien d’édibiti
Type kuroko(Cu, Zn, Pb)
cénozoïque
diopside hedenbergit e Andradite
Andésite Rhyolite
Miocène
Andésite Rhyolite
Intrusive
Métasomatisme
Sphalérite Galène Pyrite Marcasite
Andésite à rhyolite
Archéen Protérozoïque
Zone orogénique Arc insulaire Marge continentale
AU Ag Sulfosels
Zone de subduction Caldera
Disséminés et/ou filonniens
Pyrite Chalcopyrite Sphalérite pyrrolite
Zone de convergence Arc insulaire
Lentille cheminée d’altération circulaire stockwerk
Ceinture de roche verte
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Lentille de sulfures massif
Argilique avancée séricitique Précipitation
Altération séricitique
Altération hydrothermale
Myocéne Type chypre
Type besshi (Cu, Zn )
Formation de type Algoma
Ophiolites
Protérozoïque précoce à tertiaire
Pyrite Chalcopyrite
Roches volcaniques mafiques et sédimentaires
Archéen
Tuks
Filons de quartz aurifère
Archéen Protérozoïque
Filon de quartz Carbonates Ceintures de roches vertes
Type carlin
Tertiaire
Carbonate
Magnetite Quartz
Dorsales océaniques
Lentille tabulaire filon disséminée
Rift intracontinentau x Ou épicontinentaux
Lentille tabulaire Allongée
Ceinture de roche verte volcanique
Altération hydrothermale
Stratiforme Tabulaire
Quartz carbonate tourmaline
Zone de faillance régionales Shear zone
Filonienne
Or natif Pyrite Jaspoide
Marge continentale
Disséminée tabulaire
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Altération hydrothermale
Altération hydrothermale sous contrôle de Altération silicificationla structurale précipitation
Altération silicification
GITES D’AFFLIATION SEDIMENTAIRE Critère
Age
Encaissant
Paragenèse
Env. Géo
Forme
Mécanisme
Stratiforme Tabulaire
Précipitation
Bassin cratonique
Type
Manganèse
Phosphore
BIF
Protérozoïque
Phosplotite
Placer
Archéen
Archéen
Granule Oolite Fluoro-apatite Hématite Magnétite Sidérite Chamosite Grenalite Glauconite
Protérozoïque
Placers
Witwatersrand
Pyrolusite Rhodonite
Précambrien
Roche clastique
Magnétite Quartz Pyrite Uraninite
Pyrite Uraninite
Blind river
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Zone de courant océanique ascendant sur la marge continentale
Lit mince Stratiforme Concordante
Plate forme cratonique stable Envi. De plate forme profonde
Tabulaire Concordante stratiforme à zone intertidale
Illménite Chronite Or Mgp
Milieu fluviale ou cotier
Sédimentation
Altération d’un socle ancien
Météorisation
Système fluviale
socle
Erosion subsidence
Bauxite
Latérite nickélifère
Gibbsite Boehmite Diaspore
Tertaire
Tertiaire
Péridotite
Oxyde de fer Garnurite
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Envi. De côte tropicale Plateau en milieu tropical a subtropical
Arc insulaire Obduction des croutes ophiolites continentaux
Météorisation
Statiforme
Météorisation
METALLOGENIE
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Introduction Nous allons aborder dans ce chapitre la distribution spatiale et temporelle des gîtes minéraux. Pour ce faire, trois concepts sont utiles : - Province métallogenique : domaine géologique caractérisé par un ou plusieurs types de gîtes. - Province métallique : domaine caractérisé par un métal ou un assemblage métallique sans référence aux types de gîtes qui contiennent ces métaux. - Epoques métallogéniques : Périodes dans l’histoire d’un domaine géologique.
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DISTRIBUTION SPATIALE
GITES MINERAUX
Points chaux
Rifts intracontinentaux et aulacogènes
Plates-formes continentales stables
Bassin intracontinentaux
Planchers océaniques
Zones de subduction
Collision continent-continent
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-
Epanchement de basaltes continentaux Complexes stratiformes Carbonatites Kimberlite Filons à Pb-Zn-F-Ba SEDEX Evaporites Phosphorite Formation de fer Type Mississippi-valley Uranium type discordant Uranium type plateau du colorado Paléo-placers à Au-U Cu type Chypre Ophiolites Prophyres et skarns cuprifères et à molybdène, or, tungstène-étain - Sulfures massifs à Cu-Zn-Pb - Au-Ag épithermal - Complexe anorthositique Fe-Ti
DISTRIBUTION TEMPORELLE
- Ni-Cu-EGP associés aux komatites. - Sulfures massifs volcanogéniques à Cu-Zn précambrien. - Filons de quartz aurifère
Archéen 3.6 Ga
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Complexe stratiforme Cr,EGP Paléo-placers à Au-U Formation de fer de type Supérieur Uranium type discordance SEDEX Cu type lits rouges Fe-Ti dans des complexes anorthositiques SMV rares SEDEX MVT SMV, porphyres Cu, Mo, skarns, Au-Ag épithermal - Filons de quartz aurifère
Protérozoïque précoce 1.8 Ga
Protérozoïque moyen 1.0 Ga Protérozoïque tardif 0.6 Ga
GITES MINERAUX
Phanérozoïque récent
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CONCLUSION GENERALE AU TERME DE NOTRE ETUDE NOUS POUVONS AFFIRMER LA REALISATION DE NOTRE OBJECTIF QUI N’EST RIEN D’AUTRE QUE L’ELABORATION D’UN GUIDE POUR L’INGENIEUR DES MINES.
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BIBLIOGRAPHIE :
Georges Beaudoin, Gîtologie et Métallogénie, 2006
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