Soutenance de thèse de Seconde NTIHARIRIZWA

Les minéralisations en Éléments de Terres Rares de la région de Gakara (Burundi) : contrôle structural, caractérisation pétrologique et géochimique, modèle métallogénique

Résumé

Le gisement de Gakara au Burundi est l’un des plus riches gisements en Eléments de Terres Rares (ETR) au monde. La zone du rift est-africain est l’hôte bien connu de nombreuses carbonatites et complexes alcalins associés, mis en place de façon récurrente depuis plusieurs centaines de millions d’années. Les grands gisements d’ETR exploités aujourd’hui dans le monde sont associés à des complexes carbonatitiques. Dans ces complexes, les minéralisations font rarement partie de l’assemblage minéralogique primaire ; elles précipitent à partir des fluides évolués à partir des intrusions magmatiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes de mise en place des minéralisations en ETR de la région de Gakara, nous avons employé une approche multidisciplinaire :
i) Une étude géologique basée sur les observations de terrain et une étude de la composition minéralogique et des textures de différents faciès du minerai, à partir des outils d’observations microscopiques classiques.
ii) Des techniques de datation U-Th-Pb in-situ par La-ICP-MS pour déterminer les âges de la minéralisation primaire (veines de bastnaésite, un fluoro-carbonate d’ETR) et de l’altération hydrothermale (altération en monazite, un phosphate d’ETR) y relative.
iii) Une étude détaillée des inclusions fluides piégées dans les cristaux de bastnaésite et de quartz syngénétique de l’altération monazitique pour caractériser les fluides minéralisateurs et ainsi déterminer leur nature et leurs conditions physico-chimiques de mise en place.
iv) Une étude des isotopes stables de carbone et d’oxygène sur bastnaésite et quartz pour donner une indication complémentaire sur l’origine des fluides minéralisateurs et les mécanismes mis en jeu.
v) L’intégration des données géophysiques et géochimiques acquises par la société Rainbow lors de ses campagnes de prospection pour les confronter aux données de la géologie de terrain afin de mieux comprendre les mécanismes de formation du gisement de Gakara ainsi que discuter l’identification de zones minéralisées nouvelles.

Toutes les données acquises dans ces différentes études et les principales observations permettent d’établir un modèle métallogénique global de Gakara comme résultant du dépôt des ETR en conditions hydrothermales dans la croûte supérieure, à partir de fluides exsolvés d’un magma vraisemblablement carbonatitique, fluides ayant ensuite subi une démixtion vapeur à CO2 – saumures aqueuses. Cette démixtion est vraisemblablement le principal mécanisme de précipitation des minéraux de terres rares. L’implication de fluides environnants, peu salés, possiblement issus de la surface, est suggérée. La minéralisation s’est mise en place en marge de l’événement tectonique panafricain, il y a 600 Ma environ et a été affectée par les déformations récentes, possiblement associées au développement du rift est-africain.