Contrôle lithologique, structural et hydrothermal de la minéralisation aurifère

Minéralisations aurifères

Durant le Précambrien, le continent africain s’est muni d’importants gisements de cuivre, nickel, chrome, fer et d’or. Les gisements d’or se concentrent essentiellement dans les provinces birimiennes. Pour Milési et al. (1992) et Bassot et al. (1992), le cycle métallogénique éburnéen, riche en or et métaux de base montre trois phases principales coïncidant avec l’évolution structurale et couvrant une période de 150 Ma. Ces auteurs notent:
une première phase pré-orogénique (pré-D1) qui comporterait les grès à tourmaline porteurs d’une minéralisation aurifère contrôlée par des pipes hydrothermaux ou par des « stockwerk » de petites veines de quartz-pyrite-pyrhotite-arsénopyrite-chalcopyrite;
une seconde phase syn-orogénique (post-D1 à syn-D2/D3) renfermant un autre type de minéralisation aurifère contenue dans des colonnes discordantes à sulfures disséminés encaissés dans certains basaltes tholéiitiques et intrusions de diorite de l’ensemble B2;
une phase tardi-orogénique à stades cassants, marquée par des minéralisations mésothermales : colonnes à arsénopyrite aurifère disséminée, puis filons de quartz à or natif et paragenèse à Cu-Pb-Zn-Ag-Bi, datés d’environ 2001 Ma.
En fonction de la structure hôte, de la nature des roches encaissantes ou de la géométrie et des paragenèses des corps minéralisés (Milési et al., 1986), ces concentrations aurifères se distinguent en : Type 1 : minéralisations sulfurées et encaissées dans les turbidites tourmalinisés (Loulo au Mali) ; Type 2 : minéralisations à sulfures disséminés encaissés dans les roches volcaniques et plutoniques (Yaouré en Côte d’Ivoire ; Syama au Mali) ;
Type 3 : conglomérats aurifères (province de Tarkwa au Ghana) ; Type 4 : minéralisations discordantes à arsénopyrite aurifère (Ashanti au Ghana) ; Type 5 : minéralisations quartzeuses discordantes à or natif et sulfures polymétalliques (Poura au Burkina Faso ; Kalana au Mali ; Sabodala au Sénégal) ; Type 6 : placers éluviaux et alluviaux ; Type 7 : gîtes latéritiques (Ity en Côte d’Ivoire).

Tectonique de la boutonnière

La boutonnière de Kédougou-Kéniéba comporte deux structures géologiques majeures auxquelles sont étroitement liées les principales minéralisations aurifères. Ce sont:
la zone transcurrente principale ou Main Transcurrent Zone (MTZ) (Bassot et Dommanget, 1986 ; Ledru et al., 1989) qui parcourt la boutonnière du Nord au Sud en séparant le Supergroupe de Mako de celui du Dialé-Daléma. C’est une grande zone de cisaillement ductile globalement orientée NE-SW devenant N-S au Nord (Milési et al, 1989) qui définirait un important mouvement sénestre entre les deux domaines géologiques qu’elle sépare. Diène et al. (2012) l’assimilent à un système de failles constitué des zones de cisaillement sénestre de Kérékoto-Kossanto-Thiabédji. Elle apparaît discontinue et porte les gisements de Sabadola (1,23 Moz), de Massawa (2, 05 Moz) etc.
la Faille Sénégalo-Malienne ou Senegalo-Malian Shear Zone (SMSZ) qui sépare la Formation de Kofi de la Daléma. Elle est orientée NNE-SSW à Nord-Sud et représente une zone de cisaillement majeur à mouvement sénestre. Elle concentre les gisements de Yatéla (2,4 Moz), Yaléa (2,4 Moz), Sadiola (9,5 Moz) Loulo (6 Moz), Gounkoto (6 Moz), Fékola (4Moz) etc.
En dehors de ces deux structures d’envergure majeure et de la Faille de Sabadola (Ngom, 1985), plusieurs autres systèmes de failles ont été cartographiés notamment dans le Supergroupe de Mako où Diène et al. (2012) distinguent des failles précoces orientées Nord-Sud, des failles principales orientées NE-SW, des failles secondaires orientées Nord-Sud et des failles tertiaires structurées Est-Ouest à ENE-WSW et NW-SE.

Le Supergroupe du Dialé-Daléma

La Série du Dialé : La Série du Dialé se situe entre le Supergroupe de Mako et la bordure occidentale du granite de Saraya (1973±33Ma : Bassot et Caen-Vachette, 1984 ; 2079± 2 Ma : Hirdes et Davis, 2002). Il comprend des formations plissées, postérieures au Supergroupe de Mako et correspondant à des schistes, grauwackes, quartzites et volcano-détritiques (Bassot, 1966 ; Mission Sénégalo-soviétique, 1970-1973 ; Diallo, 1983 et Théveniaut et al., 2010).
La Série de Daléma : La Série de Daléma se situe entre le granite de Saraya et la Falémé. La Daléma se caractérise par un complexe de roches métavolcaniques et plutoniques d’affinité calco-alcaline en contact avec des sédiments détritiques, parfois tourmalinifères. Elle se poursuit à l’Est par des grès, grauwackes et pélites et disparaît sous les dépôts du Protérozoïque supérieur au Mali. Bassot (1966) distingue d’Ouest en Est : une série de schistes jaune-beige à gris noir et une série grauwackeuse de couleur variée. Walter et Chantraine (1974) la subdivise en deux domaines séparés par le granite de Boboti (granodiorite à orthopyroxène) : un domaine occidental schisto-grauwackeux et un domaine oriental volcano-sédimentaire marqué par plusieurs types de volcanisme. Ils notent un métamorphisme de contact local pouvant atteindre le faciès amphibolite à l’approche des corps intrusifs (granite de Saraya et Boboti…). Plus généralement, un métamorphisme épizonal reste remarquable.
Klöckner (1989) classe la série de turbidites et de grès tourmalinifères dans la Formation de Kofi définie au Mali. Récemment, Théveniaut et al.(2010) proposent une lithologie faite de formations flyshoïdes à niveaux de cherts et épiclastes surmontées par des niveaux de grès à tourmaline minéralisés en or que surplombent des formations carbonatées à siltites, conglomérats, épiclastes, volcanites recoupées par des dykes calco-alcalins et des roches pyroclastiques andésito-basaltiques, rhyodacitiques et dacitiques. Cet ensemble est intrudé par des dykes basiques et intermédiaires correspondant à des filons de gabbros datés de 2,072 Ga.

Evolution tectonique

Bard (1974), Tempier (1986), Bertrand et al. (1989), Feybesse et al. (1989), Ledru et al. (1989) et Milési et al. (1986 ; 1989 ; 1992) ont mis en évidence une évolution polycyclique durant l’orogenèse éburnéenne (2,2 à 1,7 Ga). Ils distinguent ainsi un Eburnéen I ou cycle burkinien daté entre 2,19 et 2,14 Ga (Tempier, 1986 ; Lemoine et al., 1985; Abouchami et al., 1990 ; Boher et al., 1992) et un Eburnéen II ou éburnéen au sens strict daté entre 2,12 et 2,07 Ga (Feybesse et al., 1989; Abouchami et al., 1990) et affectant le Birimien de la Guinée, du Sud du Mali, de la Côte d’Ivoire, du Ghana, du Burkina Faso, du Niger et du Nord du Togo, ainsi que les boutonnières de Kédougou-Kéniéba (Sénégal) et de Kayes (Mali).
Ledru et al. (1989) identifient trois phases de déformation majeures (D1 à D3) durant cette orogenèse éburnéenne :
une phase D1 tangentielle (2,1 Ga) à caractère coaxial; une phase D2 transcurrente (2,096 Ga) responsable de la formation de plis d’extension régionale (P1 et P2) et d’une première génération de décrochement NordSud à NE-SW, le plus souvent sénestres (Bassot et Dommanget, 1986 ; Pons et al., 1992) ; et
une phase D3 également transcurrente (2,073 Ga), coaxiale entre les zones de cisaillement et se marquant par une schistosité de crénulation subverticale S3 N50° à N70° et par des plis droits P3. Sur la base d’arguments structuraux et la synthèse de travaux antérieurs (Junner 1940), Kesse (1985) adopte la succession suivante pour l’ensemble du C.O.A :
Ensemble inférieur B1 sédimentaire flyschoïde affecté par les trois phases de déformation D1, D2 et D3. Ensemble supérieur B2 à dominante volcanique à volcanosédimentaire affecté uniquement par les déformations transcurrentes D2 et D3. Ce modèle est partagé au Sénégal par le B.R.G.M. (Milési et al., 1986; Ledru et al., 1989). Cependant les travaux récents de Feybesse et al. (2006) au Ghana, Gueye et al. (2008) et Diène et al. (2012) au Sénégal militent plutôt pour un B1 à dominante volcanique.

Table des matières

PARTIE 1 : PRESENTATION GENERALE
CHAPITRE 1 : CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL
1. LE CRATON OUEST AFRICAIN 
1.1. PRESENTATION DU CRATON OUEST AFRICAIN
1.2. LE PALEOPROTEROZOÏQUE DU CRATON-OUEST AFRICAIN
1.2.1. Stratigraphie
1.2.2. Evolution tectonique
1.2.3. Minéralisations aurifères
2. LA BOUTONNIERE DE KEDOUGOU-KENIEBA
2.1. LITHOSTRATIGRAPHIE DE LA BOUTONNIERE
2.1.1. Le Supergroupe de Mako
2.1.2. Le Supergroupe du Dialé-Daléma
2.1.2.1. La Série du Dialé
2.1.2.2. La Série de Daléma
2.2. TECTONIQUE DE LA BOUTONNIERE
CHAPITRE 2 : CADRE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE LOCAL
1. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
1.1. HISTORIQUE DU PERMIS DE DAORALA-BOTO
1.1.1. Présentation de « IAMGold Corporation »
1.1.2. Acquisition et évolution du permis de Daorala-Boto
1.2. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE
1.2.1. Le permis de Daorala-Boto
1.2.2. Le secteur de Boto
2. CADRE GEOLOGIQUE DU SECTEUR DE BOTO
2.1. SYNTHESE DES TRAVAUX SUR LE SECTEUR DE BOTO
2.1.1. Etudes géochimiques
2.1.2. Etudes géophysiques
2.1.3. Cartographie régolitique
2.1.3.1. Le régime cuirassé
2.1.3.2. Le régime érosionel
2.1.3.3. Le régime dépositionel
2.2. LITHOLOGIE ET GEOLOGIE STRUCTURALE DE LA GRILLE-EST
2.2.1. Lithologie de la Grille-Est
2.2.1.1. Unité des pélites turbiditiques
2.2.1.2. Unité des « horizons repères »
2.2.1.3. Unité des « grès de Guémédji »
2.2.2. Etude structurale de la Grille-Est
CONCLUSION PARTIELLE
PARTIE 2 : ETUDE GEOLOGIQUE DES SECTIONS S1375220N DE BOTO 6 ET S1377360N DE BOTO 4 
CHAPITRE 3 : PRESENTATION DES SECTIONS D’ETUDE; MATERIELS ET METHODES D’ETUDE
1. PRESENTATION DES SECTIONS D’ETUDE
1.1. LA SECTION S1375220N DE BOTO 6
1.2. LA SECTION S1377360N DE BOTO 4
2. MATERIELS ET METHODE D’ETUDE
2.1. MATERIELS
2.2. METHODE D’ETUDE
CHAPITRE 4 : ETUDE LITHOSTRATIGRAPHIQUE
1. ETUDE STRATIGRAPHIQUE
1.1. LA STRATIFICATION S0
1.2. LITHOSTRATIGRAPHIE ET NATURE DES CONTACTS
2. ETUDE LITHOLOGIQUE
2.1. LES ROCHES SEDIMENTAIRE ET VOLCANO-SEDIMENTAIRE
2.1.1. Les pélites
2.1.2. Les carbonates (cipolins)
2.1.3. Les grès
2.1.4. Les tufs
2.1.5. Les conglomérats (« agglomérats »)
2.2. LES ENSEMBLES MAGMATIQUES
2.2.1. Les diorites
2.2.2. Les rhyolites porphyriques (Quartz-Feldspath Porphyriques)
2.2.3. Les dolérites (laves vésiculaires)
CHAPITRE 5 : ETUDE STRUCTURALE
1. GEOPHYSIQUE AEROPORTEE ET INTERPRETATION
2. ETUDE STRUCTURALE DES CAROTTES DE SONDAGES
2.1. LES STRUCTURES DE LA DÉFORMATION CONTINUE HOMOGENE
2.1.1. Les structures planaires : schistosité et foliation
2.1.1.1. Schistosité
2.1.1.2. Foliation
2.1.2. Les structures linéaires
2.2. LES STRUCTURES DE LA DEFORMATION CONTINUE HETEROGENE
2.2.1. Les plis
2.2.2. Les zones de cisaillement ductile
2.2.2.1. Les boudins
2.2.2.2. Les ombres de pression asymétriques
2.2.2.3. Les structures en dominos
2.2.2.4. Les fabriques C/S
2.3. LES STRUCTURES DE LA DÉFORMATION DISCONTINUE
2.3.1. Les fractures
2.3.2. Les veines et veinules
2.3.3. Failles et joints de cisaillements
3. SYNTHESE ET ANALYSE STRUCTURALE
3.1. SYNTHESE STRUCTURALE
3.1.1. La déformation ductile
3.1.2. La déformation ductile-cassante à cassante
3.2. ANALYSE STRUCTURALE
CHAPITRE 6 : ETUDE HYDROTHERMALE
1. CARATERISATION DES PHASES HYDROTHERMALES
1.1. LES SYSTEMES DE VEINES ET LES ALTERATIONS ASSOCIEES
1.1.1. Le système à chlorite+magnétite
1.1.2. Le système à calcite+hématite
1.1.3. Le système à quartz+tourmaline+pyrite
1.1.4. Autres types de veines
1.2. RELATION ENTRE LES VEINES ET LA DEFORMATION
1.3. ALTERATIONS PERVASIVES
1.3.1. L’albitisation/hématisation
1.3.2. La chloritisation
2. LA PARAGENESE DE L’OR A BOTO
CONCLUSION PARTIELLE
PARTIE 3 :CONTRÔLE DE LA MINERALISATION AURIFERE A BOTO 4 ET 6
CHAPITRE 7 : LA MINERALISATION AURIFERE DE BOTO ET SON CONTRÔLE GEOLOGIQUE
1. LA MINÉRALISATION AURIFERE DE BOTO
2. CONTRÔLE LITHOLOGIQUE DE LA MINÉRALISATION
3. CONTRÔLE STRUCTURAL ET HYDROTHERMAL DE LA MINÉRALISATION 
3.1. LA CHLORITISATION/ALBITISATION DUE À LA MONTÉE DE FLUIDE
3.2. LA MAGNÉTISATION/HÉMATISATION
3.3. LA PYRITISATION
3.4. LA TOURMALINISATION
3.5. LA SILICIFICATION ROSÉE
4. SYNTHESE-DISCUSSION ET MODELE STRUCTURAL DE LA MINERALISATION AURIFERE DE BOTO
CONCLUSION PARTIELLE
CONCLUSION GENERALE, RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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