2 Contexte géologique
2.3 Gisement de Kiggavik (Canada)
Le secteur de Kiggavik fait partie du bouclier canadien, ensemble géologique complexe, dont l’organisation actuelle est liée à l’accrétion de cratons archéens soudés par des ceintures orogéniques lors des phases Talson-Thelon (2,0 – 1,9 Ga) et Trans-Hudsonienne (1,9 – 1,8 Ga) (Hoffman 1988 ; Hoffman, 1990). Les minéralisations en uranium se mettent en place à la discordance entre des bassins intracontinentaux paléo-méso-protérozoïques, de composition silico-clastique (figure 1) et un socle méso-archéen, composé de granite, granodiorite et de gneiss oeillés
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(2866 ± 6 Ma, Zaleski et al., 2001). Les bassins, en particulier celui du Thelon, contiennent une séquence sédimentaire subhorizontale, dominée par des environnements fluviatiles, riche en quartz, avec des faciès plus fins et siltites intercalés, correspondant à des faciès de plaine d’inondation (Rainbird et al., 2003). Au niveau de la discordance les roches sont affectées par une forte hématisation (centimètre à la centaine de mètres d’épaisseur), développée aux niveaux des structures tectoniques. Cette hématisation est très discutée dans la littérature, généralement interprétée comme une paléo-altération liée à la formation d’un régolithe (Macdonald, 1980 ; Hoeve et Quirt, 1984) ou issue de l’interaction entre des saumures oxydantes issue du bassin avec la partie supérieure des roches réduites du socle au cours de la diagenèse (Cuney et al., 2003) ou un profil regolithique repris par la diagenèse (Pagel et al., 1993).
La minéralisation uranifère est fortement contrôlée par les structures tectoniques. Ces failles sont souvent héritées des phases de structuration archéennes et paléo-protérozoïques, qui s’expriment sous la forme de zones mylonitiques graphiteuses (figure 2). Ces zones de déformations majeures du socle sont ensuite réactivées lors de l’histoire tectonique post-sédimentaire. De plus, avec un réseau de failles secondaires cela forme des zones favorables à la circulation de fluides et dont le rôle dans le contrôle de la minéralisation a été mis en évidence dans plusieurs gisements de type discordance (McGill et al., 1993 pour le gisement de Cigar Lake ; Beaudemont et Fedorowich, 1996 pour le gisement Cluff Lake).
A Kiggavik, les minéralisations uranifères sont encaissées dans des métasédiments archéens appartenant au groupe de Woodburn et dans une moindre mesure des granodiorites métamorphisées (méso-Archéen). Les roches intrusives sont des granites et des syénites sous forme de dykes sécants sur la foliation horizontale (Peterson et al., 2002). Les minéralisations sont principalement situées au contact entre les unités lithologiques ou les structures bréchiques qui forment souvent des zones favorables au dépôt des lentilles minéralisées.
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Figure 1 : Localisation des bassins intracontinentaux meso-protérozoiques de la partie Ouest du bouclier Canadien (modifié par Riegler, 2013 d’après Jefferson et al., 2007 et Thomas et al., 2000).
Figure 2 : Carte géologique simplifiée du secteur de Kiggavik, avec les différents gites et des secteurs en cours d’exploration. Les points noirs représentent les sondages, seuls des échantillons provenant des secteurs d’End et Andrew ont été échantillonnés dans notre étude (Riegler, 2013).
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3 Échantillonnage
3.1 Niger
Plusieurs échantillons ont été utilisés provenant de la mine de Cominak, dont l’échantillon TP013 déjà décrit dans la partie 4.1 du chapitre 2.
L’échantillon 9585, front redox uranifère, a été prélevé dans les grès du Guezouman du quartier 43 dans le secteur d’Ebba Nord. La minéralisation est en ciment (pechblende principalement), la partie réduite, de couleur grisâtre contient notamment de la pyrite. La partie oxydée présente deux couleurs : rouge, caractérisée par la présence d’hématite en ciment, et la couleur jaune, caractérisée par la présence de goethite.
L’échantillon 105, a été prélevé dans les grès du Guezouman du quartier 36, secteur Akola. Cet échantillon a été prélevé par Cavellec (2006), cet échantillon représente le faciès cocarde décrit Forbes (1988), c’est à dire avec une zone à ciment de pechblende entourée par une zone à ciment de calcite, le tout entouré par une zone à ciment d’oxy-hydroxyde de fer. Les échantillons 316 et 317 sont des grès non uranifères prélevés à l’affleurement (par Cavellec, 2006) dans la formation de Tamamaït à l’Ouest de la faille d’Arlit. Ils sont caractéristiques de l’oxydation de la région, principalement composé de quartz et de ciment calcitique, ils contiennent aussi de l’hématite que l’on pourra comparer aux échantillons uranifères.
3.2 Gisement de Zoovch Ovoo (Mongolie)
Les échantillons utilisés pour cette étude sont les mêmes que ceux du chapitre 1, ils ont présentés dans la partie 2 du chapitre 1.
3.3 Gisement de Kiggavik (Canada)
Les échantillons étudiés proviennent de l’échantillonnage de la thèse de Thomas Riegler (Riegler, 2013), la description générale des échantillons est donnée dans le tableau 1. Il s’est
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effectué dans deux secteurs, celui d’Andrew avec 9 échantillons sur un seul sondage qui recoupe à la fois les faciès minéralisés et non minéralisés et celui d’End avec 9 échantillons sur 5 sondages pour avoir une bonne représentativité des faciès. Cet échantillonnage permet de documenter la variation latérale des oxy-hydroxydes de fer dans les roches fraîches, altérées et minéralisées.
160 forages profondeur (m) échantillons Spp γ (coups) description AND 10-01 13.7 AND 10-01_01 50
Métasédiment, avec hématite rouge brique modérée à forte, quelques fractures à quartz et traces de décoloration
41.4 AND
10-01_05 45 BIF archéen magnétite altérée en hématite 57.6 AND
10-01_08 35
Métasédiment fortement hématitisé rouge brique. Microfracture à remplissage d'argiles blanches
84.2 AND
10-01_10 35 Remplissage de fracture hydraulique à quartz et hématite spéculaire 92.5 AND
10-01_11 40
Métasédiment avec hématite rouge brique modérée, traces de décoloration suivant la foliation
147.7 AND
10-01_18 7000 Pechblende massive avec hématite brune 203.1 AND
10-01_24 100
Hématite rouge brique, traces d'uranium sous forme de mouche avec des couronnes de limonite et d'argile blanche
285.4 AND
10-01_32 90
Métasédiment avec forte hématitisation rouge brique, traces de minéralisation et de limonite
326.1 AND
10-01_35 150
Facies grossier, métasédiment avec hématite rouge brique et traces d'uranium dans la foliation, traces de décoloration.
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END 09-04
165.6 END
09-04_13 40
Métasédiment à hématite lie de vin avec réseaux de fractures verticales à hématite rouge brique. Plan strié avec pitch 70. Hématisation similaire à ce que l'on peut observer sur la SSN flt.
197.0 END
09-04_16 35 Métasédiment rouge brique avec traces de décoloration le long de la foliation 311.8 END
09-04_28 2700 Traces d'uranium dans fracture avec hématite brune END
09-05 210.9
END
09-05_10 40
Zone de brèche-tectonique avec hématite. Reprise sur une zone cimentée par hématite spéculaire.
END
09-07 348.6
END
09-07_10 40
Pegmatite, filon de feldspath, ciment de chlDG et py associé. Reprise par filon de quartz plus tardif et traces d'hématite de couleur sang.
END
09-09 67.9
END
09-09_02 40
Metasédiment, veine d'hématite spéculaire, fragments de métasédiment décoloré et traces d'argile.
END 13-03
42.4 END
13-03_03 50
Microfratures (10cm) avec hématite rouge brique et lie de vin. Intense corrosion autour de la faille. Similaire à END13_02 mais plus intense
53.3 END
13-03_04 50
Intense hématite et hématite spéculaire disséminée. Fracture de quartz et d'hématite rouge brique. Argilisation faible.
92.0 END
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