Géologie de l’or dans le monde
Métallogénie La métallogénie de l’or est complexe et impose des modes particuliers d’exploitation selon la morphologie des gisements. Les caractéristiques des gisements ne se répétant pas exactement de l’un à l’autre, une tentative de classement consiste à les considérer d’une façon pratique à partir de leur morphologie, de leurs teneurs et des méthodes d’exploitation.
Les différents types de gisements d’or [6]
• Gisements filoniens d’âge archéen
• Gisements mésothermaux
• Gisements liés à une intrusion plutonique dans un environnement épizonal et sédimentaire
• Gisements à or disséminé de type Carlin
• Gisements sulfurés massifs et à fer rubané
• Gisements épithermaux
• Gisements latéritiques
• Gisements de placers récents
D’une manière générale, on distingue deux types de gisements : les gisements primaires et les gisements secondaires.
1 Les gisements primaires : Les phénomènes géologiques peuvent créer d’importantes concentrations de minerais aurifères. Ce type de gisement dit « primaire » se présente sous la forme de roches à l’intérieur desquelles se trouve emprisonné l’or. Deux zones distinctes sont à repérer dans le primaire :
– Les « roches dures », roche mère du filon, où l’or se retrouve emprisonné sous forme complexe et difficile à exploiter (traitement réalisé par bio-oxydation bactérienne) ;
– le « chapeau », en surface des roches dures, couches de roches altérées où réside de l’or libre à l’exploitation plus aisée, mais son exploitation reste jusqu’à aujourd’hui exceptionnelle (traitement souvent réalisé par cyanuration).
Les gisements primaires sont les structures d’accumulation de l’or des formations géologiques non sédimentaires. Y sont classés les gisements magmatiques et métamorphiques.
Les gisements magmatiques : L’or magmatique est associé soit aux sulfures de métaux de base, soit aux minéraux des éléments sidérophiles tels que les platinoïdes. Dans la grande majorité des cas, l’or n’est qu’un élément chimique en trace « capturé » par les édifices cristallins des minéraux. Il n’a alors qu’une expression géochimique. Si l’or est exprimé minéralogiquement, il ne se présente en général que sous forme de résolutions en flammèches au sein des minéraux hôtes et exceptionnellement en inclusion dans les minéraux opaques. Ils sont également appelés gîtes primaires magmatiques d’or, les gîtes hydrothermaux et les gîtes pegmatitiques de l’or. Ces gîtes sont toujours associés à un granite ou à une granitisation. Dans le cas où l’or a été remobilisé des sédiments, le mécanisme de base de la collecte de l’or et sa remobilisation restent les mêmes que dans le cas de l’or des formations basiques ultrabasiques à la différence près que l’or provient alors des sédiments initiaux. A Madagascar l’existence de ces deux cas a été démontrée :
• L’or magmatique de la région d’Antanambao Manampotsy est en exsolution ou en phase adsorbée dans les grains des isoférroptines,
• L’or d’Andavakoera (Betsiaka) a été collecté par une eau chaude des sédiments permotriasiques pour être recirculé dans les feuilles gondwaniennes puis piégé sous forme d’imprégnation des brèches gréseuses.
Les gisements métamorphiques : Les gîtes primaires métamorphiques sont des héritages sédimentaires du métamorphisme. L’or est contenu soit dans les veines ou les filons quartzeux discontinus, soit disséminé dans divers faciès des roches métamorphiques (gneiss, migmatites, amphibolites, quartzites à magnétites,…). Dans tous les cas, l’or est généralement mélangé aux silicates des roches où constituent des placages en moucheture dans les diaclases et fracturation des roches. A Madagascar, les gîtes primaires métamorphiques sont essentiellement des quartzites aurifères et plus rarement des gneiss à dissémination d’or.
2 Les gisements secondaires : Sous l’action mécanique de l’érosion, les gisements primaires sont désagrégés et les débris sont entraînés par gravité. Ce type de gisement dit « secondaire » se présente principalement sous trois formes distinctes :
LES ELUVIONS : Désigne les débris minéraux résultant de l’altération du filon primaire qui n’ont pas été transportés. Ces derniers peuvent être piégés par un obstacle du relief et ainsi s’accumuler sur place ou dans la pente.
LES COLLUVIONS : Désigne généralement les dépôts arrêtés au bas des pentes, en amont des vallées. Aujourd’hui, les exploitations de type éluvionnaire et colluvionnaire se généralisent. En effet, et bien que demandant des moyens de prospection précis, ces dépôts très localisés présentent en général l’avantage d’être plus rentables car plus concentrés et moins enterrés.
LES ALLUVIONS : Généralement ces débris minéraux continuent leur course à travers le réseau hydrographique et finissent par s’accumuler sur les terrasses alluviales de la vallée (flat) ou dans les lits des criques et rivières. Bien que de concentration aurifère plus faible, la prospection et l’exploitation de tels gisements secondaires sont plus abordables et peuvent même se réaliser avec des moyens artisanaux ou faiblement mécanisés, des délais d’installations courts et un investissement moyen (de 80 000 à 400000 € d’investissement en moyenne).
Métallogénie
A Madagascar, le seul minerai aurifère exploité est l’or natif qui se retrouve principalement concentré, soit dans des gisements secondaires (alluvionnaire et éluvionnaire), soit dans des roches primaires (magmatique et métamorphique). Les minerais sulfurés n’ont pas montré jusqu’ici une importance pratique. Les tellurures ne constituent qu’une curiosité minéralogique. Au point de vue économique, si l’on excepte les gisements de l’Andavakoera, la plus grande partie de la production a été fournie par les éluvions et surtout par les alluvions. Les gisements en place sont nombreux et variés. Certains ont fait l’objet d’importants travaux de recherches. Ces travaux ont été conduits sans aucune préoccupation d’ordre géologique. Très généralement, ce sont les orpailleurs eux-mêmes qui dirigeaient les travaux, recherchant toujours les quartz à or visible, délaissant tout ceux dont les teneurs n’étaient pas payantes pour leurs moyens rudimentaires de broyage et se désintéressant complètement des roches encaissantes qui montrent parfois des teneurs de plusieurs de dizaines de grammes à la tonne. Il est particulièrement remarquable que sauf, à de très rares exceptions, les rapports sur les gisements ne mentionnent jamais de recherches dans les roches encaissantes des veines aurifères. Trois conditions sont nécessaires pour la constitution d’un gîte magmatique d’Or :
– existence de roches basiques-ultrabasiques qui seraient la source magmatique de l’Or ;
– Réalisation d’un évènement de granitisation dans le voisinage pour collecter et remobiliser l’Or ;
– opportunité d’un piège à la circulation du fluide enrichi en Or. Les bons pièges seraient les filons qui donneraient les filons de quartz ou de quartzolite aurifère.
L’aimantation rémanente
Comme son nom l’indique, l’aimantation rémanente est celle qui persiste après la coupure du champ appliqué. On classe les aimantations rémanentes selon leurs processus d’acquisition. Il est à noter que les aimantations rémanentes ne persistent dans le sol au niveau macroscopique que tant que celui-ci n’as pas été perturbé. On présente les principaux mécanismes d’acquisition d’une aimantation rémanente pour les sols. On distingue :
– Aimantation rémanente chimique (ARC) : elle existe lorsque les grains magnétiques grandissent ou passent d’une forme à une autre sous une action chimique, à températures modérées, c’est-à-dire au-dessous du point de Curie. Ce processus est particulièrement important dans les roches sédimentaires et métamorphiques ;
– L’aimantation rémanente visqueuse (ARV) : elle prend naissance lorsque le matériau reste très longtemps dans le champ extérieur ; l’augmentation de la rémanence est une fonction logarithmique du temps ; l’ARV est probablement plus caractéristique des roches à grains fins que de celles à gros grains. L’ARV est très stable ;
– L’aimantation thermorémanente (ATR) : elle se produit lorsqu’un matériau magnétique est refroidi, à partir du point de Curie, en présence d’un champ extérieur. La rémanence acquise de cette façon est particulièrement stable. Dans quelques cas, elle peut être de sens opposé à celui du champ magnétique inducteur. C’est le mécanisme essentiel de l’aimantation des roches ignées ;
– L’aimantation rémanente détritique (ARD) : elle se produit lors d’un dépôt lent de particules de très petite taille, en présence d’un champ magnétique extérieur. Les argiles présentent ce type de rémanence ;
– L’aimantation rémanente isotherme (ARI) : C’est ce qui reste une fois le champ extérieur supprimé. Le champ magnétique terrestre est beaucoup trop petit pour créer une ARI appréciable. Les éclairs peuvent donner naissance à une ARI sur de toutes petites zones irrégulières. Le champ magnétique rémanent est expliqué à travers la courbe d’Hystérisis ou le cycle d’Hystérésis.
Le ferromagnétisme
L’aimantation d’un matériau ferromagnétique correspond à l’orientation des dipôles élémentaires dans une même direction. A la différence des paramagnétiques, cette orientation peut se faire spontanément, en l’absence d’un champ H externe. La région de l’espace dans laquelle tous les moments magnétiques sont orientés selon une même direction s’appelle un domaine (de Weiss) et les limites entre ces domaines, des parois (de Bloch). Si on place un matériau ferromagnétique dans un champ H externe, les parois vont se déplacer de manière à renforcer le champ H externe. Si H augmente beaucoup, le domaine favorablement orienté occupera tout le volume du matériau qui est alors magnétisé à saturation.
CONCLUSION
Depuis le 17ème siècle, Madagascar est reconnu être un pays à potentialité aurifère appréciable. Il présente de nombreux gisements aurifères intéressants qui se répartissent presque dans toutes les régions. Jusqu’à maintenant, l’exploitation d’or est effectuée de manière artisanale sur des sites alluvionnaires. Iharanandriana était l’un des sites d’exploitation en or qui commence vers l’année 1950. Le quartz veinant détermine son potentiel pour la minéralisation d’or. La mode d’exploitation reste dune façon artisanale. Cette étude nous a permis de voir que la méthode magnétique peut aider à délimiter la zone susceptible de renfermer les minéralisations. En effet, les anomalies magnétiques résultent de la répartition des roches de susceptibilités différentes dans le sous-sol. Par ailleurs, il est important de souligner que pour pouvoir interpréter les données magnétiques, il est indispensable de passer par diverses corrections, tout mené de manière très rigoureuse. Au terme de cette étude, on a pu faire des différents traitements apportés aux cartes du champ magnétique total qui ont amené à la détermination et à la différenciation des sources responsables des anomalies du champ magnétique. L’anomalie magnétique réduite au pôle renseigne sur la variation locale du champ et mis à l’aplomb de l’anomalie du corps responsable, le signal analytique permet de délimiter les différentes entités géologiques se trouvant à l’intérieur de la zone et le gradient vertical confirme à distinguer la différente nature du substratum et à définir le type des sources magnétiques. En bref, les différentes cartes montrent la dominance des corps magnétiques dans la partie Est de ces deux secteurs. Les résultats du levé magnétique le long d’un profil reliant les deux secteurs permettent de faire une ébauche de modélisation quantitative qui montre les formes et les dimensions de chaque entité géologique rencontrée entre ces deux secteurs. La prospection magnétique à Iharanandriana était donc particulièrement intéressée car cette méthode, encore perfectible dans son application à la recherche des gîtes de minerais métallifères, soit adoptée comme un outil efficace d’exploration à Madagascar. On espère, au terme de ce travail, qu’on peut arriver au terme d’exploitation, qui doit être appliqué suivant des normes industrielles et des méthodes plus rationnelles pour avoir beaucoup plus de rentabilité. De plus, promouvoir ses activités et d’améliorer les conditions de vie des villageois.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES
I. Généralités sur l’or
I.1 Etymologie
I.2 Définition
I.3 Historique
I.4 Les propriétés de l’or
I.4.1 Propriétés physiques
I.4.2 Propriétés chimiques
I.4.3 Propriétés mécaniques
I.4.4 Propriétés thermiques et électriques
I.4.5 Propriété optique
I.5 Les domaines d’utilisation de l’or
I.5.1 La joaillerie
I.5.2 L’industrie
I.6 Géologie de l’or dans le monde
I.6.1 Métallogénie
I.6.2 Les différents types de gisements d’or
I.6.2.1 Les gisements primaires
I.6.2.2 Les gisements secondaires
I.7 Méthode d’extraction de l’or
I.7.1 Les méthodes gravitaires
I.7.2 L’amalgamation
I.7.3 La cyanuration
I.8 Aperçu sur le marché de l’or
I.9 Titrage de l’or
II. L’or à Madagascar
II.1 Cadre géologique
II.1.1 Situation physique
II.1.2 Histoire géologique
II.2 Complexe continental
II.3 Les gisements d’or à Madagascar
II.3.1 Métallogénie
II.3.2 Les gisements aurifères de Madagascar
II.3.2.1 Les gisements primaires
II.3.2.2 Les gisements secondaires
II.4 Les régions aurifères de Madagascar
II.5 Production de l’or à Madagascar
I. Contexte géographique
II. Contexte géologique
III. La méthodologie d’approche
III.1 Milieu physique
III.1.1 Relief
III.1.2 Morphologie
III.1.3 Hydrographie
III.1.4 Climatologie
III.2 Milieu biologique
III.3 Milieux humain et social
III.3.1 Population et démographie
III.3.2 Services sociaux
Santé
Education
Culture
III.4 Contexte économique
III.4.1 Secteur agricole
Agriculture
Elevage
III.4.2 Autres secteurs
Ressources naturelles
Production
Industries et artisanats
Transport et commerce
Tourisme
IV. Contexte de l’exploitation de l’or à Iharanandriana
I. Rappel théorique
I.1 Force magnétique
I.2 Champ magnétique
I.3 Le signal magnétique des sols
I.3.1 Susceptibilité magnétique
I.3.2 L’aimantation rémanente
I.4 Moment magnétique
I.5 Induction magnétique
II. Magnétisme de la terre
II.1 Le champ magnétique terrestre
II.1.1 Les éléments du champ
II.1.2 Unités
II.2 L’origine du champ géomagnétique
II.3 Les variations temporelles du champ
II.3.1 Variations internes séculaires
II.3.2 Champ magnétique externe
II.4 Le magnétisme
II.4.1 Origine du magnétisme
II.4.2 Le magnétisme des roches
II.5 Les propriétés magnétiques des roches
II.5.1 Le diamagnétisme
II.5.2 Le paramagnétisme
II.5.3 Le ferromagnétisme
II.5.4 Le ferrimagnétisme
II.5.5 L’antiferromagnétisme
II.6 Les minéraux magnétiques
III. Prospection magnétique
III.1 Anomalie magnétique
III.2 Description de la prospection magnétique
III.2.1 Principe de la méthode
III.3 Réalisation de la campagne magnétique
III.3.1 Levé magnétique
III.3.2 Appareils de mesure
III.3.2.1 Le magnétomètre à protons
Définition
Principe de fonctionnement
Précautions à prendre
Acquisition des données
III.3.2.2 Le susceptibilimètre
III.3.2.3 Autres accessoires
III.4 Description des travaux effectués
I. Introduction à la notion de l’interprétation en magnétisme
II. Interprétation des résultats
II.1 Origine des Anomalies
II.2 Objet de l’interprétation des anomalies magnétiques
II.3 Interprétation qualitative
II.4 Interprétation quantitative
III. Traitement des données
IV. Interprétation des cartes magnétiques
IV.1 SECTEUR TAFAINA
IV.1.1 Carte du champ magnétique total
IV.1.2 Carte réduite au pôle (CMRP)
IV.1.3 carte du signal analytique
IV.1.4 Carte du gradient vertical ou CGV
Minéralisation aurifère du secteur Tafaina
IV.2 SECTEUR MADERA
IV.2.1 Carte du champ magnétique total
IV.2.2 Carte réduite au pôle
IV.2.3 Carte du signal analytique
IV.2.4 Carte du gradient vertical
Minéralisation du secteur Madera
V. Modélisation en 2,5D
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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