Gisement de diamants de type kimberlite

Vue microscopique d'un échantillon géologique

Gisement de diamants de type kimberlite

C2-B01 Kimberlite à phlogopite porphyrique.
La roche est de couleur gris-vert foncé ; elle présente une texture porphyrique et une structure massive à bréchique. Les phénocristaux sont principalement constitués de pyroxène, avec des quantités mineures d'olivine et de phlogopite.

  • Pyroxène : Noir, avec un éclat vitreux et une dureté supérieure à celle d'un couteau. Il présente un plan de clivage parfait et se présente sous forme de cristaux prismatiques et granulaires euédriques, dont la taille des grains varie entre 0,3 et 10 mm, représentant environ 10% de la roche.
  • Olivine : Il est en grande partie altéré et transformé en serpentine, ne conservant que sa forme granulaire externe. Il présente une faible dureté, une couleur allant du vert clair au vert herbe, ainsi qu'un éclat gras, avec une teneur d'environ 5%.

Les composants de la brèche comprennent des xénolites de roche encaissante et des xénolites de roches magmatiques. Les xénolites exotiques de roche encaissante sont principalement des roches carbonatées (marbre), de couleur blanche, qui réagissent vigoureusement avec l’acide chlorhydrique dilué. Les clastes sont anguleux à très anguleux, de forme arrondie, allongée ou triangulaire, leur taille variant de 2 à 5 cm pour les plus petits à 4 à 5 cm pour les plus grands. Leur répartition est inégale ; localement, leur teneur peut atteindre jusqu’à 10%, avec une moyenne d’environ 5%. Les xénolites magmatiques présentent des caractéristiques identiques à celles de la matrice.

La matrice est principalement composée de serpentine et de minéraux carbonatés.

  • Serpentine : De couleur verte, présentant un éclat cireux et une dureté inférieure à celle d'un couteau, se présentant sous forme d'agrégats fins et écailleux, cryptocristallins ou microcristallins, avec une teneur supérieure à 5%.
  • Minéraux carbonatés : Les grains sont fins et les cristaux à peine perceptibles ; cependant, la roche présente généralement une effervescence vigoureuse au contact de l'acide chlorhydrique dilué, ce qui indique une carbonatation généralisée et intense, avec une teneur en carbonates supérieure à 20%.

On n'observe aucun diamant dans la roche ; on n'y trouve que des traces éparses de pyrite et d'autres minéraux en quantités négligeables.

C2-B02 Kimberlite porphyrique contenant du pyrope.
La roche est de couleur blanc jaunâtre pâle, avec une texture secondaire meuble et une structure bréchiée. Les clastes de la brèche sont tous constitués de marbre, qui réagit vigoureusement au contact de l'acide chlorhydrique dilué et présente une texture cristalline blanche. Les clastes, dont le diamètre varie entre 1 et 5 cm, sont anguleux à subanguleux ; leur surface est recouverte et cimentée par une matière calcaire terreuse, ce qui leur confère un aspect sphérulaire ; leur teneur en clastes est d’environ 30%. Le ciment est calcaire, principalement sous forme de fines particules terreuses, et réagit lui aussi par une effervescence vigoureuse au contact de l’acide chlorhydrique dilué.

Garnet : De couleur rouge foncé à rouge rosé, avec un éclat gras, se présentant principalement sous forme de glomérocristaux composés de grains anédriques (probablement du pyrope), d'une taille comprise entre 2 et 3 mm.

Cette brèche est issue d'une lixiviation secondaire et ne présente pas les caractéristiques de la kimberlite. La surface altérée de la roche est de couleur vert-herbe, ce qui est dû à la présence de mousse.

C2-B03 Monzogranite à biotite.
Cette roche présente une couleur allant du gris au rouge chair, une texture granitique à grain moyen à grossier et une structure massive. Ses principaux constituants minéraux sont le feldspath potassique et le quartz, la biotite constituant un composant secondaire.

  • Feldspath K : De couleur rouge chair, avec un éclat vitreux et une dureté supérieure à celle d’un couteau. Il se présente sous forme de cristaux tabulaires à prismatiques, euédriques à subédriques, dont les plus grands peuvent atteindre 1 cm de longueur, mais mesurent généralement entre 3 et 6 mm, et représente environ 60% de la roche. Il contient des inclusions mineures de plagioclase.
  • Quartz : De couleur incolore à blanc laiteux, transparent à translucide, avec un éclat gras et une dureté supérieure à celle d'un couteau. Il se présente principalement sous forme de grains anédriques, dont la taille est généralement d'environ 5 mm, et constitue environ 30% de la roche.
  • Biotite : De couleur noire à noir brunâtre, avec un éclat vitreux. Il se présente sous forme d'agrégats en lamelles et en écailles, ou de lamelles ou grains euédriques, répartis uniformément parmi les grains de feldspath et de quartz, avec une teneur d'environ 10%.

C2-B04 Kimberlite porphyrique contenant de la brèche.
Cette roche est de couleur grise ; elle présente une texture cristalline à grains fins à très fins et une structure massive à sphéroïdale. Elle se compose de deux éléments : des clastes sphéroïdaux et une matrice.

On distingue deux types de clastes sphéroïdaux :

  • L'un de ces types est constitué de sphérules de kimberlite, de couleur gris foncé, bien arrondies, dont la taille varie de 2 à 3 mm à 1 à 2 cm, et composées de péridotite pyroxénique serpentinisée de couleur gris foncé.
  • L'autre type est constitué de sphérules blanc jaunâtre, de forme arrondie ou subangulaire, dont le diamètre est généralement compris entre 2 et 5 mm. Elles sont composées à la fois de roches carbonatées et siliceuses. Elles sont enveloppées à l'extérieur par de la kimberlite, formant une enveloppe de kimberlite gris foncé. La teneur totale en sphérules est d'environ 20%.

La matrice est constituée de kimberlite gris foncé, composée de pyroxène, de serpentine et de minéraux carbonatés, présentant une texture à grains fins à très fins.

C2‑B05 Brèche kimberlitique à prédominance de clastes calcaires.
La roche est grise, avec une texture à grains fins à très fins et une structure massive à bréchiée. Les clastes sont principalement constitués de calcaire, de couleur gris clair à blanc grisâtre clair, présentant une texture microcristalline, et réagissent vigoureusement avec l’acide chlorhydrique dilué. La taille des clastes varie considérablement ; les plus gros peuvent atteindre 2 à 3 cm et sont pour la plupart de composition kimberlitique, certains clastes sphérulitique renfermant encore des noyaux de clastes calcaires. Les clastes calcaires constituent environ 5% de la roche.

La matrice est constituée de kimberlite gris foncé présentant une texture cristalline à grains fins à très fins. Sa composition minérale est principalement constituée de serpentine, de pyroxène, d’olivine, etc., la serpentine provenant de l’altération de l’olivine. De plus, la roche est fortement carbonatée ; l'ensemble de la roche réagit vigoureusement au contact d'acide chlorhydrique dilué. La teneur de la matrice est d'environ 25%.

On observe également des filons de calcite comblant des fractures, dont la largeur varie entre 1 et 5 mm.

C2‑B06 Brèche kimberlitique à prédominance de clastes granitiques.
Cette roche, de couleur gris foncé à noir grisâtre, présente une texture porphyrique, une structure massive et une structure bréchiée. Les phénocristaux de la kimberlite sont constitués de pyroxène, d’olivine et, en quantités mineures, de grenat (pyrope).

  • Pyroxène : Noirs, à éclat vitreux, cristaux prismatiques-granulaires euédriques à subédriques.
  • Olivine : Transformée en serpentine, de couleur vert vif, d’une dureté inférieure à celle d’un couteau, mais conservant néanmoins la forme cristalline externe de l’olivine.
  • Pyrope : Rouge foncé à rouge rosé, avec un éclat gras.
    La teneur totale en phénocristaux est d'environ 10%.

La matrice est composée de serpentine à grains fins à très fins, de pyroxène et d'une petite quantité de mica, avec une teneur d'environ 60%.

La roche contient des clastes de brèche composés de biotite, de feldspath potassique, de granit et de fragments de cristaux de feldspath potassique. Les plus gros clastes de granit mesurent jusqu’à 4 cm × 4 cm, tandis que les débris de cristaux de feldspath potassique ont une taille comprise entre 0,5 et 1 cm. Les clastes de brèche représentent 20%–30% de la roche et sont cimentés par de la kimberlite à grains fins à très fins.

C2‑B07 Kimberlite porphyrique.
Cette roche présente une couleur allant du gris foncé au gris jaunâtre-verdâtre, avec une texture porphyrique et une structure massive. L'ensemble des phénocristaux est constitué de pyroxène, d'olivine (altérée en serpentine) et de grenat.

  • Pyroxène : Noir, présentant un éclat vitreux et une dureté supérieure à celle d'un couteau. Les cristaux sont relativement euédriques, de forme prismatique courte, et pour la plupart érodés en formes arrondies ; la taille des grains varie généralement entre 3 et 6 mm.
  • Olivine : Entièrement transformé en serpentine, de couleur verte, d’une dureté inférieure à celle d’un couteau et présentant un éclat gras, tout en conservant la forme cristalline tabulaire de l’olivine, avec des grains de 2 à 5 mm.
  • Garnet : De couleur rouge foncé à rouge rosé, avec un éclat gras, principalement à structure granulaire anédrique, formant des glomérocristaux (probablement du pyrope), avec des grains de 2 à 3 mm.

La teneur totale des trois types de phénocristaux est de 15%–20%.
La matrice est constituée de particules minérales à grain fin, dans lesquelles on observe de la phlogopite, de la serpentine et des traces de carbonatation (calcite microcristalline), représentant environ 80% (réaction effervescente intense au contact d'acide chlorhydrique dilué).

Dans la roche, on observe des filons de calcite ressemblant à des cheveux, d'une largeur d'environ 1 mm. Ces filons sont irréguliers, avec de fréquentes ramifications et jonctions, ce qui constitue une autre forme de carbonatation.

C2‑B08 Kimberlite à grain fin.
La roche est de couleur gris foncé, avec une texture porphyrique et une structure massive. Les phénocristaux sont composés de pyroxène, d’olivine et, en quantités mineures, de grenat, avec une teneur totale en phénocristaux comprise entre 15% et 20%. La matrice est une kimberlite à grains fins à très fins, constituée principalement de serpentine, de pyroxène et de calcite microcristalline carbonatée ; la serpentine provient de l'altération de l'olivine et représente environ 80% de la matrice.

La kimberlite porphyrique est entourée d’une kimberlite à grains fins, de couleur grise à gris foncé, présentant une texture à grains fins à très fins. Elle est très tendre lorsqu’on la raye avec un couteau et réagit par effervescence vigoureuse et uniforme au contact d’acide chlorhydrique dilué, ce qui indique que la teneur en calcite microcristalline de la roche peut atteindre 40%–50%.

C2‑B09 Kimberlite porphyrique.
La roche est de couleur grise à gris-vert, avec une texture porphyrique et une structure massive à bréchiée. Les clastes de la brèche sont également de la kimberlite, de composition similaire à celle du ciment de la matrice, et se composent principalement de serpentine (issue de l’altération de l’olivine), de pyroxène et d’autres minéraux. La taille des clastes varie considérablement, allant de 2 à 5 mm à 2 à 5 cm. Ils sont anguleux, très anguleux, subarrondis à arrondis, voire bien arrondis ; les formes arrondies et bien arrondies sont clairement dues à une dissolution postérieure à la fragmentation. La plupart des clastes sont fortement serpentinisés, certains verts et d’autres noirs, et ils représentent 30%–40% de la roche.

La matrice est principalement composée de pyroxène à grains fins à très fins, de serpentine et de calcite microcristalline (issue de la carbonatation). De petits phénocristaux de pyroxène sont visibles dans la matrice ; ils sont noirs, présentent un éclat vitreux et leurs bords, érodés, ont pris des formes lisses ; leur taille peut atteindre environ 5 mm. La teneur en ciment de la matrice est comprise entre 50% et 60%.

C2‑B10 : Kimberlite polymictique à grains fins contenant des clastes de roche encaissante.
La roche est grise, de texture porphyrique et de structure bréchiée. Les clastes présents dans la roche sont de deux types : calcaire et granit.

  • Clastes calcaires : De couleur blanche à blanc laiteux, ils présentent une texture allant de microcristalline à à grains fins, et un aspect marbré plus ou moins prononcé. Ils réagissent avec une forte effervescence au contact de l'acide chlorhydrique dilué. Leur taille varie considérablement, allant de 2 à 5 mm jusqu'à 3 cm.
  • Clastes de granit : Présentant une texture granitique à grains moyens à grossiers, composée de feldspath potassique de couleur rouge chair, de quartz et de biotite. Les clastes mesurent généralement entre 2 et 5 mm, les plus gros pouvant atteindre 2 cm. Leur forme est variée, allant de arrondie à subarrondie en passant par anguleuse.

La teneur totale en clastes est comprise entre 30% et 40%, les clastes calcaires étant dominants et les clastes granitiques secondaires.

Le ciment de la matrice est constitué de kimberlite porphyrique, contenant des phénocristaux de pyroxène et de phlogopite. La matrice est principalement composée de pyroxène à grains fins à très fins et de calcite microcristalline. La roche effervesce uniformément au contact d’acide chlorhydrique dilué, ce qui indique une carbonatation relativement forte et homogène ; en revanche, la serpentinisation n’est pas marquée. Le ciment de la matrice représente 60%–70% de la roche.

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