Les minéralisations aurifères (tourmalinites, conglomérats et gîtes mésothermaux) marqueurs de l’évolution géologique de la Guyane

Gold deposits (gold-bearing tourmalinites, gold-bearing conglomerates, and mesothermal lodes), markers of the geological evolution of French Guiana: geology, metallogeny, and stable-isotope constraints
Auteurs: 
J.P. Milesi, C. Lerouge, C. Delor, P. Ledru, M. Billa, A. Cocherie, E. Egal, A.M. Fouillac, D. Lahondère, J.L. Lasserre, A. Marot, B. Martin-Jantin, P. Rossi, M. Tegyey, H. Théveniaut, D. Thiéblemont, O. Vanderhaeghe
Année: 
2003
Numéro revue: 
2
Numéro article: 
12

Résumé

En Guyane, trois types de minéralisations d'or d'âge protérozoïque ont été distingués (tourmalinites aurifères, conglomérats aurifères et or orogénique mésothermal) et utilisés comme marqueurs métallogéniques dans le scénario en deux stades d'évolution géodynamique proposée par Vanderhaeghe et al. (1998) et mis à jour, à l'échelle du bouclier guyanais, par Delor et al. (2000, 2001, 2003a, b ce volume). Durant le premier stade de croissance crustale par accrétion magmatique calco-alcaline et TTG, un premier dépôt de sulfures disséminés et d'or (pré-déformation D1), associé à une tourmalinisation régionale se met en place dans les séquences volcanoclastiques du Paramaca en conditions sub-aquatiques (cas du gîte stratiforme/"stratabound" de Dorlin). Ces tourmalinites aurifères ont été ensuite portées dans les conditions de la croûte supérieure à moyenne et localement remaniées par des veines de quartz mésothermales. Pendant le deuxième stade de recyclage crustal et d'accrétion tectonique, une grande variété de minéralisations syntectoniques comprenant des conglomérats aurifères et des minéralisations mésothermales aurifères se sont mises en place durant tous les incréments de la déformation D2 transcurrente, responsable d'une déformation progressive du Sillon Nord Guyanais, depuis son initiation jusqu'à son enfouissement et son exhumation finale : - les conglomérats aurifères, portés par l'unité Détritique Supérieure du Sillon Nord Guyanais, comprennent plusieurs faciès, marquant l'enfouissement progressif des dépôts, i.e. (i) « paléoplacers » à or-oxydes de type « Banket », (ii) coulées de débris à minéralisations syn-diagénétiques et/ou épigénétiques, (iii) faciès de sulfures disséminés épigénétiques, jusqu'aux (iv) stockwerks de quartz épigénétiques mésothermaux. Ils se sont formés sous un métamorphisme de degré faible à moyen, préservant des reliques d'un événement hydrothermal précoce, comme l'indique la présence de galets hydrothermaux dans les conglomérats polygéniques ; - les minéralisations aurifères orogéniques mésothermales (à Au-Fe-Cu dominant associé à des failles ductiles - fragiles et à Au - As plus rare), encaissées par les séries volcaniques et sédimentaires métamorphisées du Paramaca et par de petits stocks de granite tardi-D2, sont toujours associées à des zones de failles majeures. Elles se sont généralement formées dans des conditions métamorphiques de bas degré et sont caractérisées par une altération hydrothermale à chlorite + muscovite + albite + carbonates ± biotite. Muscovite + chlorite + carbonates sont dominants dans les encaissants volcaniques et sédimentaires, tandis que albite + carbonates sont dominants dans les encaissants granitiques. Les fluides hydrothermaux ont plusieurs origines. Les isotopes du soufre, les éléments en trace et la minéralogie des sulfures provenant des différents types de gisements indiquent une composante magmatique constante, issue soit de l'extraction des fluides magmatiques au cours de la mise en place des magmas et de leur cristallisation, soit du lessivage de roches magmatiques riches en sulfures. Les isotopes stables (C, H, O) indiquent une participation dominante de fluides externes. Dans le cas du gisement aurifère de Dorlin de type stratiforme/"stratabound" et mis en place dans des conditions sub-aquatiques, les fluides externes ont une composition proche de l'eau de mer. Dans le cas des minéralisations formées à plus grande profondeur, comme les conglomérats (pro parte) et les gîtes mésothermaux aurifères, les fluides hydrothermaux ont une signature métamorphique. Ce sont des fluides d'origine indéterminée (magmatique, marine, météorique ?), équilibrés avec les roches encaissantes dans les conditions du métamorphisme régional.

Mots clés : Minéralisations aurifères, Conglomérats, Tourmalinites, Gîtes mésothermaux, Guyane.

Abstract

In French Guiana, three types of Proterozoic gold deposits can be recognized (gold-bearing tourmalinites, gold-bearing conglomerates, and mesothermal ore deposits) and used as metallogenic markers in the two-stage geodynamic evolution proposed by Vanderhaeghe et al. (1998) and updated at the Guiana Shield scale by Delor et al. (2000, 2001, 2003a, b this volume). During the first stage of crustal growth by calc-alkalic and TTG magmatic accretion, an early (pre-D1 deformation) stock of gold and disseminated sulphides associated with regional tourmalinization accumulated in the Paramaca volcaniclastic sequences in subaquatic conditions (example of the stratiform/stratabound Dorlin deposit). These gold-bearing tourmalinites were locally modified under upper–middle crust conditions during emplacement of discordant mesothermal quartz veins. During the second stage of crustal recycling and tectonic accretion, a wide variety of syntectonic ore deposits including gold-bearing conglomerate and gold mesothermal types were emplaced during all increments of D2 transcurrent deformation, which was responsible for the progressive deformation of the North Guiana Trough, from its creation through to its burial and final exhumation: - The gold-bearing conglomerate type of ore deposit, hosted by the Upper Detrital Unit in the North Guiana Trough, presents several facies markers of the progressive burial of the deposits, e.g. (i) gold-oxide “paleoplacer” of “Banket” type, (ii) debris-flow type with syndiagenetic and/or epigenetic deposits, (iii) epigenetic disseminated-sulphide facies, and (iv) epigenetic mesothermal quartz stockworks. Overall, it formed under low to medium-grade metamorphic conditions with, however, relicts of an earlier hydrothermal event as indicated by preserved hydrothermal pebbles in polygenic conglomerates. - The gold mesothermal type of ore deposit (dominant Au-Fe-Cu type associated with brittle-ductile faults and rare Au-As mesothermal deposits), hosted by the metavolcanic and metasedimentary rocks of the Paramaca Series and also by late-D2 small granite stocks, is always associated with major fault zones. Overall, it formed under low-grade metamorphic conditions. It is characterized by hydrothermal chlorite+ muscovite+albite+carbonates±biotite alteration. Muscovite +chlorite+carbonates predominate in hydrothermally altered metavolcanic and metasedimentary rocks, whereas albite+carbonates predominate in hydrothermally altered granites. Hydrothermal fluids have a variety of origins. Stable-isotope (C, H, O) data indicate a dominant participation of external fluids, near seawater, in the Dorlin subaquatic stratiform/stratabound deposit, whereas metamorphic fluids become dominant in ore deposits formed at deeper levels, such as gold-bearing conglomerates and mesothermal deposits. Sulphur isotopes, trace elements, and sulphide mineralogy show a consistent magmatic component, represented by magmatic fluids or by leaching of magmatic rocks.

Key words: Gold deposits, Conglomerates, Tourmalinites, Mesothermal lodes, French Guiana.

Dernière mise à jour le 03.08.2015