Géologie des diamants et kimberlites

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Questions and Answers

Quel est le pourcentage estimé des kimberlites qui ont érupté au cours des 320 derniers millions d'années ?

  • 50%
  • 60%
  • 90%
  • 80% (correct)

Quelles sont les principales conditions de pression dans lesquelles le diamant est stable ?

  • 50 à 60 Kbar (correct)
  • 30 à 40 Kbar
  • 70 à 80 Kbar
  • 40 à 50 Kbar

Quelle réaction chimique est principalement responsable de l'altération des kimberlites ?

  • Formation de quartz
  • Hydratation des feldspaths
  • Réaction des pyroxènes et de l'olivine en serpentine (correct)
  • Oxydation des métaux

À quelle profondeur les diamants se forment-ils généralement dans la lithosphère ?

<p>100 à 250 km (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le contenu de température lors de la formation des diamants ?

<p>900 à 1400 °C (B)</p> Signup and view all the answers

Les gisements de kimberlite sont souvent regroupés en combien d'intrusions pour former un champ de kimberlite ?

<p>2 à 20 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nom des minéraux qui peuvent indiquer la profondeur minimale de formation des diamants ?

<p>Minéraux indicateurs (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle période géologique comprend la majorité des kimberlites ?

<p>Mésozoïque au Cénozoïque (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la température d’homogénéisation des fluides hypersalins?

<p>750 °C (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type de gîte minéral est associé à la génèse de magma aux marges convergentes?

<p>Gîtes de porphyre à Cu-Au (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le pourcentage de poids de NaCl dans les fluides à haute salinité?

<p>10 à 25% (D)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui reflète l'état hautement oxydé du magma?

<p>L'abondance de magnétite hydrothermale (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est une caractéristique des fluides à faible salinité?

<p>Températures allant de 200 à 400 °C (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal produit de la fusion de la croûte profonde par la remontée du manteau lithosphérique?

<p>Magma mafique primaire (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle proportion de NaCl contiennent les fluides hypersalins?

<p>Jusqu'à 40% (B)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle joue la magnétite hydrothermale dans les gîtes de porphyre?

<p>Elle est porteuse de cuivre et d'or (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise les gîtes exogènes ?

<p>Ils résultent de l'altération et/ou de la sédimentation. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de gîtes minéraux est principalement lié à des processus mécaniques ?

<p>Gîtes détritiques. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles conditions influencent la formation des gîtes minéraux ?

<p>La température, la pression et la composition chimique. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène géologique est le plus souvent associé aux gîtes de type SEDEX ?

<p>La sédimentation chimique. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de ressources peut contenir un gîte aurifère associé au métamorphisme ?

<p>Des métaux précieux comme l'or et l'argent. (C)</p> Signup and view all the answers

Les placers et les sables noirs littoraux sont des exemples de quel type de gîtes ?

<p>Gîtes exogènes. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique principale des gîtes associés au métamorphisme profond ?

<p>Ils sont généralement situés à plus de 10 km de profondeur. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'origine potentielle des fluides métallifères dans la formation des gîtes minéraux ?

<p>Les origines magmatique, métamorphique ou météorique. (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la dimension typique des gîtes de kimberlites près de la surface de la Terre ?

<p>0.6 km3 à 3 km3 (B)</p> Signup and view all the answers

Quels sont les principaux minéraux présents dans les kimberlites ?

<p>Olivine, phlogopite, et diopside (C)</p> Signup and view all the answers

Comment appelle-t-on le faciès qui est créé par l’extrusion du magma à la surface ?

<p>Faciès de cratère (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle transformation se produit lorsque l'olivine entre en contact avec la surface ?

<p>Elle se transforme en serpentine (A)</p> Signup and view all the answers

Quels sont les minéraux mineurs souvent trouvés dans les kimberlites ?

<p>Apatite et magnétite (D)</p> Signup and view all the answers

Quel type de roche est constituée de la lave kimberlitique et de roches pyroclastiques dans le faciès de cratère ?

<p>Roches volcaniques (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de kimberlite est caractérisé par une composante riche en volatils ?

<p>Riche en volatils (B)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il généralement avec le faciès de cratère lors de son érosion ?

<p>Il contribue à la dispersion des diamants (D)</p> Signup and view all the answers

Quel minéral n'est pas mentionné comme composant des skarns aurifères ?

<p>Galène (A)</p> Signup and view all the answers

Comment se caractérisent généralement les skarns à Cu-Au ?

<p>Ils sont associés à des gîtes porphyriques de cuivre. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre les skarns calciques et magnésiens ?

<p>Leur composition en calcite ou dolomite dans la roche hôte. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur n'affecte pas l'étendue de la minéralisation des skarns ?

<p>Le type de minéral présent dans le skarn. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle assertion est vraie concernant les skarns à Zn-Pb-Ag-Au ?

<p>Leur argent est concentré en position distale. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel minéral est généralement associé aux skarns à Fe-Au ?

<p>Pyrite (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique n'est pas associée aux intrusions sub-alcalines à calco-alcalines ?

<p>Risque de formation de skarns aurifères (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de skarn est généralement associé à des zones riches en sulfures ?

<p>Skarns à Fe-Au (A)</p> Signup and view all the answers

Dans quel environnement géodynamique se développent principalement les skarns à Cu-Au?

<p>Zone de subduction océanique (D)</p> Signup and view all the answers

Quel type de liquide est décrit comme très pauvre en carbone lors de l'altération hydrothermale?

<p>Un liquide d'origine magmatique (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les conditions nécessaires pour que les roches encaissantes deviennent ductiles lors de la formation d'un skarn?

<p>Une température élevée supérieure à 400 degrés C (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la composition de la phase aqueuse qui s'enrichit lors du refroidissement de l'intrusion?

<p>Liquide supercritique, très saline (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la profondeur où les minéraux sont typiquement pyrophyllite-séricite ou quartz-séricite?

<p>Au-delà de 1000 mètres (B)</p> Signup and view all the answers

Quels métaux sont souvent concentrés dans les gîtes épithermaux, selon la classification?

<p>Cuivre et zinc (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle phase de l'hydrothermalisme est associée à des processus magmatiques?

<p>Épithermal (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de porphyre est génétiquement lié aux skarns à Au-Cu?

<p>Porphyre à cuivre (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Classification des gîtes minéraux

La classification des gîtes minéraux utilise la nature du phénomène géologique et le milieu de genèse.

Gîtes détritiques

Il s'agit de gisements de type SEDEX, formés par des processus de concentration purement mécanique de fragments minéraux.

Gîtes métamorphiques

Les gîtes associés au métamorphisme profond impliquent des fluides carboniques et aqueux qui donnent naissance à des filons aurifères.

Gîtes endogènes et exogènes

Les gîtes endogènes résultent de processus internes à la Terre, tandis que les gîtes exogènes sont formés par des processus externes.

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Gîtes magmatiques

Les gîtes magmatiques sont créés par le refroidissement et la cristallisation du magma, formant des gisements minéraux riches.

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Origine du fluide métallifère

L'origine du fluide métallifère peut être magmatique, météorique, métamorphique, etc.

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Conditions de formation des gîtes

Les gîtes minéraux sont formés dans des conditions physico-chimiques spécifiques, telles que la température, la pression et la présence de certains éléments.

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Gîtes sulfurés

Les gîtes sulfurés sont caractérisés par la présence de sulfures, tels que la pyrite, la chalcopyrite et la galène.

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Qu'est-ce que la kimberlite ?

Une roche volcanique riche en olivine, ultramafique et ultra-potassique.

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Qu'est-ce que la diatréma ?

Le processus de formation d'un conduit vertical formé par l'ascension explosive du magma kimberlitique.

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Qu'est-ce que le faciès de cratère ?

Un type de kimberlite qui se forme lorsqu'une éruption explosive envoie du magma kimberlitique à la surface.

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Qu'est-ce que le faciès de diatrème ?

Un type de kimberlite qui se retrouve principalement dans le conduit vertical de la diatréma.

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Qu'est-ce que la brèche ?

Un terme désignant les roches qui ont subi une fragmentation et un broyage à cause du passage du magma kimberlitique.

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Qu'est-ce que les « terres bleues » ?

La transformation de l'olivine en serpentine, qui donne une couleur bleuâtre au sol.

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Comment le magma kimberlitique peut-il être contaminé ?

La contamination du magma kimberlitique par les roches environnantes lors de son ascension.

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Quel est le lien entre les diamants et la kimberlite ?

La présence de diamants dans la kimberlite.

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Altération des kimberlites

Les kimberlites sont des roches magmatiques qui sont très friables et sujettes à l'altération lorsqu'elles atteignent la surface de la Terre.

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Forme et structure des kimberlites

Les kimberlites forment des champs de kimberlite composés de plusieurs intrusions de différentes tailles, souvent regroupées dans une zone d'environ 50 km de diamètre.

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Conditions de formation des diamants

Les diamants sont stables dans des conditions spécifiques de pression et de température, qui sont rencontrées à des profondeurs importantes dans la Terre.

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Minéraux indicateurs de profondeur

Des minéraux comme l'olivine et le grenat trouvés en inclusions dans les diamants indiquent la profondeur à laquelle ils se sont formés.

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Formation et remontée des kimberlites

La profondeur de formation et la remontée des kimberlites sont des sujets complexes et mal définis.

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Âge des kimberlites

La majorité des kimberlites ont érupté au cours des 320 derniers millions d'années, avec une concentration élevée au Mésozoïque et au Cénozoïque.

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Âge et teneur en diamants

Les kimberlites affichent une distribution d'âge qui correspond à des teneurs en diamants variables.

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Répartition des kimberlites

La répartition des kimberlites en fonction de leur âge est liée à l'activité tectonique et magmatique de la Terre.

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Fluides hypersalins

Les fluides hypersalins sont issus du magma et contiennent jusqu'à 40% de NaCl en poids, avec une température d'homogénéisation de 750°C ou plus.

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Types de fluides selon la salinité et la température

Les fluides à haute salinité (10-25% NaCl en poids) ont une température d'homogénéisation de 250 à 600°C, tandis que les fluides à faible salinité (moins de 10% NaCl en poids) ont une température entre 200 et 400°C.

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Source des métaux dans les gîtes de porphyre à Cu-Au

La source des métaux dans les gîtes de porphyre à Cu-Au est la lithosphère continentale, qui fusionne partiellement avec la croûte pour produire du magma mafique primaire.

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Genèse des gîtes de porphyre à Cu-Au

Les gîtes de porphyre à Cu-Au sont le résultat du processus de genèse de magma aux marges convergentes. La fusion de la croûte profonde due à la remontée du manteau lithosphérique et asthénosphérique est la source des magmas primitifs et oxydés riches en métaux et en volatils.

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Caractéristiques distinctives des gîtes de porphyre à Cu-Au

Les gîtes de porphyre à Cu-Au se distinguent par une abondance de magnétite hydrothermale dans les zones d'altération potassique porteuse de cuivre et d'or.

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Lien entre magnétite et état d'oxydation du magma

Le contenu élevé en magnétite dans les gîtes de porphyre à Cu-Au reflète l'état hautement oxydé du magma duquel sont dérivés les fluides porteurs de métaux.

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Mouvement des fluides magmatiques

Les fluides magmatiques remontent vers la surface en suivant des fractures et des failles. Ce mouvement est souvent influencé par la pression du magma et la densité des fluides.

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Processus global de formation des gîtes de porphyre à Cu-Au

La formation des gîtes de porphyre à Cu-Au est un processus complexe, qui comprend la genèse de magma, la migration de fluides, la précipitation de minéraux et l'altération des roches encaissantes.

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Où se forment les skarns à Cu-Au ?

Les skarns à Cu-Au se forment principalement dans des arcs magmatiques liés à la subduction océanique ou continentale. Ils sont souvent associés à des intrusions magmatiques.

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Où trouve-t-on les skarns à Au-Cu ?

Les skarns à Au-Cu se trouvent principalement dans les arcs magmatiques continentaux liés à la subduction, mais aussi dans des bassins d'arrière-arc.

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Quel impact l'intrusion magmatique a-t-elle sur les roches encaissantes ?

Les roches encaissantes autour de l'intrusion deviennent ductiles en raison de la chaleur, empêchant la fuite des fluides et minimisant l'interaction avec l'eau météorique.

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Que se passe-t-il lors du refroidissement de l'intrusion magmatique ?

Le refroidissement de l'intrusion provoque une saturation de la chambre magmatique en phase aqueuse supercritique et très saline.

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D'où provient le carbone dans les skarns ?

La majeure partie du carbone dans les skarns provient des calcaires encaissants, car l'apport magmatique est faible.

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Qu'est-ce qu'un gîte épithermal ?

Les gîtes épithermaux sont des gisements hydrothermaux qui concentrent des métaux comme le cuivre, le zinc et le plomb.

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Comment se classifient les gîtes épithermaux ?

La classification des gîtes épithermaux se base sur la profondeur et la minéralogie. Plus il est profond, plus la minéralogie est riche en quartz.

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Quels sont les types de gîtes épithermaux ?

Les gîtes épithermaux se divisent en trois types : adularia-séricite, séricite et quartz-séricite, en fonction de la profondeur.

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Skarns calciques vs. magnésiens

Lorsque la roche hôte est principalement composée de calcite, on parle de skarns calciques. Si elle est majoritairement constituée de dolomite, on parle de skarns magnésiens.

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Skarns

Désigne les dépôts minéraux formés par l'action de fluides hydrothermaux chauds qui interagissent avec des roches carbonatées, provoquant des réactions chimiques et des transformations minéralogiques.

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Skarns aurifères

Ils sont associés à des intrusions sub-alcalines à calco-alcalines, riches en fer et contenant de l'illménite. On y retrouve souvent de la magnétite et de la molybdénite.

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Auréole de métamorphisme

L'auréole de métamorphisme est l'espace autour d'une intrusion magmatique où les roches encaissantes sont transformées par la chaleur et les fluides. Sa taille dépend de la profondeur de l'intrusion et de la porosité de la roche.

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Skarns à Cu-Au associés à des gîtes porphyriques

Les skarns à Cu-Au associés à des gîtes porphyriques présentent une minéralisation relativement épaisse et étendue, mais avec une faible teneur en or. Ils sont souvent situés dans un cadre tectonique de marge cratonique.

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Skarns à Cu-Au associés à des plutons non minéralisés

Ils sont liés à des intrusions non altérées et l'or est concentré dans les zones d'altération rétrograde riches en sulfures. Ils présentent des amas minéralisés plus massifs et plus riches en or que les skarns à Cu-Au associés à des gîtes porphyriques.

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Skarns à Fe-Au

Les skarns à Fe-Au sont associés à des zones riches en sulfures et présentent une transition progressive des skarns calciques à magnétite vers les skarns cuprifères et les skarns à Cu-Au. Ils se trouvent souvent dans un cadre tectonique d'arc insulaire et de milieu océanique.

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Skarns à Zn-Pb-Ag-Au

Ces skarns sont caractérisés par des quantités importantes d'argent, qui est concentré en position distale par rapport aux autres métaux. Ils présentent souvent une association de Zn, Pb, Ag et Au.

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Study Notes

Typologie des gîtes minéraux

  • Les gîtes minéraux partageant des caractéristiques géologiques similaires sont considérés comme appartenant au même type (ex : amas sulfurés, skarns, porphyres cuprifères, SEDEX).
  • Cela implique que ces gîtes ont probablement été formés par des processus génétiques similaires, ce qui est fondamental en métallogénie.
  • Les contextes géologiques favorables à un type de gîte sont ceux qui offrent les meilleures conditions pour la formation de gisements de ce type.
  • Les gisements minéraux peuvent être classés en deux grands groupes selon les processus géologiques qui leur ont donné naissance : endogènes (métamorphisme, magmatisme, hydrothermalisme) et exogènes (érosion, sédimentation, intempérisme).
  • Les gîtes endogènes sont principalement liés aux processus magmatiques (plutonisme mafique et ultramafique, plutonisme alcalin, plutonisme felsique, volcanisme felsique aérien, volcanisme sous-marin) et au métamorphisme.
  • Les gîtes exogènes sont liés aux processus de concentration mécanique (placers), chimique ou biochimique (évaporites, gîtes résiduels et d'altération).
  • Les gîtes sont classifiés selon la morphologie, l'origine du fluide métallifère, la composition des produits, l'environnement de formation et les processus de dépôt.

Gîtes magmatiques

  • Les gîtes magmatiques sont directement associés à la présence d'un magma intrusif.
  • Il existe des gîtes associés au plutonisme mafique, ultramafique, alcalin et felsique.
  • Les différents types de gîtes magmatiques peuvent inclure des gisements de chromite, de platinoïdes, de titane, de nickel, de cuivre, etc.

Gîtes pneumatolytiques

  • Les gîtes pneumatolytiques se forment à partir de fluides chauds et de faible densité (vapeur d'eau, CO2, F, Cl…) provenant des magmas.
  • La greisenisation des roches (transformation en quartz et muscovite) est un processus courant associé aux gîtes pneumatolytiques.
  • Ces gîtes peuvent contenir des minéraux tels la topaze, la tourmaline, la cassitérite, etc.

Gîtes de contact

  • Les gîtes de contact sont formés par le contact d'un magma intrusif avec les roches encaissantes.
  • Ces gîtes comprennent fréquemment des skarns (roches carbonatées enrichies en silicates et en minéraux tels la scheelite, la molybdénite, la chalcopyrite)

Gîtes hydrothermaux

  • Les gîtes hydrothermaux sont formés par la précipitation de minéraux à partir de fluides, essentiellement aqueux, à une température inférieure au point critique de l'eau (473°C).
  • Ces gîtes sont souvent issus de la cristallisation d'un magma, du volcanisme ou du métamorphisme.
  • Ils peuvent contenir une grande variété de métaux, notamment l'or, l'argent, le cuivre, le plomb et le zinc.

Gîtes sédimentaires

  • Les gîtes sédimentaires se forment dans des dépressions naturelles ou artificielles (mers, lacs, sebkhas, marais salants).
  • Ceux-ci comprennent les gisements évaporitiques (salières, gypse, halite).

Gîtes détritiques

  • Les gîtes détritiques sont le résultat de la concentration mécanique de fragments minéraux (ex : placers).
  • Les minerais lourds (or, platine, cassitérite) et les sables noirs littoraux sont des exemples typiques.

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