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

Résumé

Les carbonatites sont d’excellentes cibles d’exploration pour les éléments des terres rares (ETR) puisqu’elles en sont naturellement riche. Or, cet enrichissement n’est pas suffisant pour former une concentration en ETR rentable. Un mécanisme de concentration des ETR s’avère alors nécessaire. Trois mécanismes sont communément considérés : magmatique, hydrothermal et supergène. La quasi-totalité des enrichissements en ETR dans les carbonatites sont actuellement interprétés comme étant le résultat d’une remobilisation hydrothermale des ETR par lessivage de minéraux primaires. En général, les tonnages associés à ce type de mécanisme sont trop faibles pour être économiques. Une récente campagne de forage dans la carbonatite de Saint-Honoré indique qu’elle fait exception. En effet, le tonnage est significatif et peut être classé comme étant un gisement de classe mondiale. Cette campagne de forage a été effectuée à de grandes profondeurs ce qui permet d’étudier la carbonatite en écartant l’interaction avec les eaux de surface qui est significatif dans la plupart des carbonatites. Un nouveau modèle combinant le magmatisme et l’hydrothermalisme est proposé pour expliquer la minéralisation en ETR de la carbonatite de Saint-Honoré. Selon ce modèle, des minéraux de ETR ont cristallisé durant la mise en place de la phase tardive de la carbonatite. En effet, la concentration en ETR s’est enrichie progressivement par processus de cristallisation fractionné pour atteindre un point de saturation et de cristallisation. Par la suite, un fluide hydrothermal a remobilisé la minéralisation en place pour former de fines aiguilles de bastnaesite et de monazite typique des minéralisations hydrothermales dans les carbonatites. Ce modèle est basé sur l’observation pétrographique et géochimique de la Fe-carbonatite de Saint-Honoré. D’une part, les textures caractéristiques d’une minéralisation hydrothermale dans les carbonatites sont présentes : des amas minéralisés polyminéralogiques à croissances radiales à partir des carbonates et de la baryte, la présence d’halite, une silicification et une minéralisation post-bréchique. Il est à noter que les grains de baryte sont interprétées comme étant primaires puisqu’elles sont bréchifiées, altérées et silicifiées par le fluide hydrothermal. D’autre part, dans la partie plus profonde de la carbonatite des inclusions de bastnaesite dans des barytes primaires suggèrent qu’il y a eu précipitation des ETR avant ou pendant la formation des barytes primaires donc avant l’évènement hydrothermal. L’activité hydrothermale est interprétée comme étant plus faible en profondeur, car il y a une diminution de la concentration d’halite, la bréchification est moins intense et il y a moins d’inclusions fluides secondaires captées. Cette cristallisation magmatique en ETR peut être un facteur important pour former des gisements de haut tonnage. Un exemple classique d’un gisement magmatique est celui de Mountain Pass en Californie où les cristaux idiomorphes de bastnaesite peuvent être centimétriques. De plus, la présence de baryte primaire et/ou abondante serait un critère d’exploration pour les carbonatites puisqu’il semble refléter une fusion partielle extrêmement faible du manteau additionné à une cristallisation magmatique des ETR.