Géologie

1. Les anomalies
géochimiques des gites
métallifères
Réalisé et présenté par:
 TARIB Abdellah
 BOUMARETE Hamza
Encadré par :
Mme. ElYAZIJI Assia
Institut des Mines de
Marrakech

2. Plan
• Définitions
• Etude de cas
• Anomalies allogènes ou de surimposition.
_Recherche en sol résiduel
_Recherche en sol non-résiduel
• Les influences sur la forme des anomalies.
• Anomalies authigènes ou de répartition.
_répartition dans le sol
_répartition dans les roches
• Coexistence d’anomalies allogènes et
authigènes.

3. Définitions :
• Anomalie géochimique : Teneur la plus élevée
ou la plus basse par rapport au fond
géochimique dans une zone ou une région.
• Fond géochimique ou background ou teneur
de fond: abondance normale d’un élément
dans un environnement étudié en dehors de
tout apport extérieur. On parle de fond local
ou local background, lorsque cette teneur se
limite à une zone bien délimité et de fond
régional, lorsque cette anomalie couvre une
grande étendue et ayant une certaine unicité
géochimique.
• c’est une notion statistique qui nécessite de
disposer d’une base de données de références.

4. • Les anomalies géochimiques peuvent être vraies ou
fausses.
• Les vraies anomalies sont principalement liées aux
gisements métallifères proprement dits, à leurs auréoles de
dispersion primaire et secondaire ainsi qu'à leurs traînées
de dispersion (Méthodes lithogéochimiques et
hydrogéochimiques), soit suivant la topographie, soit
suivant le réseau hydrographique situé à l'aval de la
formation minéralisée.
• Les fausses anomalies proviennent généralement de
pollutions artificielles, de concentrations des éléments
dispersés par les effets biochimiques, l'évaporation,
l'absorption, ou de roches à fond géochimique élevé, telles
que les roches ultrabasiques à forte teneur en nickel.

5. • Il est donc nécessaire, dans l'interprétation de
tous résultats géochimiques (fonds et anomalies
géochimiques) de tenir compte de toutes les
données géologiques, structurales,
métallogéniques et morphologiques dont on
peut disposer sur la région prospectée, ainsi que
de tous les facteurs physico-chimiques pouvant
les influencer.

6. • Les anomalies sont soit liées directement au
phénomène de mise en place des concentrations
minérales : ce sont les anomalies syngénétiques
ou anomalies primaires et forment les auréoles
primaires : soit liées au phénomène d’altération
supérgène des gisements et des auréoles
primaires : ce sont les anomalies épigénétiques
qui forment les auréoles secondaires.
• Concentration et dispersion des éléments
chimiques ( anomales ) sont dus aux
mouvements de leurs atomes. Ces mouvements
sont souvent appelés migration mais aussi
dispersion.

7. Les caractéristiques de
L’anomalie

8. Géochimie de l’or et du cuivre dans
les formations latéritiques argileuses
du Mont Flotouo (Ity, Côte d'Ivoire)
• Une petite activité d'orpaillage et la découverte
d'indices de cuivre dans les flats ont attiré
l'attention sur la région du Mont Flotouo, voisin
du village d'Ity. Les sols y sont épais et, en
particulier, au Mont Flotouo, ils atteignent
l'épaisseur de 70 m.
• Une étude géochimique de ces puissantes
altérations a été effectuée au cours des travaux
de reconnaissance.

9. Au Mont Flotouo, la roche-mère est constituée par
une roche voisine de la métadiorite quelle est
essentiellement composée d'amphiboles vertes et
de plagioclases; elle est microfracturée et présente
une légère minéralisation en sulfures : pyrite,
chalcopyrite, molybdénite. L'or n'y a été observé ni
en sections polies, ni en plaques minces et
l'analyse donne d'ailleurs des teneurs inférieures à
0,5 g/t (ppm) ; la pyrite, plus fréquente, ne paraît
pas être le porteur de l'or ; une analyse donne des
teneurs comprises entre 0,3 et 0,5 g/t (ppm).
Géologie et Pétrographie :

10. La présence de débris de cuirasse, dans la partie supérieure du
profil, permet d'ailleurs de penser que cette zone de
concentration a été partiellement érodée. L'horizon (A)
superficiel a les caractères d'un sol climatique actuel.
Pédologie :
Fig. 1. — Mont Flotouo. Profil pédologique

11. • Des travaux de surface ont mis en évidence la
présence d'or dans les premiers mètres de
l'altération. Il s'est alors posé le double problème
de son origine et de l'extension de la
minéralisation.
• En ce qui concerne la minéralisation aurifère, on
a pu à priori admettre deux hypothèses :
— minéralisation endogène résultant de l'altération
de roches aurifères ou de systèmes filoniens
cachés.
— minéralisation exogène qui s'expliquerait par le
lessivage de zones minéralisées suivi de floculation
dans les parties superficielles ferrugineuses de
l'altération;
Minéralisation

12. • L'or se présente différemment suivant qu'il
appartient aux horizons profonds (C) ou
aux horizons superficiels (B). Dans le
premier cas, les pépites sont très rares, la
majeure partie de l'or se trouvant en
particules de dimensions égales ou
inférieures au micron. Dans le second cas,
l'or est en partie sous forme de pépites
libres dans les terres rouges (quelques
dixièmes de gramme) , en partie sous
forme de particules de l'ordre du micron.

13. Deux types de travaux ont été réalisés qui
ressortent du domaine de la géochimie
tactique :
— une étude de surface à la maille 50 x 100
m (fig. 2).
— une étude en profondeur concernant
l'enracinement de la principale anomalie de
surface située au Mont Flotouo (fig. 3, 4 et 5).
Prospection géochimique :

14. Fig. 2. — ITY. Prospection tactique pour or. Localisation des
anomalies géochimiques. Échantillons à 50 cm de profondeur.

15. • Pour une recherche plus large, c'est la
courbe 1,5 ppm qui délimite la partie
marginale et l'étendue de l'anomalie.
• Il faudrait tenir compte de la surface de
cette anomalie pour calculer le réseau
d'échantillonnage utilisable.
• Il apparaît qu'une maille 200 x 200 m
serait suffisante pour déceler un indice tel
que celui d'Ity. Sans généraliser, il y a là
toutefois une indication intéressante pour
orienter de nouvelles recherches.

16. Des puits ont été réalisés dans les formations altérées selon
un quadrillage assez régulier et échantillonnés
systématiquement tous les mètres. Les cartes de teneurs
détaillées que l'on obtient, à chaque niveau, niveau étant pris
ici dans son sens topographique, sont difficiles à interpréter ;
il a été nécessaire de prendre certaines précautions pour
dresser des cartes facilement interprétables :
• faire une moyenne arithmétique sur plusieurs
échantillons afin d'éviter les effets parasites causés par
une variance trop grande des valeurs (opération
essentielle pour l'or, facultative pour le cuivre qui possède
un cortège de dispersion chimique) ;
• utiliser des groupes de valeurs placées dans des bandes
parallèles à la surface topographique afin de rester
approximativement dans les niveaux ayant atteint un
degré voisin d'altération.

17. Deux cartes d'isoteneurs (Or et Cuivre) ont été réalisées en utilisant :
— les points de prélèvement situés entre 10 et
15 m de profondeur (fig. 3) ;

18. Fig. 4. — ITY. Mont Flotouo. Carte des isoteneurs en or et
cuivre (profondeur de 15 à 20 m).
— les points de prélèvement situés entre 15 et 20 m de profondeur (fig.4).

19. • La comparaison des figures 3 et 4 conduit d'ailleurs à
deux observations qui impliquent un enracinement :
1. les anomalies se resserrent lorsque la profondeur
augmente et elles s'alignent suivant un axe
grossièrement SW-NE.
2. Si toutes ces anomalies sont étalées vers le Nord-
Ouest, il ne semble pas que ce soit le fait de la
solifluxion suivant une direction préférentielle
correspondant à la paléomorphologie mais plutôt un
effet causé par le pendage NW de la formation qui
est à l'origine de la dispersion.

20. Figure 5. ITY. Coupes géochimiques. Profil Z.
• Nous avons choisi le profil Z, parce qu'il recoupe une zone bien
différenciée en or.
• Les courbes de teneurs ont été tracées pour l'or (1 et 8 ppm) et le cuivre
(400 et 1 500 ppm).
• L'auréole de dispersion obtenue, en forme de champignon, a une netteté
et une définition meilleure pour l'or que pour le cuivre. Elle a la forme
classique des auréoles de dispersion mécanique en sol résiduel.

21. • La profondeur échantillonnée est d'ailleurs suffisante
pour qu'il soit possible de deviner la position de la zone
d'enracinement, apparemment subparallèle au pendage
général, ce qui confirme la première des deux
hypothèses exprimées plus haut.

22. — PROSPECTION STRATÉGIQUE
La prospection stratégique a pour but de rechercher
les anomalies d’une région étendue.
Ces anomalies peuvent conduire à la découverte de
zone minéralisée ; l'expression « zone minéralisée »
étant prise ici dans son sens le plus large, puisque la
prospection stratégique peut aussi bien faire
apparaître des anomalies provenant d'indices
localisés que de massifs différenciés où même de
véritables provinces métallogéniques.

23. — PROSPECTION TACTIQUE
Les prospections tactiques sont utilisées pour la
résolution des problèmes de détail, généralement sur
des étendues restreintes. Elles constituent la phase de
définition des anomalies, consécutive aux travaux de
prospection stratégique. Elles sont principalement
employées lors des recherches d'extension de systèmes
filoniens, d’horizons favorables, pour le choix des
accidents tectoniques parcourus par des circulations
minéralisantes, pour la détection dans les chapeaux de
fer de vestiges significatifs, etc. Ce type de prospection
ne doit être utilisé que lorsque la connaissance
géologique métallogénique des secteurs, où elle doit
être appliquée, est suffisante.

24. RECHERCHES TACTIQUES
D’ANOMALIE ALLOGÈNE OU
DE SURIMPOSITION :
• L’anomalie allogène est le résultat d’un apport, aussi
bien d’origine chimique que mécanique (le type le
plus simple allogène et l’anomalie créer par l’auréole
de dispersion d’un filon dans l’altération superficielle
de la roche encaissante). Elle est à opposer à
l’anomalie authigène qui résulte de la modification
de répartition dans un milieu.

25. Les méthodes de recherches tactiques dans les sols
sont les plus répandues. Elles peuvent présenter :
des aspects très différents, suivant les problèmes, à
résoudre et le mode de dispersion qui conduit à la
formation des anomalies ; on peut les classer
simplement suivant que le corps minéralisé cherché
est supposé subaffleurant ou qu’il est supposé
dissimulé par un recouvrement.
Si le corps minéralisé cherché est supposé
subaffleurant, on peut expirer avoir dans les sols,
des résidus de l’altération mécanique du corps
minéralisé .Et s’il est supposé dissimulé par un
recouvrement alors on doit diviser la recherche sur
2 types de sol: résiduel et non résiduel.
Prospections tactiques dans les sols

26. Recherche en sol résiduel
• Le domaine d’application de ces méthodes est
essentiellement de :
La recherche de filons (fig.31).

27. La recherche d’amas ou d’horizons
minéralisés cachés par une altération
superficielle autochtone (fig.32)

28. Au cours des développements suivants, nous
utiliserons de nombreuses figures, pour faire
apparaître les facteurs déterminant la forme et
le gradient des anomalies. Il paraît utile de les
énumérer :
ce sont les influences de la pente des terrains, de
l'épaisseur de l’altération, de la position de la
formation minéralisée et de sa forme, du degré
d’altération du corps minéralisé. D'autres
influences, qui ne sont pas négligeables, sont
celles consécutives à des surimpositions
négatives ou positives.

29. • Influence de la pente sur la forme des anomalies :
L’anomalie type, sur terrain subhorizontal, caractérisé «par
un plateau symétrique» avec maxima sensiblement à l’aplomb
de la zone minéralisée (fig. 36a), évolue dans les pentes vers
un type d’anomalie dissymétrique, où les teneurs maximales
sont sans correspondance étroite avec les zones minéralisées
(fig, 36b et c).

30. Fig. Influence de la puissance de l'altération sur la position maximale
par rapport à l'origine de la dispersion.
• Influence de la puissance de l’altération sur la
position et la forme de l’anomalie

31. • Dans un sol squelettique, donc peu évolué, dont le
matériel parental commence, à peine, à subir une
altération, les effets causés par la solifluxion conduisant à
des formations subautochtones sont pratiquement
négligeables. Dans ces conditions, les anomalies
maximales sont liées au corps minéralisé, elles ont un
caractère essentiellement mécanique. Mais plus
l'épaisseur de l'altération augmente, plus s’accroissent les
effets de la solifluxion y qui conduisent à des
déplacements de l’anomalie à l’aval.
La solifluxion est la
descente, sur un
versant, de matériaux
boueux ramollis par
l'augmentation de leur
teneur en eau liquide.

32. Influence de la position de la formation minéralisée par rapport à
la surface topographique sur la forme des anomalies — effet de
paléorelief — anomalies fossiles.
L'influence de la position du corps minéralisé, considéré dans son
intégrité, par rapport à la surface topographique n’est pas limitée à
l'aspect élémentaire et évident (fig. 44) où de l’anomalie résiduelle
fallacieuse causée par l'érosion complète du gisement, à l’anomalie
aléatoire causée par des circulations, seules varient les conditions
d’affleurement.

33. Lorsqu'une formation minéralisée à géométrie plane, comme un filon ou un
horizon, est intersectée par la surface topographique, l'influence de l'angle
d'incidence de la formation avec cette surface n'est pas négligeable. Il doit
en être tenu compte lors de l'étude de l'enracinement des anomalies (fig.
45).

34. Les modifications de la position de l’anomalie maximale,
vis-à-vis du corps minéralisé, peuvent être importantes,
particulièrement dans le cas de filon couché ou d'horizon
minéralisé subparallèle à la surface topographique. Ces
différences de positions sont particulièrement accentuées
lorsque l'altération est très épaisse (fig. 46).

35. La recherche en sol non
résiduel
Les études de ce type
comprennent les recherches
dans les sols développés sur les
recouvrements les plus divers.
Elles sont caractérisées par la
prédominance de l'utilisation de
dispersions chimiques et
biochimiques sur les dispersions
mécaniques.

36. • Il faut préciser le terme de recouvrement, que
nous prenons dans un sens large ; ainsi le
recouvrement peut être constitué aussi bien
par des formations meubles que consolidées:
sols allochtones, éboulis de pente, sédiments
éoliens, dépôts glaciaires, voire même assises
sédimentaires. Mais, lorsque la concentration
minérale est dissimulée par des matériaux, qui
sont eux-mêmes la source de l'élément cherché,
et qui résultent d’une répartition diagénétique
ou pédogénétique par exemple, le terme de
recouvrement est impropre pour qualifier le
matériel stérile et nous ne l’utiliserons pas lors
de l'étude des anomalies que nous appelons
authigènes ou de répartition.

37. Deux types principaux de phénomènes amènent une
filiation indirecte, mais utilisable, entre des matériaux
superficiels et des zones minéralisées profondes non
érodées. Ce sont les circulations et les effets biochimiques. Il
faut souligner que nous prenons, ici, le terme de circulation,
dans un sens très large : circulation de solutions, diffusion
ionique dans des électrolytes hydrogéologiquement
statiques et dispersions gazeuses.

38. Anomalies causées par des circulations

39. Anomalies provenant d’effets biochimiques

40. Recherche d’anomalie authigène ou de
répartition
Dans la plupart des cas, ainsi que nous l'avons montré,
les anomalies géochimiques proviennent de la
superposition d’une teneur à un fond. Cette
superposition résulte de l'apport d'éléments à un milieu
préexistant et ses caractéristiques dépendent,
principalement, des modes de dispersions chimiques ou
mécaniques, qui ont participé au transport des éléments
à partir du corps minéralisé. Il peut, cependant, arriver,
que la concentration minérale résulte d'un déplacement
des éléments dans un milieu, sans qu'il y ait un apport
extérieur de ces éléments ; aussi, fondamentalement
associée à la zone de concentration, on rencontrera une
zone de lessivage. Il y aura anomalie de répartition.

41. Anomalies de
répartition
Dans le sol Dans les roches

42. • Dans le sol :
Dans les formations pédologiques épaisses, les problèmes sont différents,
suivant que l'élément intéressant migre au cours de la pédogénèse vers la partie
inférieure du profil : exemple nickel, ou reste à proximité, sinon à la surface
même de la formation, comme c’est souvent le cas du fer (fig. 81a). Dans le
premier cas, les échantillons de surface correspondent, en dehors de toute
action de recyclage causée par la végétation, à des zones faibles en regard de la
teneur moyenne, dans l’autre à des zones fortes (fig. 81b).

43. • Dans les roches
Certaines modifications de teneurs, résultant de l'évolution d’un milieu, peuvent
être assimilées à des anomalies authigènes ; ainsi, la différenciation pegmatitique,
dans ce cas particulier, la recherche des éléments majeurs est suffisante pour saisir
l’évolution des phénomènes. Il existe cependant un domaine, certes spéculatif,
mais qui intéresse particulièrement le géochimiste attaché à la recherche d'indices
métallifères, c'est celui ouvert par les hypothèses de l'existence d'anomalies
négatives, qui peuvent résulter de la migration d’éléments dans les roches
encaissantes du gisement, éléments qui ont concouru à sa formation. Nous en
considérons deux types : les anomalies négatives situées autour de gîtes filoniens
et celles liées à des gîtes stratiformes.

44. Coexistence d’anomalies
allogènes et authigènes
La différenciation des deux types d’anomalies allogène ou de
surimposition, et authigènes ou répartition, et leur étude dans
deux chapitres bien distincts ne doivent pas faire oublier que
dans la nature ces deux types d'anomalies se trouvent
juxtaposées.

45. Merci pour votre attention