Le rutile comme indicateur minéral des gîtes métallifères métamorphisés
Projet DIVEX SC2
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Résumé
Le rutile est un minéral commun dans les zones minéralisées et les auréoles d’altération associées à une variété de gisements hydrothermaux et métamorphisés. Ce projet a été conçu pour tester l'hypothèse que la composition du rutile pourrait réfléter les associations minérales des gîtes métallifères et que l'analyse du rutile associé à ces dépôts pourrait donc constituer un nouvel outil d'exploration géochimique.
Le rutile a une abondance significative dans la plupart des gîtes métallifères, quel que soit leur grade métamorphique, mais il est plus abondant dans les dépôts à forte teneur en sulfures avec des conditions de ƒS2 et/ou ƒO2 élevées ou le rutile est stabilisé au détriment de l'ilménite, en particulier en présence de minéraux tels que la pyrite et l'hématite. Le rutile est également persistant dans les environnements soumis à l'altération et est susceptible de survivre aux conditions climatiques et a d'importants transports par des processus secondaires. Étant un élément commun de sables contenant des minéraux lourds, le rutile est un bon candidat pour les routines de séparation magnétique, de liquide lourds et autres méthodes de densité.
La chimie minérale du rutile a été évaluée et analysés à l'aide d'échantillons provenant de 26 gîtes miniers. La variabilité et le caractère anormal des compositions du rutile analysées dans ce projet suggèrent que le rutile a un potentiel certain comme indicateur minéral pour l'exploration pour une grande variété de gîtes métallifères (ex: Au, Sb, Pd, Cu, Zn, Mo, Sn, W, Nb, Ta, REE) dans des terrains métamorphiques et variés.
Objectifs
L'objectif global de ce projet était de recenser et d'évaluer les compositions du rutile associé à différents types de minéralisation hydrothermales et/ou métamorphiques. Plus précisément, les objectifs étaient de :
- passer en revue la littérature sur les substitutions de métaux dans le rutile;
- élaborer des protocoles d'analyse pour analyser les éléments mineurs dans le rutile;
- tester l'idée que le rutile associés aux gisements a des compositions qui reflètent des associations de métaux spécifiques
Problématique
Pour de nombreux dépots hydrothermaux et magmatiques, la littérature rapporte des compositions de rutile anormales, caractérisées par des concentrations élevées de métaux associés au gisement. Toutefois, jusqu'à présent, il n'y a pas eu de vastes enquêtes sur les compositions du rutile associé à des gîtes métallifères.
Méthode
La chimie des minéraux de rutile a été évaluée et analysée dans des échantillons provenant de 26 gisements. L'approche utilisée a été de tester un grand nombre d'éléments qui avaient été recensés auparavant dans la composition de rutile dans des gîtes métallifères. Ainsi, les éléments majeurs/mineurs Si, Ti, Fe, Cr, Mn et Mg, et les éléments traces W, Sn, Mo, V, Sb, Cu, Zn, Pb, Nb et Ta ont été analysés.
Les gisements analysés situé au Québec sont la mine Troilus (Au-Cu), plusieurs gisements de Cu-Zn dans le district de Matagami (Bell Allard, Norita, Radiore, Lac Garon), la mine Ansil (Cu-Zn), la mine de Langlois (Cu-Zn), le dépôt de Au-Cu de Montauban, la mine Horne (Cu-Au), les mines d'or Lac Bachelor, Géant Dormant et Siscoe, les dépôts d'or East Amphi et Lac Madeleine et le dépôt de cuivre de Mines Gaspé. Les échantillons de l'extérieur du Québec provenaient de la mine de EGP-Ni-Cu du Lac-des-Iles, de la mine de San Rafael (Sn-Cu), du dépôt Pilok (W-Sn), du dépôt Olympic Dam (Au-Cu-U), de la mine Kidd Creek (Zn-Cu-Ag), du dépôt de cuivre de San Manuel, du dépôt de Mo-Au de Hemlo, du dépôt d'or de Witwatersrand et des mines d'or Red Lake, Muruntau et Big Bell.
Résultats et conclusions
En général, le rutile des dépôt VMS Cu-Zn contiennent du Sn (et du W et/ou du Cu localement). Le rutile des dépôts mésothermaux d'or et associés à de l'or contient invariablement du W, et dans certains des plus grands et des plus importants gisements, il contient également du Sb et/ou du V.
| Sommaire des concentrations de SN dans le rutile de dépôts VMS métamophisés. On y voit que le rutile de la zone minéralisée (carrés rouges) et la zone d'altération (losanges jaunes) contient des valeurs très élevées en SN en comparaison avec le rutile de la roche encaissante (triangles bleus). La ligne pointillée représente la projection de la limite de détection du SnO2 à 0.02 wt%. | Sommaire des concentrations de W dans le rutile de dépôts d'or mésothermaux métamorphisés. On y voit que le rutile de la zone minéralisée (carrés rouges) et la zone d'altération (losanges jaunes) contient des valeurs très élevées en W en comparaison avec le rutile de la roche encaissante (triangles bleus). La ligne pointillée représente la projection de la limite de détection du WO3 à 0.04 wt%. |
Dans le dépôt de Witwatersrand, des grains de rutile détritiques contenant du tungsten suggèrent que l'origine de la minéralisation était certainement liée à une source d'or mésothermale. Dans au moins quelques dépôts magmatiques-hydrothermaux de Pd-Ni-Cu, le rutile contient du Mi et du Cu. Le rutile associé à des dépôts de SN reliés à des granites conient des concentrations élevées de Sn et W. Les dépôts de W-Sn dans des granites-pegmatites contiennent du rutile avec ces éléments ainsi que du Nb et du Ta. Le dépôt Olympic Dam contient du rutile qui est enrichi en W, Sn et Cu. Finalement, le rutile associé à des dépôts de Cu et Cu-Au dans des porphyrys et skarns ont tendance à contenir des concentrations élevées en W et Cu (et parfois V).
La variabilité et la nature anormale des compositions notées dans ce projet suggèrent que le rutile a un potentiel évident pour être un minéral indicateur dans l'exploration d'une grande variété de gîtes métallifères dans des terrains métamorphiques et variés.
