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

Résumé

Cette étude porte sur le gisement de columbo-tantalite d'Issia au Centre-Ouest de la Côte d'Ivoire.

Les gisements de columbo-tantalite dans les régions tropicales humides sont généralement des dépôts supergènes associés à du gravier. Ces gisements ont été très peu étudiés et leur exploitation n'est effectuée que par les petits exploitants. Cela est dû, d'une part à la petite taille des gisements trouvés et à leur courte durée de vie, et d'autre part à la forte épaisseur du manteau d'altération dans les zones à forte concentration.

Cette étude a un triple objectif défini comme suit : (1) établir un modèle géodynamique pour la mise en place des minéralisations primaires de columbo-tantalite et minéraux associés d'Issia (Centre-Ouest de la Côte d'Ivoire) ; (2) définir les facteurs contrôlant la redistribution secondaire de la minéralisation en milieu détritique en intégrant des études gîtologiques, pédo-géomorphologiques et géostatistiques ; et (3) déterminer les espèces minéralogiques du niobium, du tantale et des autres métaux associés.

Le périmètre étudié comprend trois massifs granitiques mis en place dans des formations méta-sédimentaires: le granite orienté à deux micas de la Lobo, le granite orienté à muscovite dominante de Bitapia et le granite porphyroïde non orienté à muscovite dominante d'Issia. Les observations de terrain et les analyses sur roche totale montrent que: (1) les trois principaux granites de la région ont été produits par des processus profonds ayant généré une fusion partielle de la croûte, (2) ils ont été formés par cristallisation fractionnée pendant la période syn- à tardi-D2 de l'orogenèse Ébuméenne, et (3) le granite d'Issia fut le dernier à se former à 2106±78 Ma.

Les pegmatites du périmètre étudié ont été classées en 4 types (A à D) montrant plus ou moins une répartition zonale autour du granite d'Issia : A- les pegmatites stériles, B- les pegmatites à Be, C- les pegmatites zonées à Be-Nb-Ta, et D- les pegmatites zonées à Be-Nb-Ta-Li. Les pegmatites de types B, C et D ont été rattachées à la classe des pegmatites à éléments rares et à la famille LCT.

Le fluide minéralisateur dérive de la cristallisation du granite d'Issia. Après la cristallisation de ce granite, le liquide résiduel s'est d'abord saturé en eau pendant la formation des pegmatites de type A et B. Ce fluide a évolué au cours de la différenciation magmatique et s'est enrichi progressivement en CO2 vers la surface jusqu'au stade de la formation des pegmatites de type C qui vont alors cristalliser en système clos. La séparation entre les phases aqueuse et carbonique a lieu au cours de la cristallisation de la zone de remplacement (zone III) qui porte par ailleurs les minéralisations de Nb, Ta et Be dans les pegmatites zonées de type C et D. La migration du fluide s'est faite par pulsations successives le long des fractures de Riedel R' et des fentes de traction générées par la déformation transcurrente D2.

Deux types de minéralisations supergènes de columbo-tantalite on été identifiés: le type Étienne-Méguhé et le type Bémadi. Le type Étienne-Méguhé constitue un dépôt éluvial plus ou moins colluvial résultant de la kaolinisation qui a produit une importante réduction de volume et qui a augmenté la concentration des minéraux chimiquement stables, notamment ceux de quartz, de Nb-Ta et de Be. D'autre part, la minéralisation de type Bémadi est représenté par un véritable placer dont la concentration en minéraux de Nb-Ta résulte d'une reconcentration à la suite d'une importante phase de drainage et d'alluvionnement qui a contribué à la fragmentation, à l'usure, puis au stockage des minéraux lourds le long des pièges naturels.

La columbo-tantalite d'Issia est représentée par trois espèces distinctes de très bonne qualité commerciale (XTa>0,65) : la ferrotapiolite [FeTa2O6], la ferrotantalite [(Fe>Mn)(Ta>Nb)2O6] et la manganotantalite [MnTa2O6].

Du point de vue de l'évolution supergène, il est montré que les processus naturels superficiels dans les milieux tropicaux humides ne génèrent ni croissance, ni changements chimiques dans les minéraux de Nb-Ta. Toutefois, même si la qualité chimique du minéral est préservée, la qualité physique, quant à elle, se dégrade progressivement des zones éluviales aux zones alluviales sous l'effet des corrosions mécaniques.

Les analyses variographiques et le krigeage donnent des résultats très satisfaisants pour la prospection de la columbo-tantalite supergène. La variographie permet de définir des mailles de prospection du métal sur les deux sites d'étude et met en évidence de très faibles variations des teneurs à petite échelle et une grande continuité de la minéralisation suivant la direction des pegmatites. Les résultats du krigeage indiquent que le krigeage lognormal est un très bon estimateur des réserves car cette méthode produit une forte minimisation des biais et de la variance d'estimation, et les valeurs estimées sont très proches des valeurs mesurées sur le terrain.

Cette étude a une implication directe pour la prospection des gisements columbo-tantaîifères détritiques tant à Issia qu'à l'échelle globale. En effet, elle montre que dans un environnement de pegmatites columbo-tantalifères en régions tropicales humides, les graviers éluvionnaires et colluvionnaires sont plus propices à l'exploitation de la columbo-tantalite que les graviers alluvionnaires.