Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d

Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3proJils d’altération du site de la Rivière des

Pirogues, Nouvelle Calédonie

C. Greffié

février 2002 BRGMIRP-51557-FR

BRGM

Evolutions minéralogiques el géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

Mots clés : Eléments du groupe du platine, Chromite, Ophiolite, Nouvelle Calédonie, Altération supergène.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Greffé C. - Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la Rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie - Rapport BRGM/W-51557-FR, février 2002 - 27 p.

O BRGM, 2002, ce document ne peul ëlre reproduit en totalité ou en pariie sans l'autorisation expresse du BRGM

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

Objectif et cadre de 1' étude

Une mission d'échantillonnage a été organisée en Novembre 2000 dans le cadre du projet OORESROl "Gisement de Platinoïdes" pour compléter les prélèvements en roches et altérites acquis lors de la campagne 1993 et avec pour objectif principal l'étude des éléments du groupe du platine (EGP) clans les profils d'altération latéritique de Nouvelle-Calédonie.

L'échantillonnage a concerné pour l'essentiel l'anomalie P1 de la Rivière des Pirogues (moyenne : 20 à 50 ppb de platine en roche et jusqu'à 4 ppm pour les concentrations chromitifères, Augé, 1998 ) et accessoirement l'anomalie PR3 de Prony (anciennes exploitations à cobalt), anomalies mises en évidence lors de l'inventaire minier de la Nouvelle-Calédonie (Maunzot, 1993).

Les profils d'altération, observables dans les lavakas sur l'anomalie P1, sont souvent tronqués et remaniés (surfaces érosives, niveaux de galets, paléocheneaux perchés). Ces caractéristiques traduisent une dynamique d'érosion importante parallèlement à des épisodes tectoniques ayant réactivés certains profils d'altération (Trescases, 1975). De plus, ces profils d'altération recouvrent des formations primaires lithologiquement variées (dunites, werhlites, gabbros, dykes de pyroxénites ...) et partiellement serpentinisées, ce qui perturbe le suivi des signatures géochimiques.

Les principaux porteurs de EGP identifiés antérieurement sur le site de la Rivière des Pirogues correspondent à des alliages Pt-Fe-Cu, des sulfures Pt (ou Ru) et des thiospinelles Pt, Ir, Rh. Sur le site de la Rivière des Pirogues, les minéraux du groupe du platine (MGP) ont été observés en inclusions dans les veinules/ségrégations de chromites présentes dans les niveaux de dunite et wehrlite et au sein des filons de "pyroxénite" recoupant le cumulat. Associées à ces alliages Pt-Fe, des phases minérales contenant Pt-Fe-O et accessoirement Si-Mg-Cu-Ni-Pd ont été décrites comme des "oxydes" Pt-Fe résultant de l'altération supergène (Augé et Maunzot, 1995).

L'objectif de cette étude est de mesurer la part des processus supergènes dans l'histoire complexe du site de la Rivière des Pirogues pour mieux appréhender la (re)distribution des platinoides dans le profil d'altération, conforter l'existence de ces phases oxydées de platinoïdes et élucider leur genèse (supergène, hydrothe mal...).

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d’altération du sile de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la rivigre des Pirogues. Nouvelle Calédonie

Sommaire

1 . Matériels et Méthodes ........................................................................................... 7

2 . Résultats .................................................................................................................. 9

2.1. Caractérisation minéralogique des échantillons ......................................................... 9

2.1.1. Profil RI22 (Pi, Rivière des Pirogues) ............................................................ 9

2.1.2. Profils Ri 12C, R1 10B et échantillons ponctuels (Pi et Prony) ..................... 10

2.2. Géochimie des profils d'altération ......................................................................... 13

2.3. Géochimie des eaux drainant P1 ............................................................................ 15

2.4. Minéraux lourds, Minéralogie des EGP SUT la rivière des Pirogues ..................... 16

3 . Discussion et perspectives ................................................................................... 23

Annexes ........................................................................................................................... 27

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Evolutions mineralogiques et géochimiques dans 3 profils d’altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

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1. Matériels et Méthodes

Sur l'anomalie P1, trois profils verticaux ont pu être sélectionnés et échantillonnés par rainurages verticaux en passées métriques. 11 s'agit de R112 (base du profil en latérite, à texture de roche non visible ; puissance R112: 5m), RI22 et R110 (base du profil en saprolite de dunite comportant des filonnets de pyroxénite plus ou moins développés ; puissance RI22 : 1 lm, puissance R110: 5m). Ces échantillonnages ont été complétés par des prélèvements ponctuels sur les profils étudiés en 1993 par T. Augé et P. Maurizot. Parallèlement, des échantillons hydro-géochimiques ont été prélevés sur le site P1 (PIRWI, 2, 5) pour le suivi de Pt dans les eaux. Deux autres sites ont été sélectionnés en dehors des secteurs anomaux en Pt : la rivière N'gho (PIRW3) et la source Mont Dore (PIRW4).

L'ensemble des échantillons prélevés a été analysé par ICP-AES au laboratoire ANA du BRGM. Les analyses Pt en roche ont été réalisées chez XLAB (Canada). Les études minéralogiques ont été effectuées à l'aide d'un diffractomètre SIEMENS D 5000 (vitesse de balayage de 0,02"28 /seconde, de 4 à 84"28 pour les diagrammes de poudre et de 2 à 36 "28 pour les diffractogrammes d'argiles sur lames orientées). Les proportions d'argiles ont été estimées à partir des surfaces de pics. Certains des échantillons prélevés ont été séparés granulométriquement, les observations à la loupe binoculaire ont été faites SUI deux fractions, soit > Imm et 0.063 -Imm. Les échantillons d'eaux ont été filtrés à 0.45pm et acidifiés à HN03 (prélèvements cations, traces).

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2. Résultats

D'une manière générale, les profils d'altération étudiés comprennent, lorsqu'ils sont complets, les horizons suivants, du sommet vers la base :

- cuirasse ferrugineuse (observée uniquement à Prony) ; - "lutérite rouge", terme local désignant des terres rouges plus ou moins

gravillonnaires (granules de taille millimétrique) et fortement remaniées ; - "latérite jaune", terme local qui correspond à une saprolite fine (supérieure) sans

texture primaire visible ; - "saprolite" pour désigner une saprolite inférieure (grossière) à texture primaire

conservée ; - roche ultrabasique peu ou pas altérée.

Nous utiliserons ces termes locaux dans la suite de l'exposé. Une description pétrographique des profils étudiés est présentée en annexe 1.

2.1. CARACTERISATION MINERALOGIQUE DES ECHANTILLONS

Une étude minéralogique préliminaire a été réalisée par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage et par observations binoculaires sur fractions séparées.

2.1 .l. Profil R I 22 (PI, Rivière des Pirogues)

Le profil R122 est caractérisé par une rupture entre saprolite et latérite jaune marquée par la disparition des minéraux primaires tels que olivine, pyroxène, feldspaths el amphibole (identifiée sur ce profil comme une magnésio-homblende probable) (tableau 1, annexes 2 et 3). Les minéraux argileux, représentés par la prédominance de la smectite associée à la kaolinite, le talc, I'illite et la chlorite suivent la même évolution.

La smectile est présente sur l'ensemble des horizons de saprolite alors que talc et illite n'apparaissent que dans les niveaux supérieurs de saprolite. L'identification dans l'échantillon R122B2 d'un interstratifié de type clinochlore (d: 14.2, 7.17 et 3.58A), (chlorite Mg) et la présence d'un même pic à 14.2A dans l'échantillon R122B3 reste à préciser. L'étude sur minéraux en grains de R122B1 indique également la présence d'amphibole verte (Ca>Si>Mg, Fe>O, Al, Mn) et incolore (Mg=Si, Ca,Fe>Al,O ou Fe=Ca=Si>Mg>O), de serpentine, de chromite et d'hydroxydes de fer et manganèse.

Vers le sommet, le profil est Caractérisé par la prépondérance des oxydes de fer (goethite essentiellement avec hémali te, maghémitehagnétite, et oxy-hydroxydes de fer mal organisés, voir spectres en annexe).

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altèration du sife de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

LR Echant RI2281 I Gœthite très abondante, hématite très faible

Echant RI22810 Gœthite très abondante, hématite très ïaible

Echant RI2289

.- 2 Echant RI2288

Gœthite très abondanle. rnaghérnitelmagnétite (probable) en trace

Gœthile très abondante, hématite en trace, maghémitelmagnétite en trace

- ~~~ OJ c

O .- -b Echant RI228712 z

Echant RI228711

Gœthite très abondanie. hématite très faible, maghémitelmagnétite très faible

Gœthite abondante, hématite faible, maghémitelmagnélile faible ~~~ 2

Echant RI22 86 Cœthite très abondante, maghémitelmagnétite lrès ïaible, hématite en trace

Echani RI22 8 5 Cœthite assez abondante, hérnat ite très faible, maghémitelmagnétite présente , clinopyroxène très faible , plagioclase faible, amphibole présente. Fraction argileuse faible: smeciiie mal définie (87%) et illite (13%) et talc en traces.

Echani RI2284 Gœthite présenle, maghémitelrnagnétite présente à faible, hématite en trace, plagioclase présent, amphibole, enstatite et dolomite probable. Fraction argileuse présenle à smectite (Ro à 50% de smectiie) (90%), Talc (7%) et kaolinite (3%).

.? Echant RI2283

2

Amphibole présente, clinopyroxène présent, enstatite faible, gœthite en traces, hématite, maghémitelmagnétite en traces, clinochlore probable. Fraction argileuse présente à smeciiie (Ro à 55% de smectite) (94%), kaolinite (4%) et talc (2%).

Amphibole abondante. enstatite en irace, gœthite (probable) en trace^ Fraction argileuse faible A smectiie (Ro à 60% de smectite) (78%), kaolinite (a%), chlorite (2%) et clinochlore

z Echant RI2282

( 12%).

Echant RI2281 Gœthite abondante, hématite faible, maghérnitelmagnétite présente associé à (identification binoculaire) chromite, amphibole et serpentine. Fraction argileuse présenie composée de smeciile très mal définie crisiallographiquemeni.

Tab. 1 - Composition minéralogique des échantillons du profil RI22B par DRY et identification binoculaire.

2.1.2. Profils R112C, RllOB et échantillons ponctuels (PI et Prony)

Les échantillons des profils RllOB et R112C, localisés dans les latérites rouges et jaunes, sont principalement constitués d'oxy-hydroxydes de fer (goethite, hématite, maghémitdmagnétite) (tableaux 2 et 3, annexes 2 et 3). Les minéraux argileux apparaissent très ponctuellement dans le profil RI 1 OB (essentiellement smectite, talc et kaolinite), en saprolite jaune au niveau d'une veine de pyroxénite (association smectite + talc), dans un horizon de latérite tachetée (association halloysite, chlonte gonflante, kaolinite/métahalloysite, R110B4) et en latérite rouge (talc). En revanche, aucune phase argileuse n'a été identifiée dans le profil R112C. De même des minéraux primaires résiduels tels que feldspath, olivine, pyroxène, amphibole sont observés en base de profil RllOB alors qu'aucun de ces silicates n'est identifié dans le profil R112C. L'occurrence de gibbsite associée à des argiles de type métahalloysite dans l'échantillon R110B4 (latérite tachetée brun violacé) rappelle les observations de Paris (1981) concernant les altérites développées sur gabbros.

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils daltéralion du site de la rividre des Pirogues, Nouvelle Calédonie

Echant RI 10B5 gœthite abondante, hématite faible, talc Faible associé à (identification binoculaire) chromite et amphibole.

Echanl RI 1084 gœlhiie abondante, gibbsite en traces, hématite et maghémitelmagnétite en infratrace, Fraclion argileuse très faible à chlorileichlorite gonflante, halloysire et kaolinitelmétahalloysite en proportions équivalentes

Echani RI 1083 gœthite très abondante, hématite en infratrace, maghémitelmagnétite en traces

Echanl RI 10B2 gœihite abondante, hématite en infratrace, maghémitelmagnétite Faible

Echant RllOBlZ Amphibole abondante, gœlhile Faible, microcline en infratrace, dolomite (probable) en traces. Fraction argileuse présente à smeclile (83%) el ialc (1 7%).

Echant RI lOBl Gœthile très abondante, maghémitelmagnétite présente, forsrérite îaible (olivine Mg), margarire (probable) en infiatrace, associé à (ideniification binoculaire) des oxydes de Mn.

~~ ~

Echant R112C5 Gœthite abondanle, hémaiite faible, maghémitelmagnétite présente associé à (identification binoculaire) chromiie ei amphibole.

Echanl RI 12C4 Gœthite abondante, hématite Irès Caible, maghémitelmagnétite présente

Echant R112C3 Gœthite lrès abondante, hématite très faible, maghémilelmagnétite faible

Echant RI 12C2 Gœthite très abondante, maghémitelmagnétite faible, hématite très faible

Echani RI 12 CI Gœthite abondante, hémalile faible, maghémite/magnétile présente, gibbsite (probable) en trace..

Echanr TI 1084 Gœthite très abondante, plagioclase en infratrace. Fraction argileuse faible constituée uniquemeni de ialc

Echani R112B3 Gmthite très abondante, maghémitelmagnétite présente. Fraclion argileuse très faible constituée de kaolinile (probable)

Goeihile assez abondante, maghémilelmagnétite assez abondanie, hémalile îaible~ Fraction argileuse très faible à illiie, talc et kaolinitelmélahalloysite en proportions équivalenles

Echant RI2681

Echant T5B 1 OP Amphibole présente, clinopyroxène très faible, plagioclase en traces. Fraction argileuse assez abondante à smeciiie (99%), ialc (1%). illiie el kaolinite en infratraces Examen binoculaire: chromite, andalousite, épidoie, quartz, rutile, dolamile.

~

EchantT5BIOD Maghémite/magnétite faible, forstérite présente, gœlhite faible, boehmiie (probable) en infratrace. Fraction argileuse abondanie à smectite (Ro à 60% de smectiie) (99%), serpeniine en infratrace (-1%). Examen binoculaire : chromite, olivine, amphibole (type aclinoliie).

Echanl PROLOI Gœthite présente, gibbsite présenie, maghémitelmagnétite faible, lithiophonte présente, (Prony) laumontite (possible) en infiamce, !Ac (possible) en infratrace

Echanl PlRLOl Gœthite abondanle, hématite faible, maghémitelmagnétite en traces, gibbsite (probable) en traces. Examen binoculaire:chromite, pyroxène, quartz, muscovite, chlorite, amphibole, corindon, mtile, dolire probable.

Tab. 2 - Composition minéralogique des échantillons RllOB, R112C et prélèvements ponctuels sur tranchées et rainurages.

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L'examen sur fraction séparée de l'échantillon Ri lOBl révèle l'existence d'oxydes de manganèse pour lesquels l'analyse EDS préliminaire indique la présence de traces de Fe, Ni, Co, Ca, O. Des traces d'amphibole y sont également observées.

En latérite rouge, l'examen des échantillons RllOB5 et R112C5 (latérite rouge gravillonnaire) révèle la présence d'amphibole incolore ( C e S i , FeMg>O>Al, Mn) et de chromite.

La présence d'amphibole et de talc dans ces niveaux de latérite rouge est assez énigmatique d'autant plus qu'ils n'apparaissent pas dans les niveaux directement sous jacents. L'échantillon PIRLOl, correspondant à un composite en latérite rouge se trouve également constitué d'un cortège important de minéraux primaires résiduels tels que chromite, quartz, pyroxène, muscovite, chlorite, amphibole, corindon, rutile (examen binoculaire).

Parmi les échantillons ponctuels étudiés, on retient l'identification de la gibbsite et de la lithiophorite (Al, Li)Mn02(OH)2 dans l'échantillon PRO-LOI (secteur de Prony). Cette dernière n'a pas été détectée sur le site de la Rivière des Pirogues, même si des teneurs en Li apparaissent ponctuellement dans ces profils (tableau 1, annexe 1). On peut également souligner l'identification (binoculaire) d'andalousite et d'épidote dans l'échantillon T5BIOP qui correspond à une passée de pyroxénite chromitifère).

2.2. GEOCHIMIE DES PROFILS DALTERATION

4 groupes ont été obtenus par traitement statistique (CAH). Ils correspondent globalement, à l'exception de quelques échantillons, aux différentes lithologies mises en évidence sur le terrain (cf. colonne CD1 du log).

Les deux premiers groupes comprennent les 5 échantillons de saprolite du profil R122B (BI à B5), l'échantillon B12 du profil RllOB ainsi que les échantillons T5-1OP et T5 1 OD prélevés ponctuellement sur la tranchée T5 (respectivement, saprolite de dunite avec et sans veine conservée de pyroxénite). Ces échantillons sont assez proches géochimiquement, ne se différenciant que par des teneurs plus ou moins élevées en Ca, Mg, Al, Si. Ils reflètent l'existence de minéraux primaires plus ou moins préservés &ou l'abondance des veines de pyroxénite tels que décrits précédemment.

Dans le troisième groupe de la classification, on trouve les échantillons de latérite jaune des 3 profils avec les échantillons de saprolite des profils R112C et R110B. Le nombre d'échantillons est trop faible pour permettre une bonne représentation de ces différents horizon. On peut néanmoins souligner que la base du profil R112C est relativement plus riche en Mn, Co et très accessoirement Ba que les échantillons de latérite jaune des autres profils (annexe 1). La base de ce profil correspond à un horizon plus ou moins induré et pourrait représenter un niveau d'accumulation etlou une lithologie primaire différente. La base du profil RllOB se distingue en revanche par des teneurs en Ni cjusqu'à 1.2%) plus élevées.

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(b) h g Q K PIRW3 h g Q / K PIRW2 Calcite(CaC03) -2.900 -1.850 Cristobalite(beta) -0.221 satd -0.048 said

2.3. GEOCHIMIE DES EAUX DRAINANT P I

LogQ/KPIRW5 -1.605 0.180 said

Ces échantillons ont éié prélevés sur le site P1 (PIRW1, 2, 5 ) pour le suivi de Pt dans les eaux, et en dehors des secteurs anomaux en Pt - la rivière N'gho (PIRW3) et la source Mont Dore (PIRW4). Ces eaux sont faiblement salines (rapport NdCI = 0.92 pour PIRW2 et W5) et en équilibre avec le talc (PIRW2 et W5, tableau 3) à rapprocher des descriptions minéralogiques précédentes. Les échantillons n'ont pas révélé de platine en solution (limite détection <50ppt) (tableau 4).

(a) PIRWl PIRW2 PIRW5 PIRW3 PIRW4 PH 7.43 7.71 7.78 7.23 7~36 Eh (V)' 0.35 0.33 0.35 0.34 0.3 1 teneur (mgii) Na 10 10.1 10.6 6.8 5.7 Ca 1.8 2 1.7 0.5 1.3 Mg 8.9 9 ~ 6 20.4 12.2 15.4 NH4 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 - 0 ~ 1 K -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 0.4 HC03 46 52 98 62 77 CO3 -3 -3 -3 -3 -3 CI 17.6 17~1 17.7 10.9 10.5 NO3 -0.1 - 0 ~ 1 -0.1 0.2 o. 1 PO4 -0.1 -0~1 -0.1 -0.1 -0.1 S 0 4 2.6 2 ~ 3 4.5 2.9 1.9 Si02 30 30.2 51 20 22.5 teneur (pg/l) Al -1 -1 -1 -1 -1 CI 25 17 10 16 7 Co o. 1 0.2 o. 1 0.7 o. 1 Fe 4 10 9 51 6 Mn o. 1 0.9 1.5 27 0.5 Ni 2.1 1.3 2.3 5.9 2.3

Chalcedony(SiO2) Coesite(SiO2) Cristobaliie(a1pha) Dolomite(CaMg(C03)2) Magnesite(MgC03) Quartz( Si02) Sepiolite(Mg4Si6-) SiO2(am) Talc(Mg3Si40-) Tndymite(Si02)

0.561 ssatd

0.263 said -3.080 -1.899 0.846 ssaid

-0.556 -2.945 0.657 ssaid

0.735 ssatd 0.172 said 0.436 ssatd

-1.689 -1.560 1.019 ssatd

-0.383 satd 0.319 satd 0.811 ssaid

0.962 ssaùi 0.399 ssatd 0.663 ssatd

-0.801 -0.913 1.246 ssatd

-0.535 -0.156 satd 2.556 ssald 1.058 ssaid

Tab. 4 - Composiiion chimique des eaux drainant l'anomalie PI (a) el résultat de calcul d'équilibre par eq3-6 (b).

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Evolutions minéralogiques el géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la rividre des Pirogues, Nouvelle Calédonie

MEB en mode électrons retrodiffusés (figure 7). Les variations de contraste de certaines phases Pt-Fe observées par MEB semblent effectivement suggérer la présence d'un élément léger, bien qu'aucun n'apparaisse sur les spectres EDS, et qui peut être autre que l'oxygène. (cf. travaux de Jedwab sur les halogénures, organométalliques....). Quoi qu'il en soit, ces mixîures complexes de MGP et les textures de type exsolution, zonation ... ont été observées en inclusion dans des cristaux de chromites extraits de filons de pyroxénite peu ou pas altérés ce qui remet en cause l'origine supergène de ces MGP. De même, d'autres phases tels que les sulfures Fe-Ni semblent également plus ou moins déstabilisées (Fig7-6) en alliage Fe-Ni ce qui pourrait résulter de réactions de désulfuration au cours de la serpentinisation (Gamti et Zaccarini, 1997).

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Evolulions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d’altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altération du site de la rivi6re des Pirogues, Nouvelle Calédonie

3. Discussions et Perspectives

La caractérisation de ces profils d'altération est rendue difficile compte-tenu de la complexité lithologique de l'encaissant et des minéralisations, et du faible nombre d'échantillons et de profils étudiés, ainsi que des difficultés analytiques (cortège éléments traces très réduit et problème d'interférences potentielles avec le chrome).

L'étude de ces profils d'altération soulèvent un certain nombre de points à conforter tels que le caractère allochtone probable des horizons de latérite (latérites rouges à niveaux de gravillons, zone de transition entre latérite jaune et saprolite parfois absente, surface érosive probable ...) et dans le détail, l'existence d'un cortège à andalousite et épidote identifié dans les filons de "pyroxénite" recoupant le massif de dunite, non encore décrit (métamorphisme?).

Du fait de cette incertitude sur le caractère in situ de ces profils, il est peu aisé de se rendre compte du comportement des éléments considérés tels que Cr, Ni, EGP, comportement qui apparaît d'ailleurs très variable d'un profil à l'autre, ou très inattendu (augmentation de Cu et Zn vers le sommet du profil).

Parmi les informations obtenues sur les grains de MGP "non conventionnels", on retiendra l'hypothèse de traces de silicates (corrélations Si-Mg-O) qui pourraient expliquer une partie de l'oxygène analysé à la microsonde sur certains grains de MGP. Les variations de contraste au niveau de phases Pt-Fe observées par MEB semblent effectivement suggérer la présence d'un élément léger, qui peut être autre que l'oxygène (cf travaux de Jedwab sur les halogénures et organométalliques....).

Si des figures de dissolution observées très localement sur les grains de MGP sont attribuables à l'altération météorique, il n'a pas été repéré, avec les données dont on dispose, de zones d'enrichissement supergène en EGP dans les 3 profils d'altéralion étudiés.

Le fait que les assemblages complexes de MGP montrant des figures de type exsolution, zonation,,, apparaissent en inclusion dans les cristaux de chromites associés aux filons de pyroxénite peu ou pas altérés remet en cause leur origine supergène et ouvre le champ sur l'existence d'autres processus déstabilisateurs possibles. Il faut savoir que des morphologies comparables de type exsolution ont été observés dans certaines chromites cdédoniennes (Cassard, 1980), ce qui pourrait représenter ia trace d'un évènement (magmatique ?) non identifié à ce jour. Les processus de serpentinisation peuvent également conduire à la déstabilisation de ces phases métalliques tel que proposé dans cette étude pour les sulfures Fe-Ni . Finalement, l'apparition d'un cortège à andalousite- épidote - qui reste à conforter par des observations optiques plus fines - pourrait également représenter la trace d'un évènement métamorphique non décrit sur le secteur de la Rivière des Pirogues.

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Evolutions minéralogiques el géochimiques dans 3 proïils d'altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

Il est donc nécessaire de poursuivre cette approche en parallèle d'une étude plus générale reprenant l'ensemble des lithologies et des diverses occurrences de chromites porteuses ou non de platinoïdes sur ce secteur, étape indispensable pour faire la pari des choses entre les divers événements ayant eu lieu, l'extension à des profils d'altération plus complets et à des minéralisations plus franches.

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Bibliographie

Augé T. et Maurizot P. (1995) - Stratiform and alluvial platinum mineralization in the New Caledonia ophiolite complex. Can. Mineralogist. 33, 1023-1045.

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Garuti G. et Zaccarini F. (1997) - In situ alteration of PGM at low ternperature : Evidence fiom serpentinized and weathered chromitite of the Vourinos complex, Grece. Can. Mineralogist, 35,611-626.

Maurizot P. (1993) - Inventaire des ressources minières de la métropole et des départements et territoires d'outre-mer. Prospection des EGP dans le Massif du Sud (Nouvelle-Calédonie). Campagne 93. Rap. BRGM R37788, 107 p.

Paris J.P. (1981) - Géologie de la Nouvelle Calédonie. Mémoires BRGM "'113, 278 p.

Trescases J.J.( 1975) - L'évolution géochirnique supergène des roches ultrabasiques en zone intertropicale: Formation des gisements nickélifères de Nouvelle-Calédonie. Mémoires ORSTOM 11~78,250 p.

BRGWRP-51557-FR 25

Evolutions minéralogiques et geochimiques dans 3 profils d’altération du sife de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

26

Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d’altération du site de la rivière des Pirogues, Nouvelle Calédonie

ANNEXES

üRGMRP-51557-FR 27

Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d'altération du sife de la rivi6re des Pirogues, Nouvelle Calédonie

28

Annexe 1: Description détaillée des 3 profils échantillonnés

RlZZB Prof (m) R122Bll 0-1

R122B10 1-2 R122B9 2-3 R122B8 3-4 R122B712 4-4.5 R122B7/1 4.5-5 R122B6 5-6 R122B5 6-7

R122B4 7-8

R122B3 8-9 R122B2 9-10 R122Bl 10-11

description Latérite rouge constituée d'un plasma ferrugineux rouge à granules millimétriques abondants ( > S O % ) au sommet (0-30cm), vers la base (SO- I OOcm) et traces de tubules (réseau rackaire?)-granules quasi absents. Latérite jaune sans texture visible - possible colluvions de latérite rouge Latérite jaune sans texture visible- possible colluvions de latérite rouge Latérite jaune sans texture visible Latérite jaune sans texture visible Latérite jaune sans texture visible Latérite jaune sans texture visible Saprolite de teinte jaune à texture visible de dunite et conienant des veinules de pyroxénite peu altérée (quelques cm de puissance) Saprolite de teinte jaune à texture conservée de dunite, avec niveau de chromite de 5 -IOcm de puissance). A la base, veine de pyroxénite peu altérée et passées bleutées dans la duniie Saprolite jaune de dunite à passée de pyroxénite peu altérée Saprolite jaune de dunite à passée centimétrique de pyroxénite peu altérée Saprolite jaune de dunite à passées bleutées (Co?)

RllZC Prof (m) description RI 12CS 0-0.7 R112C4 0.7-1~7

RI 12C3 1.7-2.7

R112C2 3-4 R112C1 4-5 Faciès "tacheté jaune /violacé sans horizon induré

Latérite rouge à granules abondants au sommet (0-3Ocm), latérite "tachetée" de teinte jaune violacée comportant quelques rares granules vers le sommet Faciès "tacheté jaune /violacé comprenant un niveau plus ou moins induré violacé de 20cm de puissance. Facies "tacheté jaune /violacé avec un horizon +/- induré à la base

RllOB RllOB5 R110B4 RI 10B3 RllOB2 R110BIl2 RllOBl RllOBO

Prof (m) 0-1 1-2 2-3 3-4 4.0-4.2 4.2-5.0 5.0-5.3

description Latérite rouge à granules abondants au sommet (0-30cm), Latérite "tachetée" jaune violacée sans texture visible Latérite jaune sans texture visible Saprolite jaune de dunite, fragments probables de pyroxène altéré Niveau de pyroxénite +/- altéré Retour saproliie de duniie Dunite peu altérée, altération en boule

Echantillons voncluels en altérites : RI 12B3 : passée métrique dans niveau de pyroxénite altérée du profil RI 12 (1993). Correspond à la passe la plus riche du profil (lest minéralo) R126BI id, base du profil RI 12 (1993) correspondant à un niveau de pyroxénite altérée; a u sommet de ce profil niveau remanié à galets. Correspond à la passe la plus riche du profil (d'après test minéralogique antérieur) T5BlOP: veine de pyroxénite à chromite sur tranchée T5, passée I O TSB-1OD saprolite de dunite sur même tranchée TS PIR-LOI : composite de lalérile rouge T110B4 : éch. ponctuel *e niveau induré (à proximité de la passée RI 1084) PROLO1 : Latérite cobaltifère, secteur Prony

Annexe 1: Composition chimique des échantillons (teneur en wi %)

Noméchant R I 2281 1 R122B10

Al203 Fe203t Si02 Ca0 MgO MnO K20 Ti02 Cr 2,9 67.0 1.9 0.0 0.0 0.9 0,o 0.16 1 2 4 0.0 64.5 2 5 0,o 0.0 l ,o 0.0 0.05 1,45

R i 1085 R110B4 RllOB3 RllOB2 RllOB12 R l lOBl TllOB4 R I 1283 R126B1 TKRlnD

., . . _ ,__ . .- 13,5 53,2 10.5 0.0 0.0 1.1 0.0 1 .O5 0,45 2.8 64,O 3.4 0.0 0.0 1.3 0.0 0.17 1.11 1.9 61,6 3.5 0.0 0.0 1.2 0,o 0.13 147 0.0 62,O 4.1 0.0 0 0 1.2 0,o 0.04 1,51 4.8 32.5 38.0 4.7 10.3 0.9 0.0 033 032 0 0 59.9 8.7 .o.o 2,o 1,2 0.0 0,03 0,97

0,o 62.8 28 0,o 0,o 1,5 0.0 0,03 1.96 6.1 62.5 5,5 0,o 0.0 1.3 0.0 0,14 0,58 A d 16 fi A R A 6 6 1 3 6 n?, nn n 3s O 14

6,7 62, l 3.5 0.0 0,o 1,6 0,O 0,38 1.11

I ~ , - - ., .- . ,, . - ~ . -,- ~ , ,_ , ,- -,- -,- -,- -.- RI7 I 42.8 28,8 1.9 0,o 0,o 4,2 0.0 0.09 1.60

I .,Y 1 - 1

T5BlOD PROLO1 PIRI ni

- , . . -.- _,__ -,- .-,.. ._, r -," ._,_ -,- 0.0 26.3 41 ,ô 0,o 20,9 0,4 0.0 0,02 0.57

R 9 f i l R I R o n nn n s 0 0 O 42 1.60 9, l 36,5 1.9 0,o 0.0 15,O 0.0 0.03 1 .O0

Annexe 1 (suite) : Composition chimique des échantillons (teneur en pprn)

R122B9 RI2288 R122B72 R122B71 R122B6 R122B5 RI77RA

Nom échantl As Ba B Cd Co Cu Li Ni P205 Pt çn Sr V Y Zn Zr

R177Rln n 17 75 n 4infi 31 n 7fifi n 16 11 I R I nn n m a n R122Bll I O 26 26 O 772 30 O 5803 277 0.38 10 16 201 O 533 0

O 45 23 O 749 34 O 8712 276 0.47 11 16 122 O 525 0 O 33 22 O 532 24 O 8681 243 0.35 10 15 140 O 442 0 O 36 22 O 780 24 O 7852 258 0.49 11 15 155 O 443 0 O 38 22 O 689 30 O 7104 254 0,40 11 16 171 O 414 0 O 11 23 O 1973 26 O 7862 248 0,98 11 18 230 27 600 0

62 16 15 O 1276 13 O 5323 254 0.41 O 20 372 O 440 0 n 17 i n n 711-1 11 n 57nq 1 9 R n clR n 1Q 7Aq n 7717 n

Annexe 2 : Identification binoculaire et contrôle MEB sur quelques échantillons

Echantiilon RllOBl

- fraction>lmm débris végétaux : P pyroxène (augite possible) : T (Mg = Fe> Si, O avec plage à Ca> Si > Mg> AI, Fe, O) agrégats microporeux et friables d'hydroxyde de fer 6iable : TA

- fraction 0.063-lmm FM:

hvdroxvde de fer = 100 'Yn Att. OSA: .

grains vitreux, fumés, friables : P (Fe E Mg, Si, O) esquilles noires plates, opaques (oxyde demanganèse et fer) : P (Mn>>Fe, Ni, Co, Ca, O) hydroxyde de fer: TA

amphibole : F grains fumés vitreux opaques: TA (Fe = Mg> Si > O, voir Iddingsite?) hydroxyde de Ter: F pyroxène vert translucide : T (Ca>Si, Mg, Fe>O : pigeonite possible)

An.2A:

Non an.: Pas de fraction

Echantillon RllOBS

- fraction> lmm débris végétaux:T agrégats à traces de chromite et liant hydroxyde de fer très faible : TA

- fraction 0.063-lmm -1

magnétite +/- hématite : F hydroxyde de fer: TA

amphibole : T hydroxyde de fer: TA chromite : T (très rare)

amphibole incolore : M (CazSi, Fe>Mg >O E Al, Mn: ferrobomblende ou ferrotchermakite?) hématite : F hydroxyde de fer: TA

Ait. 0.5A

Att.ZA

Non an.: Pas de fiaction

Echantillon R112CS

- 6action>lmm agrégats ferrugineux à grains d'hématite, ou spinelles noires de type chromite et magnétite dans une gangue d'hydroxyde de fer fiiable : TA hématite seule : T

- fraction 0.063-lmm

magnétite : M chromite : P hydroxyde de fer: TA

hématite : F chromite : T hydroxyde de Ter: TA

-1

AH. OSA

amphibole incolore : ï hématite : F hydroxyde de fer : TA

Non ait : Pas de fraction

Echantiilon R122B1

- &action>lmm débris végétaux : P lamelles opaques, méialliques, brun rouille : P amphibole altérée verte (+/- serpentine) : F (Ca>Si>Mg,Fe>O, AI, Mn avec serpentine Fe>Mg=Si, ObCa) grains jaunes, toucher savonneux: serpentine: F (Fe> SbO, Mg, A b Ca, Ti, Mn) hydroxyde de fer: TA spinelle chromifère sphères mixtes, hydroxyde de fer + manganèse: T amphibole incolore (ferrohornblende ou ichermakite) : F (Mg = Si, Ca, Fe>AI, O hydraté)

- fraction 0.063-Imm m

chromite : T (CI> Fe E AI, Mg, O) magnétite P hématite : F hydroxyde de fer : A lamelles noires fiables mates : M (Fe, O)

chromite : M (Cr = Fe E Al, Mg, O) hématite +/- chromite : P (Fe>Cr> O €Al, Mg) amphibole incolore (actinote possible): F (Fe = Ca = Si > Mg> O (actinolite) localement Mg, Si, Fe E Ca, O serpentine?) hydroxyde de fer: TA

amphibole verte +/- altérée : A amphibole incolore : A hématite : T hydroxyde de fer: T grains fumés, vitreux, opaques: P (Mg>Si=Fe, O)

Non.: Pas de fraction

Att. 0,5A

An.2A

Echantiilon T5B-1OD

- €raction>lmm spinelles hématitisés : T lamelles rouilles, fiables: F serpentine : F (Mg, Fe> Si> O avec 1 grain inclus de 70pm de chromite) agrégats à silicates et hydroxyde de fer: TA

- &action 0.063-lmm - FM

chromite : T hématiie : P magnétite : M olivine : P lamelles brunes oxydées, friables : P hydroxyde de fer: A

silicates jaune laiteux : TA (serpentine Mg = Fe> Si> O) hématite : T hydroxyde de fer: P chromite : T lamelles rouilles à brun sombre, friable : F

Att.ZA Grains jaune laiteux, arrondis (olivine +/- serpentine) : TA hydroxyde de fer : T amphibole incolore (me actinolite) : T (Mg = Si = Fe> O E Ca)

Non att. : Pas de fiaction

Echantiiion T5B-IOP

- Gaction>lmm amphibole verte: TA (Ca> Fe> Si, AI > Mg, O à inclusions Fe) hydroxyde de fer: P

- Gaction 0.063-lmm m

magnétiie : P amphibole : A (à inclusions de magnéiiie) pyroxène : T hydroxyde de fer: T

amphibole incolore (actinolite possible) : A (Fe>Si, Mg E Ca, O) amphibole verte : A hydroxyde de fer : T

amphibole verte : TA amphibole incolore : P hydroxyde de fer: P

andalousite : F épidote : P leucoxène : T amphibole incolore : P quartz: P minéral à aspect de sphène altéré: P (Ca> Ti> Si, O + chionue de thallium en surface) rutile opaque roulé : T (MEB L301) grain incolore, vitreux: dolomite : P

AH. 0.5A

An.2A

- fiaction>lmm Agrégats à hydroxyde de fer dominants et chromite euou magnétite. Certains spinelles sont d'aspecl frais mais sont moins abondants que les grains arrondis bruns inclus dans une matrice rouille d'hydroxyde de fer assez fiable.

- fraction 0.063-lmm - FM

magnétite : A hydroxyde de fer : A chromite:T à F

chromiie : T hydroxyde de fer: TA (-99 %) doni agrégats à liant hydroxyde de fer friable.

pyroxène : T hématiie : P amphibole : T hydroxyde de fer: TA quartz jaune kans1ucide:T muscovite : T silicate indifférencié : T (Ca=Fe> Al> Si, O, inclusions à Si = Al> C O Na, O)

Att. 0.5A

An.2A

grain amondi gris vitreux (corindon possible) : T (AI, O, Fe) grain limpide ambré : T (AI >Fe, O> Si)

quartz à inclusions F e 0 hydroxyde de fer : A grain opaque laiteux, aplati (zéolite?) : T (Si =Al> O, Na, Ca, Fe) amphibole incolore : T chlorite : T grain vitreux orangé sombre, rutile : T (Ti02 E Fe)

ANNEXE 3

Diffractogrammes des rayons X sur poudres

2 - T h e t a - S c a l e O O

Ln m r(

Ln L1 LI

O O

O

N

R122B1

la

5 " " " " " " " " " " . ' . ' " . ' Il0 1'5 2Io $5 30 35 4'0 4s 5'0 55 6'0 65 ?O A ' . ' ' $0 ' .

0.00

88

0~

00

0

.00

880.00 ?

-'

2 - T h e t a - Ç c a l e O O

O LD Ln

m V a

O O

O

N N

R122B3

O O

1 1 1 I 1 1 1

17

4

- -2

.94

6

i5 - -2.07

~’

- - 2.700

-2.579

-2.513

P

- -1,604

AI

N

N

m 2

U

3 1

1

3

m *

ai 1

(B

n

ai

rn I

2 - T h e t a - S c a l e

g g m m - P I

7

W N I

m

m m N

m 7 P

N I

I I I 1 I l I 1

R122B6

z h

O 1

6'0 6'5 ?O -15 8'0 3'0 35 4'0 4 5 5'0 55 1 Ici 2Io 2'5 1 'n

24

0.0

0

y C

PS

0.00

1 l

1 - -4

.185

24

0.0

0

y C

PS

0.00

1 l

1 - -4

.185

-2.9

52

.Y

- 2.6

97

-2.580

5

- -2

.51

6

-_

4

47

0.00

L'

OO

-7

~2

41

i y

- -4.181

- -2.

696

- - -

2.578 - -2

.516

- -

-2.4

46

F-

- -2.516

- -

-2.4

46

-2.254

-2.193

- 2,092

-2,007

-1.918

> - i . a42

- 1.801

- 1.7

18

- 1.602

- 1.5

64

- 1.508

- 1.475

- 1,4

55

- 1.421

- 1.364

I

+. cn ;I 0.00

CPS

l

1 1

CP

S

28

0.0

0 y

o. O0

1 l

1 1

- 4.975

A 377 -

- 3.380

c

- -2

.69

5

- 1.920

?

- 4.1

80

2.4

47

2 - T h e t a - Ç c a l e

N m -. P

I 1 ln P v N I

U C c

O O

O

1.1' P

LO

N

m

N

5 " " " " " " " " " " " . . " . ' ' . " ' , . ' " ' ' . 1 1 . - r 1 . r . . . . , . . . , . . . , , , 1'0 il5 2'0 25 3'0 3l5 4'0 4 5 O 55 6'0 6'5 -10 -15 d0

2 - T h e t a - . S c a l e O O

O O P

rn u a

1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 I

R122B11

N P P

N

- 9.5

92

- 6.9

6E

L

-2.9

50

-2.2

55

-2

.19

4

- 2.0

87

-2.0

00

- 1.9

25

- 1.8

05

-1.6

07

1.5

70

- 1.5

09

-1

476

- 1.4

57

-1.4

19

- 1 ,

36

9

- 1.3

57

1 1

1 I

2-Theta - S c a l e

. . rL r.

o l

C . \USERDATAL15670 R A W 16670 R i 1082 ( C T : 5'0 55 6'0 6'5 ?O j 5 8'0 2'5 3'0 3'5 4'0 4'5 1 'O 1 '5 2'0 1 ~ 0 s . SS: O . 02069, WL: 1.7890Ao)

- 3.383

-3.1

07

-1.8

01

-1.7

18

- 1.6

07

- 1.5

64

-1

50

9

- 1.4

54

-1.4

17

44

6

2 - T h e t a - Ç c a l e 0 1 1 1 1 I O

1 l 1

O m N

rn O h


m m tc ru

P v T

ru 8

O

5'0 5% 6'0 6'5 ?O Y5 d0 2Io 2'5 3'0 3j5 4'0 4l5 l10 i15 C: \ U S E R D A T A \ 16666, RAW 16666 Ri 12C1 (CT:

1 . Os, SS: O . 02069, WL: 1.7890Ao)


8 6 1 1

O 2 P I

m P P

Cu

0 1

c : \USERDATA\ 16665. RAW 16665 R I 12C2 (CT: 4'5 5'0 55 6'0 6'5 ?O h"" 8'0 " ' 1'5 2'0 2'5 3'0 3'5 410 Il0 i . Os. SS: O . 02069. WL: 1 . 7 8 9 0 ~ 0 )

2 -3

.67

8

-3 3

83

-2.9

52

- 2.6

93

- 2.4

43

-2.2

43

-2

.18

6

1_ -4,9

70

> -3.6

78

- 3.4

67

- 3

.368

> -2

.94

9

Y==

===-

- 2

.69

2

-2.4

37

-2.068

-2,0

00

- 1.9

07

- 1.8

36

- 1.7

95

- 1.6

00

- 1.5

59

-1,5

01

- 1

,47

5

- 1.4

50

-4

1

60

5 -3

398

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Evolutions minéralogiques et géochimiques dans 3 profils d