The Schakalsberg seamount : physical volcanology, structure, alteration and mineralization

Les montagnes du Schakalsberg du Sperrgebiet en Namibie sont considérées comme partie intégrante de la Ceinture Néo protérozoïque de Gariep (745-550 Ma), qui est connue pour le gisement de métaux de base de Rosh Pinah (30 millions de tonnes, Zn-Pb-Cu-Ag). La zone étudiée, propriété EPL 2757 acquise par la compagnie sud-africaine Kumba Resources, fait partie du terrane de Marmora et s'étend de 28°00'00" à 28°07'30" sud, et de 16°30'00" à 16°37'30" est. La zone cartographiée représente un segment des montagnes du Schakalsberg dont la superficie est de 225 km2. La cartographie par lithofaciès a révélé une succession à dominance volcanique d'une épaisseur d'environ 1.4 km qui présente les caractéristiques d'un mont sous-marin. La stratigraphie composite du secteur montre une séquence de haut fond dont la base est dominée par les roches volcaniques mafiques et où la partie supérieure est dominée par les roches volcanoclastiques. \n \nDeux principaux lithofaciès et un lithofaciès subordonné sont associés avec le mont sous-marin du Schakalsberg et incluent : 1) lithofaciès volcanique mafique, 2) lithofaciès volcanoclastique, et 3) lithofaciès de brèche sédimentaire. Le lithofaciès de carbonates, identifié dans la zone à l'étude, est probablement l'équivalent latéral de la séquence de mont sous-marin, mais est séparé par une faille de chevauchement majeure. Le lithofaciès volcanique mafique, allant jusqu'à 1 km d'épaisseur, qui est composé exclusivement de coulées mafiques et roches intrusives mafiques, a été divisé en multiples faciès en se basant sur la nature des phénocristaux, la composition chimique et les relations de recoupement. Les faciès (i) aphanitique, (ii) microporphyrique, (iii) feldspath-phyrique, (iv) pyroxène±feldspath-phyrique, et (v) phonolitique sont des coulées sous-marines massives, cousinées, et bréchiques. Des joints columnaires ont été observés dans la portion massive des coulées et de gros tubes sont visibles par endroits. Les unités de brèche de coussins sont restreintes au faciès aphanitique qui est situé dans la partie supérieure du mont sous-marin. À l'opposé, les faciès à phénocristaux se retrouvent principalement à la base de la séquence. Le faciès volcanique intrusif de gabbro est considéré comme contemporain avec le volcanisme effusif sous-marin et se distingue par la géochimie des éléments majeurs, traces et terre rares. \n \nLe lithofaciès volcanoclastique est la contrepartie autoclastique remaniée et explosive des coulées sous-marines et est divisé selon les faciès de (i) tuf, (ii) tuf à lapilli, et (iii) tuf à bloc. Le faciès de tuf d'une épaisseur de 0.10 à 90 m, composé de fins lits parallèles et granoclassés qui peuvent être dérivés d'explosions sous-marines ou d'un processus de granulation thermique, a été déposé via des courants de turbidité dilués et des dépôts de suspension. Le faciès de tuf à lapilli, d'épaisseur de 0.20 à 1.5 m, est composé de lits massifs à granoclassés et des lits à lamination parallèle à entrecroisée, le premier étant le résultat de (re)déposition de coulées trubiditiques de haute concentration et de coulées de masse, tandis que le dernier est considéré comme un dépôt pyroclastique primaire produit par des courants de densité alimentés par les éruptions. Le faciès de tuf à bloc, ayant une population hétérolithique de fragments, est un dépôt volcanoclastique remanié que a été transporté du sommet vers les pentes par un processus de coulée de débris laminaire. Le lithofaciès de brèche sédimentaire est observé seulement dans le faciès de tuf de 90 m et est considéré comme un dépôt de coulée de masse relié à du glissement synsédimentaire. \n \nLa caractéristique frappante des montagnes du Schakalsberg est l'altération hydrothermale pénétrante en carbonate qui peut être tracée sur au moins 20 km. L'altération est bien développée dans la partie supérieure de la séquence stratigraphique en raison de la prédominance du lithofaciès volcanoclastique. L'organisation d'altération semi conforme est commune aux dépôts de sulfures massifs archéens de type Mattabi. L'assemblage d'altération est composé de calcite (CaCOs), dolomite [CaMg(CO3)2] dolomite ferrifère [Ca(Mg,Fe)(CO3)2], avec une augmentation du contenu en Mg et Fe du nord-ouest au sud-est à l'échelle de la propriété. Cet assemblage, considéré comme l'équivalent du halo d'altération distale (calcite) à intermédiaire (clacite-dolomite ferrifere) des gisements de type Mattabi, est compatible avec les patrons d'altération de fonds sous-marin anciens et modernes. L'altération en carbonates a été produite par la circulation dans l'édifice du mont sous-marin de fluides hydrothermaux riches en CO2. La source supposée pour le (CO3)'2 est le lithofaciès de carbonate, car il est l'équivalent latéral du mont sous-marin du Schakalsberg. \n \nDeux types de minéralisation ont été identifiés: 1) minéralisation en Fe composée de (i) aiguilles, um à mm, d'hématite (Fe2O3) disséminées dans la matrice des roches volcaniques, et (ii) remplacement de la magnétite (Fe3C>4) par de l'hématite (Fe2Û3) le long des plans de clivage, et 2) minéralisation en manjiroite, [(Na,K)(Mn4+, Mfrr)8Oi6-n(H2O)], oxyhydroxydes de Mn, en amas massifs ou bréchiques de 2 à 6m d'épais et traçable jusqu'à 1 km en longueur. La minéralisation en Fe est une minéralisation de basse température qui a été déposée dans un environnement oxydant, avec les roches carbonatisées agissant comme scellant. Cette minéralisation pourrait représenter une phase distale, de basse température, d'un gisement de SMV. La minéralisation en Mn est supergène et a été produite par la percolation de fluide et le lessivage des roches avoisinantes après la déformation du mont sous-marin (quaternaire?). \n \nL'évolution structurale du segment des Montages du Schakalsberg est compatible avec une ceinture de plissement et de chevauchement qui a été subséquemment sujette à une transpression senestre. La structure dominante est la faille de chevauchement des Red Dunes qui sépare le lithofaciès de carbonate d'avec la séquence à prédominance volcanique des montagnes du Schakalsberg. Cette faille de chevauchement a une attitude et des linéations d'étirement compatibles avec un mouvement du sud sur le nord. La zone à l'étude a été divisée selon la schistosité principale (Sp) en trois domaines structuraux: (i) domaine 1 avec un Sp moyen de 158/84, (ii) domaine 2 de 355/65 et (iii) domaine 3 de 149/40. \n \nLa zone à l'étude du Schakalsberg montre l'évolution d'un mont sous-marin précambrien pendant l'ouverture de la mer d'Adamastor (proto-Atlantique). Une altération hydrothermale pénétrante en carbonates avec des zones locales de minéralisation en Fe a été observée. La minéralisation est principalement restreinte aux unités volcanoclastiques poreuses qui forment supposément la partie de haut-fond de la séquence de mont sous-marin. La zone étudiée est le premier exposé détaillé d'une séquence volcaniquevolcanoclastique dans le Sperrgebiet de Namibie. \n

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