Le complexe cénozoïque alcalin d’Ambohimirahavavy à Madagascar : origine, évolution et minéralisations en métaux rares
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Abstract:
Ce travail a pour objectif l'etude de la geologie du complexe annulaire alcalin d'Ambohimirahavavy, au nord-ouest de Madagascar, en mettant l'accent sur la comprehension des phenomenes a l'origine de la formation des mineralisations a metaux rares (Zr, Hf, Nb, Ta, Th, U et terres rares). Le complexe, mis en place a la limite oligo-miocene, serait issu de la differenciation magmatique d'un magma parent d'origine mantellique. En fin d'evolution, des phenomenes de contamination crustale expliqueraient l'association des series magmatiques sous- et sursaturees en silice dans le complexe. Les termes les plus differencies de ces deux series evolueraient vers des compositions hyperalcalines dans des conditions de fugacite en oxygene opposees. La mineralisation a metaux rares est essentiellement associee aux roches des facies sursatures, a savoir, des filons de granite et de pegmatite hyperalcalins. Deux types essentiels de mineralisation ont ete reconnus, une miaskitique caracterisee par la presence de plusieurs types de zircon et une agpaitique riche en eudialyte. La formation de ces mineralisations serait liee a la fois a des processus magmatiques et hydrothermaux. Les granites et les pegmatites riches en metaux rares se formeraient a partir de magmas hyperalcalins enrichis a l'extreme en elements fluants (F, Cl); la mineralisation est alors representee par un zirconosilicate riche en metaux rares, l'eudialyte. Les fluants vont diminuer considerablement la temperature du solidus et augmenter la solubilite de l'eau dans le magma. En fin de cristallisation, on pourra avoir des phenomenes de demixtions de fluides orthomagmatiques riches en Na, Si, F et Cl a l'origine des pseudomorphoses de l'eudialyte en zircon et des neoformations de mineraux a metaux rares. Des datations U-Pb sont en accord avec la formation de ces zircons a partir d'un fluide, donnant des âges autour de 21 Ma, soit 3 Ma plus jeunes que la mise en place des syenites a nepheline, datees egalement par la methode U-Pb sur zircon. Cette etude montre egalement que la composition de l'encaissant peut jouer un role essentiel en forcant la precipitation des mineraux a metaux rares dans des formations de type skarn, dans laquelle interviennent aussi des fluides meteoriques. Ce travail met en evidence la complexite des processus d'enrichissement et de fractionnement des metaux rares depuis le magma parent d'origine mantellique aux facies evolues pegmatitiques conduisant a la diversite des mineralisations rencontrees dans ces roches hyperalcalines. Enfin, cette etude propose egalement une nouvelle cible potentielle de mineralisation en relation avec les facies sous-saturesCite