Description des méthodes de traitement du minerai d’or

Description des méthodes de traitement du minerai d’or

Lithostratigraphie 

L’Archéen de la dorsale Réguibat peut être regroupé en trois grands domaines (Rocci et al., 1991) : – Le domaine Tasiast-Lebzenia-Oumabana caractérisé par les ceintures de roches vertes. Il s’agit d’un socle granito-gneissique surmonté par un complexe volcanosédimentaire et par des quartzites ferrugineux. L’ensemble est souligné par des intrusions ultrabasiques et recoupé par des pegmatites béryllifères, plus récentes, datées de 2.8-2.6 Ga. – Le domaine Amsaga-Tiris-Ouassat caractérisé par l’abondance de gneiss très métamorphiques et par le développement des formations ferrifères. Les formations ferrifères regroupent trois unités lithologiques majeures : i) Des gneiss charnokitiques (Qtz+KF+Pl+Opx+Bt+-Cpx+-Amph) ; ii) Des paragneiss qui correspondent à des leptynites et des métapélites (Qtz+KF+Pl+Crd+Grt+Sill=-Bt+-Graph) ; iii) Des orthogneiss migmatitiques (Qtz+KF+Pl+-Bt+-Opx+-Cpx) associés aux ceintures volcanoclastiques (Pl+Qtz+Amph+-0px+-Cpx+-Bt). Toutes ces formations ont été affectées par un métamorphisme granulitique. Les données thermobarométriques indiquent des conditions paroxysmales correspondant à T : 800°C et P : 5Kb. Les âges de 3 Ga obtenus sur les zircons sont interprétés comme correspondant aux âges des protolithes magmatiques des charnokites (Potrel, 1994). Ces formations correspondent aux granites de Touijenjert et aux gabbros de Iguilid d’âge correspondant à 2.7 Ga (zircon et âge modèle Sm-Nd) marquant la fin de l’épisode du métamorphisme de haut grade (Potrel, 1994 ; Potrel et al. 1996). Plus au Nord, les formations du Tiris sont constituées par une succession, de plus de 8 km, de gneiss à hypersthène et des leptynites à grenat avec des intercalations diverses de pyroxénoamphibolites, de cipolins et de gneiss à biotite. En position haute dans la succession, apparaît le faciès le plus caractéristique de la région : les quartzites à magnétite en bancs de 50 à 100 m d’épaisseur formant les gneiss ferrugineux. 9 Description des méthodes de traitement du minerai d’or Plus au Nord, séparée de l’unité de Tiris par la faille d’El Mdena affleure l’unité de l’Ouassat. Les gneiss et les leptynites sont les faciès majeurs comparables à ceux de Tiris avec, cependant, un plus grand développement des cipolins. Au NE de l’Ouassat, la structure de l’unité de Sfariat est la plus remarquable. Contrairement à ce qu’on observe dans le Tiris, les quartzites à magnétite sont, associées aux cipolins, aux leptynites et aux amphibolites. Elles dessinent des structures rectilignes d’orientation NW-SE. Ces formations allochtones (Bronner et al., 1992), sont jalonnées, au Nord, par des accidents qui ont rejoué en mouvements tangentiels et, au Sud, par des mylonites. – Le domaine Ghallaman : Il s’agit d’un complexe de granitoïdes hétérogènes souvent décrits comme des panneaux de gneiss orientés NNW-SSE. Les faciès les plus fréquents sont de l’ouest vers l’est : les gneiss et les leptynites, les micaschistes, ainsi que les amphibolites et les pyroxénites. Les gneiss sont à hyperstène, grenat, amphibole ou pyroxène. Plus à l’est, ont été décrits des gneiss à biotite et à muscovite, des amphibolites, des gneiss alumineux et des cipolins. Des niveaux de quartzites non ferrugineux s’intercalent dans ces séries de lithologie variée.

 Métamorphisme

 On note que l’intensité du métamorphisme diminue de l’ouest (faciès granulite / amphibolite de haut degré) vers l’est (faciès amphibolite). Le principal épisode de métamorphisme est suivi par une rétromorphose généralisée dans le faciès schiste vert. Le stade catazonal est généralement le mieux exprimé, suivi successivement par un stade amphibolitique, puis un stade schistes verts, de façon plus ou moins continue. Les minéraux caractéristiques de ces trois stades sont les suivants (Bronner et al., 1992) : · Stade granulitique : Opx, Cpx, Fo, Grt, Bt, Sil, Kfs, Spn · Stade amphibolitique : Hbl, Pl, Ep, Grt · Stade [schistes verts] : Ab, Chl, Tlc, Srp 10 Description des méthodes de traitement du minerai d’or 

 Tectonique 

Les déformations archéennes sont très intenses et varient d’une région à l’autre de la dorsale. Elles peuvent être regroupées en deux familles : les déformations archéennes précoces essentiellement plicatives et les déformations gravitaires de type diapirique qui caractérisent les unités de Tiris, Tasiast et Oum Abana. a- Tectonique précoce Les principales phases tectoniques de cette déformation sont (Bronner et al., 1992) Phase 1 : Phase plicative développant une foliation généralisée. Elle est synchrone du métamorphisme principal et généralement parallèle à la stratification avec des rares plis synschisteux. Cette foliation est reprise par toutes les phases tectoniques ultérieures. Phase 2 : phase plicative majeure de longueur d’onde centimétrique à kilométrique, caractérisée à l’affleurement par des plis à cannelures dans les quartzites ferrugineux, reprenant localement les plis isoclinaux post-schisteux dont les axes sont peu différents de ceux des plis de la phase 1. Phase 3 : les plis associés à cette phase sont plus larges que ceux de phases 1 et 2, de longueur d’onde kilométrique à plurikilométrique, qui a pour effet de redresser les axes des plis de la phase 2. Dans ces régions, la déformation est dominée par les plis kilométriques de la phase 2 qui représentent, à l’échelle de la carte, l’élément géométrique le plus constant. b- Tectonique gravitaire de type diapirique Il s’agit d’une tectonique verticale représentée par des dômes sphériques qui affectent les anticlinaux des phases précédentes. Cette phase de déformation, où le moteur principal est le gradient de densité, est caractérisée par des mouvements verticaux ascendants entraînant la montée des dômes granito-gneissiques 11 Description des méthodes de traitement du minerai d’or et l’enfoncement de formations ultrabasiques entre ces dômes, entraînant aussi la distension des structures et l’effacement des structures précédentes (plicatives). Cette déformation diapirique semble être suivie par des phases de déformation cassante à l’origine de l’injection d’une grande partie de roches basiques d’âge essentiellement Protérozoïque inférieur.

Hydrothermalisme

 Le gisement de Tasiast est un gisement d’or hydrothermal dans les BIF à magnétites. L’indice comporte des filons de quartz, de quartz en réseaux et disséminations. Les schistes chloritiques et amphibolitiques sont dominants dans les magnétites, et des grenats porphyroblastiques se manifestent aussi. Les veines de quartz et les lenticules de pyrrhotite se situent au niveau des schistes chloritiques à magnétite. L’or natif existe avec la pyrrhotite. En surface, les BIF sont exposées à l’hématitisation, limonitisation, nontrinisation, et kaolinisation par un processus supergène associées aux veines de quartz. Le gisement est constitué de veines de quartz contenant de l’or recoupant les BIF et de disséminations d’or dans les BIF. L’influence du processus hydrothermal sur le gisement est confirmée par la minéralisation de l’or, des petites concentrations de dissémination de pyrrhotite, de minéralisation de tungstène et une zone blanche fortement argilifère. La minéralisation d’or, de tungstène et la zone blanche fortement argilifère sont supposées être formées sous différentes températures, sur la base de l’homogénéité des températures des fluides inclusifs et les températures estimées sur la base des assemblages de minerais d’argile. Il est nécessaire de calculer la température de formation à partir de celle de l’homogénéisation sur la base de la compensation de la pression. Selon les circonstances de dépôt, la pression est supposée être de 1,5kb et la température de formation est présumée être égale à la température d’homogénéisation plus environ 100ºC. L’or a été produit sous une plus faible température d’environ 250°C. La salinité du fluide de formation est sensée être environ 26% NaCl. Si la minéralisation et l’altération précitées ont eu lieu sous forme de chaîne d’activité hydrothermale, la température la plus élevée devra produire le premier minerai et la plus basse devra produire le dernier. C’est-à-dire qu’il est fort probable que cette chaîne a eu lieu dans l’ordre qui suit : 1- La minéralisation du tungstène 2- L’argilisation des argiles blanches 3- La minéralisation de l’or 18 Description des méthodes de traitement du minerai d’or Figure 5 : Formation de fer altérée en argiles blanches 

 L’âge des minéralisations 

La méthode approximative de K-Ar montre un âge de 1,9 Ga dans les séricites pauvres en potassium (les séricites qui contiennent à peu près 1% de Potassium) collectés de la surface dans la zone argilifère. Higashihara et al, (2004) ont révélé que la méthode approximative KAr appliquée sur les séricites pauvres en potassium ou les muscovites pauvres en potassium a montré un âge qui est à 29% plus ancien que l’âge réel. Compte tenu de cette remarque, il se peut que les séricites pauvres en potassium susmentionnées aient un âge réel d’environ 1,5 Ga. Cet âge présumé est soutenu par les résultats de la méthode K-Ar appliquée sur un séricite séparé de la zone blanche argilifère et prélevé d’un échantillon de carottage. Si la minéralisation d’or a eu lieu simultanément avec l’argilisation (1,5 Ga), l’âge devient plus récent de 0,2- 0,3 milliard d’années, que l’âge basée sur la méthode approximative K-Ar (1,8-1,7 Ga), réalisée sur une amphibolite des schistes à amphibolite considéré comme roche mère dans le gisement de Tasiast et sur une muscovite des biotites- muscovites. Tandis qu’il est présumé que les âges approximatifs des minerais dans les schistes cristallins montrent l’âge terminal pour le métamorphisme, la minéralisation aurifère a eu lieu 0,2-0,3 Ga après l’âge terminal du métamorphisme. Cependant, la minéralisation aurifère à Tasiast ne peut pas être considérée comme synorogénique et elle ne peut pas être considérée comme un gisement d’or orogénique. Si l’anatexie s’est produite sous une faible croûte au moment du métamorphisme, il est possible que le magma se soit refroidi et s’est installée pendant 0,2-0,3 19 Description des méthodes de traitement du minerai d’or billions d’années. C’est pour cela que l’activité magmatique comme force dirigeante du processus hydrothermal n’a pas montré de relation avec le mouvement de la croûte qui a pris fin dans l’ordre de 1,8-1,7 Ga. Izawa (1993) estime que l’un des plus grands pics de minéralisation aurifère a eu lieu depuis 1,5 Ga, et pendant cette période 600 tonnes d’or ont été formés. Il est fort probable que certaines conditions géologiques ont eu lieu dans la zone de Tasiast pour la mise en place des minéralisations aurifères à ce temps-là. 6- Paragenèses associées à l’or Deux types de paragenèses ont été définis dans les assemblages minéralogiques de Tasiast (Chardon, 1997 in El Hadj, 2002) : Une paragenèse du facies amphibolitique à Grt+Qtz+Chl ou à Hbl+Pl+Qtz et une paragenèse du facies schiste vert à tremolite-actinote+epidote+zoisite+calcite+prehnite. Cette dernière paragenèse se surimpose sur la première et correspond donc à une rétromorphose généralisée. Elle s’accompagne d’une altération hydrothermale localement intense.

 Localisation et contexte géologique du gisement de Tasiast 

Le gisement de Tasiast est localisé dans une zone de cisaillement dextre qui s’est développée au contact entre le socle granito-gneissique et la ceinture de roches vertes d’Aouéouat. La ceinture archéenne d’Aouéouat, déjà signalée comme étant la ceinture de roches vertes la plus complète de la région de Tasiast, correspond à l’association de roches mafiques et ultramafiques, de roches felsiques, de roches sédimentaires d’origine chimique (BIF) et de roches volcanoclastiques. Elle est composée de trois unités lithologiques principales (Marot et al., 1997) : > La partie inférieure de la pile lithologique est composée d’une unité effusive basique constituée d’amphibolites à grain fin et de schiste à plagioclase et biotite, dans laquelle ont été 20 Description des méthodes de traitement du minerai d’or décrits des pillow-lavas et des schistes ultrabasiques à trémolite et chlorite associés aux métabasites. > La partie supérieure de la pile est composée d’une unité à dominante volcanosédimentaire, constituée dans sa majeure partie, d’épiclastites quartzeuses à quartzofeldspathiques. Le reste de l’unité volcanosédimentaire est formé de quartzites rubanés à magnétite (100-200 m de puissance) et d’alternances de schistes verts et de quartzites à magnétite. > La partie médiane, située en position intermédiaire entre les deux unités précédentes, est constitué de métadacites en coulées bréchiques. Par analogie entre les sondages carottés, les géologues de la mine ont pu établir la colonne lithologique de la ceinture d’Aouéouat (in rapport Normandylasource) qui montre, de haut en bas, une succession plus ou moins continue des termes suivants : – des épiclastites acides du toit. Faciès à clastes grossiers très riches en quartz associés à la muscovite et à la biotite ; – des quartzites ferrugineux. Ce sont essentiellement des quartzites à lits sombres millimétriques à centimétriques de magnétite et à lits clairs de silice. D’autres quartzites ferrugineux ont été décrits dans la ceinture. On peut citer notamment, les quartzites à hématite (non magnétiques) d’origine sédimentaire, et les quartzites à hématite caractérisées par leur aspect scoriacé, par la présence de brèches tectoniques à élément quartzeux et par le boudinage des éléments grossiers ; – des épiclastites quartzeuses du mur. Elles ressemblent à celles du toit mais elles sont à clastes moins grossiers. La taille des clastes variant entre 1 et 3 mm ; – une alternance de schistes et d’épiclastites à grains fins contenant de la biotite et des teneurs variables de feldspath ; – une alternance de schistes et de quartzites ferrugineux. Ce sont des schistes à biotite alternant avec un quartzite ferrugineux, souvent à magnétite ; – une métadacite correspondant à un schiste silico-sériciteux blanc de texture fine ; – un schiste à plagioclase, biotite et séricite plus ou moins quartzeux, – une unité métabasique, parfois de composition intermédiaire (diorite à quartz bleu), de faciès fin (métabasalte) ou grossier (gabbro).