Minéralisation uranifère réduite

L’urano-titanate (proche du point de vue chimique de la brannérite) : des phases U-Ti plus ou moins riches en fer, ont été observées dans les faciès oxydés du Tchirezrine II. Ces phases sont sous la forme d’aiguilles sur les bords des amas ou amorphes au centre des plages, et sont présentes dans la porosité des grès (Planche 34A et 34B). Elles remplacent partiellement ou totalement les grains détritiques de quartz, de feldspath potassique et d’analcime (Planches 34C, 34D, 34E, 34F et 34G), et sont associées à des chlorites ferrifères

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(Planche 35A et 35B). Au microscope optique, les phases U-Ti ont été reconnues grâce à une série d’analyses au MEB puis à la microsonde. Ces urano-titanates précipitent parfois dans des cavités dans les zircons (Planche 34G et 34H). Ces minéraux sont très souvent en association avec des oxydes purs de titane (rutile, planches 34A, 34B et 34E). Les images MEB en électrons secondaires illustrent bien cette relation entre les grains détritiques et les urano-titanates (Planches 35B et 35C), tandis que la planche 35D est une image MET montrant le détail des baguettes de titanate d’uranium. Sur les photos MEB, les parties les plus claires correspondent aux zones les plus riches en uranium, et les parties grises aux zones les plus riches en titane.

Les compositions chimiques de ces urano-titatanes ont été mesurées à la microsonde sur plusieurs échantillons, puis reportées dans un diagramme ternaire U+Pb+Ca – Si – Ti+Fe (Fig. 47A). Sur le diagramme de la figure 47A, les points s’alignent en continu entre le pôle TiO2 (rutile ou anatase) et celui de la brannérite théorique. Ceci conduit à deux hypothèses : la première hypothèse serait une formation "in situ" de phases U-Ti (pseudo-brannerite) par la réaction UO2 + 2/3TiO2 → UTi2/3O6/8, réaction par laquelle l’uranium et le titane co-précipitent formant ainsi des urano-titanates (Ramdohr, 1957). Saager et Stupp (1983) ; Pointer et al. (1989), quant à eux, ont décrit des phases U-Ti respectivement dans le bassin de Pongola en Afrique du Sud et dans les grès rouge d’Ecosse. Ils expliquent leur formation comme étant le résultat de l’adsorption d’uranium par un minéral préexistant et altéré de titane, qui agit comme un site de piégeage. Le nuage de points pourrait correspondre à la déstabilisation ultérieure de la brannerite en TiO2. Le titane qui est moins mobile reste sur place, et l’uranium étant plus facilement remobilisé peut par la suite reprécipiter sous forme de UO2 ou former des minéraux secondaires tels que l’uranophane dans les zones oxydées. Sur la figure 47A, il convient de noter que les points d’analyse situés dans le champ délimité par des pointillés verts correspondent aux zones riches en uranium. Les points délimités par le champ en pointillés roses, eux, montrent des concentrations importantes en silice (exemple, planches 34G), contrairement aux points formant une continuité linéaire entre le pôle TiO2 et celui de la brannérite (exemple, planches 34D). Les analyses ayant été réalisées sur des phases "emballées" par des alumino-silicates partiellement épigénisés en U-Ti, une contamination probable en silice est à considérer.

Pour lever l’équivoque, un diagramme U+Pb+Ca en fonction de Ti+Fe a été réalisé (Fig. 47B). Les points d’analyse montrent une corrélation négative entre les deux variables. Cette observation va plutôt dans le sens d’une altération de la brannérite en TiO2.

De plus, dans certaines zones, les phases U-Ti ont une concentration en FeO de l’ordre de 15 à 20%, relevant ainsi des soupçons d’ilménites altérées, ayant probablement libéré du titane dans le système.

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Figure 47: A) Diagramme ternaire (Ti+Fe) - (U+Pb+Ca) - Si ; B) Diagramme binaire U+Pb+Ca en fonction Ti+Fe (87 analyses à la microsonde).

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Planche 34 : A) et B) E.R. Urano-titanates en ciment intertitiel entre les grains, associées à des cristaux de rutile et d’albite. Remarquer l’aspect aiguilleux des urano-titanates en bordure (flèches rouges). C) et D) respectivement LPA et E.R. Alumino-silicates épigénisés par des urano-titanates. E) E.R Précipitation d’urano-titanates et de rutile dans les cavités de dissolution du quartz. F) ER. Précipitation d’urano-d’urano-titanates dans les clivages du feldspath potassique. G) E.R. Urano-titanates en ciment inter-analcimolitique et en épigénie des analcimes. H) E.R. Précipitation dans une cavité de dissolution du zircon.

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Planche 35 : A) et B) E.S. Association chlorite-Fe et baguettes d’urano-titanates. B) E.S. Développement des urano-titanates sur les surcroissances de quartz. D) Baguettes d’urano-titanates vue au MET. E) E.R. Matrice intergranulaire à vanadates de cuivre et uranophanes, ainsi qu’une chalcocite présentant des golfes de corrosion et entourée d’un liseré de métatyuyamunite. F) Zoom sur la matrice à vanadates de cuivre et de fer, formant des losanges (flèche verte) ou des baguettes (flèche jaune). G) E.R. Piégeage de minéraux à Pb-Cu-V dans une matrice de goethite en remplissage d’une analcime. H) E.R. Minéraux à Pb-Cu-V dans un ciment intertitiel d’hématite/goethite.

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L’uraninite: la minéralisation uranifère réduite d’Imouraren se présente sous la forme d’uraninite (UO2+x) plus ou moins coffinitisée (U(SiO4)1-x(OH)4x) (Planche 36A). L’uraninite se présente le plus souvent sous plusieurs habitus :

- en plage interstitielle, remplissant la porosité intergranulaire des niveaux gréseux (Planche 36B)

- en remplacement des cœurs d’analcimes, et également dans les espaces inter-analcimolitiques (Planche 36C).

- en pseudomorphose du cortex (couronne) des analcimes (Planche 36D)

- à l’interface entre les grains quartzeux détritiques et les surcroissances associées, cimentant ces dernières. Cette observation indique que cette phase uranifère est post-diagenèse d’enfouissement (Planche 36E)

- préférentiellement dans les cavités de dissolution et les clivages albitisés des feldspaths potassiques (Planche 36F et 36G) ou formant une couronne d’uraninite aux abords des feldspaths potassiques (Planche 36H).

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Planche 36 : A) E.R. Uraninite en voie de coffinitisation, en ciment intergranulaire. B) Sphérules d’uraninite en ciment intertitiel. C) E.R. Uraninite en remplissage des coeurs des analcimes et des espaces inter-analcimolitiques. D) LR. Uraninite en pseudomorphose du cortex des analcimes. E) E.R. Uraninite entre les quartz et les surcroissances associées. F) et G) E.R. Uraninite dans les clivages des feldspaths-K. H) Uraninite en couronne aux abords du feldspath-K, et sur les argiles issues de l’altération du feldspaths-K.

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