Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les mines de fer de Cauê et de Conceiçao sont situées dans le District d'Itabira, dans la partie sud du Craton Sao Francisco, au Brésil. Trois unités géologiques, métamorphosées au faciès amphibolite, sont présentes aux deux mines: (1) une séquence volcano-sédimentaire Archéenne; (2) une formation de fer Protérozoïque et; (3) une unité de quartzite Protérozoïque. La formation de fer est recoupée par des dykes d'amphibolite et est tectoniquement imbriquée avec des schistes à talc et des amphibolites de la séquence volcano-sédimentaire. Les roches des trois unités ont été affectées par trois phases de déformation, subissant les chevauchements et boudinages associés. Dans la formation de fer, les structures associées à D1 et à D2 ont été générées par un cisaillement simple progressif dont la direction de transport est de l'Est vers l'Ouest. La structure D3 est caractérisée par des plis ouverts auxquels sont associés des clivages de crénulation.

La jacutinga est la roche hôte des minéralisations d'or palladifère exploitées dans les formations de fer des mines de Cauê et de Conceiçao. La jacutinga est un faciès fortement cisaillé, métamorphisé et hydrothermalement altéré de la formation de fer de type Lac Supérieur, et est composée d'hématite, de quartz, de talc, de phlogopite, et de quantités mineures de tourmaline, d'apatite et de monazite.

Le gisement aurifère de Cauê est composé de cinq corps minéralisés: Corpo Y, Corpo X, Central, Aba Leste et Aba Norte. Dans le corps minéralisé Corpo Y, les plus fortes concentrations d'or sont rencontrées dans les veines de quartz, alors que dans les quatre autres corps minéralisés les plus fortes concentrations d'or sont dans les veines d'hématite localement enrichies en quartz. Les veines riches en or sont parallèles à la foliation S1 dans tous les corps minéralisés, sauf pour Aba Norte où les veines d'hématite boudinées enrichies en or sont parallèles à S2. L'or et le palladium du minerai se trouvent dans les minéraux suivants: l'or, l'or palladifère, le palladium, l'oxyde de palladium, la palladséite et l'arsénopalladinite. La teneur en palladium dans les grains d'or varie de 1 à 20 %. Les plus hautes teneurs de palladium sont rencontrées dans les corps minéralisés Corpo X et Corpo Y, là où les grains d'or contiennent des inclusions d'oxyde cuivre-palladium se présentant sous forme d'îlots et sous forme de reliques en texture de remplacement. Dans le corps minéralisé Aba Leste, le palladium forme un alliage homogène avec l'or. Dans le corps Aba Norte, les grains d'or ne contiennent pas de palladium mais sont plutôt porteurs de rhodium à des teneurs jusqu'à 1,5 %.

L'unique corps minéralisé en or et palladium de la mine de Conceiçao est parallèle à la foliation mylonitique. Cette minéralisation se retrouve dans le flanc des plis macroscopiques associés à D1 et à D2 et a été démembrée par la déformation de cisaillement progressif. L'or se trouve sous forme de grains aplatis, parallèles à la foliation mylonitique, et sous forme d'inclusions dans les grains d'hématite commune dans les horizons de goethite résultant de l'altération des carbonates. Une teneur en palladium jusqu'à 0,8 % est rencontrée dans les grains d'or en plaquettes recourbées.

Le principal événement minéralisateur est contemporain au maximum du métamorphisme thermique (T=600°C), durant les cisaillements et chevauchements associés à D1. L'âge de l'événement minéralisateur a été estimé à 1,9 +/- 0,2 Ga par datation isotopique Pb/Pb. Cet âge est en accord avec l'âge métamorphique du Supergroupe du Minas, et correspond à l'âge de l'Orogène Transamazonien dans la partie sud du Craton Sao Francisco.

L'altération hydrothermale associée à cet événement tectonique, caractérisée par la formation de talc, de phlogopite et de tourmaline, et par la formation de veines d'hématite et de quartz, a engendré la roche de type jacutinga. L'altération superficielle de la jacutinga a résulté en l'altération des silicates en kaolins et des oxydes en goethite.

Aux hautes températures et hautes fugacités d'oxygène, le palladium et l'or ont pu être transportés sous forme de complexes chlorures; leur déposition serait reliée à une augmentation du pH. Il est proposé que cette augmentation du pH ait été causée par la réaction entre le fluide minéralisateur et la roche précurseur de la jacutinga, une itabirite dolomitique. La source la plus probable des métaux précieux est la séquence volcano-sédimentaire Archéenne.

Les caractéristiques des minéralisations de Cauê et de Conceiçao amènent la définition d'un nouveau type de gisement aurifère, que nous nommons "Gisement d'or palladifère associé aux formations de fer de type Lac Supérieur fortement cisaillées et métamorphisées". D'autres occurences d'or palladifère sont aussi rencontrées dans la jacutinga, le long de la frontière est de la partie sud du Craton Sao Francisco, suggérant que cet environnement géologique est exceptionnellement favorable pour le type de minéralisation décrit.