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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

DEFINITIONS OU MODES

OPERATOIRES

OBJECTIFS

1/ Levés de surface

- Prélèvement au niveau de la région - Prélèvement à l’échelle du gîte - Prélèvement à l’échelle de

l’affleurement

- Cartographie régionale - Cartographie locale - Cartographie de détail

2/ Levés souterrains - Prélèvement souterrain (dans les

tunnels) - Cartographie du toît des

galeries et des chantiers, parfois aussi des murs

3/ Forage - Carottage continu dans une zone

minéralisée - Lithologie

4/ Analyse structurale

Etablir les relations de recoupement avec les épisodes de déformation permettant de placer les contraintes sur l’âge relatif de la minéralisation

Compréhension de la relation entre l’évolution structurale et la minéralisation

5/ Minéralogie, Texture,

Séquence Paragénétique

- Séquence Paragénétique : enregistre les changements de façon séquentielle (Fig2.3)

Description détaillés des gîtes

6/ Altération

Hydrothermale

Un métasomatique chimique provenant d’un déséquilibre chimique entre roches encaissante et fluide hydrothermal

Définir les différents types de réaction ayant conduit à la modification chimique de la roche.

7/ Composition chimique - Lithogéochimie Définir la composition chimique de la

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des Roches ou des

minéraux

- Composition chimique des minéraux à l’aide d’appareils comme la microsonde électronique

roche ou des minéraux.

8/ Inclusion fluides A l’aide d’appareil pour la microthermie

Pour la reconstitution des paléocirculation et la compréhension des interactions physico-chimique entre fluide et la roche percolée à l’origine des concentrations métallique.

9/ Isotopes stables

Atome d’un élément ayant le même nombre de protons et d’électrons mais un nombre différents de neutron qui ne se désintègre pas.

Obtenir les informations sur : - La température de la

minéralisation. - La source des constituants dans

la minéralisation. - Les processus physico-chimique

lors de la minéralisation.

10/ Isotopes

Radiogéniques

Isotopes qui se désintègrent pour former des isotopes fils radiogéniques (14C, 238U,232Th)

Datation de la roche

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11/ Géochronologie

Méthode K-Ar (Potassium-Argon) Méthode Rb-Sr (Rubidium- strontium) Méthode Ar-Ar (Argon-Argon)

Calculer l’âge des épisodes géologiques par rapports aux relations de terrain avec la minéralisation.

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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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Critères Types

Ages Roche encaissante

Paragenèse minerale

Environnement géodynamique

Formes Mécanisme

Ni-Cu-EGP Coulées komatiitique

Archéen Péridotite Pyrrhotite, pyrite, pentlandite, chalcopyrite

Environnement océanique

Lentilles de sulfures massifs

Ségrégation d’un liquide immiscible

Ni-Cu-EGP Filons couches ultramafique à mafique

Archéen Péridotite Magnétite Plate-forme continentale, bassin océanique et troctolite

Lentilles de sulfures massifs

Ségrégation d’un liquide immiscible

Ni-Cu-EGP Astroblèmes

Protérozoïque Gneiss, granite, gabbro, péridotite, micropegmatite, norite

pentlandite, chalcopyrite pyrrhotite

Zone marginale Lentilles de sulfures massifs, dykes périphériques, sulfures disséminés

Ségrégation d’un liquide sulfuré immiscible

Ni-Cu-EGP Métallotectes

Archéen à protérozoïque précoce

Roches ultramafiques

Bismuth, Te, As, pentlandite, pyrrhotite, chalcopyrite

Plate-forme continentale Bassin océanique Intrusions dans les ceintures métamorphiques

Filon couche Ségrégation d’un liquide sulfuré immiscible

Chromites lités et podiformes

Précambrien (2900-2000 Ma)

Péridotite mantellique

Olivine, pyroxène, chalcopyrite, plagioclase

Craton stable Forme tabulaire, stratiforme lenticulaire

Cristallisation fractionnée

EGP Protérozoïque précoce et moyen, archéen

Lits de chromites, dunites

Sulfure, arséniure, antimoniure

Complexe stratiforme, craton stable

Sulfures disséminés

GITES D’AFFILIATION MAGMATIQUE

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Fer–Titane Protérozoïque précoce, archéen

Complexes anorthositiques et ferro-dioritiques

Ilménite, magnétite, hématite, titane

Province métamorphique

Dyke de forme lenticulaire

Cristallisation fractionnée, ségrégation d’un liquide immiscible

Diamant Archéen à protérozoïque précoce, cénozoïque, crétacé, éocène

Kimberlites, lamproïtes (éclogites)

Ilménite, magnétite, chromite, spinelle

Craton stable Cheminée de diatrème, en forme de cône, filon-couche, dyke

Cristallisation fractionnée

Carbonatites Protérozoïque à récent

Ijolites Apatite, monazite, pyrochlore

Rifts continentaux Intusion Cristallisation fractionnée

Be, Li, Sn, W, Rb, Cs, Nb, Ta, REE, U

Pegmatites Spodumène, béryl, uraninite, cassitérie

Dyke, filon-couche, intrusion

Cristallisation fractionnée

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Critère Type

Age Encaissant Paragenèse Env. Géo Forme Mécanisme

Porphyre à Cu -Mo

Mésozoïque à cénozoïque

Intrusion porphyrique

Pyrite

Bornite Chalcopyrite

Ceinture

orogénique Arcs insulaires

Veines

Veinures Batholite

Précipitation Altération

(potassique argileuse)

Métasomatisme Météorisation

Porphyre à Cu – Or

Mésozoïque à cénozoïque

Granodiorite Diorite

Cuivre magnétite

Ceinture

Circum pacifique Marge

continentale Arc insulaire

Intrusive

Fusion

Porphyre à Mobyldène

Mésozoïque à cénozoïque

Granodiorite Monzonite

Granite silicieux

Riche en alcalis

Mobyldène

Rift continentaux Subduction sous

une marge continentale

Stock werk veinules

Métasomatisme

Altération (greisen potassique)

Porphyre Etain- tungstène

Mésozoïque à cénozoïque

Batholite granitique

Sn, W, Mo

Strato- volacanique

Filon Stock werk

Altération séricitique

GITES D’AFFLIATION HYDROTHERMALE

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Skarn (W, Cu, Fe, Mo, Zn)

Paléozoïque Mésoïque Tertiaire

Skarn(G, gabbro,

carbonate)

diopside

hedenbergite

Andradite

Zone orogénique

Arc insulaire Marge

continentale

Intrusive

Métasomatisme

Mantos

Carbonate

Sphalérite

Galène Pyrite

Marcasite

Au, Ag hypothermal

cénozoïque

Andésite à rhyolite

AU Ag

Sulfosels

Zone de subduction

Caldera

Disséminés et/ou

filonniens

Argilique avancée

séricitique Précipitation

SMV de type précambrien

d’édibiti

Archéen Protérozoïque

Andésite Rhyolite

Pyrite

Chalcopyrite Sphalérite pyrrolite

Zone de

convergence Arc insulaire

Lentille cheminée

d’altération circulaire stockwerk

Altération séricitique

Type kuroko(Cu, Zn,

Pb)

Miocène

Andésite Rhyolite

Ceinture de roche verte

Lentille de sulfures massif

Altération hydrothermale

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Type chypre

Myocéne

Ophiolites

Pyrite Chalcopyrite

Dorsales océaniques

Lentille

tabulaire filon

disséminée

Altération hydrothermale

Type besshi (Cu, Zn )

Protérozoïque précoce à tertiaire

Roches

volcaniques mafiques et

sédimentaires

Rift

intracontinentaux

Ou épicontinentaux

Lentille tabulaire Allongée

Altération hydrothermale

Formation de type Algoma

Archéen

Tuks

Magnetite Quartz

Ceinture de roche verte volcanique

Stratiforme Tabulaire

Filons de quartz aurifère

Archéen Protérozoïque

Filon de quartz

Carbonates Ceintures de roches vertes

Quartz carbonate tourmaline

Zone de faillance régionales Shear zone

Filonienne

Altération hydrothermale sous contrôle de Altération silicificationla structurale

précipitation

Type carlin

Tertiaire

Carbonate

Or natif Pyrite

Jaspoide

Marge continentale

Disséminée tabulaire

Altération silicification

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Critère Type

Age Encaissant Paragenèse Env. Géo Forme Mécanisme

Manganèse

Précambrien

Pyrolusite Rhodonite

Bassin cratonique

Stratiforme Tabulaire

Précipitation

Phosphore

Protérozoïque

Phosplotite

Granule Oolite

Fluoro-apatite

Zone de courant océanique

ascendant sur la marge

continentale

Lit mince

Stratiforme Concordante

Sédimentation

BIF

Protérozoïque

Hématite Magnétite Sidérite Chamosite Grenalite Glauconite

Plate forme cratonique stable

Envi. De plate forme profonde

Tabulaire Concordante stratiforme à

zone intertidale

Altération d’un socle ancien

Placers

Placer

Magnétite

Illménite Chronite

Or Mgp

Milieu fluviale ou cotier

Météorisation

Witwatersrand

Archéen

Roche clastique

Quartz Pyrite

Uraninite

Système fluviale

Blind river

Archéen Pyrite Uraninite

socle Erosion subsidence

GITES D’AFFLIATION SEDIMENTAIRE

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Bauxite

Tertaire

Gibbsite Boehmite Diaspore

Envi. De côte tropicale

Plateau en milieu tropical a sub-

tropical

Météorisation

Latérite nickélifère

Tertiaire

Péridotite

Oxyde de fer

Garnurite

Arc insulaire Obduction des

croutes ophiolites

continentaux

Statiforme

Météorisation

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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 - Epanchement de basaltes continentaux

- Complexes stratiformes

Rifts intracontinentaux et aulacogènes

- Carbonatites

- Kimberlite

- Filons à Pb-Zn-F-Ba

- SEDEX

- Evaporites

Plates-formes continentales stables

- Phosphorite

- Formation de fer

- Type Mississippi-valley

Bassin intracontinentaux

- Uranium type discordant

- Uranium type plateau du colorado

- Paléo-placers à Au-U

Planchers océaniques - Cu type Chypre

- Ophiolites

Zones de subduction

- Prophyres et skarns cuprifères et à

molybdène, or, tungstène-étain

- Sulfures massifs à Cu-Zn-Pb

- Au-Ag épithermal

Collision continent-continent - Complexe anorthositique Fe-Ti

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DISTRIBUTION TEMPORELLE GITES MINERAUX

Archéen 3.6 Ga

- Ni-Cu-EGP associés aux komatites.

- Sulfures massifs volcanogéniques à Cu-Zn

précambrien.

- Filons de quartz aurifère

Protérozoïque précoce 1.8 Ga

- Complexe stratiforme Cr,EGP

- Paléo-placers à Au-U

- Formation de fer de type Supérieur

Protérozoïque moyen 1.0 Ga

- Uranium type discordance

- SEDEX

- Cu type lits rouges

Protérozoïque tardif 0.6 Ga - Fe-Ti dans des complexes anorthositiques

- SMV rares

Phanérozoïque récent

- SEDEX

- MVT

- SMV, porphyres Cu, Mo, skarns, Au-Ag épithermal

- Filons de quartz aurifère

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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