15e Colloque annuel du RÉDiST
Les gisements Fer-Oxyde : anatomie, environnement et exploration
Michel Jébrak, UQAM, Montréal, Québec, H3C 3P8
Résumé de conférence
Les gisements de type Fer-oxydes à Cu-Au-U constituent une classe dont l'importance économique grandit depuis 15 ans. Une synthèse de leurs caractéristiques est présentée autour de 3 thèmes : zoologie, écologie et chasse.
Zoologie. Les gisements fer-oxydes montrent des fréquentes relations avec le magmatique alcalin. La paragenèse comporte généralement des altérations à albite, avec un lessivage du fer, suivi par des altérations potassiques à magnétite, des minéralisations à Cu-Au et hématite, enfin des carbonates et de la barytine. L'abondance relative de l'hématite et de la magnétite semble en relation avec la proximité de la surface et permet de distinguer deux associations polymétalliques. On peut reconnaître cinq grands types de gisements présentant cette association : des carbonatites (Palabora, Okorusu…), des skarns (Candelaria, Faleme…), des remplacements distaux (Bayan Obo, Kwyjibo, Salobo…), des filons (Andes, Ernest Henry…) et des pipes bréchiques (Olympic Dam, Wernicke, Pea Ridge…). Ces fortes variations traduisent des mises en place à des températures variant de 650º à 200º, dans des conditions de perméabilité très variées, mais souvent assez faibles.
Écologie. On peut reconnaître deux grandes associations magmatiques : des contextes alcalins, typiques de rift continentaux, en particulier au Protérozoïque (Gawler Range, St François Mts, Great Slave Lake) et des contextes calco-alcalins, dans des environnements d'arcs continentaux, tel au Protérozoïque au Sénégal, et dans le Crétacé des Andes. Ces gisements apparaissent donc aussi bien en contexte extensif que compressif. La nature des fluides, sursaturés en chlore et sou saturé en soufre, semble en relation avec des processus d'ébullition et d'infiltration de saumures évaporitiques. L'exemple du Lac Supérieur vers 1109-1060 Ma permet d'illustrer les relations entre ces gisements et le développement d'un rift intracontinental. La phase de plume et d'extension permet la mise en place du complexe de Duluth et d'un volcanisme bimodal, dominé par les empilements mafiques, puis les sédiments. Le cuivre apparaît dans différents sites tout au cours de l'évolution de ce rift : disséminations magmatiques de Duluth, porphyre syénitique du Mt. Bohemia, disséminations dans les conglomérats, les volcanites vacuolaires et les shales noirs du Keweenaw. En Ontario, sur la terminaison nord-est du rift, les pipes bréchiques de Tribag montrent une association fer-oxydes typique à cuivre et or. On constate ainsi une convergence ou une association entre des gisements à morphologie très différente (complexe igné lité, porphyres, grès rouges, pipes…), mais tous marqués par des fluides hypersalins, oxydants, à une température autour de 300oC.
Chasse. L'exploration des gisements de type Fe-oxydes repose principalement sur leur signature géophysique, plus accessoirement sur la géochimie. La découverte récente de Mt Wood (South Australia) montre l'intérêt de forer sur les cibles gravimétriques plus que sur le sommet des cibles magnétiques. Les brèches permettent un diagnostique des déséquilibres entre fluides et encaissant. Toutefois, on connaît des systèmes stériles et des systèmes fertiles, sans être capable aujourd'hui d'établir d'une manière rigoureuse les critères qui permettent de reconnaître les uns des autres.
