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Pérométallographie de la ceinture de roches vertes archéenne d'Aouéouat (Tasiast, nord de la Mauritanie)

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par Didi OULD MOCTAR
Université Sidi Mohamed Ben Abdellah - Master en geosciences et ressources minérales 2009
  

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III.4. Les roches acides (métafélsites)

Ce faciès est représentatif des dômes granito-gneissiques qui bordent la ceinture d'Aouéouat. Il s'agit de roches à grains fins à moyens et à texture granoblastique isogranulaire. La matrice présente une fabrique planaire marquée par des lits de quartz (photo 1).

Photo 1 : microphotographie en LPA de métafélsites (à G. 40X) montrant la matrice constituée de
quartz, muscovite etplagioclase. La schistosité (S0-S1) est soulignée par l'alternance des lits
parallèles de quartz.

Cette matrice correspond à un assemblage de quartz, muscovite, de plagioclase, de tourmaline, de rares feldspaths et de sphène. Elle est riche en minéraux opaques. On note aussi la présence des petites zones étirées sécantes par rapport à la schistosité, dans lesquelles baignent des cristaux de quartz, de calcite, d'opaques et de plagioclase. Ces zones

correspondent probablement à l'intersection de S1 avec la schistosité de crénulation S2 (photo 2).

Photo 2 : photo en LPA (à G. 40 9 montrant les petites zones d'étirement qui renferment des
microcristaux de quartz, de calcite, deplagioclase et d'opaques.

La matrice est affectée par un hydrothermalisme, parfois très intense, marqué par l'apparition de minéraux comme la tourmaline (photo 3) et la transformation partielle ou totale du plagioclase en calcite (photo 3).

Photo 3 : photos en LPA (à G. 40 9 montrant: à gauche deux cristaux de plagioclase en cours de
transformation en calcite : à droite un cristal de tourmaline associé à des cristaux de quartz, de
calcite et de plagioclase.

Le quartz, à extinction roulante, constitue le minéral essentiel de la matrice, il présente des contours polygonaux, la taille des cristaux est petite dans la matrice (inférieure à 60 um) et devient plus grande dans les zones de contact avec la calcite (photo 4) et dans les lits quartzeux parallèle ou sécants à la foliation de la roche (0,1 à 0,5 mm). L'intersection de ces lits sécants aves les niveaux quartzeux parallèle à la schistosité, correspond à l'intersection entre S1 et S2 (photo 4).

Photo 4 : photos en LPA (à G. 40 9 montrant: à gauche l'augmentation de la taille de cristaux de
quartz en se rapprochant de la calcite; à droite l'intersection S1-S2 marquée par l'intersection entre
les niveaux quartzeux.

La calcite apparaît sous forme de niveaux parallèle à la structure d'ensemble et parfois sous forme des poches isolées dans la matrice. Elle est toujours séparée de la matrice quartzeuse par des cristaux de quartz de plus grande taille. Le quartz peut être aussi inclus dans la calcite (photo 5). La taille de la calcite peut atteindre 2 mm.

Photo 5: photo en LPA (à G. 40 9 montrant un cristal de calcite de grande taille dans lequel sont
inclus des petits cristaux de quartz.

D'autres minéraux sont associés à ces lits de calcite. La tourmaline et le sphène. La première est sous forme de cristaux subautomorphes de taille allant de 330 um à 1,3 mm. Sa détermination a été faite sur la base de son pléochroïsme et de son signe optique. Le sphène, plus rare est inframillimétrique. Il s'insère entre les cristaux de calcite.

Les plagioclases, peu nombreux, s'associent au quartz dans la matrice. Il s'agit souvent de cristaux de taille de l'ordre de 600 um avec les mêmes habitus que le quartz et la calcite qui se forme manifestement à partir des plagioclases.

III.5. Les schistes verts à grenat

Associées aux quartzites ferrugineux, ces roches verdâtres et à grains fins sont très schistosées et friables. La matrice fine est constituée essentiellement de fins cristaux de mica et de biotite, elle renferme aussi des niveaux de quartz, de cristaux de grenat de grande taille et de minéraux opaques.

La schistosité est soulignée par des lits de mica, de biotite ainsi que par des niveaux de quartz (photo 6).

Photo 6: photo en LPNA (à G. 40 9 montrant la matrice, des schistes verts, riches en mica, bi otite et
en quartz; la schistosité cette fois est marquée par les niveaux à biotite, mica et à quartz.

Le quartz se concentre dans des lits inframillimétriques parallèles à la schistosité, il est toujours à contours polygonaux et à extinctions roulante. La taille moyenne de cristaux est de l'ordre de 150 um.

Les cristaux de grenat apparaissent comme des grains de grande taille (0,5 mm) par rapport aux autres cristaux de la matrice (photo 7). Les cristaux synschisteux de grenat contiennent des inclusions de quartz et des minéraux opaques.

Photo 7: photo en LPNA (à G. 40 9 montrant un cristal de grenat dans une matrice à mica et à
biotite.

III.6. Les alternances quartzite à magnétite et schiste vert

Ce faciès, porteur des minéralisations aurifères, correspond à l'alternance de quartzite à magnétite rubanée avec des lits de schiste vert à amphibole. A partir de l'étude pétrographique faite par H. El Hadj en 2002, ce faciès correspond à des roches d'origine chimique et détritiques à grains fins recristallisés dans le faciès amphibolite. La matrice est constituée d'hornblende, amphibole incolore (grunérite), grenat, opaques, biotite, chlorite, carbonates et quartz. Les ferro-magnésiens, le Grt et les opaques définissent par leur orientation une fabrique planaire (photo 8).

Cette paragénèse métamorphique synschisteuse est définie (El Hadj, 2002):

- dans les niveaux quartzeux par l'association à quartz + grunérite #177; carbonates + opaques (magnétite, pyrrhotite);

- dans les niveaux sombres par l'association à biotite + grenat + amphibole verte et incolore + quartz #177; carbonates.

Photo8: matrice des alternances en LPA (à G x 2,5) montrant des minéraux translucides (grunérite,
bi otite, quartz) se disposent d'une façon sécante à S0S1 (El Hadj, 2002).

III.7. Les épiclastites

Les échantillons étudiés correspondent aussi bien aux épiclastites de toit qu'aux épiclastites de mur.

Ce sont des roches essentiellement clastiques à grains moyens à grossiers avec une schistosité soulignée par l'orientation préférentielle de cristaux de biotite et de chlorite, ainsi que par l'aplatissement des cristaux de quartz dans la même direction.

La matrice est constituée de cristaux de quartz (plus de 80% de la matrice) de taille variable de 0 à 2mm et des assemblages de fins cristaux de biotite, de muscovite, de carbonates et de feldspaths, qui remplissent les interstices entre les clastes de quartz (photo 9).

Photo 9 : photo en LPNA (à G. 40 ) des épiclastites montrant une matrice constituée pour l'essentiel
de clastes de quartz de taille différente cimentés par cristaux de biotites et de chlorite.

Les clastes de quartz sont visibles même à l'oeil nu, ces clastes anguleux montrent une fracturation intense soulignée par des microfissures parallèles ou sécantes par rapport aux traces du plan de schistosité. Cette fracturation est liée aux contraintes de la déformation régionale (photo 10).

Photo 10 : photo en LPNA (à G. 40 ) des épiclastites montrant un claste de quartz fortement
structuré.

L'aspect anguleux des clastes quartz suggère que l'origine de la roche est volcanique(Le Goff et al,. 1997) mais les relations structurales entre les minéraux (cristaux de quartz cimentés par des biotites et muscovites) fait que l'origine sédimentaire n'est pas exclue.

III.8. Les filons de quartz

Ces sont des filonnets d'épaisseur généralement centimétrique qui recoupent tous les faciès de la ceinture d'Aoueouat décrits ci dessus. La roche est exclusivement constituée de quartz ponctué de rares minéraux opaques (photo 12). Aucune structure de déformation n'a été relevée dans ces roches confortant ainsi le caractère postérieur de leur mise en place par rapport aux formations et structures de la ceinture d'Aoueouat.

Photo 11: photo en LPA (à G. 40 9 des filons de quartz montrant deux générations de quartz: quartz
de grande taille et un quartz de petite taille.

Les cristaux de quartz sont xénomorphes, à extinction roulante et à contours polygonaux. Deux générations de quartz (photo 11) peuvent tout de même être distinguées: La première correspond aux grands cristaux dont la taille est d'environ 3 mm formant la trame générale de la roche; la seconde génération correspond à de petits cristaux xénomorphes dont la taille est inférieure à 0.3 mm. Ces microcristaux soulignent les zones de fracture affectant les filons. C'est à cette génération de quartz que sont associés les minéraux opaques.

Photo 12 : photo en LPNA (à G. 40 9 montrant que l'association quartz de petite taille et les opaques
est exclusivement localisée dans les microfissures qui affecte les grands cristaux de quartz.

III.3. Conclusion a l'étude pétrographique et lithologique de la ceinture d'Aouéouat

Plusieurs points importants peuvent être dégagés de cette étude. Le point le plus important tient à la diversité des lithologies représentées dans cette ceinture qui reflètent la diversité des origines de ces roches, leurs relations spatiales et les degrés de leurs transformations en réponse aux processus qui se sont succédés lors de cette période de l'archéen:

Ainsi la ceinture de roches vertes d'Aoueouat s'est édifiée, sur un socle granito-gneissique représenté par les métafelsites décrites ci-dessus avec une structure générale antiformale ou en dôme, par la mise en place, du bas vers le haut de deux séries principales:

Une série de roches d'origine magmatique représentés par d'anciens gabbros, microgabbros et ou basaltes généralement transformés en métabasaltes ou métagabbros dans le faciès amphibolite. A ces faciès peuvent être rattachés les roches intermédiaires de composition générale andésitique recristallisées. Les produits de recristallisation, dominés par le quartz, les ferromagnésiens (amph et Bt) et par des carbonates, sont orientés suivant les directions majeurs et portent parfois des minéralisations de type ilménite-magnétite-pyrrhotitechalcopyrite. Ces formations correspondraient à une activité magmatique essentiellement volcanique développée lors d'un épisode de rifting continental (Pitfield et al. 2005, in Key et al. 2008).

Une série Volcanosédimentaire correspondant à des alternances de faciès divers : schistes, quartzites ferrugineux, épiclastites, de BIF minéralisés en Or (cf. Chapitre IV), etc.... Ces roches correspondent probablement à des roches détritiques et/ou d'origine chimique avec une importante composante volcanique. Elles ont été déposées dans des sillons correspondant à des rifts ou sillons délimités par les dômes du socle granito-gneissique et succédant aux formations magmatiques basiques précoces.

L'ensemble des ces formations ont été métamorphisées et structurées lors de phases tectoniques dont les principales sont:

Une phase antérieure au développement des ceintures de roches vertes. Elle correspond à la structuration et au métamorphisme de haut grade du socle granito-gneissique. Les structures majeures correspondent à des plis isoclinaux associés à des zones de cisaillement ductile. Il est aussi à souligner que ce socle a subi une fusion partielle correspondant à une migmatisation responsable de la structure gneissique (Key et al. 2008);

Les formations de la ceinture de roches vertes d'Aoueouat présentent des structures dominées par un plissement isoclinal accompagné d'une foliation et d'une linéation acquises dans des conditions métamorphiques du faciès schistes verts à amphibolite. Ces structures sont liées à un raccourcissement E-W à NW-SE (déformations D1 et D2). L'ensemble de ces formations sont recoupés par des filons de quartz qui semblent être liés à la mis en place tardive de roches acides.

Enfin le développement de minéraux de type épidote, chlorite et calcite indique une rétromorphose généralisée dans le stade schiste vert et synchrone d'une activité hydrothermale lors de la dernière phase de déformation (D2).

C'est donc dans ce contexte d'édification de la ceinture de roches vertes archéenne d'Aoueouat que se placent d'abord les formations ferrifères (BIF) porteuses, avec les filons de quartz des minéralisations aurifères dont les études métallogéniques font l'objet des chapitres suivants.

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