Phases métalliques

Les principales phases métalliques des veines sont la pyrite, l’arsénopyrite, la sphalérite et la galène. Les phases métalliques mineures incluent la chalcopyrite, la pyrrhotite, la freibergite et la jamesonite (sulfosels), ainsi que l’or natif (Miranda, 1983; MacFarlane et al., 1999; Haeberlin et al., 2004).

Pyrite

Au sein des veines, la pyrite est le sulfure le plus abondant (Miranda, 1983; MacFarlane et al., 1999; Schreiber et al., 1990; Haeberlin et al., 2004; Oré Sánchez, 2006; Lavoie, 2008; Witt et al., 2016). Globalement, la pyrite se retrouve sous la forme massive, rubanée, en veinule et disséminée. La pyrite massive en général est à grain grossier. Celle en bandes est à grain fin et associée à de la sphalérite et de la galène également à grains fins. La pyrite rubanée est formée par des cristaux à grain moyen associés à la galène et à la sphalérite à grain grossier. La pyrite disséminée est à grain grossier et distribuée dans le quartz laiteux. La pyrite en veinules est associée à la chlorite et elle est à grain fin.

Dans cette étude, quatre types de pyrite (figure 3.12) ont été identifiés sur la base de la granulométrie minérale : 1) une pyrite de grande taille (Py-Ia, jusqu’à 3

cm) ; 2) une pyrite de taille moyenne (Py-Ib entre 0,5 et 1 cm) ; 3) une pyrite fine (Py-IIa, < 2 mm) ; et 4) une pyrite fine pentagonale (Py-IIb).

La Py-Ia a été reconnue dans quelques secteurs stériles des veines Jimena, Santa Filomena et Consuelo. Elle est généralement cubique à dodécaédrique et moins bien préservée. Certaines montrent des évidences de lixiviation concentriques (figure 3.12B) et sont affectées par la fracturation qui survient pendant et après la première phase de sulfures.

La Py-Ib (figure 3.12A) est la plus abondante, car elle est présente dans toutes les veines observées. Elle est irrégulière et broyée, cubique à dodécaédrique et de taille inférieure à la Py-Ia. Quand la Py-Ia est présente, les relations de recoupement indiquent que la Py-Ib est clairement tardive.

La Py-IIa est commune dans les vecteurs minéralisés et se retrouve essentiellement dans les fractures des Py-Ia et Py-Ib. Elle se présente sous forme d’agrégats irréguliers avec différents degrés de cataclase et en tant que petits grains cubiques à pentagonaux. Les pyrites fines se retrouvent aussi alignées et/ou disséminées dans la bordure, ainsi que le long de microfractures et de microcisaillements.

La Py-IIb, est systématiquement associée à la chlorite et se présente en microfractures tardives dans les veines, au contact des veines avec l'encaissant dans les vecteurs minéralisés et dans certaines failles. Au microscope, ces pyrites

sont associées à la présence d’or. Dans certains cas, il est possible de voir de l’or libre.

Arsénopyrite

Dans les secteurs stériles, l’arsénopyrite est le sulfure le plus commun au contact des veines et de l’encaissant. L’arsénopyrite est distribuée selon les plans des microfractures parallèlement aux contacts. Globalement, le pourcentage d’arsénopyrite dans les veines encaissées dans les enclaves métamorphiques d’origine sédimentaire ou volcanique est supérieur au pourcentage présent dans les veines encaissées dans l’intrusion. À l’intérieur des vecteurs minéralisés, l’arsénopyrite est moins abondante. Exceptionnellement et très localement, elle peut constituer la principale phase métallique dans quelques vecteurs minéralisés comme pour la veine Jimena au niveau 1987.

Au microscope, l’arsénopyrite se retrouve à la bordure des macrocristaux de pyrite, le long de microfractures, ou en remplacement de la pyrite sous forme de petits cristaux rhombiques automorphes à sub-automorphes. Le contact entre la pyrite et l’arsénopyrite est net à transitionnel.

Sphalérite

La sphalérite est généralement de couleur marron et peut être de différentes tailles. Les plus grands cristaux (2 à 3 cm), de forme cubique, sont observés aux

veines Consuelo et Atahualpa (mine Consuelo) et Santa Isabel dans la zone de Pataz. Ces cristaux sont développés dans les fractures, sous la forme de bandes, ou en remplissage de cavités. Elle remplace aussi les pyrites dans les zones de vecteurs minéralisés. Spatialement, la sphalérite des veines Jimena et Karola est en général plus claire en comparaison avec la sphalérite des veines Santa Isabel, San Pedro et Sheyla où elle est plus riche en inclusions de chalcopyrite.

Galène

La galène, qui suit la sphalérite dans l’ordre de cristallisation ainsi qu’en abondance relative, est composée de grains fins à grossiers (~1 cm). Les grains grossiers sont les plus communs, alors que les grains fins se retrouvent spécifiquement associés aux bandes de pyrites fines. La galène se présente en remplissage de fractures dans la sphalérite et la pyrite à grain grossier (figure 3.13), et sous la forme de dissémination en faible proportion. À l’intérieur de la pyrite, elle est en remplissage tardif. Parfois, la galène massive montre des flexures induites par les contraintes en compression. Dans des cas exceptionnels, quelques grains d’or se trouvent à l’intérieur de la galène.

Phases métalliques mineures

La chalcopyrite se retrouve sous la forme de remplissage de fractures, comme exsolutions et inclusions à l’intérieur de la sphalérite et plus rarement dans

la galène. Elle est communément associée à la présence d’or. Dans les veines Karola, Santa Isabel, Cristina et Maria Rosa, dans la zone de Pataz, l’association entre la chalcopyrite et l’or est claire et nette. Par exemple, en observant la figure 3.14, l’or et la chalcopyrite semblent avoir précipité simultanément.

La pyrrhotite est plus commune dans les veines et veinules associés aux roches métamorphiques, les mêmes qui occupent la partie occidentale du batholite de Pataz et de la zone d’étude (p.ex. Santa Filomena et Cristina). Au microscope, la pyrrhotite semble globalement être tardive. Par exemple, dans le cas de la veine Santa Filomena, elle est synchrone à la chalcopyrite. De petits cristaux de pyrrhotite se forment communément dans la pyrite.

La jamesonite (un sulfosel, figure 3.15) a été révélée par la cartographie élémentaire à la microsonde sur la galène de la veine Consuelo (figure 3.15B 3B- C), définie par la présence de petites zones superposées à forte concentration en Ag et Cu. Ces anomalies métalliques ont été identifiées au microscope comme étant des sulfosels sous forme de petites inclusions. Spatialement, leur taille et leur proportion augmentent au sein des veines qui sont situées dans les niveaux les plus élevés de la mine. À la veine San Pedro, on peut observer une particule d’or entourée de sulfosel (figure 3.15F), démontrant ici l’importance des phases sulfatées. Par contre dans les veines plus profondes, les sulfosels sont absents. Le tableau comparatif (tableau 3.5), des d’échantillons provenant des vecteurs minéralisés, illustre bien cette distribution spécifique selon la profondeur.

Tableau 3.5. Contenu en sulfures et sulfates selon leur ordre d’abondance pour les différentes veines étudiées et selon leur niveau d’élévation.