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

Résumé

En dépit des études sur les gisements de type turbidite-hosted gold deposit en Nouvelle-Écosse au Canada et à Central Victoria et à New South Wales en Australie, il demeure la problématique de la détermination de la source du fluide minéralisateur (magmatique versus métamorphique) et du mécanisme de mise en place des VPS (Veines Parallèles à la Stratification) aurifères.

Les gisements de Jinping sont les premiers de ce type découverts en Chine. Elles sont encaissées dans des roches sédimentaires détritiques de très faible degré de métamorphisme et sans intrusion magmatique formellement identifiée. La zone d'étude a été structurée par l'orogenèse calédonienne (760-375 Ma) qui s'est traduite par des plissements régionaux ouverts et par des failles et zones de cisaillement d'azimut NE. Les roches encaissantes appartiennent au Groupe de Xiajiang (1000-800 Ma) à la base duquel se situe le gisement de Pingqiu avec Huaqiao un peu plus au-dessus. Sur chacun de ces sites, Ses VPS aurifères sont localisées en zone charnière des plis secondaires affectés sur les flancs par des failles ou zones de cisaillement à fort pendage convergent vers l'extrados et à mouvement fini normal à Pingqiu, mais à pendage NO et à mouvement apparent inverse (réactivation dextre) à Huaqiao. Les plis régionaux et secondaires sont cylindriques, droits, ouverts à fermés et à axes subhorizontaux. Des culminations (structures en dômes et bassins) ont été identifiées à partir de l'analyse stéréographique.

L'étude pétrographique des roches encaissantes à partir des structures sédimentaires de granoclassement, de stratifications entrecroisées, de laminations et d'empreinte de charge, a confirmé leur caractère turbiditique. En zone charnière de pli, elles contiennent des structures S/C suivi de boudinage à l'éponte des veines et auxquelles se surimposent des stylolites développés sur des plans parallèles à la stratification. Les inclusions de roches encaissantes présentes dans les veines de quartz comportent également des structures S/C. La déformation de l'éponte qui ne présente pas d'altération significative, est asymétrique par rapport à la veine.

L'étude microstructurale de la VPS individuelle a révélé quatre générations de quartz : quartz1, quartz2, quartz3 et quartz4. Le quartz1 est à structure S/C et a précédé la formation du quartz2. Les cristaux constitutifs de ce dernier sont disposés en pli en chevron à plan axial parallèle à la S0 (surface de stratification). L'or natif se retrouve associé aux sous-grains de quartz1, aux limites de grains de quartz2. Quant au quartz3, il résulte de la recristallisation des deux précédents. L'altération à quartz-chloriteséricite ±carbonate±fuschite et les sulfures composés de pyrite, arsénopyrite, chalcopyrite, sphalérite et galène lui sont associés avec souvent de l'or natif. Le quartz4 représente des veinules microscopiques tardives.

L'analyse de la zone de cisaillement contiguë à la VPS a permis d'identifier les mêmes paragenèses d'altération et métalliques que dans le quartz3 à or natif précipité dans les défauts cristallins et texturaux de la pyrite et de l'arsénopyrite. Des microcisaillements connectés au quartz3 aurifère contiennent, dans le plan-C, de la monazite qui est aussi incluse dans les sulfures de même que l'or natif. L'assemblage y est à or-arsénopyrite-chalcopyrite, or-pyrite-sphalérite. En choisissant le système fer-zinc-arsénique, des conditions de températures de 325 à 375 °C et un log aS2 de -8,5 à -4,5 ont pu être interprétées pour le fluide minéralisateur.

L'étude pétrographique des inclusions fluides a servi à identifier, pour le même FIA (Fluid Inclusion Assemblage) dans le quartz2 et le quartz inclus dans les pyrites et arsénopyrites parfois aurifères ou dans les minéraux d'altération : les inclusions fluides aqueuses carboniques 1F1a, carboniques 1Flb et aqueux ou carbonique IF3. L'immiscibilité a été établie pour la formation syngénétique de 1F1a et IF1b. Les analyses microthermométriques complétées par la spectrométrie de Raman sur ces deux types principaux d'inclusion fluide en relation avec la cristallisation et potentiellement la minéralisation aurifère, a suggéré la composion du fluide hydrothermal. Il s'agît de fluide du système H2O-CO2-NaCI±CaCl2±KCI, de faible salinité (<10 % en poids de NaCI équiv.) contenant accessoirement dans la phase gazeuse carbonique du N2, du CH4, du H2S et du SO2. L'immiscibilité pour les lF1 a autorisé l'utilisation de la Th (température d'homogénéisation totale) minimale (256oC) dans le diagramme P-T des isochores pour déduire des conditions de pression de 1,8 à 3,8 kbar. Les conditions de température déterminées à partir des paragenèses métalliques et de la microthermométrie sont de 275 à 375 °C.

Les diagrammes ETR, multiéléments étendus et surtout ternaires Th-Sc-Zr/10 situent les roches encaissantes des VPS aurifères dans un contexte tectonique d'arc insulaire continental. Quant à la géochimie isotopique, elle suggère la mise en place des VPS aurifères entre 407 et 514 ± 2 à 9 Ma (Rb/Sr), à partir de fluide hydrothermal d'origine magmatique (valeurs é18OMD : 6,2 à 9,3 %o / -63 à -93 %o) provenant de roches de croûte protérozoïque (rapports initiaux 87Sr/86Sr entre 0,711 et 0,713).

À l'issu de cette étude, il est proposé pour Jinping, un modèle qui intègre les principales composantes des gisements de type turbidite-hosted gold deposit. Elle envisage un rôle dynamique, en plus de celui de source de fluide minéralisateur à l'intrusion magmatique qui semble la source la plus plausible. Elle aurait permis l?activation des failles et zones de cisaillement qui auraient conduit (au lieu d'une simple réactivation) le fluide hydrothermal minéralisateur, après son séjour dans les roches encaissantes jusqu'en zone charnière. Ce processus répété de façon cyclique permettrait l'enrichissement continu de la VPS.

À Jinping, le mécanisme de plissement impliqué est celui de déformation de charnière contrairement à la déformation de flanc communément proposée à Central Victoria et à New South Wales en Australie et en Nouvelle-Ecosse au Canada pour des gisements similaires.