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

Résumé

La mine d'or d'Omai est située dans le Supergroupe Barama-Mazaruni, qui fait partie de la ceinture paléoprotérozoïque de roches vertes du Bouclier guyanais. La séquence stratigraphique se compose de cycles de roches volcaniques mafiques (et de corps mafiques-ultramafiques sous-volcaniques génétiquement reliés) à felsiques, intercalées avec des sédiments terrigènes. La séquence volcano-sedimentaire a été percée par un stock quartzo-monzodioritique (le stock d'Omai), ainsi que par plusieurs filons de porphyres quartzo-feldspathiques et rhyolin'ques de formes irrégulières. Des dikes et des sills mafiques post-minéralisation se sont mis en place au Mésoprotérozoïque et au Trias. La séquence volcano-sédimentaire de Barama-Mazaruni a été métamorphisée au sousfaciès des schistes verts inférieur. La structure locale est relativement simple et consiste en deux phases de déformation (Dl et D2). La phase Dl a produit une foliation régionale fortement pentée ayant une direction ESE-ONO ainsi que des cisaillements ductiles subparallèles à la foliation régionale. La phase D2 a plutôt produit une fracturation cassante/ductile a pendage modéré et disposée perpendiculairement aux zones de cisaillement de la phase Dl. Les structures D2 représentent les principales voies d'accès des fluides minéralisateurs.

Le gisement d'Omai se compose de deux zones aurifères distinctes, exploitées depuis 1992 dans des fossees à ciel ouvert appelées Fennell et Wenot. La minéralisation de Fennell est reliée principalement au stock d'Omai et, en moindre volume, dans les roches volcaniques encaissantes (basaltes tholéiitiques et andésites calco-alcalines). La minéralisation de Wenot est principalement associée à des dikes tabulaires de porphyres quartzo-feldspathiques et de rhyolites fortement silicifiés, et localement à des andésites et métapelites.

Les caractéristiques géologiques et les données géochronologiques des deux zones minéralisées suggèrent qu'elles sont reliées génétiquement et représentent un même événement métallogénique corrélable à la dernière phase de déformation cassante-ductile associée à l'orogenèse trans-amazonienne il y a 2.0 Ga.

Les veines aurifères sont subhorizontales et subverticales. Les veines subhorizontales ont été divisées en trois systèmes: 205°-215o/15-35°NO, 120°-140°/15°-35°SO et un système à direction variable et pendage de 5-15° qui longe le contact nord du stock d'Omai. Ces systèmes de veines sont essentiellement confinés aux roches magmatiques felsiques (le stock d'Omai, les dikes de porphyres quartzo-feldspathiques et de rhyolites), à l'exception du troisième système qui se propage uniquement dans les basaltes tholéiitiques de la zone Fennell. La majorité des veines se pincent abruptement au contact des roches volcano-sédimentaires encaissantes plus ductiles. L'épaisseur des veines varie de quelques millimètres à 0.8 m. Dans la zone Fennell, les veines subhorizontales montrent peu de variation de direction et pendage, tandis que dans la zone Wenot elles ont des directions et pendages aléatoires décrivant l'aspect typique en "stockwork".

Les veines subverticales recoupent tous les contacts stratigraphiques. Elles sont moins abondantes que les veines subhorizontales. Les relations de recoupement en alternance entre les veines subhorizontales et subverticales suggèrent que leur mise en place était simultanée. Les réseaux de veines sont de type fentes de tension ("crack-seal" et "cisaillement") et de type brèches. Certaines caractéristiques texturales des veines à Ornai sont comparables avec celles décrites dans les gisements d'or orogénique archéens, tandis que d'autres sont semblables aux textures décrites dans les gisements épithermaux cénozoïques des régions circum-pacifiques.

La minéralogie des veines comprend principalement, en ordre d'abondance relative, du quartz, carbonates (calcite, ankérite), scheelite, or natif, et plusieurs espèces de sulfures et tellurures. La plupart des phases métalliques et de gangue ont précipités à basse température (entre 120 et 260 °C), dans un milieu chimique situé à la limite entre oxydant et réducteur. Les premiers fluides hydrothermaux enrichis en CO2, W, et Na ainsi que les fluides subséquents enrichis en S ont joués un rôle important dans le transport et dépôt de l'or. Les mécanismes probables qui ont influencés le dépôt de l'or incluent: 1) le refroidissement des fluides minéralisateurs; 2) la composition chimique des épontes et; 3) la perméabilité de l'éponte. L'efficacité de l'interaction fluide-roche et la diminution graduelle de la/b2 et du H;S dans les solutions hydrothermales ont favorisé le dépôt de l'or et des sulfures/tellurures.

Les scheelites des veines aurifères ont des rapports isotopiques 87Sr/86Sr variant entre 0.7019-0.7021 et des valeurs ôI80 entre 3.8 et 4.8%o, qui suggèrent des températures et des compositions isotopiques constantes des solutions hydrothermales. Les isotopes d'oxygène mesurés dans le quartz varient entre 13.2 et 14%o et sont identiques aux rapports isotopiques mesurés dans des carbonates (moyenne de 13.8%o pour la calcite et 14.4%o pour l'ankérite). Les isotopes du carbone des carbonates varient entre +1.7 et 4.7%o. Les valeurs de Ô18O des fluides hydrothermaux se situent entre +5.3 et -2.7%o et les valeurs de ÔD entre -52 et +18%o.

Les isotopes radiogéniques et stables des deux principaux types de veines suggèrent que les fluides minéralisateurs proviennent de deux sources différentes: 1) d'origine mantéllique et/ou en provenance de la partie inférieure de la croûte continentale, qui ont interagit avec les roches volcaniques mafiques locales et; 2) d'origine superficielle (eau marine ou météorique). Les conditions physico-chimiques de dépôt de la minéralisation à Omai (basse température, pression, salinité, et contenu en CO2, pH légèrement acide à neutre, fugacités modérées de l'oxygène et du soufre, fugacité élevée des tellurures), l'implication de l'eau de surface, la présence des structures hôtes de la minéralisation de nature essentiellement cassante et la localisation dans un terrain faiblement métamorphisé sont autant de critères permettant de classer Omai dans la catégorie des gîtes épithermaux. D'autres caractéristiques majeures tels que: le style d'altération; le cadre géodynamique; l'emplacement tardi-orogénique/syn- à tarditectonique; la présence des fluides d'une source profonde et; de manière moins directe, la paragénèse minéralogique se rattachent à la définition des gîtes mésothermaux plus profonds. La superposition des caractéristiques épi- et mésothermales d'Omai correspond donc à la partie supérieure du "continuum model" proposé pour les gisements archéens de type "gold-only" et définie comme le domaine crustal dit épizonal. Omai serait donc un premier exemple de gîte orogénique aurifère d'âge paléoprotérozoïque de type épizonal associé aux granitoïdes et aux roches vertes. Il représente un équivalent de ce type de gîte ayant été décrit uniquement dans certains cratons archéens (Yilgam et Zimbabwe).