La formation sédimentaire du Tchirézrine 2 est très complexe à cerner au niveau de la géométrie des o ple es de he au et des plai es d i o datio , ais aussi au niveau de la répartition des minéraux secondaires. Ces minéraux appartiennent à deux épisodes distincts, la diagenèse d e fouisse e t et u e alt atio ta di e s h o e au d pôt d au oi s u e pa tie de la minéralisation uranifère.
Ainsi le fond mi alogi ue du T hi z i e , au i eau du gise e t d I ou a e , est o pos du cortège détritique de quartz et feldspaths K et Na, et des phases diagénétiques suivantes : analcimes, chlorites Fe, surcroissances de quartz, albites secondaires, kaolins (kaolinite et ± dickite), illite et ± chlorite Fe-Mg. Cette tude a pe is de d fi i de faço assez d taill e l olutio diagénétique du Tchirézrine 2, mais deux principaux points restent à éclaircir : 1- l ide tifi atio du p u seu de l a al i e et 2- la distribution localisée de la kaolinite dans les complexes de base des zo es d I fout Sud et d I ola.
Les phases i ales d alt atio post-diagénétique se superposent de façon hétérogène au fond minéralogique détritique et diagénétique du Tchirézrine 2. Les 2 principales phases tardives, la tosudite et la o t o illo ite appa aisse t da s les zo es d I ola et d I fout alo s ue seule la tosudite est présente à Imatra. Concernant les autres phases d alt atio ha oto e, al ite, hématite, anatase, sulfures de cuivre) et la minéralisation uranifère, leurs occurrences sporadiques da s os ha tillo s e pe ette t pas d tudie leu dist i utio .
I. Eléments pour le modèle génétique du gise e t d’I ou a e
Tous les auteu s s a o de t su le ôle i d ia le de la faille d A lit da s les i ulatio s des fluides minéralisateurs (c.f. chapitre 1, § III), cependant le système de circulations reste à préciser ; drainage ascendant et/ou drainage Nord-Sud. La formation de tosudite sur tout le gisement et particulièrement à Imatra, impose une température de fluide supérieure à 150°C ce qui irait en la faveu d u fluide haud as e da t.
Les a tes d iso-accumulations des unités 1, 2 et 3 (Figure V1-1, A) montrent que la i alisatio d I ou a e se le o t ôl e pa les failles N . Oppe eau et Waga i et Garnier (2007) reportent les jeux des principales failles N90 :
-faille de Lader Out à pendage Nord, jeu apparent normal et rejet de 5 à 8m -réplique de la faille de Maggagi à pendage Nord, jeu normal et rejet de 5m. -faille de Maggagi à pendage Nord, jeu normal et rejet de 26-27m
E s appu a t su la a te des isoh pses du toit de l A i k fo atio sous-jacente au Tchirézrine 2), sur les jeux et pendages des failles indiqués par les auteurs précités, et sur la carte des isopaques du Tchirézrine 2, une coupe schématique à été déduite (Figure V1-1, C).
Ai si, si l o o sid e u fluide i alisateu as e da t le lo g de la faille N-S d A lit et de ses pli ues, les failles N du gise e t d I ou a e o t pu d ai e e fluide e s l Est (Figure V1-1, B). Flotté (2007) indique que seules les structures N90- du gise e t d I ou a e so t po teuses de minéralisations uranifères et cuprifères, suggérant effectivement le rôle drainant de ces structures.
Au i eau de la faille de Maggagi, u fluide as e da t e o t e ait e p e ie l u it d I ola, qui est effectivement très minéralisée (Figure V1-1, B). La direction des chenaux peut ensuite contrôler la dist i utio du fluide i alisateu . A I ola et à l Ouest d I fout les di e tio s N-S vont faire remonter le fluide vers le Nord, et à travers la réplique de la faille de Maggagi, il va être mis au o ta t de l U et l U d I fout (Figure V1-1, B et C). La faille de Lade Out li ite l e te sio de la minéralisation au Nord (Figure V1-1, A), elle e se le do pa pe a le o e peut l t e la réplique de Maggagi. Ainsi la face Sud de la faille de Lader Out constituerait une barrière écran au fluide mi alisateu , ui pou ait ai si se p opage da s les aut es u it s du T hi z i e d I fout
(Figure V1-1, C), ainsi que dans les chenaux Est orientés N140 (Figure V1-1, B).
Co e a t la zo e d I at a, le a a t e i pe a le de la faille de Lade Out pose u e interrogation sur son rôle drainant ou non (Figure V1-1, C). Cependant le fluide pourrait provenir directement des répliques N-S de la faille d A lit, à l Ouest du gise e t, et t a e se les he au d I at a de di e tio N (Figure V1-1, C).
La zo e d I at a se diff e ie des aut es zo es de par la prépondérance de la tosudite mais aussi de pa les te es a es ui so t oi s lessi es et u deg d o datio ui pa ait plus fai le. Ces l e ts i aie t da s le se s d u fluide haud -200°C) qui traverse les chenaux N30 d I at a et pou suit sa ou se e s le NNE. Au o t ai e, à Imola et Imfout, le fluide semble piégé de par la direction principale N-S des chenaux, et les 2 écrans constitués par la faille de Lader Out au No d et de Maggagi au Sud. U te ps de side e du fluide plus lo g au sei d I fout et d I ola, pourrait ainsi expliquer :
- la fo atio de o t o illo ite lo s ue la te p atu e du fluide di i ue ≈ °C -la remobilisation des terres rares
Figure V1-1 : A- Ca tes d iso-accumulations des 3 unités. B- Carte montrant les principales failles, les directions de chenaux (com. pers. Girard C.) et les possibles circulations de fluides. C- Coupe schématique N-S du gise e t d I ou a e , alis e à pa ti des isoh pses du toit de l A i k et des isopaques du Tchi z i e paisseu s des u it s a it ai e e t ide ti ues au sei d u e zo e .
Comme plusieurs auteurs le suggèrent (Salze, 2008 ; Wattinne 2009 ; Feybesse et Parize, 2009), les circulations de fluides responsables de la mise en place des gisements à proximité de la faille d A lit o t dû t e i iti es lo s du ha ge e t des champs de contrainte enregistré dès le début du
U1
U2
U3
Lader Out Lader Out Lader Out
A
B
C
R ép liq u es A rl it 320 340 Lader Out Réplique Maggagi Maggagi U1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U2 U3 U3 U3 U3 Imatra Imfout Imola Toit Abinky Toit Tchirézrine 2 Nord Sud Isopaques Tchirézrine 2Isohypses toit Abinky
?
Directions des chenaux (Com. Pers. Girard)
Différents figurés des failles
Circulations suggérées des fluides Circulations suggérées des fluides, plus hypothétiques
Crétacé supérieur, avec un raccourcissement N-S (c.f. chapitre 1, § II.3.2). Cet épisode tectonique est en effet responsable des plus grandes déformations du bassin de Tim Mersoï et aussi synchrone de la su e tio du Hogga Fe esse et Pa ize, . L âge de Ma do pa B oua d Co . Pe s. à la i alisatio duite d I ou a e et de la gio d A lit oï ide ie a e ette h poth se. De plus le fait de et ou e la tosudite, phase d alt atio s h o e au d pôt d u e pa tie de la minéralisation, dans les formations carbonifères minéralisées de la zo e d A lit Billo et al., et dans le Tchirézrine 2 à Imouraren, suggère des fluides minéralisateurs semblables. Les différences e t e les gise e ts d A lit et d I ou a e epose t su l tat d o datio de la fo atio hôte.
Des analyses des isotopes stables de l oxygène ont été réalisées à la SIMS du CEA-DAM de Bruyères le Châtel, sur des phases minérales diagénétiques (kaolins et chlorite) et sur des phases minérales tardives (montmorillonite, tosudite, calcite et uraninite), en vue de caractériser les fluides intervenant lors des 2 épisodes présentés. Cependant, les résultats obtenus donnent des valeurs de 18O pour ces fluides anormalement élevées, incitant à ne pas les considérer dans l étude. Il serait
très interessant d aquérir de nouvelles mesures des isotopes stables de l oxygène sur ces phases et d envisager de les compléter avec des a al ses des isotopes sta les de l h d og e su les i au argileux afin de mieux contraindre la nature et la source des fluides diagénétiques et tardifs.
II. Eléments à considérer pour le traitement du minerai
L tude p t og aphi ue a pe is d ide tifie e tai es phases i ales ui pi ge t les minéralisations uranifères. Coffinite et uraninite peuvent précipiter en « fixation » sur les chlorites qui jouent le rôle d age t du teu (Planche V1-1, A) tandis que uranophane et métatyuyamunite sont fréquemment observés dans les matrices de tosudite (Planche V1-1, B). De l u a iu est ie souvent piégé dans les analcimes mais aussi dans les intraclastes analcimolitiques (Planche V1-1, C et D). Il semble que ce soit le remplissage et le coating chloriteux initial qui en soit la cause, jouant le ôle d age t du teu . L u a iu peut aussi t e o te u da s l ha oto e (Planche V1-1, E) et parfois dans la fracturation des feldspaths K (Planche V1-1, F).
La répartition des minéraux au sein du gisement indique que chlorite et analcime sont présentes sur tout le gisement, avec un léger enrichissement en analcime des complexes de base. La tosudite est beaucoup plus exprimée à Imatra.
Le t aite e t du i e ai d I ou a e pou la up atio d u a iu se a alis pa zo e et unité géologique. Les l e ts p de ts i alogie se o dai e, lo alisatio de l U… seront à prendre en compte pour prédire le comportement du minerai et interpréter les tests de traitement.
Planche V1-1 : Localisation de la minéralisation uranifère. A à E : Images MEB (BEIC) ; F: Image microscopie optique LPNA. A- Fixation de coffinite et d u a i ite fl hes oses da s u e at i e de chlorite (Chl) B- Métatyuyamunite (flèches jaunes) piégée entre les grains détritiques et le coating de tosudite (Tos). C – P oduits jau es la au o ta t d a al i olite. D- Produits jaunes concentrés dans un intraclaste analcimolitique. E- P oduits jau es pi g s da s de l ha oto e Ha . F- Produits jaunes dans la fracturation des feldspaths potassiques. (Qtz : quartz ; K-fs : feldspaths K ; Or : orthose ; Anl : analcime).
C- 9435-4 A- 9435-4 D- 9440-4 E- 9440-4 B- 9436-5 Chl Qtz Qtz Qtz Qtz K-fs K-fs Or Tos Qtz K-fs Qtz Qtz Qtz Qtz K-fs K-fs K-fs K-fs Qtz Har K-fs Qtz Qtz Qtz Qtz Qtz Anl Anl Anl Anl Anl F- 9436-5 Analcimolite