Le minéral apatite : Le couteau suisse du métallogéniste ?
Résumé
L’apatite (Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)) est un minéral accessoire ubiquiste rencontré dans de nombreux types de roches et d’environnements. Ce minéral est ainsi souvent associé directement à des minéralisations hydrothermales (e.g. dans des veines minéralisées, métasomatites) ou indirectement à des intrusions responsables de minéralisations (e.g. skarns, porphyres Cu-Mo…) alors que les minéraux « classiques » datables comme les zircons et les monazites peuvent être absents. De plus, l’apatite présente plusieurs caractéristiques clés lorsque l’on s’intéresse à la caractérisation et/ou à la datation des circulations de fluides et/ou du magmatisme responsables de la mise en place de minéralisations, à savoir :
1.Ce minéral incorpore très souvent de l’uranium lors de sa cristallisation. Cela en fait donc un excellent candidat pour la datation U-Pb. De plus, ce même minéral peut faire l’objet d’une datation par l’étude des traces de fission (et/ou (U-Th)/He). Par conséquent on peut à la fois dater l’âge de cristallisation de l’apatite mais aussi l’âge de l’exhumation des roches hôtes.
2.L’apatite constitue un excellent piège pour le P, F, Cl, OH, mais aussi pour les Terres Rares.
3.Ce minéral peut facilement réagir en présence de saumures riches en NaCl, KCl, CaCl2 ou H2O, ou des fluides aqueux contenant du CO2, HCl, H2SO4 et/ou F.
4.L’apatite peut contenir des inclusions fluides primaires.
5.Dans de nombreux types de gisements (e.g. minéralisation à fer riche en apatite de type Kiruna, …) la cristallisation de l’apatite est sub-contemporaine de la mise en place des minéralisations.
6.Sa température de fermeture vis à vis du système U-Pb (375-550°C environ) lui confère un rôle tout particulier pour la datation d’événements hydrothermaux.
En conséquence, l’apatite constitue, apriori, un excellent proxy permettant d’obtenir, à partir de ce seul minéral, de multiples informations sur les fluides responsables de la mise en place de minéralisations (températures, compositions mais aussi âges et durées des circulations). Toutes ces informations sont essentielles pour l’obtention d’un modèle métallogénique. Nous nous proposons ainsi, au travers de plusieurs exemples, de vérifier si ce minéral peut être considéré comme le couteau suisse du métallogéniste.