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Mécanisme de l’apparition de l’or
Le magma est un bain silicaté, épais et visqueux à haute température (au moins 600 °C), donne des roches par cristallisation fractionnée. Il résulte de la fusion d’une des composantes de la terre. On distingue le magma primaire qui est la fusion du manteau du magma crustal qui est la fusion de la croûte. Au cours de son évolution, le magma se différencie. On peut distinguer les étapes suivantes :
· Cristallisation des minéraux constitutifs des roches.
· Séparation du liquide magmatique résiduel (formation des pegmatites).
· Liquéfaction des vapeurs d’eau et des composants volatiles et formation des solutions aqueuses chaudes (formation des gisements hydrothermaux et pneumatolytiques).
Avant, beaucoup d’attention a été axée vers la minéralisation aurifère liée aux roches vertes archéennes dont les teneurs élevées en or et les conditions de métamorphisme de basse température favorisent la formation des gisements d’or (Condie, 1981 ; Anhaeusser, 1976).
A une condition de température plus élevée, l’or pourrait être dissout et disséminé dans les roches. Le métamorphisme de faciès granulite était une cause destructive pour la formation des gisements d’or. Ainsi, le gisement d’or dans les roches vertes était supposé être du type « mésothermal ».
Il y a quelques années, un nombre de gisement aurifère a été découvert et exploré dans les terrains à intensité élevée de métamorphisme qui pousse à réviser le concept sur la minéralisation aurifère.
Groves et al. (1990, 1991, 1992) ont déjà noté un vaste domaine de conditions de pression et de température pour la formation des gisements d’or et ont insisté que le gisement d’or pourrait être formé continuellement sous des conditions allant du faciès schiste vert au faciès granulite. L’interaction des fluides provenant des épontes est le principal facteur contrôlant la déposition de l’or. Gan. et al. (1992 a, b) remarquèrent que la température n’est pas le facteur le plus important contrôlant la déposition de l’or à partir du fluide thermal. Le métamorphisme de faciès granulite n’est pas un agent destructif pour la formation des gisements d’or.
Durant un certain temps, les températures de formation des gisements d’or étaient principalement déterminées par des recherches au moyen des inclusions fluides.
Dépôt et enrichissement de l’or
L’or accompagne les fluides hydrothermaux et se décante pour former des gisements dans un site favorable. C’est un processus géologique contrôlé par une série de facteurs physico – chimiques comprenant la température, la pression, la composition chimique, la densité, le PH, le Eh, le fluide, la lithologie et la structure des roches hôtes. Tout changement de l’un de ces facteurs peut détruire l’équilibre du système thermodynamique et entraîne la décantation de l’or.
Généralement, l’or est facile à rédissoudre et migre à des températures élevées, tandis qu’à basse température, il se dépose et enrichit facilement le fluide. Quand la température est supérieure à 400 °C, l’or est très mobile. Quand la température est inférieure à 400 °C, l’or commence à se déposer. Ainsi, les filons de quartz porteurs d’or dans la plupart des gisements, se sont formés dans un intervalle de température entre 200 °C et 480 °C. Mais le changement de la température seule ne peut pas entraîner la déposition d’un grand volume d’or à partir des fluides. Un grand nombre d’expériences et de recherches géologiques (Barnicoat, et al ; 1991 ; Groves et al; 1990, 1991, 1991 ; Chi and Lu, 1991 ; Bowers, 1991) ont démontré que, sous les conditions de températures élevées de la croûte inférieure, l’interaction entre les roches encaissantes et les fluides hydrothermaux est le facteur majeur causant la déposition de l’or. Selon l’expérience de Bowers (1991), l’immiscibilité des fluides peut promouvoir la déposition de l’or et des autres métaux dans de variables conditions. Groves et al ; (1991) et Barnicoart (1991) ont constaté que les gisements d’or pourraient être formés à une profondeur supérieur à 25 Km et à 700 °C. Par conséquent, le concept disant que le gisement d’or ne peut pas se former à des températures élevées serait à revoir.
Gîte minéral
Un gîte minéral ou gisement est une masse de substance minérale susceptible d’être exploitée. Le mot « gîte » est plus souvent réservé à des masses minérales comportant un ou plusieurs métaux susceptibles d’une exploitation (gîte métallifère).
Distribution sporadique
Les gîtes minéraux résultent des phénomènes géologiques normaux, mais dans des conditions exceptionnelles. Seules quelques conditions géologiques favorisent la formation de ces gîtes. Les régions favorisées ne sont pas du tout également réparties sur toute la terre. C’est ainsi par exemple le champ aurifère de Rand en Afrique du Sud qui fournit la moitié de la production annuelle d’or mondial, à partir d’une surface de 75 Km x 30 km.
Possibilité d’épuisement
Les gîtes minéraux ont une extension limitée. Une fois que les matériaux qui ont de la valeur ont été extraits par des travaux miniers, il ne reste que des trous dans le sol. C’est la destinée de toutes les mines.
Substance minérale
La substance minérale se définit comme une formation minérale naturelle du globe terrestre, possédant en principe une composition chimique assez bien définie.
On distingue trois groupes de substances minérales :
· Substances métalliques.
· Substances non métalliques.
· Les combustibles minéraux.
Les paramètres de piégeage de l’or
Source et mobilisation :
L’or détritique et / ou l’or précipité des solutions aurifères sont les sources des gîtes secondaires. Il peut y avoir une phase de nourrissage secondaire.
L’or se présente sous forme de paillettes non déformées lorsqu’il est transporté sur une faible distance. Cette forme peut être changée ou cachée lors d’un transport sur de longue distance. Ce changement peut s’accompagner ou non de changement d’état :
-du minéral hôte : par exemple, le cuivre peut être sous forme de chalcopyrite {(Cu, Fe) S2} au sein des roches ultrabasiques. Après l’attaque hydrothermale de la roche porteuse, le cuivre peut se présenter sous forme de cubanite {(Cu, Fe) S3},
-des caractères atomistiques de l’élément : par exemple le fer ferreux (valence 2) peut être libéré et se présente sous forme fer ferrique (valence 3) par suite de l’altération des silicates qui le constitue.
Les métaux natifs, les alliages naturels nous montrent qu’il y a des éléments chimiques (constituants des minéraux) qui se mobilisent sans qu’il y ait eu changement du minéral.
Transport de l’or en suspension
Ce mode de transport peut se faire sur une longue distance. Les suspensions colloïdales comprennent des micelles constituées :
· D’or métallique appelé « colloïde d’or ». (Produit synthétiques à forte concentration d’or qu’aucun milieu naturel ne possède)
· D’autres colloïdes porteurs d’or : par le phénomène d’adsorption ou par liaison chimique, les sols d’hydroxydes de fer de manganèse ou de substance humique ou autre contiennent de l’or.
Transport de l’or particulaire
Dans les matériaux détritiques, les éléments lourds tel que l’or natif sont transportés selon leur taille, poids, forme et l’énergie du milieu aqueux (les grains fins ou plus grossiers d’or natif sont caractéristiques de l’or primaire constitué dans le niveau des sulfures).
Le climat, l’environnement géomorphologique, la violence des eaux de ruissellement sont responsables de la forme et de la taille des grains d’or. Les grains d’or très malléables subissent des déformations importantes pendant le transport.
Fixation de l’or particulaire
Cette fixation concerne les dépôts détritiques transportés mécaniquement.
La sédimentation des particules suit la loi de Stocks (en première approximation)
V = K d2 (D – 1).
V : vitesse de sédimentation.
d : diamètre des particules.
D : densité des particules.
Le piégeage des grains d’or de taille supérieur à 1 mm, accompagné de gravier de plus de 2 mm ( Miha, 1993) se fait très rapidement tout près de la source primaire dès que la décélération de la vitesse du courant se fait sentir.
Pour les particules de taille inférieure à 1 mm, leur saltation avec les sables sont interrompue par les perturbations locales et la vitesse du courant (couches d’eau mortes). Ils se trouvent alors piégés. Ce piégeage est important lorsqu’on rencontre une couche d’eau morte épaisse (cas des lits à galets plus grossiers) On doit tenir compte de la taille des grains d’or primaire pour localiser les éléments détritiques équivalents aurifères.
Les gisements d’or à Madagascar
Généralement, les minéralisations aurifères primaires à Madagascar se trouvent dans des contextes métamorphiques de minéralisation diffuse des veines quartzeuses. Les filons aurifères dans le Nord de l’Ile à Andavakoera constituent la seule exception. L’or s’y est déposé par suite d’imprégnation des roches sédimentaires encaissantes par une circulation de fluide épithermal dans les fracturations et les brèches permotriasiques. Des filons quartzo – barytiques à ou sans or se sont alors formés en remplissage des failles et des anfractuosités de l’encaissante sédimentaire sur une centaine de kilomètre.
Le métamorphisme de contact est un ensemble de processus de transformation que subissent les roches encaissantes des intrusions magmatiques.
Les effets par diffusion d’éléments chimiques affectent des zones limitées appelées « auréoles ». Il en résulte de nombreux types tels que les gîtes hydrothermaux, les gîtes pegmatitiques, les gîtes pneumatolytiques et les gîtes de contact. La désagrégation mécanique et / ou des réactions chimiques diverses affectent la roche contenant la minéralisation aurifère. Elles font disperser l’or dans son voisinage et même jusqu’à des endroits très éloignés formant des « gîtes secondaires » si les agents transporteurs le permettent.
Les gîtes de l’Archéen
A Madagascar, les minéralisations primaires aurifères appartiennent généralement à cet âge. La région de Maevatanana en est un exemple, la minéralisation se trouve dans un système de veines stratiformes de direction concordante aux foliations des schistes cristallins. L’association des roches peut être des séries de roches amphibolitiques basiques ou des quartzites à magnétite ou des roches silico – alumineuses du type Ambatolampy et Andriba (quartzite, gneiss, magnétite, micaschiste alumineux et souvent graphiteux). Des filons péribatholitiques, des stockwerks et une dissémination étendue dans les roches métamorphiques existent aussi grâce à des intrusions de granitoïdes tardives qui sont liées à ces veines. Les filons sont les plus favorables pour la minéralisation.
Potentiel et production
Depuis plus d’un siècle, Madagascar est reconnu comme étant un pays à potentialité aurifère appréciable. On sait que le socle Précambrien malgache possède de nombreuses veines de quartz et de quartzites aurifères. Des travaux de recherches ont été entrepris pour connaître des gisements intéressants comme la prospection des lits vifs des rivières aurifères de Madagascar. Le développement du secteur informel et le processus d’exploitation ne permettent pas de contrôler la production et la commercialisation de l’or : la production déclaré est très faible.
Production nationale
Depuis des années, la production enregistrée à la Direction des Mines et de la Géologie du Ministère de l’Energie et des Mines ne peut être tenues comme le reflet exact de la production de l’or à Madagascar. Le Jeudi 02 Septembre 2004, au Ministère de l’Energie et des Mines, un atelier d’évaluation de la filière or a eu lieu.
Durant cet atelier, des participants ont confirmé que la manière d’exploiter les ressources minières malgache est la cause de ces fausses valeurs. On a appris également que sur une estimation de 10 tonnes de production d’or par an, 10 kg seulement sont déclarés légalement auprès de l’Administration. On reconnaît alors qu’une grande partie de la production passe dans des circuits informels de commercialisation et que l’or de Madagascar fait l’objet de trafics illicites.
Marché de l’or à Madagascar
Marché local
Sur le marché local, le cours de l’or se négocie entre les orpailleurs et les collecteurs. Les orpailleurs vendent leurs produits selon leur entendement (tous les jours, toutes les semaines…). Pour ces orpailleurs, l’or génère un revenu d’appoint.
Le prix de l’or varie donc en fonction du calendrier cultural :
– Pour les gîtes secondaires, le prix augmente pendant la saison sèche après la récolte du riz et il est en baisse pendant les saisons pluvieuses et surtout pendant la période de soudure.
– Pour les gîtes primaires, le prix augmente pendant la saison pluvieuse et il est légèrement en baisse pendant la saison sèche.
En général, le prix de l’or à Madagascar se réfère à celui de Maevatanana.
Situation économique
Pour la région d’Andriba et pour les deux dernières années, le nombre des habitants qui s’adonnent à l’agriculture et à l’élevage augmente. L’orpaillage constitue une activité périodique et d’appoint, notamment en période de pluie.
Géologie de la région d’Andriba
La région d’Andriba est caractérisée par les formations géologiques de l’Archéen (Hottin, 1976) du bloc d’Antananarivo (Collins, 2002) de faciès granulite (Besairie 1960 – 1964)
Les formations géologiques d’Andriba
Pour une meilleure compréhension, nous allons encore adopter les descriptions antérieures sans qu’une connotation Lithostratigraphique ne soit attribuée qui définissent la série d’Andriba (Besaire, 1964). La série d’Andriba se trouve au Centre Nord – Ouest de l’Ile, limitée dans la partie Nord – Ouest par la série de Maevatanana qui constitue son équivalent migmatitique.
Cette série a été plissée et métamorphisée par l’orogenèse majeurs shamwaienne (2600 MA). Ensuite d’autres événements orogéniques l’auraient affecté :
· Episode thermique éburnéen (2000 MA).
· Orogenèse Kibarienne (1200 MA).
· Orogenèse panafricaine (550 MA).
Leurs effets métamorphiques sont d’une grande complexité.
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Table des matières
PRÉSENTATION DE L’OMNIS
PARTIE I : GENERALITES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I : PRESENTATION SOMMAIRE DE LA GEOLOGIE DEMADAGASCAR
I.1. Généralités
I.2. Les différentes phases tectoniques de Madagascar
I.3. Le socle cristallin Malgache
I.4. Les événements tectoniques récents du socle cristallin
I.5. La structuration du socle cristallin de Madagascar
CHAPITRE II : GENERALITES SUR L’OR
II.1. Introduction
II.2. Les caractéristiques minéraux de l’or
a. Propriétés physiques de l’or
b. Propriétés mécaniques de l’or
c. Propriétés chimiques de l’or
II.3. La métallogénie de l’or
a. Mécanisme de l’apparition de l’or
b. Dépôt et enrichissement de l’or
c. Classification métallogénique
II.4. Gîtologie de l’or
a. Les gisements primaires
a.1. Gîte minéral
a.2. Distribution sporadique
a.3. Possibilité d’épuisement
a.4. Substance minérale
i. Minerai métallique
ii. Gîte métallifère
b. Les gisements secondaires
b.1. Les paramètres de piégeage de l’or
i. Source et mobilisation :
ii. Transport de l’or :
iii. Transport de l’or en suspension
iv. Fixation de l’or en suspension
v. Transport de l’or particulaire
vi. Fixation de l’or particulaire
vii. Gisement détritique ou placer
c. Les différents types de gisements
c.1. Nomenclature de la gîtologie aurifère
i. Les gîtes primaires
ii. Les gîtes secondaires
d. Les gisements d’or à Madagascar
d.1. Les gîtes primaires
i. Les gîtes de l’Archéen
ii. Les gîtes primaires du Protérozoïque
iii. Les gîtes liés à la tectonique permo – triasique (250 à 300Ma)
d.2. Les gîtes secondaires
i. Les gîtes éluvionnaires
ii. Les gîtes alluvionnaires
e. Les grands champs aurifères du monde
f. L’or à Madagascar
f.1. Introduction
f.2. Potentiel et production
f.3. Production nationale
f.4. Les principales régions aurifères de Madagascar
f.5. Marché de l’or à Madagascar
i. Marché local
ii. Exportation
PARTIE II : . MINERALISATION EN OR DE LA REGION D’ANDRIBA
CHAPITRE III : PRESENTATION DE LA REGION D’ANDRIBA
III.1. Localisation
III.2. Situation économique
III.3. Géologie de la région d’Andriba
a. Les formations géologiques d’Andriba
b. Lithologie
CHAPITRE IV : LES GRANDS TRAITS STRUCTURAUX DE LA RÉGION D’ANDRIBA
IV.1. Les structures discontinues
IV.2. Structures continues hétérogènes
IV.3. Structures continues homogènes
IV.4. Métamorphisme
IV.5. Minéralisation aurifère de la région d’Andriba
a. Les gîtes primaires
b. Les gîtes secondaires
IV.6. Présentation de la zone d’étude
CHAPITRE V : ETUDES STRUCTURALES
V.1. Introduction
V.2. Travaux antérieurs
V.3. Système d’Information Géographique ou SIG et la télédétection
a. Le SIG
a.1. Définition
a.2. Objectif
b. Aperçu par la télédétection
b.1. Définition
b.2. Intérêts de son utilisation
V.4. Buts de l’étude
a. Les données utilisées
a.1. Les données satellitales
a.2. BD 500
a.3. La carte géologique
b. Les outils informatiques utilisés
b.1. Le logiciel ADOBE PHOTOSHOP 7.0
b.2. Le logiciel MAPINFO 6.0
V.5. Les éléments tectoniques identifiés dans la région d’ Andriba
a. Déformation
b. Trajectoire de foliation
c. Linéament
d. Déformation plicative
d.1. La déformation plicative homogène
d.2. La déformation plicative hétérogène
e. Déformation cassante
e.1. Les cassures
e.2. Les failles
V.6. Analyse et interprétation
V.7. Modélisation structurale
V.8. Modélisation tectonique
V.9. Modélisation structurale
CHAPITRE VI : GITOLOGIE DE L’OR D’ANDRIBA
VI.1. Historique
VI.2. Place économique de l’or d’Andriba
VI.3. Contrôle de minéralisation
a. Contrôle lithologique
a.1. Les gneiss à deux micas et les micaschistes
a.2. Les quartzites à magnétite
a.3. Les gneiss à nodules de sillimanites
a.4. Les veines quartzeuses à sulfures et veines pegmatitiques
b. Contrôle tectonique
c. Caractères des gîtes d’or
c.1. Les gisements primaires
i. Les roches encaissantes
ii. Les roches porteuses
c.2. Caractères structuraux et tectoniques
c.3. Les gisements secondaires
VI.4. Critère de distribution des indices d’or
VI.5. Proposition de modèle de mise en place de l’or
a. Notion d’inclusion fluide
a.1. Définition
a.2. Catégories d’inclusion fluide
VI.6. Modèle de mise en place de l’or d’Andriba
VI.7. Compréhension des indices secondaire de l’or :
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
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