Echantillonnage

1) Introduction

La particularité majeure de la zone d’étude est l’absence d’affleurements exploitables. Les formations rocheuses sont recouvertes en surface par une cuirasse latéritique ferrugineuse qui les masque sur plusieurs mètres d’épaisseur. Les échantillons proviennent pour la majorité de sondages carottés et de la mine à ciel ouvert de Syama. Pour cette étude, ils ont été choisis en prenant en compte les critères liés à la nature pétrographique de la roche, au degré d’altération (présence de minéraux issus de processus métamorphique et / ou de l’altération hydrothermale), à la présence de structures de déformation ductile ou cassante, à la présence de sulfures et d’or visible si possible.

2) Préparation des échantillons

Au laboratoire des Géosciences et Environnement de Toulouse (GET), les échantillons ont, dans un premier temps, été triés, nettoyés, photographiés, examinés et décris macroscopiquement. Des morceaux de roches appelés sucres ont été découpés à l’aide de la scie mécanique au niveau des parties intéressantes pour notre étude. Ensuite avec les sucres des lames minces polies et des lames épaisses furent confectionnées soit au GET, soit dans un laboratoire privé en France du nom de Thin Section Labs à Toul en France. Chaque lame mince a été soigneusement illustrée par des photographies faites avec un appareil Nikon intégré au microscope. La suite de la procédure de préparation est fonction de la méthode analytique utilisée ultérieurement. Les lames minces polies suffisent pour les observations au microscope optique. En revanche les minéraux ou sulfures à analyser sur les lames minces polies doivent être soigneusement cerclées et photographiées en lumière réfléchie avec différentes échelles pour permettre de les identifier aisément à la microsonde. Les lames minces sont ensuite recouvertes d’une fine couche de carbone pour les besoins de la microsonde électronique et/ou du microscope électronique à balayage.

Les analyses géochimiques sur roche totale ont été effectuées sur 36 échantillons représentatifs dont 24 provenant de roches magmatiques. Le choix de ces échantillons a été fait en prenant en compte la fraicheur de la roche. Les échantillons ont été soigneusement nettoyés, débarrassés de tout élément superficiel et des veines de quartz avant d’être pulvérisés et broyés très finement, en évitant toute contamination entre échantillons à travers un long processus de rinçage et de séchage préalable du matériel entre chaque opération. Les

40 analyses géochimiques ont été réalisées par les Laboratoires Chemex au Canada et ALS en Espagne.

Pour l’étude des inclusions fluides, la lame épaisse est trempée dans de l’acétone. Ce produit permet de décoller la préparation de la lame en verre. Ensuite, il faut découper des zones sélectionnées appelés « chips »qui contiennent les inclusions fluides à étudier. Un maximum d’inclusions fluides différentes doit être étudié par lame pour que les résultats reflètent au plus près la nature du fluide piégé.

II Méthodes d’observation

1) Le microscope optique :

Cette méthode est utilisée pour l’observation pétrographique en lumière naturelle et polarisée des minéraux constitutifs des roches. L’observation en lumière réfléchie est utilisée pour l’observation des minéraux opaques. Elle permet aussi de voir sous de forts grossissements les inclusions fluides dans les minéraux transparents. Le microscope utilisé au GET à Toulouse est un Nikon Eclipse LV100POL.

2) Le microscope électronique à balayage (MEB)

Le microscope électronique à balayage a été utilisé pour analyser les sulfures, l’or et les minéraux accessoires. Les analyses ont été réalisées avec un Microscope JEOL JSM6360LV pour l’imagerie SEM (Scanning Electron Microscope). Pour la Microanalyse X (EDS : Energy Dispersive Spectrometry), un appareil X-Ray Microanalysis System BRUKER a été utilisé au GET à Toulouse.

Principe

Le microscope électronique à balayage (MEB) est un appareil d’analyses, pouvant fournir rapidement des informations sur la morphologie et la composition chimique d’un objet solide. Un microscope électronique à balayage se compose de: - une colonne optique électronique montée sur la chambre échantillon ; - un circuit de pompage pour l'obtention d'un vide secondaire ; - des détecteurs permettant de capter les différents signaux émis par l'échantillon ; - un écran vidéo pour l'observation des images ; - une colonne électronique pour gérer l'ensemble des fonctions. Le canon produit un faisceau d'électrons grâce à un filament de tungstène chauffé par un courant. Ce faisceau est accéléré par la haute tension (jusqu'à 30 KV) créée entre le filament et l'anode. Il est ensuite focalisé sur l'échantillon par une série de 3 lentilles électromagnétiques en une sonde de moins de 4 nm. Le faisceau en touchant la surface de l'échantillon produit des interactions dont les suivantes: des électrons secondaires,

41 des électrons rétrodiffusés, des rayons X... Ces interactions pourront être collectées par un détecteur adéquat pour être ensuite converties en un signal électrique. Par un système de bobines de déflections semblable à celui d'une télévision le faisceau peut être guidé de façon à balayer la surface de l'échantillon selon une trame rectangulaire. Le moniteur permettant l'observation est lui-même balayé en synchronisation avec le faisceau d'électron de la colonne. Le signal recueilli par le détecteur est utilisé pour moduler la brillance du moniteur permettant l'observation. Il s'établit alors une correspondance entre la quantité de signal produite par un point de l'échantillon et la brillance de l'élément de l'image vidéo correspondant à ce point. Autrement dit si le faisceau d'électron est en haut à gauche de la zone balayée sur l'échantillon le faisceau d'électron de l'écran vidéo sera en haut et à gauche de l'image et si cette zone produit beaucoup d'électrons secondaires, la brillance de l'image en haut et à gauche sera importante. Le grandissement obtenu est le rapport de la surface de l'image vidéo sur la surface balayée sur l'échantillon.

Figure 19 : Schéma simple montrant le fonctionnement du MEB

Le MEB à travers les analyses de sulfures permet de confirmer les résultats des observations en lumière réfléchie au microscope. C’est une méthode d’analyse assez courante utilisée non

42 seulement en métallogénie mais aussi dans plusieurs domaines.Il permet de realiser des analyses chimiques semi-quantitatives des minéraux présents dans l’échantillon. Dans le cadre de notre étude, l’analyse de l’or au MEB fournit les données et images intéressantes sur la composition, l’environnement immédiat de ce métal précieux ainsi que sur ses relations avec les minéraux ou oxydes qui composent cet environnement.