Nouveau type de gisement aurifère dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso: les albitites de Larafella

Jmmafof

Pergarnon Pll:SO899-5382(97)90110-3

African

Earth Sciences,

Vol. 25. No. 3, PP. 369-381, 1997 1997 Elsevier Science Ltd All rights reserved. Printed in Great Britain

o

0899-5362/97

d 17.00

+ 0.00

Nouveau type de gisement aurif&re dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso: les albitites de Larafella OUSMANE BAMBA,’ DIDIER BEi!IAT,,2 FRANCOIS BOURGES,3 PIERRE DEBAT,* MARTIN LOMP0,4 JEAN-CLAUDE PARIZOT’ et FRANCIS TOLLON* ‘CEREGE, CNRS FU 017, BP 80, 13545, Aix en Provence Cedex 4, France *UMR 5563 UPS-CNRS, Mineralogie, 39 Allees Jules Guesde, 31000, Toulouse, France 3GBologie Environnement Conseil, 30 rue de la Rbpublique, 09200, Saint Girons, France 4DBpartement de Geologic, FAST, Universite de Ouagadougou, Ouagadougou, Burkina Faso

Resume-Au sein des series metasedimentaires et metavolcaniques birimiennes de Larafella, district de Poura (Burkina Faso), apparait, sous les formations lateritiques, un nouveau site de concentration aurifere correspondant a des albitites disposees en banes metriques bien individualises. Les albitites ont une composition chimique homogene proche du pole albite pure mais sont legerement plus riches en silice. Caracterisees par une forte empreinte texturale de roches microgrenues, les albitites sont, contrairement aux formations encaissantes tres schistosees, peu deform&es ductilement mais affectees par un reseau parfois tres serre de fentes de tension avec differents modes de remplissage: fibres Btirees de quartz et d’albite; cristaux automorphes non orient& d’albite, de quartz, de calcite; cristaux engrends de quartz. Elles presentent une mineralisation sulfuree et aurifere disseminee. La localisation stricte des anomalies auriferes dans les albitites, la relation temporelle entre les precipitations de sulfures et d’Au, et le developpement de fentes de tension conduisent a considerer que les albitites, a cause de leur caractere competent, representent un reservoir privilegie des fluides sulfur& et auriferes. o 7997 Ekevier Science Limited. Abstract-A new occurrence of a Au ore deposit (Larafella prospect, Poura district) is defined within lenses of albitites (5-8 m thick) interbedded with metasediments and metavolcanites of the Birimian greenstone belts of Burkina Faso (West Africa). Albitites have an homogeneous chemical composition close to albite and a welldeveloped microgranular texture. In contrast to the highly strained enclosing host metavolcanic formations, which possess a strong penetrative cleavage, the unfoliated albitite lenses exhibit only brittle structures, which are essentially tensional gashes filled by quartz and calcite fibres, unorientated euhedral albite crystals, quartz and calcite crystals and geared quartz crystals. The strict delineation of the Au anomaly within the albitic lenses, together with the temporal relationships between Au precipitation and tensional gashes, suggest that albitites - due to their high viscosity and their brittle behaviour - constitute a potential reservoir for the concentration of CO,, S, H,O, As and Au fluids. @ 1997 Elsevier Science Limited. ‘[Received 12 September 1996:

revised version received 21 June 1997)

Journal of African

Earth Sciences 369

0. BAMBA

INTRODUCTION Le district aurifere de Poura (Burkina Faso, Afrique de I’Ouest) affleure au SW de Ouagadougou au sein de la ceinture de roches vertes birimiennes de Boromo-Goren (Feybesse et a/., 1990), dans la dorsale de Man (Fig. la, b). II s’etend sur environ 150 km2 (Fig. lc) et comprend un important champ filonien avec notamment le gisement de Poura, type classique de veine de quartz aurifere mesothermale a structure contrdlee par une zone de cisaillement (Huot et a/. , 1987; Milesi et al., 1992; Sanogo, 1993) et de nombreux prospects d’etendues plus limitees oti la mineralisation aurifere a un caractere dissemine: Balago, “Zone du Bois”, Loraboue, Larafella (Fig. ICI. Le prospect de Larafella, situe a 4 km au Sud de la mine de Poura (Fig. Ic), est defini par une anomalie geochimique (Syndicat BRGM-BUVOGMI, 1983) et par une anomalie geophysique de resistivite (rapport SOREMIB, 1990). Les anomalies sont associees a une assise de quelques metres de puissance en moyenne s’etendant sur 2.5 km environ dans une direction NS (Fig. 2); cette assise comprend, en sondages, deux niveaux d’une roche felsique de teinte grise d&rite comme tuf acide dans le rapport SOREMIB (1990); elle contient une mineralisation sulfuree et aurifere disseminee. Le but de cet article est de presenter les caracteristiques de la roche h&e et de la mineralisation pour definir un type de gite non encore decrit dans le Birimien du Burkina Faso et envisager le processus de concentration de I’Au. Dans un secteur oti I’alteration supergene est particulierement developpee (Bamba, 1996; Bamba et al., 19961, l’etude du gisement (structure, petrographic) a Bte realisee a partir de 3 sondages inclines de 45O a I’Ouest d’une longueur pouvant atteindre 300 m; ces sondages effect&s par la SOREMIB (1990) ont permis un echantillonnage quasi-continu (Fig. 2).

CARACTERISTIQUES PETROGRAPHIQUES ET STRUCTURALES DES FORMATIONS DE LARAFELLA A Larafella on peut definir, sous la couverture lateritique et d’Ouest en Est, une serie de formations orientees NS a pendage E de 50° en moyenne (Fig. 2): une serie metavolcano-

et al.

sedimentaire, une serie metabasaltique et a nouveau une serie metavolcano-sedimentaire. La serie metavolcano-sedimentaire occidentale est formee par des alternances millimetriques a centimetriques de lits a grains fins, tres riches en chlorite, epidote et oxydes de Fe, de lits finement detritiques a clastes de quartz (tres predominant) et a plagioclase dans une matrice a chlorite et muscovite, de lits fins a quartz homometriques engrenes associes a des lamelles orientees de chlorite; vers I’Est la serie tend a devenir microconglomeratique avec des clastes (0,5 mm en moyenne) de quartz monomineral, de plagioclases alter& et de quartzites a grain fin. Dans les differents lits, les sulfures (pyrite) apparaissent en chapelets de cristaux automorphes disposes suivant la foliation. La serie metavolcano-sedimentaire est, de facon sporadique, secondairement carbonatisee, les cristaux automorphes de calcite de tailles variees formant des plages subparalleles au litage et/au des filonnets secants. Les metabasaltes constituent une assise de 60 a plus de 100 m de puissance. Ils sont form& par des petites lattes de plagioclase t&s altere, des ocelles millimetriques de quartz et une matrice de chlorite. Ils contiennent: il une intercalation de 10 m de puissance de metapyroclastite a grands cristaux de plagioclase et de quartz b texture rhyolitique; ii’ des lits centimetriques et deux assises plurimetriques d’une roche formee quasiexclusivement d’albite avec des carbonates de Fe, des sulfures dissemines et des grains d’Au; cette roche appelee albitite est I’objet principal de cette etude. La serie metavolcano-sedimentaire orientale est formee par des elements nodulaires dont la taille varie de 0,3 a 10 mm composes de quartzites a tres petits grains engrenes et de clastes de plagioclase dans une mesostase tres structuree riche en fines lamelles de muscovite. Les differentes formations, a I’exception des albitites, sont tres deformees et caracterisees par le developpement: il d’une foliation penetrative definie par des surfaces de clivages faiblement espacees; i$ de plis isoclinaux a grande amplitude affectant le litage primaire et les filonnets de calcite; iii) de zones d’ombre de pression aux extremites des cristaux de sulfures et des

Figure 1. la) Carte de la dorsale de Leo d’apres Abouchami et al., 1990. Le district de Poura est situ6 par une Btoile. Ibl Structure de la ceinture verte de Boromo-Goren d’apres Fevbesse et al.. 1990. fc) Carte du district de Poura d’apres le document BRGM-BUVOGMI (1983) modifie. Les hydrothermalites correspondent a des roches metavolcaniques et me ta volcanosedimen taires fortemen t albitisees et carbona titisees.

370 Journal of African

Earth Sciences

Couvetture m6sozoique et c6nozoique Formations birimiennes B domaine flysholde Formations blrimlennes A domaine volcano&dimentaire Formations pr6cambriennes Oabakaliennes Granites Zone indii6renci6e Domaine archben KBnBma-Man Limites entre les provinces

b

Granitoides

0. BAMBA et al.

E

W LAS 91 0 m-

..

\i..../,~~.\

.... .......,,‘,,

m

Carapace Fe

a

m

Albilite (Au)

m

-----

LAS

,

78

LAS 74

.w.‘.:,:*%

%rie m&avolcanos4dimentaire cccidenlale M&apyroclastite a quartz rhyolitique Limites d’all6ration

f

Figure 2. Coupe dam le prospect de Poura situant les diffbents

Tableau 1. Composition

0.14 0.08 0.04 0.01 “.0-l 0.01 0.18 0.07 0.01

m

MBtabasaltes

D

S&e m&avolcano&dimentaire

orien(ale

Sondages avec pr&&ements

sondages. A, B, C, D, E, F: position des Bchantillons anal&s.

chimique des formations de Larafella

I.8 3.68 3.,8 0.11 0.18 0.07 0.3 0.21 ,125

I,.O, 6.1 0.12 O.IY 0.31 0.22 1.43 1.75 0.M

I 1.12 3.4 5.73 4.1, 5.92 6.15 5.98 1.6,

2.1 I.64 3.24 1.22 1.4 0.62 cl.49 0.52 2.1

0.13

0.49

0.06

0.22 0.16 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.01

0.71

0.08 0.0, 0.02 0 0.05 0.02 0.01 0.01

0.64 0.5 0.11

0.28 0.26 0.27 0.32

12.11 3.M 3.86 2.24 2.81 1.44 3.07 2.81 2.1I

Y7,JY W.87

98.M 100.75 100.24 IM.62 1co.1, WJ7 w.29

76 17 9R 6068

2183 3050 ,350 ,450 2s.M

NB: G et F sont deux Bchantillons d’albitite pr&%&s sur des sondages qui ne figurent pas sur la Fig. 2. Les Bchantillons analyses sont sit&es sur la coupe (Fig. 2). A: roche m&avolcano&dimentaire; B: mbtabasalte; D, E, F: albitites; G et H: albitites sit&es hors des sondages. Les analyses ont Bt6 rbalis6es par fluorescence X pour les Bkments majeurs et pour Ba, Rb, Sr et Zr; par ICP. AES pour As, Co, Cu, Wi, Pb, U et Zn et par activation neutronique pour Au (Chemex, Canada).

fentes de tension entre les cristaux de sulfures (Fig. 3a); iw) de d6formations intracristallines de type fragile dans les phfkocristaux feldspathiques et quartzeux des roches rhyolitiques. D’une man&e g&&ale, mais particulierement

372 Journal of African

Earth Sciences

dans les m&as6diments, les ph6nomGnes de dissolution sont importants ce qui se traduit, dans les plis isoclinaux, par la disparition partielle des flancs et I’isolement des charnikres et par la concentration des pyrites et des oxydes de Fe le long des surfaces de foliation. L’ktude des

Nouveau type de gisement aurif&re dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso

Tableau 2. Composition

chimique

des feldspaths

A: mbgacristaux; M: cristaux de la mkostase; F: feldspaths des fentes. Les analyses ont Bt6 effect&es par microsonde Blectronique Camebax SX50 au Laboratoire de Minbralogie de I’Universit6 Paul Sabatier de Toulouse.

relations geometriques entre la foliation et les veines de calcite montre que les phenomenes de carbonatation se produisent au tours de la deformation. En effet, les veines de calcite, mises en place dans Ides fentes ouvertes perpendiculairement a la foliation lors des premiers stades de deformation sont affectees par des plis a (relativement) grande longueur d’onde et par la foliation correspondant a un clivage plus espace que dans I’encaissant des fentes.

CARACTERES DES ALBITITES Plusieurs niveaux centimetriques et deux assises lenticulaires de 5 et 8 m de puissance d’albitite, orient& parallelement a la structure generale, ont et6 recoup& au sein des metabasaltes. Ils sont form& d’une roche de teinte Claire, non foliee, en contact tranche avec les metabasaltes. Cette roche, composee d’albite, est caracterisee par des teneurs fortement anomaliques en Au (entre 1300 et SO00 ppb) alors que, dans les basaltes encaissants, les teneurs sont faibles mais anomales (de I’ordre de 40 ppb) (Tableau 1). Texture et composition minbralogique Les albitites de Larafella se caracterisent par une texture microgrenue porphyrique avec de grands cristaux centimetriques disperses et non-orient& de feldspaths au sein d’une mesostase de petits cristaux equants essentiellement d’albite (90 a

95% de la mesostase), de chlorite [type diabantite: (Si,,,, A12,64)(Al,~99Fe7,82Mn,,O, Mg,,,J (OH),,.O,,], en petrtes lamelles trapues, de phengite [(Si,.,, Al,.JAl,.,, Fe,,,, MgO.,O Na,.,, K,,,,)(OH),.O,,l, d’ankerite, de sulfures, de granules d’epidote et de quartz en rares petites plages interstitielles (Fig. 3b). Les grands cristaux feldspathiques (1,5 mm suivant I’axe b), isoles ou en association de 2 a 3 individus, automorphes, macles albite, montrent, au microscope polarisant, des sections avec une fine pellicule de produits d’alteration correspondant a des phyllites et parfois des carbonates. Ils renferment quelques baguettes d’apatite et des cristaux d’ankerite. Les contacts entre les megacristaux de feldspath et la mesostase ont differents aspects. Ils peuvent btre: i) rectilignes ou legerement indent& avec une separation totale entre les constituants; c’est le type le plus frequent; ii) tres irreguliers, les cristaux de la mesostase formant des golfes en bordure du grand feldspath (Fig. 3~). Les grands cristaux et la mesostase ont une composition uniforme d’albite quasiment pure avec An variant de 0 B 1, 50 (Tableau 2). L’ankdrite [Ca,,,, .20(Fecl.42.0.74 Mgo.*w3e Mno.o.oe) (CO,),] est en cristaux subautomorphes, B sections losangiques ou rectangulaires, isoles ou en agregats de 2 6 4 individus, poecilitiques

Journal

of African

Earth

Sciences

373

0. SAMBA et al.

Figure 3. la) Metasedimen ts deform& avec des fen tes de tension developpees en tre les cris taux de pyrite ( 1); les fentes sont remplies par des fibres de quartz (2) avec chlorite et muscovite; no ter le developpemen t de calcite secondaire 131. Lumiere polarisee. Echelle: 100 urn. IbJ Albitite: relations texturales entre /es megacristaux d’albite 141 et la mesostase d’albite et drank&ire. Les cristaux poecilitiques d’ankerite (5) sont developpees dans la mesostase et sur la limite entre la mesostase et le mogacristal d’albite. Lumiere polarisee. Echelle: 60 urn. IcJ Albitite: developpement de la mesostase sur le megacristal d’albite 14) contenant de petits cristaux d’albite secondaire; la mesostase est constituee d’albite, d’epidote (6) et d’ankerite (5). Lumiere polarisee. Echelle: 45 pm. fdJ Albitite: microfracture deplacant les macles polysynthetiqoes dun megacristal d’albite. Lumiore polarisee. Echelle: 150 pm. (eJ Albitite: zone d’ombre de pression developpee au contact dun cristal automorphe de pyrite (1) incluant de cristaux d’albite et de chlorite de la mesostase (4). Les fibres sont constituees par du quartz (surtout) et de I’albite 12). Lumiere polarisee. Echelle: 100 nm. ffJ Albitite: fente de tension remplie par des fibres &i&es de quartz et d’albite. La veine est interrompue par un megacristal d’albite (4). Lumiere polarisee. Echelle: 100 pm.

374 JoumaJ of Afrkan

Ear:h Sciences

Nouveau type de gisement aurifere dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso

Figure 3. continued. (gJ Albitite: fente de tension remplie par des fibres &i&es 12) et par des cristaux automorphes et subautomorphes d’abite (4) et de quartz 12). Noterle cristaldepyrite (I) developpe sur la limite entre la fente et la mesostase. Lumiere polarisee. Echelle: 160 pm. (h) Albitite: remplissage zone dune fente de tension avec, au contact de la mesostase, un lisere de petits cristaux subautomorphes d’albite, puis un lisere de grands cristaux subautomorphes et desorientes d’albite et enfrn, dans la partie mediane, des cristaux xenomorphes d’albite et de quartz. Lumiere polarisee. Echelle: 250 pm. liJ Albitite: fente de tension remplie par de la calcite (3) et du quartz. Noter les cristaux de pyrite (1) developpes dans la mesostase et aussi darts la fente de tension. Lumiere polarisee. Echelle: BOO pm. ,il Albitite: fente de tension non lineaire remplie par des cristaux engrenes de quartz (2); megacristal d’albite l4J, ankerite (5). Lumiere polarisee. Echelle: 160 urn. IkJ Albitite: Au natif 17) developpe le long d’une surface de fracture affectant un cristel de pyrite 11) avec des inclusions de pyrrhotite (8). La pyrite est associee a l’arsenopyrite (9). Section polie. Echelle: 25 pm. (I) Albitite: arsenopyrite 191 incluant IiQu natif (7). Section polie. Echelle: 25 pm.

Journal of African

Earth Sciences 375

0. BAMBA

et al.

(renfermant de I’albite), repartis de facon heterogene au sein de la mesostase, a la limite et dans les megacristaux - mesostase megacristaux eux-memes (Fig. 3b). Elle est souvent associee a la chiorite qui se developpe sur ses bordures et est parfois partiellement Bpigenisee par les hydroxydes de Fe. Les sulfures sont dissemines et representent localement jusqu’a 2 a 3% du volume de la Les cristaux automorphes 8 roche. subautomorphes sont repartis de facon heterogene. Parfois poecilitiques, ils incluent des plages d’albite de la mesostase et/au de chlorite. Localement ils peuvent constituer des amas et montrent alors des contours tres irreguliers. Ils sont parfois hordes par un Ii&r6 de chlorite, de micas blancs ou par des fibres de quartz.

parfois marque par des trainees de petits grains recristallises, caracteristique significative selon Ramsay (1980) d’un mecanisme de formation dit “crack-seal mechanism” 00 les fibres resultent d’une succession de petites ouvertures, chacune suivie par un remplissage par du materiel derive de fluides intergranulaires. Dans la plupart des fentes de ce type, les fibres gardent leur morphologie de cristaux Btires. Cependant, certaines montrent une evolution progressive et rapide de la forme des cristaux qui les remplissent, les fibres passant 6 des cristaux automorphes a sections rectangulaires, non orientees par rapport aux dpontes (Fig. 39). Les fibres ont une composition d’albite pure (Tableau I), le quartz formant seulement quelques plages interstitielles.

Structure des albitites Les albitites ne sont pas affectees par la foliation regionale bien developpee dans les roches encaissantes. Toutefois, les niveaux les plus dtroits sont boudines et dans les assises plurimetiques on observe des deformations intracristallines dans les grands cristaux feldspathiques, des fentes de tension et un reseau de fractures tardives developpe de facon heterogene. Les principales structures a I’bchelle du cristal correspondent a des surfaces de rupture fragile decalant les macles polysynthetiques des grands cristaux d’albite (Fig. 3d) et a des zones d’ombre de pression developpees de part et d’autre des cristaux de sulfures. Ces zones sont remplies par’des fibres de quartz, de micas blancs et d’albite (Fig. 3e). Quatre types principaux de fentes de tension peuvent etre definis en fonction de la morphologie et de la composition des mineraux qui les remplissent.

Type 6: fentes B cristaux automorphes d’albite et cristaux x&omorphes de quartz (Fig. 3hl plus larges que le Ces fentes sont generalement type a; elles atteignent 2 mm. Elles sont planes, avec des epontes au trace irregulier et montrent une repartition zonee du remplissage mineral se marquant de I’bponte a la partie mediane par la succession: il d’un lisere de tres petits cristaux d’albite de meme dimension que les composants de la mesostase (0,l mm), d’orientation quelconque independante de l’eponte; iii d’une zone intermediaire de grands cristaux (0,8 a 1 mm) automorphes, egalement d&orient&, parfaitement limpides, macles albite; iiil d’une zone mediane de grandes plages xenomorphes d’albite non maclee et de quartz interstitiel.

Type a: fentes B fibres &i&es d’albite et de quartz (Fig. 3e/ Ces fentes ont une orientation commune, une &endue laterale finie et une Bpaisseur variable et faible (0,2 a 5 mm). Elles affectent I’ensemble de la roche mais sont parfois interrompues au niveau de certains megacristaux de sulfures et d’albite oti la deformation se traduit alors par une modification locale de I’extinction sans rupture (Fig. 3f). Elles sont remplies par des fibres de quartz et/au d’albite en proportions sensiblement Bgales qui s’allongent en continuite d’une eponte a I’autre et ont, generalement, un tres fort rapport longueur sur largeur. Le contact entre deux fibres adjacentes est tres indent6 et

376 Journal of African Earth Sciences

Type c: fentes ii albite, quartz, calcite et sulfures (Fig. 3i) Ces fentes d’une dpaisseur de 0,5 a I,5 mm ont la meme morphologie g&r&ale que celle du type 2 avec notamment des Bpontes irregulieres et un dispositif zone. Toutefois, on observe un developpement important de la calcite sous forme de cristaux automorphes, macles, non-orient&s qui occupent soit la partie mediane de la fente soit I’ensemble de celle-ci. Par ailleurs ces fentes contiennent des cristaux automorphes de sulfures disposes sur les Bpontes. Type d: fentes B cristaux de quartz engren& Elles ont un trace non rectiligne, une &endue finie, une faible epaisseur (0,5 mm maximum) et sont formees essentiellement de cristaux xenomorphes de quartz engrenes associes a

Nouveau type de gisement aurif&e dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso

90

SiO2 90 Champ des albitites de Lorabou6 (B&iat et a/.. 1995) Champ des albitites definies par Mtinz et al., (1994)

Albitite de Larafella

Na20

Albite pure

Figure 4. Composition des albitites de Larafella dans le diagramme SiO,-Na,O-Al,O& comparaison avec la composition chimique des albitites de Loraboub /B&iat et al., 1995a) et du complexe de Modum IMtinz et al., 19941.

quelques cristaux d’albite et parfois de calcite (Fig. 3j). Enfin les albitites sont tardivement affectees par un rdseau de fractures plus ou moins denses qui recoupent I’ensemble des composants y compris les fentes de tension. Ces fractures sont colmatees par des trainees de fines lamelles de muscovite et de chlorite. Les albitites ont done subi, post6rieurement B I’acquisition de leur texture, une Bvolution tectonique complexe marquee par le d6veloppement de structures associees a des n6ocristallisations. La formation de ces structures peut Qtre d6cornposGe chronologiquement en deux stades principaux de ddformation. Le stade 1 se traduit par la deformation intracristalline de certains m6gacristaux de plagioclase, par le d&eloppement de zones d’ombre de pression 5 fibres de quartz, d’albite et de phyllites de part et d’autre des cristaux de sulfures et par la formation de fentes de tension en plusieurs Episodes avec successivement: i) dans un prernier temps des fentes remplies de cristaux &i&s form& sous contraintes par le mecanisme dit “crack-seal mechanism”; elles sont strictement contemporaines des zones d’ombre de pression autour des sulfures, la direction principale d’extension d6finie par I’allongement des mint?raux n6oform& dans les deux structures Btant identique; ii) dans un deuxi&me temps des fentes g 6pontes irr6guli&es, & remplissage zone de cristaux non orient6s correspondant t&s probablement 6 une cristallisation non contrainte,

dans une fracture prkalablement ouverte, d’albite, de sulfures, d’albite et de quartz et enfin de carbonates et de quartz; les fentes B Bpontes non planaires ti remplissage de cristaux engren& de quartz et de calcite sont B relier B cet episode. Le stade 2 est marqu6 par le developpement d’un r6seau de fractures irrt!guli&res soulign6es par des cristallisations de chlorite et de micas blancs. Si par rapport aux formations m6tavolcanosedimentaires et m6tavolcaniques les albitites n’apparaissent pas folikes, le boudinage des niveaux les plus Btroits et le d6veloppement d’ ombres de pression et de fentes extensives indiquent qu’elles ont subi une deformation notable. L’6tude du remplissage des fentes et des zones d’ombre de pression dans les albitites et du remplissage des mQmes structures et de la foliation dans les m&avolcanosediments montre que la deformation finie a, dans les deux formations, les mQmes directions principales, notamment la mQme direction d’extension finie. Comme, par ailleurs, les n6oformations associ6es aux structures sont identiques dans les deux types de roches (phyllites, quartz, albite, carbonates,...) on doit considerer que les albitites ont subi la d&formation majeure associee au m&amorphisme de facies schiste vert mais qu’elles ont eu un compoftement essentiellement fragile. Composition

chimique

Les albitites de Larafella ont une composition chimique tres homogene (Tableau 1). Dans un

Journal of African

Earth Sciences 377

0. BAMBA et al.

Tableau 3. Composition arsenopyrites des albitites

chimique

des

Tableau 4. Composition chimique des pyrites des albitites cmnPoslllon

FC

(WY.,

s

ComDornlo”

TOW

Fe

(.I -4

s

46.247 45.46 46.14 46.42 46.3

53.716 53.46 53.24 54 53.44

99.963 98.92 YY.38 100.42 YY.74

33.07 32.70 33.21 33.01 33.2

66.89 67.15 66.74 6aY 66.73

46.65 46.136 46.477 46.11 46.14 46.5, 46.(HR 45.84 46.489 46.43 45.29 46.16 46.05 46.5 46.749

5356 Kn.21 53.266 W.602 53,724 IW.2 52.99 99.1 53.24 YY.78 54.09 100.62 52.446 98514 52.433 VS.213 53.13 99.619 53.52 YY.95 53.74 99.03 53.82 99.98 53.65 99.7 53.195 YY.6YJ 53.171 YY.92

33.31 33.29 33.17 33.28 33.4 31.04 33.OS 33.4 33.4 33.22 32.58 32.99 32.Y8 33.41 33.48

66.62 66.65 66,7X 66.62 06.55 66.Y 66.93 66.22 66.5 66.7 67.32 66.W 66.Y3 6653 66.46

Minhralisation & sulfures et or Les sulfures Les sulfures les plus frequents, pyrite et arsenopyrite, sont dissemines dans I’ensemble de la roche se retrouvant notamment dans les fentes de tension et en chapelet le long des fractures tardives. Les relations texturales indiquent que I’arsenopyrite a cristallise avant la pyrite qui I’englobe partiellement.

Fe Figure 5. Composition des ars6nop yrites dans le diagramme S-Fe-As. Les donn.Ges se situent dans le champ de coexistence de ars&op yrite-p yrrhotite-p yrite (Sharp et al., 1985).

diagramme triangulaire SiO,-Al,O,-Na,O (Fig. 4) elles s’inscrivent dans le mQme domaine que les albitites du prospect de Loraboue, sit& a une dizaine de km au Nord de Larafella (Fig. 1 c) (Beziat et a/., 1995a, b) et que celles d&rites dans les formations metagabbroi’ques et matabasaltiques par Mijnz et al. (19941 et Muszynski et Natkaniec-Nowak (I 992). Les variations des teneurs en SiO, (70 a 78%) ne refletent pas des differences de composition des albites (quasiment pures, Tableau 2) mais traduisent la presence, en quantite variable, de quartz secondaire remplissant les fentes de tension.

378 Journal of African Earth Sciences

Arsknop yrite La teneur en As des arsenopyrites est homogene et comprise entre 29 et 33 atome% (Tableau 3). Les cristaux ne montrent pas de zonation chimique. Les compositions repartees sur le diagramme ternaire S-Fe-As de Sharp et al. (I 985) (Fig. 5) se situent dans le domaine de coexistence: arsenopyrite + pyrite + pyrrhotite ce qui est en conformite avec les observations microscopiques. Pyrite Les pyrites ont une composition chimique homogene avec des teneurs en soufre comprises entre 66 et 68 atome% et des teneurs en Fe comprises entre 32 et 33,5 atome% (Tableau 4). A la difference de I’arsenopyrite, les cristaux de pyrite contiennent frequemment des inclusions microscopiques xenomorphes de pyrrhotite, sphalerite, galene et chalcopyrite (Tableau 5). L ‘Or forme de grains L’or se trouve sous micrometriques inferieurs a 20 pm inclus dans I’arsenopyrite et dans les cassures de la pyrite

Nouveau type de gisement aurif&re dans /es ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso

Tableau 5. Composition chimique des pyrrhotites, et chalcopyrites des albites de Larafella

Ft!

s

5O.Sh

1Y.hI

I

Ph

Zn

1

Fe

S

w.17

46.18

53.51

TIIUI

Cu

5Y.W

3Y.W

YYm

46.5Y

51.12

59.5x

IV.41

YY.OI

46.4 I

51.4Y

58.60

lY.lS

YB.0,

46.(r)

J3.RJ

H1.02

lY.11

w.33

46.64

51.20

SY.76

IV.07

YR.U3

46.72

51.20

sv.s3

lY.11,

98.83

46.46

!3.43

SY.Y7

lY.24

w.21

46.711

51.22

SY.Sl

3Y.,Y

YY.12

46. IY

‘1.73

SY.7,

19.23

YYJXI

Jh.61

“2X

SY ,,

!!I.17

W.IO

.!n.u

‘3.41

galenes

Ph

2”

MIIIS

W!!

W.S”

4h.h,

“,!S

ATV St

WJM

YX.64

46.66

(128

2.27

11.7c

fd.72

w.74

I Y7

WXh

47,12

?.fW

..,

62.W

97.s1

I.83

‘II.96

I 7Y

46.S I

13.Ui

62.76

Y7.L)

I.(,

51 0,

47.01

I.84

3l.S I

63.60

WY5

I .M)

WY,

47.1 I

:.o,

1l.SH

62.M

Y8.U

1.7s

5 I .I,3

46.R1

2.13

32.w

63.YS

w.117

I.Yl

W? I

47 74

?.81

31.14

61.3Y

W.?6

2 46

SII.1Y

47.1X)

1.411

IX?7

61.4X

YX.15

1.21

W.Y7

47.711

I.w

11.62

61,lY

YKSY

I.IR

(I 16

J7.30

2.7Y

?l.OY

6u.W I

Y7.2Y

2.43

5l.W

JS.IY

I.lY

ll.02

61.17

97.7”

I.23

wa2

17.81

516.35

IlS4

82.S4

11.28

s1.42

40.s2

0.21

Il.87

IIS.SY

YY.69

WY

51LRJ

48.57

11.21

II87

as.tdl

YY.70

0.4Y

su.m

u1.4 I

14.Y2

11.10

YII.62

2S.12

JO.45

11.27

Tableau 6. Composition d’Au (% poids)

cu

sphalerites,

I

48.43

1 I .os

35.61

3l.YS

98.44

2s.w

S2SY

24.4

14.9x

11.42

YR.Y

2S.26

JO.lY

24.29

UI.OJ

16.12

lI.SY

Y7.Y6

2s.71

(3.14

23.88

AI

Au

TllUl

I6.W

W.h”

Y7.W

lb.10

XO.RS

97.1s

I7.W

W2Y

‘),.1x

I5.W

WY6

Y6.YS

15.a2

RI.07

YR.“Y

16.13

“0.7H

Y7.1 I

16.12

X2.68

Y”.W

14.43

83.52

Y7.Y5

16,IS

“2.44

YX.SY

16.11

“0.71

un.a,

16.78

n,.m

Y7.81

16.62

x I s7

YX.IY

14.71

“4SY

YY.17

16.24

Xi.lS

Y7.49

IS.05

84.26

W.lO

(

24.28

WSS

chimique

j

des particules

(Fig. 3k, I) mais n’a pas Bte detect4 dans les sulfures (analyses a la microsonde electronique realisees avec le programme XSTAT de S. Barda, 1995, avec un seuil de detection de I’Au de 5150 ppm pour une concentration minimum detectable de 3400 ppm). Les teneurs en Ag sont de I’ordre de 15-l 7% (Tableau 6). On peut alors mettre en evidence de fortes analogies entre les mineralisations auriferes de Larafella et celles de la delJxieme generation aurifere du Filon Plaine du gisement de Poura (Sanogo, 1993; Sanogo et Prost, 1993) 00 I’Au est associe

%Au 95.0

87.5

80.0 75

IO.0

12.5

15.0

17.5

20.0

%

Ag

Figure 6. Comparaison entre la composition des particules d’Au de Larafella et des particules d’Au de Poura (Sanogo et Prost, 1993). A: Au de Larafella; 0: Au’ et A3 du filon plaine de Poura ISanogo, 1993; Sanogo et Prost, 19931.

Journal of African

Earth Sciences 379

0. BAMBA et al.

au quartz microcristallin avec la pyrite, la sphalerite, la gal&e et les micas blancs (Fig. 6). Les teneurs en Ag sont identiques et les conditions T et P du mQme ordre (T = 320°C et P = 0.18 GPa). A Larafella T et P ont 6te determinees a partir des pourcentages respectifs de paragonite (Eugster et a/., 1972) et de phengite (Massonne et Schreyer, 1987) dans les micas blancs.

DISCUSSION ET CONCLUSION Dans les series prot&ozoTques, les albitites correspondent frequemment a des zones d’anomalies auriferes. C’est le cas, par exemple des albitites du district de Sudbury-Wanipiki Lake en Ontario (Schandl et al., 19941, du gisement de Francoeur 3 au Quebec (Couture et Pilote, 1993), du district de Kuusamo au NE de la Finlande (Pankha et Vanhanen, 19921, de la region de Bardoc-Kalgoorlie a I’Ouest de I’Australie (Witt, 1992). Cependant, bien que dans ces differents cas la relation spatiale entre I’albitite et I’anomalie aurifere paraisse bien Btablie, la relation entre le phenomene d’albitisation d’une part et le phenomene de precipitation de I’Au d’autre part demeure sujet a controverses (Witt, 1992; Schandl et al., 1994). Dans le prospect de Larafella les albitites, non foliees, forment des niveaux fortement anomaliques en or au sein d’une serie heterogene constituee par des formations metavolcanosedimentaires et meta-volcaniques orientees NS a pendage E 50° affectees par une foliation penetrative de meme orientation. Au point de vue rheologique, elles se caracterisent par un comportement different de celui des formations metasedimentaires et metavolcaniques. Ces dernieres se deferment plastiquement avec developpement de clivages serres surface axiale de plis isoclinaux affectant la stratification et de plis a grande longueur d’onde affectant les fentes de tension a remplissage de calcite formees lors des premiers stades de la deformation progressive. Les albitites, au contraire, montrent essentiellement des structures de type fragile avec successivement: i) differents types de fentes de tension a remplissage de nature variee au tours du temps: albite + quartz, albite + quartz + calcite, quartz; ii) des fractures conjuguees tardives scellees par la chlorite et la muscovite. Leur deformation s’accompagne de circulation de fluides riches en SiO,, Na,O, CO,, S, K,O, As, Au f Cu, Zn, Pb. Les don&es mineralogiques et structurales recueillies a Larafella nous conduisent a

380 Journal of African

Earth

Sciences

considerer que les assises d’albitites representent ici deux niveaux tres competents par rapport aux series foliees metavolcano-sedimentaires et metavolcaniques encaissantes. Au tours de la deformation regionale elles sont le siege d’une deformation fragile focalisant les differents fluides et en particulier les fluides carbones, siliceux, sulfur& et auriferes. Les albitites se comportent comme des reservoirs pour des fluides auriferes non a cause de leur composition chimique mais a cause de leur comportement rheologique au tours des derniers stadec de deformation regionale.

REMERCIEMENTS Ce travail a 6te realise dans le cadre du projet Campus “Cartographie geologique appliquee a la recherche mini&e”. Les auteurs remercient particulierement C. Halpin de la Societe BILLITON qui a autorisd l’echantillonnage des differents facies dans les sondages, S. Zonou qui I’a facilite et les rapporteurs G. Franceschi et Ch. Marignac pour leurs remarques et suggestions.

REFERENCES Abouchami, W. Michard A., Albarede, F. and Arndt, N. T. 1990. Crustal growth in West Africa at 2.1 Ga. Journal Geological Research 97, 345-369. Bamba, 0. 1996. L’or dissemine dans les albitites birimiennes de Larafella (Burkina Faso) et son evolution dans les alterites et les cuirasses ferrugineuses. Metallogenie Petrologic - Geomorphologie. These d’Universi?k 165~. Universite Aix-Marseille. Bamba, 0. Parizot, J. C. Colin, F. et Grandin, G. 1996. Dispersion de I’or en milieu lateritique autour de I’indice aurifere de Poura, Burkina Faso: reconstitution du paleopaysage. 16ime R&union des Sciences de /a Terre, Orleans, 1O-l 2 Avril 1996, 152~. Beziat, D. Bourges, F. Debat, P. Lompo, M. et Tollon, F. 1995a. Resultats preliminaires de I’btude de donnees de terrain et de I’analyse petrographique, mineralogique et geochimique du prospect de Loraboue (Burkina Faso). Rapporr BILLITON 21 p. Beziat, D. Bourges, F. Debat, P. Lompo, M. Monchoux, P. Tollon, F. et Zonou, 9 1995b. Listwaenite et albitite sites de concentration aurifere inedits dans les ceintures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso. SBance SpBcialisBe SocitW GBologique de France “Gbodynamique du Palkoprot&ozoi’que”, Orleans, 17 novembre 1995, 7p. Couture, J. F. and Pilote B. 1993. The geology and alteration patterns of a disseminated shear zone-hosted mesothermal gold deposit: the Fancoeur 3 deposit, Rouyn-Noranda, Quebec. Economic Geology 88. 1664-l 684. Eugster, H. P. Albee, A. L. Bence, A. E., Thompson, J. B. et Walbaum, D. Ft. 1972. The two-phase region and excess mixing properties of paragonite-muscovite crystalline solutions. Journal Petrology 13, 147-l 79. Feybesse, J. L. Milesi, J. P. Ouedraogo, M. F. et Prost, A. 1990. La “ceinture” ProterozoTque inferieur de BoromoGoren (Burkina-Faso): un exemple d’interference entre deux phases transcurrentes Bburneennes. Compres Rendus Acad&mie Science, Paris, S&ie II 310. 1353-l 360.

Nouveau type de gisemen t aurifere dans les cein tures de roches vertes birimiennes du Burkina Faso

Huot, D. Sattran, V. and Zida, P. 1987. Gold in Birimian greenstone belts of Burkina-Faso,West Africa. Economic Geology 82, 2033-2044. Massonne, H. J. et Schreyer, W. 1987. Phengite geobarometry based on the limiting assemblage with Kfeldspar, phlogopite and quartz. Contributions Mineralogy Petrology 96, 2121-224. Milesi, J. P. Ledru, P. Feybesse, J. L. Dommanget, A. and Marcoux, E. 199.2. Early Proterozoic ore deposits and tectonics of the Birimian erogenic belt, West Africa. Precambrian Research 58, 305-344. Miinz, I. A. Wayne, !D. and Austrheim, H. 1994. Retrograd fluid infiltration in the high-grade Modum Complex South Norway: evidence for age, source and REE mobility. Contributions Mineralogy Petrology 116, 3246. Muszynski, M. and Natkaniec-Nowak, L. 1992. Albitites and oligoclasites from Szklary (Lower Silesia). Bulletin Polish Academy Sciences Earth Sciences 40, 141-l 59. Pankha, H. S. and V.anhanen, E. J. 1992. Early Proterozoic Au-Co-U mineralization in the Kuusamo district, northeastern Finland. Precambrian Reseach 58, 387-400. Ramsay, J. G. 1980. The crack-seal mechanism of rock deformation. Nature 284, 135-l 39.

Sanogo, A. D. 1993. Conditions structurales et min&alogiques du filon aurifere de Poura (Province du Mouhoun, Burkina Faso). These d’Universite 10, 266~. Universite d’orfeans. Sanogo, A. D. et Prost, A. E. 1993. Evolution synchrone des deformations et des mineralisations dans le filon aurifere de Poura (Province du Mohoun, Burkina Faso). Pangea 20, 23-29. Schandl, E. S. Gorton, M. P. and Davis, D. W. 1994. Albitization at 1700 f 2 Ma in the Sudbury-Wanapitei Lake area, Ontario: implications for deep-seated alkalic magmatism in the Southern province. Canadian Journal Earth Sciences 31, 597-607. Sharp, Z. D. Essene, E. J. and Kelly, W. C. 1985. A reexamination of the arsenopyrite geothermometer: pressure considerations and application to natural assemblages. Canadian Mineralogist 23. 5 17-534. SOREMIB 1990. Rapport sur le prospect de Poura. Archives de la direction des Mines du Burkina Faso. 52~. Syndicat BRGM-BUVOGMI 1983. Permis de la Volta Noire, prospection or. Rapport BRGM. 72~. Witt, W. K. 1992. Porphyry intrusions and albitites in the Bardoc-Kalgoorlie area, Western Australia, and their role in Archean epigenetic gold mineralization. Canadian Journal Earth Sciences 29, 1609-l 622.

Journal of African

Earth Sci.%m?s 38 1