DEA Yohann Offant - Sahambano.pdf

  • Published on
    28-Nov-2015

  • View
    169

  • Download
    5

Transcript

UNIVERSIT PAUL CEZANNE - UNIVERSIT DE PROVENCE . COLE DOCTORALE SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT d'AIX-MARSEILLE Spcialit : Gosystmes Parcours : GOSCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT CARACTERISATION PETROGRAPHIQUE ET MINERALOGIQUE DU GISEMENT A SAPHIR DE SAHAMBANO (MADAGASCAR) Par OFFANT Yohann Soutenu le 23 juin 2005 Accept avec mention Assez Bien Responsable de Stage : GIULIANI Gaston (IRD et CRPG/CNRS) Anne : 2004 2005. OHNENSTETTER Daniel (CRPG/CNRS) MARSHALL Dan (Simon Fraser University, Canada) 1 Rsum Le gisement corindon de Sahambano est unique Madagascar. Il est situ au sud de lle, dans la zone de cisaillement de Ranotsara. Lorigine des corindons de Sahambano est due a une circulation de fluide mtasomatique dans des gneiss dge panafricain (550 Ma). Ils sont gnralement accompagns de grenat, spinelle, feldspath potassique et surtout de biotite, qui constitue parfois de vritables roches monominrales appeles biotitites, au sein des gneiss feldspathiques. La prsence dun minral rare la musgravite a t identifie dans des cipolins. Le gothermomtre grenat-biotite et la stabilit de la sillimanite, dfinissent un domaine de cristallisation des corindons denviron 700C et 4-5 kbar. Les saphirs de la mine prsentent une grande diversit de couleurs. Cette gamme de couleur est due une variation importante de la concentration en chrome avec fer constant, lors de la circulation des fluides. Ce chrome provient en majeur partie du fluide lui-mme, contrairement dautres lments chimiques comme le fer ou laluminium qui proviennent vraisemblablement de lencaissant gneissique. Les saphirs rose-orangs de Sahambano prsentent en grande partie, les caractristiques des padparadschas Sri Lankais. La rglementation au sujet de cette appellation est assez drastique car leur raret et donc leur prix, dpassent largement ceux des saphirs du Cachemire ou des rubis de Mogok. Notre tude propose un nouveau critre chimique pour la classification de ces saphirs rose-orangs. Mots-cls : Madagascar, saphir color, gneiss, biotitite, mtasomatose-K, padparadscha Abstract The Sahambano corundum mine is unique to Madagascar. It is located at the south end of the island, in the shear zone of Ranotsara. The origin of the corundum is related to metasomatic fluids circulating within the Proterozoic Panafrican gneiss. The composition of the gneiss varies locally but in general is comprised of garnet, spinel, potassic feldspar and biotite. It also contains monomineralic layers such as biotitites and calcitic marbles where the musgravite, a rare Be-Al-Mg oxide, has been identified. Garnet-biotite geothermometry and the stability of sillimanite are consistent with corundum precipitation at approximatey 700C and 4 to 5 kbars. The sapphires at Sahambano display a large variation in colour. The colour is due mostly to variations in Chromium with constant Iron, during the metasomatic fluids circulating. The chromium is interpreted to be sourced from the metasomatic fluid while the Alumimum and Iron appear to be sourced from the gneissic host rocks. The pinkish-orange sapphires from Sahambano display characteristics similar to the padparadschas of Sri Lanka. The rarity of the pinkish-orange sapphire makes them prized throughout the world and hence they relatively highly priced, with their values sometimes surpassing that of the Kashmiri sapphires and the Mogok rubies. Our study proposes new chemical criteria for this pink-oranges sapphire. Keys words: Madagascar, colored sapphire, gneiss, biotitite, K-metasomatism, padparadscha 2 I- INTRODUCTION Le corindon est un oxyde dalumine de formule chimique Al2O3 (Annexe A). A Madagascar, les gisements de corindon ont t dcouverts et dcrits par Lacroix au dbut du XXme (Annexe A). Depuis quelques annes, de nouveaux gisements sont exploits comme ceux dIlakaka ou dAndranondambo dans le sud de lIle (Annexe A). Le gisement de Sahambano compte aussi parmi les gisements rcemment dcouverts. Il est situ dans la province de Fianarantsoa (Sud de Madagascar), environ 20 km au Sud Est de la ville dIhosy (figure 1). Les premiers indices corindon ont t dcouverts en 1988 et le gisement est aujourdhui exploit par la socit Mines Tany Hafa . Lexploitation principale (numrot 1 sur la figure 1), se trouve environ 5 km au Nord-Est du petit village de Sahambano, mais dautres zones minralises sont rpertories notamment dans les secteurs 2 et 3 de la figure 1. Le relief est marqu par de grandes structures tectoniques orientes NNW/SSE (figure 1). Ces structures tmoignent dune forte activit tectonique en relation avec lorogense Panafricaine et son mtamorphisme rgional associ (Pili, 1997). La petite chane du Manivala fait partie de la bordure Est de la grande faille de Ranotsara qui traverse tout le Sud Est de Madagascar (figure 1). Cette faille est en fait une grande zone de cisaillement de 25 km de large sur plus de 300 km de long. Le gisement corindon de Sahambano est situ lintrieur de cette zone de cisaillement. Ce gisement possde un intrt gologique particulier. En effet, les corindons se situent dans des gneiss feldspathiques biotitiss, en dfinissant des zones lenticulaires orientes suivant la foliation rgionale, parallle la direction de cisaillement NNW/SSE. Ce type de lithologie corindon est dj connu en Inde (Santosh et Collins, 2003), mais il na encore jamais t dcrit Madagascar. Afin de comprendre les mcanismes responsables de la gense de ces corindons, nous avons ralis une tude ptrographique et gochimique sur les paragenses minralises, et sur celles striles. Pour cela des observations sous le microscope optique puis au microscope lectronique balayage (MEB) ont t ralises sur les diffrents facis du gisement. Les secteurs chantillonns sont reports sur la figure 1. Ltude des paragenses et des textures ractionnelles nous a permis dans un deuxime temps, dtablir un diagramme pression temprature et daborder ainsi, les conditions de formation de ces corindons. La grande diversit de couleur des corindons est une autre caractristique du gisement de Sahambano. Toutes les couleurs y sont reprsentes sur une zone de minralisation restreinte et de faible paisseur (quelques dcimtres au maximum) ; alors que la plupart des gisements malgaches ne prsentent quun seul type de couleur, mme sur de grandes surfaces dexploitation (Annexe A). Parmi les couleurs trouves Sahambano (comme le bleu, le violet, le rose, le rouge ou le vert), se trouve le rose-orang. Les saphirs de cette couleur prsentent un intrt conomique surpassant ceux du saphir et du rubis. Elle caractrise les padparadschas dcrit pour la premire fois au Sri Lanka (Notari, 1997), saphirs trs rares et donc prcieux. Afin de comprendre le mcanisme responsable des diffrentes colorations des corindons sur le gisement, mais aussi de savoir si ces saphirs rose-orangs peuvent porter le nom de padparadscha, des tudes minralogiques et gochimiques des diffrents corindons colors ont t ralises au MEB et la microsonde lectronique. Ce travail de caractrisation minralogique et ptrographique, sajoute ainsi aux autres tudes ralises sur les diffrents types de gisement corindon existant Madagascar (Annexe A). Leurs principales caractristiques sont prsentes sous la forme dune synthse bibliographique. Cet important travail bibliographique est joint en annexe A. Lannexe B comporte la majeure partie des rsultats rassembls sous la forme de tableaux et de figures illustrant le texte, mais qui ne sont pas essentiels sa comprhension. 3 Figure 1 : Carte topographique de Sahambano (1/200.000me). Les numros sont les secteurs de prlvement dchantillons. On peut observer la chane du Manivala qui constitue la bordure Est de la faille de Ranotsara et les grandes structures de dformation associes, orientes NNW/SSE. N 4 II- MATERIEL ET METHODES II-1 Le microscope optique Les lames minces polies des diffrents types de roches ont t observes sous un microscope Olympus BH2-HLSH. Les photos numriques des minraux et textures ont t ralises avec un appareil photographique Olympus Camedia C3030-ADL. Les minraux des diffrentes lames minces ont t observs aux grossissements x5, x10, x25 et x50. II-2 Le Microscope Electronique Balayage (MEB) Les observations ont t effectues sur un MEB Hitachi S2500 de lUniversit dHenri Poincar de Nancy I, sur une distance de travail comprise entre 10 et 20 mm et sous une tension de 15 20 Kv. Les dtecteurs de photons X et dlectrons rtrodiffuss sont de type EDS (Energy Dispersive Spectrometer). Le dtecteur dlectrons secondaires est un dtecteur dEverhart-Thornley. Les chantillons tudis sont des lames minces polies dj observes sous le microscope optique (identification des minraux et textures), et des sections polies de corindons (tude des inclusions minrales solides, tat de fracturation, homognit). Avant chaque analyse, les chantillons sont mtalliss au carbone en surface afin dobtenir une bonne conduction et avoir un bon coulement des charges. Lchantillon est ensuite balay par la sonde lectronique et plusieurs phnomnes vont se produire : diffraction dlectrons, mission dlectrons secondaires et dlectrons Augier, mission de photons X Chacun de ces effets peut donner lieu la formation dune image. Le microscope peut galement travailler en sonde fixe permettant une microanalyse semi-quantitative. Ce type dappareil est donc utilis pour identifier visuellement ou chimiquement des minraux de trs petite taille comme des inclusions ou en ractions texturales. II-3 La microsonde lectronique Les analyses ont t effectues sur une microsonde lectronique CAMECA camebax SX 50 et SX100 luniversit Henri Poincar de Nancy I. Les chantillons analyss sont des lames minces de roches de diffrentes natures et des sections polies de corindons de diffrentes couleurs. Avant chaque analyse, les chantillons sont mtalliss au carbone. Ensuite un faisceau incident trs fin dlectrons entre en contact avec lchantillon. Les lectrons de la matire sont alors excits et mettent un rayonnement X primaire. Ce rayonnement est ensuite analys par des spectromtres qui explorent chacun, une gamme de longueurs dondes prcises. Il est possible de faire une analyse quantitative dun lment donn si le spectromtre est fix sur la longueur donde caractristique correspondante. Il compte le nombre dimpulsion du dtecteur pendant un temps donn. Aprs corrections, la fraction de masse de llment est connue. Enfin, lintensit du rayonnement mesure au dtecteur donne par lchantillon, est compare celle produite dans les mmes conditions par des standards contenant les lments dsirs une concentration connue. La quantification finale des lments (atomes, % poids) est ralise par le programme PAP de Pouchou et Pichoir (1991) qui permet la correction des analyses. Le seuil de sensibilit dpend du numro atomique des lments mesurs, du temps de comptage (s), de la tension (Kv) et du courant (nA) utiliss. Le tableau 1 rsume les seuils de dtection obtenus pour chaque lment analys concernant la composition chimique des corindons. 5 Elment chimique Al Ga V Ti Cr Mg Fe Seuil de dtection (ppm) 390 54 45 20 24 40 35 Tension (Kv) 15 25 25 25 25 25 25 Courant (nA) 10 150 150 150 150 150 150 Temps de comptage (s) 20 120 120 120 120 120 120 Tableau 1 : Seuil de dtection des lments pour les corindons la microsonde lectronique. Les analyses chimiques vont nous permettre de savoir avec prcision, la composition chimique des diffrents minraux de la paragense accompagnant les corindons. Dans le cas des corindons, elle nous permettra de voir sil existe une relation entre la couleur des cristaux et les lments chimiques en substitution de laluminium. II-4 La spectroscopie Raman Lappareillage est constitu dun laser Argon ionis de type Labram Jobin-Yvon quip dun spectromtre de type XY confocal associ un microscope par transmission, de plusieurs systmes dispersifs commutables et dun dtecteur multicanal de type CCD (Charge Coupled Device). La longueur donde du laser utilise est de 514,5 nm et il dlivre un courant de 10 20 mw sur la surface de lchantillon. Le laser traverse lchantillon et une partie de la lumire est diffuse par les cristaux avec un changement de longueur donde. Les diffrentes composantes de cette lumire diffuse sont ensuite analyses par des dtecteurs mono ou multicanal. Les raies obtenues sont caractristiques des modes de vibration des liaisons (intra et intermolculaires) existant entre les atomes constituant le minral ou le fluide analys. Le spectre obtenu, compos dun ensemble de raies appeles raies Raman (cm-1), est donc caractristique dune espce minrale (ou dun compos molculaire), ce qui permet de lidentifier. II-5 La spectroscopie infrarouge Cette technique de caractrisation a t effectue sur un spectromtre Leitz-Unicam SP800 UV-VIS et un spectrophotomtre Perkin-Elmer lambda 19. A lintrieur dune structure cristalline, chaque liaison peut tre assimile un oscillateur harmonique qui vibre une frquence dfinie. Si une radiation infrarouge de nombre donde donne rencontre un chantillon contenant une liaison de frquence de vibration correspondante, lnergie est absorbe : cela donne une raie dabsorption dans le spectre des infrarouges. Ainsi, la spectroscopie infrarouge va nous renseigner sur les divers cations contenus dans la structure cristalline de lchantillon analys. Cette technique a t applique sur les corindons colors. II-6 Les analyses gochimiques de roches Les analyses sur roches totales ont t ralises au service (SARM) du CRPG/CNRS. Les lments majeurs sont analyss par spectromtrie dmission plasma et couplage inductif avec une ICP-AES Jobin-Yvon JY70 type II. Les lments en traces sont analyss par spectromtrie de masse plasma et couplage inductif avec une ICP-MS Perkin Elmer ELAN 5000. 6 III RESULTATS III-1 : Etude ptrographique III-1-1 : Etude macroscopique Le gisement de Sahambano est situ dans des roches mtamorphiques formes de gneiss feldspathique et de leptynite. Les corindons se rencontrent dans des zones lenticulaires au sein des gneiss feldspathiques. Ils sont gnralement concentrs dans des lits centimtriques dcimtriques de biotitites (roche dont la matrice est uniquement compose de biotite). Ces biotitites, parallles la foliation des gneiss, se dveloppent suivant des plans de fractures. Par ailleurs, des veines biotite et grenat recoupant la foliation des gneiss, se rencontrent aussi sur le gisement et contiennent parfois de rares corindons. Ltude ptrographique des roches de Sahambano a t ralise sur 9 chantillons du secteur minier (tableau 2). Ces chantillons ne contiennent pas tous du corindon. Le tableau 2 rsume les principales caractristiques macroscopiques (visible lil nu) des chantillons. Numro des chantillons Numro du secteur prlev Caractristiques macroscopiques MOII 1 Gneiss feldspathique grenat et corindon : roche prsentant une alternance de lits clairs constitus de feldspath et de lits foncs riche en spinelle, grenat et corindon. S1 + 125-17 3 Veine biotite, grenat recoupant les gneiss feldspathiques : roche de couleur sombre constitue dune matrice trs riche en biotite et de phnocristaux de grenat (annexe B-1). S2 + 127-4 1 Gneiss feldspathique biotite, grenat et corindon : roche prsentant une alternance de lits clairs constitus de feldspath et de lits foncs riche en biotite, grenat et corindon (annexe B-2). S3 1 Gneiss feldspathique biotitis: roche de couleur sombre constitue dune matrice trs riche en biotite et grenat. On peut malgr tout encore distinguer des lits plus clairs de feldspath. SA2 + S15 1 Biotitite corindon, grenat et feldspath potassique (annexe B-3). 125-9 2 Cipolin : roche carbonate de couleur blanche pouvant contenir des passes minralises phlogopite, spinelle et feldspath (annexe B-4). A la suite de la prsentation macroscopique des chantillons, quatre facis principaux se distinguent et se retrouvent sur lensemble du gisement : - Les gneiss feldspathiques, qui peuvent tre plus ou moins riche en biotite. Dans ce facis on distingue les gneiss feldspathiques, les gneiss feldspathiques biotite et les gneiss feldspathiques biotitiss (trs riche en biotite). - Les biotitites grenat et corindon. - Les veines grenat-biotite recoupant les gneiss feldspathiques. - Les marbres minraux (cipolins). Tableau 2 : Prsentation macroscopique des chantillons tudis. 7 III-1-2 Etude microscopique Ltude des lames minces polies a t ralise sous le microscope optique et le microscope lectronique balayage (MEB). III-1-2-1: Gneiss feldspathique corindon (MOII-9) Description minralogique de la lame: - Feldspath potassique (orthose = FK) : petits cristaux xnomorphes imbriqus en mosaque et constituant en grande partie la matrice de la lame. - Grenat : gros monocristaux fracturs automorphes. - Corindon : un seul monocristal automorphe. - Spinelle : cristaux xnomorphes en voie de dstabilisation (golfe de corrosion, fracturation, texture coronitique). - Sillimanite : cristaux en baguettes automorphes issue de la dstabilisation dautres minraux. En effet, on les retrouve systmatiquement en inclusion dans le spinelle, le grenat, et le feldspath potassique. - Silicate daluminium et de fer : aurole de dstabilisation bruntre orange autour des spinelles et des saphirines. Les analyses chimiques rvle la prsence de silice, daluminium et de fer (Annexe B-5). Le spectre ressemble celui dune kaolinite. - Saphirine : cristaux xnomorphes en aurole coronitique autour du spinelle. Les formules structurales sont jointes en Annexe B-6. Description texturale : Lannexe B-7 rsume les diffrentes inclusions minralogiques dans les phases majeures prsentes dans les diffrentes lames. Les inclusions de baguettes de sillimanite dans le grenat indiquent une dstabilisation du grenat en sillimanite (figure 2). Les plages de FK contiennent de nombreux cristaux de sillimanite, se retrouvant parfois en inclusion dans une aurole coronitique. Au MEB, cette texture coronitique entre le spinelle et les FK, est constitue de saphirine et du silicate dalumine dcrit ci-dessus (figure 3). Grenat FK Sillimanite Figure 2 : Inclusion de sillimanite dans le grenat et le FK (Photo en lumire polarise, LPA). Figure 3 : Texture coronitique compose de saphirine et dun silicate dalumine dvelopp entre le spinelle et le FK (photo MEB). Spinelle Sillimanite Saphirine FK Silicate 8 III-1-2-2: Gneiss feldspathique biotite et corindon (127-4) Description minralogique : - Orthose: sous forme de petits cristaux xnomorphes en mosaque constituant lessentiel de la matrice. La plupart dentre eux contiennent des perthites. - Corindon : prsence dun monocristal automorphe et fractur. Le corindon existe aussi sous la forme de petits cristaux squelettiques xnomorphes et allongs. - Micas : ce sont gnralement des baguettes plus ou moins bien cristallises de biotite disposes suivant la lination. Il existe aussi un autre type de biotite, plus massif et ne suivant pas la mme lination. Il semble que les biotites soient contemporaines des FK. - Spinelle : petits cristaux xnomorphes entre les grains de FK. Ils prsentent des golfes de corrosion et de nombreuses inclusions feldspathiques. - Plagioclase : cristaux xnomorphes macls peu abondants. - Grenat : prsence dun seul monocristal automorphe et fractur. - Opaque, monazite et zircon : assez abondant dans cette lame (environ 5% au total). Description texturale : Les cristaux squelettiques de corindon sont assez particuliers. Ils sont toujours associs aux cristaux de biotite et soulignent la lination (figure 4). Ils ne se trouvent que dans des lits bien prcis, et semblent recouper la matrice feldspathique, ce qui indiquerait que leur cristallisation a t plus tardive. Les cristaux de spinelle prsentent des figures de dstabilisation avec des cristallisations de FK en remplacement. Les cristaux de corindon et de grenat sont automorphes et ne prsentent pas de texture particulire (figure 5). Corindon squelettique FK en mosaque Biotite Corindon automorphe Zircon Grenat automorphe Figure 4: Cristaux de corindon squelettique, de biotite et de FK (photo LPA). Figure 5 : Monocristal de corindon et de grenat dans une matrice feldspathique (photo LPA). FK 9 III-1-2-3: Gneiss biotitiss (S3/S2) Description minralogique : - Biotite : cristaux automorphes en lamelle. - Feldspath : grande plage xnomorphe avec 50% de FK et 50% de plagioclase imbriqus en mosaque. Ils constituent la msostase. - Grenat : gros cristaux fracturs automorphes. Contient souvent des inclusions en baguette de sillimanite. - Spinelle : cristaux xnomorphes, prsentant des golfes de corrosion et une aurole coronitique. - Sillimanite : en aurole ractionnelle xnomorphe autour du spinelle et parfois en inclusion automorphe dans la biotite et le grenat. - Corindon : Cristaux gnralement automorphes, de plusieurs millimtres de long, fracturs, mais peu abondants. Ils se rencontrent en contact avec le spinelle. Description texturale : Sur cette lame, le spinelle est en dsquilibre et il est remplac par la sillimanite en aurole coronitique (figure 6). Le corindon ragit lui aussi avec le spinelle. Il remplace progressivement le spinelle en dsquilibre (figure 7). Spinelle Spinelle en dsquilibre Corindon Figure 7 : Transformation partielle du spinelle en corindon (photo en lumire naturelle, LN). Figure 6 : Raction coronitique de la sillimanite entre le spinelle et le feldspath (photo LPA). Spinelle Grenat Plagioclase FK Sillimanite Biotite 10 III-1-2-4: Biotitite minraux (SA2/ S15) Description minralogique : - Biotite : cristaux en lamelles automorphes et xnomorphes. - Spinelle : en grande plage xnomorphe avec souvent des inclusions de sillimanite, mais aussi sous forme de petits cristaux automorphes en inclusion dans le corindon. - Corindon : un monocristal automorphe, trs fractur, avec pinacode. - Feldspath potassique : aspect altr, en grande plage xnomorphe constituant la matrice. Souvent recouvert par de la biotite ou en raction avec elle. - Grenat : un seul monocristal automorphe fractur et qui contient de nombreuses inclusions. Description texturale : Le spinelle se rencontre en inclusion dans le corindon (figure 8). Il se rencontre aussi au contact entre le corindon et le FK en raction coronitique. Le spinelle a donc cristallis aprs le corindon sur cette lame (figure 9). Il est accompagn dune fine couche de mica. Le mica remplace aussi le FK (figure 11). Le grenat et le spinelle contiennent de nombreuses inclusions, dont la plupart sont des cristaux de sillimanite ou de biotite (figure 10). spinelle Corindon Sillimanite FK Biotite Biotite FK Corindon Spinelle Micas FK Figure 10 : Inclusion de sillimanite et de biotite dans du grenat (photoLPA). Figure 11 : Cristallisation de biotite partir du FK (photo LN). Grenat Biotite Figure 8 : Inclusion de spinelle dans du corindon (photo LN). Figure 9: Raction entre le FK et le corindon avec apparition de spinelle et de micas (photo LN). 11 III-1-2-5: Marbre minraux : cipolin (127-9) Description minralogique : - Calcite : grande plage xnomorphe en mosaque constituant en majeure partie la matrice. - Forstrite : porphyroblaste en inclusion dans les plages de calcite ou en inclusion dans le spinelle. Souvent entoure dune aurole ractionnelle. - Spinelle : un seul gros cristal en cours de dstabilisation. Ce cristal se trouve au contact avec les carbonates, avec noformation de plusieurs minraux ractionnels. - Musgravite (BeMg2Al6O12): cristaux automorphes allongs et xnomorphes tabulaires ractionnels avec le spinelle. Ils ne se rencontrent quau contact spinelle-carbonate. - Dolomite : se rencontre sous forme dexsolution dans la calcite et en raction avec le spinelle ou la forstrite. - Diopside : cristaux xnomorphes en raction coronitique avec la forstrite. Il est souvent accompagn de dolomite et de mica. - Autres minraux : micas (margarite et phlogopite), apatite, pyrite : en trs faible quantit et en trs petite taille sous la forme dinclusions ou dans des couronnes ractionnelles. Description texturale : Au MEB, les textures coronitiques sont abondantes et varies. La premire raction est celle entre la forstrite et la calcite. Les forstrites sont ainsi entoures dune premire couronne constitue de diopside, de dolomite et parfois de margarite, et dune deuxime de dolomite pure (figure 12). La deuxime raction est celle entre le spinelle et les carbonates. On peut observer leur contact la prsence de baguette de musgravite associ gnralement de la dolomite (figure 13). La troisime raction est celle entre le spinelle et la forstrite. Entre ces deux minraux, se trouve un mlange constitu de diopside, dolomite, phlogopite (2% 12 III-1-2-6: Veine biotite et grenat (S1/125-17) Ces veines se rencontrent soit intercales dans la foliation des gneiss (parallle) comme dans S1, soit recoupant les gneiss leptynitiques (scant la foliation) comme dans 125-17. Description minralogique : - Quartz : uniquement dans 125-17 sous forme de plage plus ou moins grande xnomorphe. Il semble que ces plages constituent la matrice de la lame et que les biotites les aient recouvertes partiellement. - Biotite : trs abondante dans la lame, avec de grandes lamelles automorphes. Elles salignent dans le plan de foliation et recouvrent les plages de quartz (125-17). - FK: en plage de cristaux xnomorphes et imbriqus en mosaque (S1). - Grenat : gros cristaux automorphes et fracturs. - Spinelle : cristaux xnomorphes avec golfe de corrosion et nombreuses inclusions. Ils sont imbriqus en mosaque avec les FK. - Zircon : petits cristaux globulaires allongs entre les cristaux de biotite (environ 2%). - Corindon : uniquement dans S1 avec seulement deux petits cristaux automorphes et fracturs. Description texturale : Les biotites ne prsentent pas dinclusion de FK ou de quartz et les recoupent le plus souvent. Elles ont donc cristallises plus tardivement. De mme pour les grenats qui semblent tre contemporain des biotites (figure 14). Les spinelles prsentent des caractristiques de dstabilisation et se sont dvelopps en mme temps que les FK (figure 15). Les corindons semblent plutt tre contemporains des biotites (figure 15) et donc plus tardifs que les autres minraux de la lame. Corindons FK Biotite Spinelle en dsquilibre Figure 15 : Cristaux de corindon, spinelle, biotite et FK dans la lame S1 (photo LN). Biotite Figure 14 : Cristaux de grenat, biotite et de quartz dans la lame 125-17 (photo LPA). Quartz Grenat 13 III-1-3 Analyses chimiques des minraux Suite ltude microscopique, plusieurs minraux de chaque lame polie ont t analyss la microsonde lectronique. III-1-3-1: Les micas Lannexe B-8 prsente les diffrentes teneurs des lments chimiques en % poids doxyde pour les micas et lannexe B-9 en prsente les formules structurales. On peut constater que ces micas sont assez riches en fer et en magnsium. Il sagirait donc plutt de micas de type biotite variant entre le ple ferreux de lannite et du ple magnsien de la phlogopite. La figure 16 reprsente la teneur en aluminium octadrique (VI) en fonction de XMg= Mg/(Mg+Fe). 00,10,20,30,40,50,60,70,80,910 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1XMgGneiss feldspathique corindon + biotite folie127-4SA2125-17S2S3S1S15127-9gneiss feldspathique grenat +/- saphirbiotitite grenat, saphir et FKVeines tardives grenat-biotiteCipolin spinelle127-4S2S3S15SA2S1125-17127-9}}}Al VISidrophyllite EastoniteAnnite Phlogopite La figure 17 reprsente le diagramme titane en fonction de Al VI. On peut remarquer que les gneiss et les veines tardives se regroupent dans un mme domaine, caractris par de fortes teneurs en titane (0,6-0,75) pour de faibles teneurs en Al VI (0,1-0,3). Les biotitites contiennent beaucoup moins de titane et ont des teneurs trs variables (0,01-0,5) pour des teneurs plus levs en Al VI (0,6-0,85). Les phlogopites des cipolins ne contiennent pratiquement pas de titane. Figure 16 : Diagramme Al VI-XMg pour les micas. Pour les gneiss et les veines tardives, on peut constater que leur teneur en Al VI est relativement faible (0,1-0,3). En revanche, XMg varie relativement (0,4-0,7). Pour les biotitites, on observe des teneurs en Al VI assez importantes (0,6 0,8) et un XMg lev et plus restreint (0,5-0,7). Les micas prsents dans les cipolins sont des phlogopites avec des teneurs en Al VI et en X Mg relativement restreintes. 14 00,10,20,30,40,50,60,70,80 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1Al VITiGneiss feldspathique corindon + biotite folieGneiss feldspathique grenat +/- saphirBiotitite grenat, saphir et FKCipolin spinelleVeines tardives grenat-biotite127 - 4S2S3S15SA2S1125 -17127-9}}}S15SA2127-9S1S3S2125-17127-4 III-1-3-2: Les feldspaths Les feldspaths rencontrs sont le feldspath potassique et le plagioclase. Le plagioclase se prsente sous forme de monocristaux ou dexsolutions perthitiques dans les FK. Lannexe B-10 rsume sous forme de tableau les diffrentes analyses chimiques effectues sur plusieurs feldspaths et lannexe B-11 en prsente les formules structurales. La figure 18, est un diagramme rpartissant les compositions chimiques suivant les ples potassique (orthose), calcique (anorthite) et sodique (albite). La plupart des gneiss et des biotitites contiennent des feldspaths constitus entre 70 et 90 % moles dorthose. Seul les gneiss leptynitiques grenat sont composs dandsine (60 % moles Ab). Les perthites contenues dans les FK des gneiss feldspathiques (lame 127-4), ont une composition similaire (andsine) celle des plagioclases issus des gneiss leptynitiques (S2). OrthoseAnorthiteAlbiteperthite 127-4S2SA2127-4MO II Figure 17 : Diagramme Al VI -Ti pour les micas. MO II Gneiss grenat corindon et spinelle 127-4 Gneiss feldspathique corindon SA2 Biotitite grenat, feldspath et corindon S2 Gneiss leptynitique grenat Figure 18: Diagramme Albite- Anorthite- Orthose des feldspaths. 15 II-1-3-3: Les grenats Les grenats sont prsents dans tous les facis. Ils sont gnralement automorphes et assez bien conservs. Lannexe B-12 rsume sous forme de tableau les diffrentes analyses chimiques effectues sur plusieurs grenats de chaque lame et lannexe B-13 en prsente les formules structurales. La figure 19, est un diagramme rpartissant les compositions chimiques suivant les ples magnsien (pyrope), ferreux Fe2+ (almandin), et ferrique Fe3+ (andradite). AndraditeAlmandinPyropeS2SA2125-17MO IIS3S2 Lensemble des points se rpartit le long de la droite Pyrope-Almandin et ne contient donc pratiquement pas de Fe3+. Les grenats des gneiss possdent autant de magnsium que de Fe2+. Dans les gneiss leptynitiques, les grenats ont des compositions plus proches de lalmandin (60-70 % de Fe2+ et 40-30% de Mg). Un grenat dun gneiss leptynitique (S2) prsente une composition intermdiaire entre une andradite et un pyrope : 5 % de Fe2+, 60% de Mg et 35% de Fe3+. Lchantillon S2 contient donc deux types de grenats. II-1-3-4: Les spinelles GahniteHercyniteSpinelleMOIISA2S2S1S3MOII & SA2 MO II Gneiss grenat, corindon et spinelle 125-17 Veines tardives grenat-biotite recoupant les gneiss leptynitiques SA2 Biotitite grenat, feldspath et corindon S2 Gneiss feldspathique grenat S3 gneiss leptynique grenat +/- saphir Figure 19 : Diagramme Pyrope, Almandin, Andradite des grenats. Figure 20 : Diagramme Spinelle, Hercynite, Gahnite des spinelles. Les observations microscopiques ont rvl que les spinelles taient gnralement en dsquilibre (aspect xnomorphe, golfe de corrosion, inclusions .) avec le corindon et la sillimanite. Leur couleur verte nous indique quil sagit probablement de la varit hercynite. Lannexe B-14 rsume sous la forme dun tableau les diffrentes analyses chimiques effectues sur plusieurs spinelles et lannexe B-15 en prsente les formules structurales. La figure 20, reprsente les compositions chimiques suivant les ples ferreux (hercynite), magnsien (spinelle) et de zinc (gahnite) de ces spinelles. Lensemble des points se dispose le long de la droite spinelle-hercynite. Ils ne contiennent donc pratiquement pas de zinc ( 16 III-1-3-5: La musgravite La musgravite est un minral rare de formule : BeMg2Al6O12 dcrit uniquement en Australie, Antarctique, Sri Lanka (Kiefert et Schmetzer, 1998) et Madagascar (Devouard et al., 2002). A Madagascar, la musgravite a t dcrite dans des saknites (Annexe A) composes principalement danorthite, de spinelle, de sapphirine, de corindon et de phlogopite. Les auteurs proposent que cette musgravite soit le rsultat de la percolation de fluide mtsomatique associe des pegmatites riches en bryllium, rencontrs frquemment dans la zone de cisaillement de Ranatsora (rgion de Sakena, Sud Est de Madagascar). A Sahambano, la musgravite se rencontre dans les marbres minraux (cipolin). Elle se prsente sous la forme de baguettes bien cristallises au contact du spinelle et de la calcite ou de plages xnomorphes incluses au sein des monocristaux de spinelle. Le tableau 3 prsente une analyse ralise la microsonde lectronique sur ce minral. Le poids doxyde est convertit en nombre danions calculs sur une base de 24 oxygnes. Lanalyse chimique rvle une composition de musgravite et non de taffite. Oxyde SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 FeO BeO MgO MnO CaO Na2O K2O H2O Total Poids doxyde 0 72,97 0 0 0,62 6,1 19,51 0,01 0,02 0 0 0 99,24 Nombre danions 0 23,82 0 0 0,14 4,05 8,05 0,002 0,006 0 0 0 Musgravite idale 24 4 8 Taffite idale 24 3 9 Tableau 3: Analyse microsonde lectronique dune musgravite du cipolin de Sahambano. En effet, la musgravite a longtemps t confondue avec la taffite dont la formule chimique est trs proche : BeMg3Al8O16. La spectroscopie Raman permet cependant de les distinguer (Kiefert et Schmetzer, 1998 ; annexe B-16). Le spectre Raman ralis sur ce minral nous a permis de caractriser la musgravite (figure 21). En effet, on retrouve les pics caractristiques de la musgravite dcrit par Kiefert et Schmetzer (1998) : 326, 412, 443, 489, 660, 713 et surtout 579 cm-1 (pic dterminant qui permet la distinction entre les deux espces). Figure 21 : Spectre Raman de la musgravite de Sahambano. 338 415 448 483 493 579 712 655 Longueur donde (cm-1) Intensit Raman (nombre de coup) 803 17 III-1-4 : Le gothermomtre grenat-biotite Holland & Powell (1998) ont tabli un programme de calcul de gothermomtrie. Le principe est bas sur le fait que les teneurs en XMg dans le grenat et la biotite, varie en fonction de la temprature et suivant la raction : Phlogopite + Almandin Annite + Pyrope. Ce programme a t appliqu plusieurs chantillons de Sahambano contenants des biotites inclus dans des grenats ou en contact avec ceux-ci. Ces chantillons sont soit des veines grenat-biotite, soit des biotitites grenat et corindon. La prsence de sillimanite dans nos lames nous permet daffiner le domaine dfini sur Sahambano. Sur la figure 22, on peut constater que les tempratures de cristallisation des grenats-biotites sont comprises entre 650 et 750C. Ces tempratures correspondent lintervalle de temprature dj dfini pour le facis granulite dans les roches mtamorphiques sillimanite du Sud Est de Madagascar soit 750 +/- 50C (Nicollet, 1986; Rakotondrazafy 1995; Pili 1997). Lpisode mtamorphique qui a affect les roches de Sahambano est donc le mme que celui qui a affect tout le Sud de Madagascar lors de lorogense Panafricaine, il y a environ 550 Ma. Labsence de raction texturale ne nous permet pas daffiner le domaine P-T dfini sur Sahambano, notamment en ce qui concerne lintervalle de pression. Or nous venons de voir que les roches mtamorphiques de Sahambano et du Sud Est de Madagascar taient contemporaines. Il est donc possible de corrler les donnes P-T de Sahambano celles dfinies entre autres par Pili (1997). Pour la zone de Ranatsora (rgion de Ihosy), le type de mtamorphisme voqu est celui dune haute temprature (700-750C) et dune basse pression (4-5 kbars). Figure 22 : Diagramme Pression-Temprature, tabli partir du gothermomtre Grenat-Biotite daprs la mthode de Holland et Powell (1998). 9 18 III-2 Etude minralogique des corindons III-2-1 Description macroscopique Les cristaux de corindon prsentent deux habitus diffrents : le prisme hexagonal court et le prisme hexagonal allong. Certains des prismes se terminent par la dipyramide hexagonale et le rhombodre chapeaut par le pinacoide et dautres, uniquement par le pinacoide (figure 23). De rares cristaux sont interpntrs (figure 23). Les couleurs les plus frquentes sont le rose mauve et le violet bleu. Dautres couleurs plus rares comme le rose-orang, le brun, le rouge, le vert et lincolore ont aussi t rencontrs dans le gisement. Les prismes aplatis peuvent prendre des couleurs orange, rose, violet, rouge ou bleu (figure 23). Il en est de mme pour les prismes allongs. Il ny a donc aucune relation entre la couleur des cristaux et leurs habitus. Lannexe B-17 reprsente la rpartition des corindons issus dun cubage suivant diffrents paramtres dont la couleur. Certains des cristaux admettent deux couleurs voir plus, sur un mme cristal. Ces cristaux multicolores reprsentent environ 5% de lensemble des corindons du gisement. Sur un cristal, le passage dune couleur une autre se fait soit progressivement (quelques millimtres) suivant lallongement du prisme hexagonal (axe c), et dans ce cas prcis, la variation de couleur peut mme sobserver sur le plan du pinacoide (figure 24, B et C), soit de faon instantane (figure 24, A). Dans ce dernier cas, on peut passer brutalement dune couleur rose clair ou incolore ros, une couleur bleue. La zone de passage dune couleur une autre indique une cristallisation en 2 stades : gnralement, le premier stade se matrialise par le dveloppement du prisme hexagonal et du pinacoide, le deuxime stade, dbute par la croissance du nouveau cristal suivant le pinacoide du premier qui a donc servit de surface de germination. Le cristal du deuxime stade gnralement bleu, prsente le prisme hexagonal court ou allong, termin par la dipyramide hexagonal et le rhombodre, et enfin le pinacoide. Orang rose Figure 23 : Cristaux de corindon de Sahambano dhabitus, de taille et de couleur diffrents. Largeur des photos : 2cm. 19 III-2-2 Description microscopique (tude au MEB) Plusieurs chantillons de corindons de diffrentes couleurs ont t monts en sections polies. Ltude microscopique de ces cristaux nous a permis de caractriser et vrifier : - lhomognit chimique des cristaux par leur observation en lectrons rtrodiffuss : les cristaux observs ne prsentent pas de contraste chimique particulier, ils sont homognes. - ltat de fracturation des corindons : ils sont gnralement fortement fracturs et ils prsentent de nombreuses traces darrachements. - la prsence de cavits fluides : lobservation en 3D des cristaux na rvl aucune trace de cavits fluides. - la prsence dinclusions solides. Celles-ci sont frquentes et elles sont consignes dans le tableau 4. Sections polies Couleurs des cristaux Nature des inclusions solides Sp Pl FK Sil Barytine Zr Micas Cd Diaspore Qz S11 Marron-jaune-violet + + + + + S12 Bleu gris + S21 Violet fonc S22 Rose fonc + + + + S31 Rose-orang + + S32 Jaune-marron-orang + + + S41 Orange-ros + + + S42 Violine rose clair S51 Rose-orang S52 Rouge S1A Orang + + + S1B Vert de gris + + S2A Rouge S2B Rose Lgende : Sp=spinelle, Pl=plagioclase, FK=orthose, Sil=sillimanite, Zr =zircon, Cd=cordirite, Qz=quartz. Figure 24 : Corindons polychromes : A- prisme hexagonal prsentant une croissance en deux stades (cristal rose puis bleu) avec une zone de contact brutal ; B- 3 prismes hexagonaux avec un changement de couleur progressif; C- prisme hexagonal aplati prsentant une zonation de couleur suivant le pinacoide. Tableau 4 : Inclusions solides observes au MEB dans des corindons de diffrentes couleurs. A B C 20 Les inclusions solides peuvent se diviser en 3 catgories : - Les inclusions situes sur la bordure du cristal (figure 25). Ces inclusions font en fait partie de la gangue qui contient le corindon. Cette paragense est gnralement constitue de feldspath potassique, de plagioclase, de sillimanite, dun mlange doxyde (constitu de silice, dalumine et de fer) et de spinelle. Ces minraux de bordure sont identiques ceux rencontrs dans les lames minces de roches. - Les inclusions situes lintrieur des corindons. Il sagit du spinelle et du FK (figures 26 et 27). Ils sont parfois accompagns dautres minraux plus rares comme la cordirite, le mica, la sillimanite ou le quartz. Le quartz na pas cristallis en mme temps que le corindon car on peut apercevoir une fracture qui a aliment ce minral de faon plus tardif. On a galement rencontr des inclusions de forme globulaire comme le zircon ou la barytine (figures 28 et 29). La barytine ne se trouve que dans la section SAH1 et elle est accompagne de pyrite et dun mlange constitu doxyde de silice, dalumine et de fer. Certains zircons ont une taille suprieure 30 microns et ils ne prsentent pas de zonation. Cependant, un de ces zircons a prsent une croissance en deux tapes : une premire phase qui doit correspondre a un zircon hrit (au cur du cristal) et une deuxime phase, situe la priphrie du cristal, qui correspond une recristallisation dorigine mtamorphique. Entre les deux zones on distingue une aurole de dissolution qui est matrialise par la prsence de cavits. - Les inclusions de type remplissage. Dautres inclusions minrales comme le diaspore (AlOOH), sont observes uniquement sous forme de remplissage secondaire dans des fractures (figure 30). Ces fractures sont dues un rajustement du corindon basse temprature, lors de sa remonte vers la surface. III-2-3 Gochimie des corindons III-2-3-1: Lorigine de la couleur des corindons Le corindon (Al2O3) est incolore mais ces leucosaphirs sont rares dans la nature. Le plus souvent ils sont colors dans la gamme de couleur dcrite Sahambano qui apparat tre un gisement exceptionnel car tous les saphirs colors sont concentrs sur un mme site. La diversit de couleur est due la prsence dimpurets (lments chromophores) qui sont des lments de transition comme le Fe, Cr et Ti. Ces lments peuvent se substituer dans les sites octadriques en remplaant laluminium. Ils vont absorber une partie de la lumire visible (entre 400 et 700 nm) et laisser passer la lumire complmentaire. Ces longueurs donde seront responsables de la couleur de la gemme. Les valences des lments (Fe2+, Fe3+, Cr3+, V3+, Ti2+, Ti4+) jouent un rle important pour la coloration des cristaux (Annexe A). Dune manire gnrale, la coloration peut tre due un mcanisme appel transfert de charge (deux ions mtalliques spars par un atome doxygne vont changer un lectron) ou/et une substitution lAl3+. Dans le rubis, la couleur rouge est due au chrome qui se substitue aux atomes daluminium dans une proportion comprise entre 0,03 et 2% poids. La couleur bleue du saphir est due aux mcanismes de transfert de charge Fe2+-O-Ti4+. Le chrome est un lment en coordination octadrique et il est lorigine de nombreuses couleurs tels le pourpre, violet, le vert (avec le Ti3+), lorange brun-orang (avec le Fe3+), le rose-orang (padparadscha) et le rose. III-2-3-2: La gochimie des lments traces des corindons Une srie de 20 corindons colors monts en sections polies a t analys la microsonde lectronique. Chaque saphir a fait lobjet de plusieurs analyses (entre 3 et 10), suivant une ou des sections perpendiculaires aux bordures du cristal. Les analyses des diffrents saphirs sont reportes dans lannexe A-18. 21 FK Sil Sil Pl Corindon Spinelle Cd Micas FK Micas Sil Pyrite Cavit de dissolution Figure 25 : Inclusions de FK, plagioclase et sillimanite en bordure dun corindon (photo MEB). Figure 26 : Inclusions de spinelle, micas, quartz et cordirite au cur dun corindon (photo MEB). Corindon Figure 27 : Inclusion de sillimanite, FK et micas au cur dun corindon (photo MEB). Corindon Figure 30 : Fractures secondaires remplies de diaspore recoupant le corindon (Photo MEB). Figure 28 : Inclusion de barytine et de pyrite dans un corindon (photo MEB). Figure 29: Inclusion de zircon dans le corindon. Ce zircon prsente deux phases de croissance (photo MEB). Qz Diaspore Barytine Zircon hrit Zircon dorigine mtamorphique Fracture 22 Les analyses chimiques montrent de faibles variations entre le bord et le cur des cristaux. Les cristaux sont donc homognes. Le taux de substitution en lments traces est en moyenne gale 4000 ppm (0,4%). La valeur maximale de substitution est de 5500 ppm (couleur fuschia) et la valeur minimale de 1800 ppm (incolore). Les substituant majeurs en coordination octadrique sont le fer (4500 1730 ppm) et le chrome (2530 210 ppm). Ensuite, on distingue le gallium (240 54 ppm), le magnsium (140 50 ppm), et enfin des lments disparates comme le titane et le vanadium qui sont souvent en quantit infrieure la limite de dtection de lanalyse (tableau 1). Sur les chantillons analyss, les teneurs en chrome sont toujours infrieures celle du fer. Plusieurs diagrammes ont t raliss afin dtablir des corrlations entre la couleur des corindons et leurs chromophores. Le diagramme Cr2O3 en fonction de Fe2O3+Ga2O3+MgO permet de discriminer les diffrentes couleurs dfinies pour les saphirs de Sahambano (figure 31). La somme Fe2O3+Ga2O3+MgO est peu prs constante (2500 3500 ppm). La variation de la teneur en chrome est discriminante pour le passage dune couleur une autre. Les saphirs fuschia peuvent contenir jusqu 2500 ppm de chrome alors que les saphirs de couleurs bleus pastel incolores ont des teneurs en chrome infrieures 500 ppm. Entre ces deux extrmes, schelonne toute la gamme de couleur reprsente Sahambano qui est fonction de la variation de la teneur en Cr2O3 : fuschia> rouge> violac> rose> rose-orang> marron-jaune> violine rose clair> rose fonc> bleu >orange> vert de gris > vert-marron> lincolore> le bleu gris > le bleu clair. Ce critre chimique est remarquable. La teneur en TiO2 varie beaucoup en fonction des couleurs (de 20 200 ppm). Pour les couleurs reprsentes, c'est--dire celles dont la teneur en titane est suprieure la limite de dtection (20 ppm), on remarque que les couleurs rouges contiennent trs peu de titane linverse des verts de gris ou encore des violines roses clair (figure 32). Le titane pourrait donc aussi jouer un rle dans la coloration des corindons de Sahambano, mais il apparat moins discriminant que le chrome (vu les faibles concentrations mesures dans les cristaux). 00,050,10,150,20,250,30,350,40,450,50 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,175 0,2 0,225 0,25 0,275fuschiarougeViolet foncrose violacbleu violacrosrose foncrose-orangMarron-jaune-violetjaune-marron-violetvioline rose clairorangevert marronbleubleu clairbleu grisincoloreVert de gris Figure 31 : Diagramme Cr2O3 - Fe2O3+MgO+Ga2O3 (en ppm) des diffrentes couleurs de corindon. 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3000 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Fe 2O3+MgO+Ga2O3 (ppm) Cr2O3 (ppm) 23 00,050,10,150,20,250,30,350,40,450,50 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014 0,016 0,018 0,02fuschiarougeviolet foncRose violacbleu violacrosmarron-jaunatrevioline rose clairvert de grisvert marronbleubleu clairbleu gris III-2-4 Origine des chromophores dans les saphirs. Des analyses chimiques ont t ralises sur diffrents types de roches afin de pouvoir discuter sur lorigine des lments chimiques prsents dans les corindons (chapitre IV discussion). Le tableau 5, prsente le rsultat de ces analyses pour les lments majeurs (Al2O3, Fe2O3, TiO2, MgO) et pour les lments traces (Cr, Ga, Ni, Co). Roche Echantillon Elments majeurs (en % poids) Elments traces (en ppm) Stade de formation Al2O3 Fe2O3 TiO2 MgO Cr Ga Ni Co Gneiss feldspathique S13 S10 28,38 24,57 4,82 13,29 0,6 0,32 1,51 3,59 29,2 146 51,2 23,1 14,1 30,8 9,9 19,9 Protolithe initial Gneiss saphir-biotite-grenat S9 31,73 15,15 1,36 6,45 386 48,7 117 42,7 Minralisation saphir Biotitite saphir et grenat S11 18,07 26,46 2,85 6,36 93,8 41,8 69,6 67 Veinule tardive grenat-biotite et quartz S8 18,91 25,32 3,11 9,90 492 46,3 119 72 Veine tardive Fe 2 O3 (ppm) TiO2 (ppm) Figure 32 : Diagramme TiO2-Fe2O3 (en ppm) de diffrentes couleurs de corindon. 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tableau 5 : Analyse de quelques lments majeurs et mineurs obtenus respectivement par ICP - AES et ICP - MS de roches du gisement de Sahambano. Les chantillons analyss ne correspondent pas aux lames minces tudies mais des roches strictement identiques. Limite de dtection 24 III-2-5 Le padparadscha Cette varit de saphir a t dcrite pour la premire fois au Sri Lanka. Elle a ensuite t identifie en Tanzanie (placer de la valle dUmba) et Madagascar (placers). La couleur spcifique du saphir appel padparadscha est le rose-orang (Notari, 1997). Cette dfinition implique quil sagit dun ple rose plus ou moins additionn de jaune-orang. La couleur du padparadscha est due la prsence de Cr3+ du Cr2O3 en coordination octadrique, et de Fe3+ du Fe2O3 dans le cadre dun transfert de charge avec loxygne. La valeur conomique de cette varit de saphir est trs leve (jusqu 10 000 $/carats pour une pierre taille). De ce fait, aujourdhui de nombreux gisements utilisent cette appellation pour des pierres oranges ou pour dautres catgories de gemmes qui ne correspondent pas la dfinition Sri Lankaise des padparadschas. Dans son tude sur les padparadschas, Notari (1997) soulve le flou rgnant actuellement sur lappellation de cette varit de gemme. Il propose que le padparadscha soit une varit chromatique (rose additionn dorange) de saphir color et non gographique, mme si la rglementation ce sujet reste gographique (origine Sri Lankaise uniquement). Ses tudes montrent que les chromophores prsents dans le padparadscha sont le fer et le chrome dans des proportions variant de 0,04 0,8 % poids en remplacement dions Al3+ dans le rseau cristallin. Les variations des autres lments Ga2O3 et TiO2 sont trs variables pour ces diffrents gisements qui apparemment ne prsentent pas de domaines gochimiques distincts (Notari, 1997). Cependant, les rapports Cr2O3/Ga2O3 en fonction de Fe2O3/TiO2 utiliss par Sutherland et al. (1998) pour distinguer les suites de corindon dorigine gologique diffrente, met en vidence quil existe un domaine gochimique propre aux saphirs rose-orangs (Annexe B-19). Ce domaine peut se dfinir par un rapport Cr2O3/Ga2O3 compris entre 0,24 < Cr2O3/Ga2O3 < 17,5. Les donnes des saphirs rose-orangs et orangs de Sahambano, sinscrivent dans ce domaine et notamment ils occupent une partie du domaine des padparadschas de Madagascar (Peretti et Gunther, 2002). Ce diagramme montre galement que chaque type de saphir rose-orang varie en fonction du rapport Fe2O3/TiO2 (figure 33). 0,0010,010,111010010000,01 0,1 1 10 100 1000 10000MadagascarSri lankaSahambano rose-orangUmbaSahambano rosSahambano jaune-marronSahambano orange Figure 33 : Diagramme Fe2O3/TiO2 - Cr2O3/Ga2O3 de padparadscha de diffrentes origines et des saphirs rose orangs oranges de Sahambano. Cr 2O3/Ga2O3 Fe2O3/TiO2 17,5 0,24 25 Orang Sahambano Ros Sahambano Figure 34 : Spectres infrarouges de 5 padparadschas Sri Lankais (a-e) et de 2 saphirs de Sahambano de couleur ros et orang (modifi de Schmetzer et Schwarz, 2004). Longueur donde (nm) Une tude spectroscopique sur les saphirs ross orangs de Sahambano, a t ralise au laboratoire Gbelin Lucerne (Suisse). La comparaison des spectres (figure 34) raliss sur deux saphirs orang et ros de Sahambano avec ceux tablis par Schmetzer et Schwarz (2004) sur des padparadschas Sri Lankais (Annexe B-20), nous a permis de faire les remarques suivantes. 26 Les spectres infrarouges de padparadscha Sri Lankais (spectres a e), se caractrisent par une augmentation continue de labsorption des domaines du rouge (750 nm) au violet (350 nm). Avec une teneur en chrome croissante des chantillons a e, les pics de Cr3+ sindividualisent plus nettement (556, 410 ou 397 nm). Cependant, pour les chantillons jaune-orang (c et e), les bandes dabsorptions lies au Fe3+ (376 et 388 nm) prdominent sur celles du Cr3+. Pour des saphirs de couleur jaune, ces mmes bandes dabsorptions sont dues la prsence de dfauts dans la structure cristalline appels centres colors (Schmetzer et Schwarz, 2004). Ces dfauts peuvent se matrialiser par un manque ou un ajout supplmentaire dions. Or, labsence de pic au niveau des bandes dabsorptions des centres colors de couleur orange (OCC), indique que les OCC ne jouent aucun rle dans la coloration des padparadschas jaune-orang. Ils semblent donc que la couleur de ce type de padparadscha soit due en partie aux centres colors jaunes. Les spectres de saphirs de Sahambano prsentent les mmes caractristiques dabsorption que les spectres de padparadscha rose-orang Sri Lankais. Une augmentation de labsorption du rouge au violet et une absorption plus marque au niveau de Cr3+ et Fe3+. En effet, les saphirs ross prsentent un paulement vers 556 nm et une absorption bien marqu 397 nm, caractristiques des bandes dabsorptions du Cr3+. Les saphirs orangs prsentent eux, un paulement vers 556 nm (Cr3+) et un lger pic au niveau de 376 nm, caractristique dune des bandes dabsorptions du Fe3+. Ces observations sont en accord avec le fait que lorsque lon passe dune couleur rose orange, le rapport Fe2O3/Cr2O3 augmente (figure 31). IV- DISCUSSION Le gisement de Sahambano est situ dans des roches mtamorphiques constitues de gneiss feldspathique et de leptynite. Les corindons se rencontrent dans des zones lenticulaires au sein des gneiss feldspathiques et sont gnralement concentrs dans des lits de biotitites. Dans ces gneiss le quartz est absent ; il ne se retrouve que dans les leptynites situes dans la srie mtamorphique environnante. Les biotitites, gnralement parallles la foliation, tmoignent douvertures ou de fractures dans les gneiss feldspathiques qui ont permis la circulation dun fluide minralisateur. Lorigine des gneiss feldspathiques ne fait pas lobjet de cette tude mais il est possible que la feldspathisation soit le rsultat dune mtasomatose dveloppe lchelle rgionale, qui a eu pour effet la dissolution du quartz et le dveloppement de feldspath potassique. Par contre, les biotitites et les gneiss biotitiss grenat et saphir sont troitement associs une mtasomatose alcaline de type biotitisation qui sest dveloppe sur les gneiss feldspathiques. Comme la montr ltude ptrographique, le facis grenat, biotite et saphir sest form partir dun fluide mtasomatique une temprature denviron 700 +/- 50C et une pression de 4 5 kbar. Les veines biotite et grenat qui recoupent les gneiss feldspathiques, mais qui peuvent tre parfois concordantes la foliation mtamorphique, tmoignent dune reprise plus tardive de lactivit de la circulation fluide lchelle du gisement. Le fait que les micas soient appauvris en aluminium (figure 16) et que le quartz soit prsent dans ce type de veines tardives (figure 14), expliquerait en partie labsence de corindon dans ce type de facis. Le corindon tant exclusivement compos daluminium et doxygne, nous pouvons nous poser la question de savoir quelle est lorigine de cet aluminium. Cette question peut tre discute partir des analyses gochimiques ralises sur les gneiss feldspathiques qui reprsentent le protolithe de dpart des corindons (tableau 5). On peut alors constater que ces gneiss sont trs riches en Al2O3 (environ 25% poids) et peuvent donc constituer une source suffisante en aluminium pour le corindon. 27 En comparant ces gneiss feldspathiques aux roches affectes par la biotitisation mtasomatique (gneiss biotitiss saphir-biotitites et veines tardives biotite et grenat), on saperoit que laluminium varie peu dun facis un autre. Il en est de mme pour les lments comme le fer, le titane, le gallium ou le magnsium. Nous avons aussi vu auparavant que les saphirs colors de Sahambano taient chromifres. Les analyses gochimiques rvlent que les gneiss feldspathiques, contiennent jusqu 146 ppm de chrome ce qui est une teneur suffisante pour expliquer la formation des diffrents saphirs colors de Sahambano. Une premire hypothse pour la source des lments constitutifs du saphir serait par consquent de dire que le fluide mtasomatique a mobilis ces diffrents lments contenus dans le protolithe lors de linteraction fluide-gneiss feldspathique. Cette hypothse peut tre encore discute sur la base des analyses gochimiques obtenues sur les facis mtasomatiques qui prsentent des enrichissements notoires par rapport aux gneiss feldspathiques notamment en chrome (93,8 28 Ce domaine empite la fois sur les domaines mtamorphiques et basaltiques proposs par Sutherland et al. (2003). Il ne recoupe ni les pegmatites mtasomatiss, ni les gneiss du Vit-Nam. Il recoupe le domaine attribu aux corindons synitiques de Garba Tula (Tanzanie). Il apparat donc que les domaines mtamorphiques et magmatiques dfinis par Sutherland et al. (2003) sont applicables uniquement aux gisements de type basaltique australiens et thalandais. Sahambano dfinit ainsi un nouveau type de gisement : les gneiss biotitiss corindons. Concernant les padparadschas, nous avons vu que lappellation gemmologique et commerciale, est exclusivement rserve aux saphirs rose-orangs Sri Lankais et que lappellation padparadscha de Tanzanie ou de Madagascar est fortement controverse. Aujourdhui, lappellation padparadscha est donc problmatique puisque deux saphirs de mme couleur mais provenant de pays distinct doivent tre appels diffremment. Schmetzer et Schwarz (2004) proposent dutiliser la terminologie padparadscha pour des saphirs prsentant un spectre dabsorption caractris par les bandes dabsorption du Fe3+, du Cr3+, avec parfois la prsence de centres colors jaunes ou orangs. Les saphirs ross et orangs de Sahambano prsentent la plupart de ces caractristiques spectroscopiques. Par ailleurs, notre tude gochimique, a dmontr que tous les saphirs rose-orangs orangs ainsi que ceux de Sahambano, taient caractriss par un rapport Cr2O3/Ga2O3 compris entre 0,24 et 17,5 (figure 33). Cet intervalle gochimique pourrait constituer le nouveau paramtre gochimique pour la dfinition chimique du saphir dit padparadscha . Les saphirs rose-orangs de Sahambano qui rpondent en grande partie ces diffrents critres, pourraient tre ainsi appels saphirs de type padparadscha de Sahambano. Figure 35 : Diagramme Fe2O3/TiO2-Cr2O3/Ga2O3 de gisements primaires corindon de diffrentes origines gologiques et de Sahambano (modifi de Garnier et al., 2004). 29 CONCLUSION Les corindons du gisement de Sahambano ont une origine mtasomatique. Les gneiss ont t biotitiss la suite de circulation de fluides alcalins dans des structures tectoniques relies la zone de cisaillement majeure de Ranotsara. La paragense associe aux corindons de Sahambano est spinelle, feldspath potassique, grenat, biotite et sillimanite. Elle est le rsultat dune percolation mtasomatique des gneiss environ 700750C et 4-5 kbars. La prsence de musgravite dans les cipolins du gisement (minral rare contenant du bryllium), tmoigne de ces conditions mtasomatiques de haute temprature et de basse pression. La grande particularit de ce gisement rside dans la diversit des couleurs des corindons. Le taux de substitutions en lments traces dans les corindons est environ de 0,4% dont une grande majorit des lments est occup par le fer et le chrome. La diversit des couleurs observes Sahambano dpend directement du rapport de ces deux lments. Le chrome peut provenir du protolithe tout comme du fluide. Lencaissant gneissique, riche en alumine, a probablement fourni laluminium ncessaire la cristallisation de ces corindons. La forte concentration en cobalt et nickel des facis mtasomatiques indiquent une interaction du fluide avec des roches mafiques et ultramafiques avant de parvenir dans les gneiss. Les saphirs rose-orangs de Sahambano suscitent un intrt conomique important. Lappellation padparadscha de ces cristaux, permettrait une valorisation des saphirs de la mine nettement plus leve. Les critres permettant de distinguer les padparadschas restent encore aujourdhui purement gographique puisque cette appellation est exclusivement rserve aux saphirs rose-orangs Sri Lankais. Le fait de ne pas pouvoir appeler deux saphirs rose-orangs sous le mme nom, a donc suscit lintrt de raliser des tudes gemmologiques et certains critres (notamment spectroscopiques) sont dj tablis. Notre tude montre que les saphirs rose-orangs de type padparadscha se situent dans un domaine gochimique de rapport Cr2O3/Ga2O3 compris entre 0,17 et 24. Cet intervalle de valeur pourrait servir de critre chimique pour lappellation padparadscha . La prsence de saphirs de toutes les couleurs sur quelques centaines de m2, de minral rare comme la musgravite, de cristaux automorphes de corindons polychromes et probablement de saphirs rose-orangs de type padparadscha, constituent entre autre le caractre exceptionnel du gisement de Sahambano Ce type de gisement corindon a dj t dcrit en Inde, mais il ne la jamais t Madagascar. Dautres gisements de type mtasomatique doivent cependant exister Madagascar car beaucoup de rgions restent encore aujourdhui inexplores et les zones de cisaillements o sont signales des circulations fluides sont nombreuses. Le gisement de Zazafotsy, situ 50 km au nord de Sahambano, en est srement un exemple car les corindons sont contenus dans des biotitites rsultant de laltration mtasomatique de gneiss feldspathiques. Des tudes isotopiques sur les micas permettraient de dterminer lorigine du fluide minralisateur de ces deux gisements : crustale, mantlique ou de mlange. Les zircons trouvs en inclusion dans les corindons pourraient de plus, permettre de dater la formation des corindons et donc lpisode de circulation de ces fluides. Au sens large, lensemble de ces tudes permettrait une meilleure comprhension dune partie de lhistoire gologique complexe de Madagascar, savoir la circulation des fluides associes aux zones en extension lors de sa collision avec lAfrique il y a environ 550 Ma. 30 Rfrences bibliographiques DEVOUARD B., RAITH M., RAKOTONDRAZAFY R., EL-GHOZZI M., et NICOLLET C. (2002) Occurrence of musgravite in anorthite-corundum-spinel-sapphirine rocks (sakenites) from South Madagascar: evidence for a high-grade metasomatic event. 18th general meeting of the IMA, Edinburgh, Scotland. GARNIER V., OHNENSTETTER D., GIULIANI G., SCHWARZ D. (2004) Les gisements de corindon: classification et gense. Le Rgne Minral, 55, 7-47. HOLLAND T. et POWELL R. (1998) An internally consistant thermodynamic dataset for phases of petrological interest. Journal of Mtamorphic Gology, 16, 309. KIEFERT L. et SCHMETZER K. (1998) Distinction of Taaffeite and musgravite. J.Gemm., 26, 165-167. NICOLLET C. (1986) Saphirine et staurotide riche en magnsium et chrome dans les amphibolites et anorthosites corindon du Vohibory Sud, Madagascar. Bull. Minral., 109, 599-612. NICOLLET C. (1990) Crustal evolution of the granulites of Madagascar. In Granulites and Crustal Differentiation (eds.Vielzeuf D. and Vidal P.). Kluwer Academic publishers, 291-310. NOTARI F. (1997) Le saphir padparadscha. Revue de gemmologie AFG, 132, 24-27. PERETTI A., GUNTHER D. (2002) The color Enhancement of fancy sapphires with a new heat-treatement technique (part A): inducing color zoning by internal migration and formation of color center. GRS. Contribution to gemology, No1. PILI E. (1997) Distribution et transfert des fluides lchelle de la lithosphre continentale. Thse, universit de Lyon I. POUCHOU J.L. et PICHOIR F. (1991) Quantitative analysis of homogeneous or srtatified micro-volumes applying the model PAP. In: Electron probe quantitation (eds.Heinrich K.F.J.and Newbury D.E.). Plenum Press, New York, 31-75. RAKOTONDRAZAFY M.A.F (1995) La Hibonite du S.E. de Madagascar- caractre et modalits de formation dans les skarns a thorianite du facis granulite. Thse, universit dAntanarivo. SANTOSH M. et COLLINS A.S. (2003) Gemstone mineralization in the Palghat-Cauvery Shear zone system (Karur-Kangayam belt), Southern India. Gondwana Research, 6, No.4, 911-918. SCHMETZER K. et SCHWARZ D. (2004) The causes of colour in untreated, heat treated and diffusion treated orange and pinkish-orange sapphires a review. J.Gemm., 29, 149-182. SUTHERLAND F.L., SCHWARZ D., JOBBINS E.A., COENRAADS R.R. et WEBB G. (1998) Distinctive gem corundum suites from discrete basalt field: a comparative study of Barrington, Australia and West Pailin, Cambodia, gemfields. J.Gemm., 26, 65-85. 31 SUTHERLAND F.L., COENRAADS R.R., SCHWARZ D., RAYNOR L.R., BARRON B.J. et WEBB G.B., (2003) Al-rich in alluvial ruby and corundum-bearing xenoliths, Australian and SE Asian basalt fields. Mineralogical Magazine, 67, 717-732. TABLE DES MATIERES P. Rsum/Abstract 1 I - INTRODUCTION 2 II - MATERIEL ET METHODES II-1 : Le microscope optique 4 II-2 : Le Microscope Electronique Balayage (MEB) 4 II-3 : La microsonde lectronique 4 II-4 : La spectroscopie Raman 5 II-5 : La spectroscopie infrarouge 5 II-6 : Les analyses gochimiques de roches 5 III - RESULTATS III-1 : Etude ptrographique III-1-1 : Etude macroscopique 6 III-1-2 : Etude microscopique III-1-2-1 : Gneiss feldspathique corindon (MOII-9) 7 III-1-2-2 : Gneiss feldspathique biotite et corindon (127-4) 8 III-1-2-3 : Gneiss biotitiss (S3/S2) 9 III-1-2-4 : Biotitite minraux (SA2/ S15) 10 III-1-2-5 : Marbre minraux : cipolin (127-9) 11 III-1-2-6 : Veine biotite et grenat (S1/125-17) 12 III-1-3 : Analyse chimique des minraux III-1-3-1 : Les micas 13 III-1-3-2 : Les feldspaths 14 III-1-3-3 : Les grenats 15 III-1-3-4 : Les spinelles 15 III-1-3-5 : La musgravite 16 III-1-4 : Le gothermomtre grenat-biotite 17 III-2 Etude minralogique des corindons III-2-1 : Description macroscopique 18 III-2-2 : Description microscopique (tude MEB) 19 III-2-3 : Gochimie des corindons III-2-3-1 : Lorigine de la couleur dans les corindons 20 III-2-3-2 : La gochimie des lments traces des corindons 20 III-2-4 : Origine des lments chromophores dans les saphirs 23 III-2-5 : Le padparadscha 24 IV - DISCUSSION 26 32 CONCLUSION 29 Rfrences bibliographiques 30 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Carte topographique de Sahambano (1/200.000me). Les numros sont les secteurs de prlvement dchantillons. On peut observer la chane du Manivala qui constitue la bordure Est de la faille de Ranotsara et les grandes structures de dformation associes, orientes NNW/SSE. Figure 2 : Inclusion de sillimanite dans le grenat et le FK (Photo en lumire polarise, LPA). Figure 3 : Texture coronitique compose de saphirine et dun silicate dalumine dvelopp entre le spinelle et le FK (photo MEB). Figure 4 : Cristaux de corindon squelettique, de biotite et de FK (photo LPA). Figure 5 : Monocristal de corindon et de grenat dans une matrice feldspathique (photo LPA). Figure 6 : Raction coronitique de la sillimanite entre le spinelle et le feldspath (photo LPA). Figure 7 : Transformation partielle du spinelle en corindon (photo en lumire naturelle, LN). Figure 8 : Inclusion de spinelle dans du corindon (photo LN). Figure 9 : Raction entre le FK et le corindon avec apparition de spinelle et de micas (photo LN). Figure 10 : Inclusion de sillimanite et de biotite dans du grenat (photo LPA). Figure 11 : Cristallisation de biotite partir du FK (photo LN). Figure 12 : Raction coronitique entre la forstrite et la calcite (photo MEB). Figure 13 : Raction coronitique entre la calcite et le spinelle (photo MEB). Figure 14 : Cristaux de grenat, biotite et de quartz dans la lame 125-17(photo LPA). Figure 15 : Cristaux de corindons, spinelle, biotite et FK dans la lame S1 (photo LN). Figure 16 : Diagramme Al VI-XMg pour les micas. Figure 17 : Diagramme Al VI-Ti pour les micas. Figure 18: Diagramme Albite, Anorthite, Orthose des feldspaths. Figure 19 : Diagramme Pyrope, Almandin, Andradite des grenats. Figure 20 : Diagramme Spinelle, Hercynite, Gahnite des spinelles. Figure 21 : Spectre Raman de la musgravite de Sahambano. 33 Figure 22 : Diagramme Pression-temprature, tabli partir du gothermomtre Grenat-Biotite daprs la mthode de Holland et Powell (1998). Figure 23 : Cristaux de corindon de Sahambano dhabitus, de taille et de couleur diffrents. Largeur des photos : 2cm. Figure 24 : Corindons polychromes : A- prisme hexagonal prsentant une croissance en deux stades avec une zone de contact brutal ; B- 3 prismes hexagonaux avec un changement de couleur progressif; C- prisme hexagonal aplati prsentant une zonation de couleur suivant le pinacoide. Figure 25 : Inclusions de FK, plagioclase et sillimanite en bordure dun corindon (photo MEB). Figure 26 : Inclusions de spinelle, micas, quartz et cordirite au cur dun corindon (photo MEB). Figure 27 : Inclusion de sillimanite, FK et micas au cur dun corindon (photo MEB). Figure 28 : Inclusion de barytine et de pyrite dans un corindon (photo MEB). Figure 29 : Inclusion de zircon dans le corindon. Ce zircon prsente deux phases de croissance (photo MEB). Figure 30 : Fractures secondaires remplies de diaspore recoupant le corindon (photo MEB). Figure 31 : Diagramme Cr2O3- Fe2O3+MgO+Ga2O3 (en ppm) des diffrentes couleurs de corindon. Figure 32 : Diagramme TiO2-Fe2O3 (en ppm) de diffrentes couleurs de corindon. Figure 33 : Diagramme Fe2O3/TiO2 - Cr2O3/Ga2O3 de padparadscha de diffrentes origines et des saphirs rose orangs oranges de Sahambano. Figure 34 : Spectres infrarouges de 5 padparadschas Sri Lankais (a-e) et de 2 saphirs de Sahambano de couleur ros et orange (modifi de Schmetzer et Schwarz, 2004). Figure 35 : Diagramme Fe2O3/TiO2 - Cr2O3/Ga2O3 de gisements primaires corindon de diffrentes origines gologiques et de Sahambano (modifi de Garnier et al., 2004). LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Seuil de dtection des lments pour les corindons la microsonde lectronique. Tableau 2 : Prsentation macroscopique des chantillons tudis. Tableau 3 : Analyse microsonde lectronique dune musgravite du cipolin de Sahambano. Tableau 4 : Inclusions solides observes au MEB dans des corindons de diffrentes couleurs. 34 Tableau 5 : Analyse de quelques lments majeurs et mineurs obtenus respectivement par ICP - AES et ICP - MS de roches du gisement de Sahambano. Les chantillons analyss ne correspondent pas aux lames minces tudies mais des roches strictement identiques. UNIVERSIT PAUL CEZANNE - UNIVERSIT DE PROVENCE . COLE DOCTORALE SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT d'AIX-MARSEILLE Spcialit : Gosystmes Parcours : GOSCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT ANNEXE B CARACTERISATION PETROGRAPHIQUE ET MINERALOGIQUE DU GISEMENT A SAPHIR DE SAHAMBANO (MADAGASCAR) Par OFFANT Yohann Responsable de Stage : GIULIANI Gaston (IRD et CRPG/CNRS) Anne : 2004 2005. OHNENSTETTER Daniel (CRPG/CNRS) MARSHALL Dan (Simon Fraser University, Canada) 1 LISTE DES ANNEXES B Annexe 1 : Echantillon macroscopique S1 (veine tardive grenat et biotite). Annexe 2 : Echantillon macroscopique S2 (gneiss feldspathique bioite, grenat et corindon). Annexe 3 : Echantillon macroscopique S15 (biotitite grenat et saphir). Annexe 4 : Echantillon macroscopique 125-9 (cipolin). Annexe 5 : Spectre du silicate (argile) non identifi de la lame MOII (MEB). Annexe 6 : Formules structurales des saphirines. Annexe 7 : Inclusions minralogiques prsentes suivant les diffrents facis. Annexe 8 : Composition chimique en pourcentage de poids doxyde des micas. Annexe 9 : Formules structurales des micas. Annexe 10 : Composition chimique en pourcentage de poids doxyde des feldspaths. Annexe 11 : Formules structurales des feldspaths. Annexe 12 : Composition chimique en pourcentage de poids doxyde des grenats. Annexe 13 : Formules structurales des grenats. Annexe 14 : Composition chimique en pourcentage de poids doxyde des spinelles. Annexe 15 : Formules structurales des spinelles. Annexe 16 : Spectre Raman dune musgravite et dune taffite (Kiefert et Schmetzer, 1998). Annexe 17 : Rpartition des corindons issus dun cubage suivant des paramtres de taille, de couleur et de transparence. Annexe 18 : Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. Annexe 19 : Composition chimique en poids doxyde, de padparadscha de diffrentes origines (Notari, 1997 ; Peretti et Gunther, 2002). Annexe 20 : Photos de 4 padparadschas taills dorigines Sri lankais. Les couleurs varient de lorang au rose en passant par le jaune (Schmetzer K. et Schwarz D., 2004). 2 Annexe 3 : Echantillon macroscopique S15 (biotitite grenat et saphir) Biotitite Saphir Annexe 2 : Echantillon macroscopique S2 (Gneiss feldspathique biotite, grenat et corindon). Grenat Lit de biotite Lit feldspathique 1 cm Annexe 1 : Echantillon macroscopique S1 (veine tardive grenat et biotite). Grenat Biotite Gneiss Corindon Veine tardive 3 Annexe 4 : Echantillon macroscopique 125-9 (cipolin) Phlogopite Spinelle Marbre Feldspath Annexe 5 : Spectre du silicate ( Al et Fe) non identifi de la lame MOII (MEB). 4 MOII-2-1 MOII-2-2 MOII-5-3 Si 0,782 0,753 0,756 Al (IV) 0,218 0,247 0,244 Al (VI) 4,000 4,000 4,000 Cr3+ 0,000 0,000 0,001 Fe3+ 0,478 0,489 0,456 Mn 0,000 0,003 0,000 Mg 1,336 1,326 1,354 Ca 0,001 0,000 0,000 Na 0,001 0,007 0,002 K 0,000 0,000 0,002 Total 1,849 1,861 1,869 Total 6,849 6,861 6,869 Minraux htes FK Sp Co Sn Gt Ca Diopside Sil Cs Fp Bt Minraux en inclusion Feldspath (Fp) + + + + Spinelle (Sp) + + + + + + Biotite (Bt) + + + + + + + + + + + Sillimanite (Sil) + + + + + + + + + + + Corindon Squelettique (Cs) + Pertite (Pt) + Saphirine (Sn) + Forstrite + + Musgravite + Calcite (Ca) + Apatite + Phlogopite + Orthose (FK) + + + + + + + Grenat (Gt) + Dolomite + + + Lgende : + : Gneiss leptynitique grenat et corindon + : Marbres minraux (cipolin) + : Gneiss feldspathique biotite, grenat et corindon + : Veines secondaires biotites et grenat + : Gneiss biotitis grenat et corindon + : Biotitite grenat et corindon Annexe 7 : Inclusions minralogiques prsentes suivant les diffrents facis. Annexe 6 : Formules structurales des saphirines. 5 Label minral F Na2O MgO Al2O3 SiO2 Cl K2O CaO TiO2 V2O5 Cr2O3 MnO FeO ZnO BaO Total caractristique 127-4-3-6 phengite 0,11 0,48 0,48 35,89 45,61 0,00 10,38 0,01 0,20 0,05 0,00 0,11 1,84 0,00 0,15 95,31 127-4-3-7 phengite 0,11 0,44 0,28 36,50 44,65 0,01 10,50 0,07 0,06 0,05 0,00 0,00 1,36 0,00 0,06 94,09 127-4-6-2 biotite 0,00 0,16 10,02 16,21 35,37 0,21 9,85 0,00 6,15 0,22 0,01 0,00 18,24 0,00 0,06 96,49 127-4-7-3 biotite 0,00 0,15 9,81 16,97 34,79 0,24 9,68 0,02 6,47 0,19 0,00 0,00 19,93 0,05 0,35 98,65 en inclusion 127-4-7-4 biotite 0,00 0,14 9,62 16,90 35,24 0,28 9,65 0,00 6,30 0,00 0,00 0,10 18,71 0,06 0,25 97,25 sa2-1-3 micas 0,00 0,56 15,44 20,79 35,49 0,03 8,96 0,00 0,28 0,09 0,09 0,00 13,72 0,05 0,01 95,49 sa2-2-2 micas 0,00 0,31 14,57 20,04 35,44 0,07 10,01 0,00 1,28 0,00 0,00 0,05 14,69 0,05 0,10 96,61 sa2-2-3 micas 0,00 0,30 14,93 19,24 35,57 0,00 9,71 0,00 1,36 0,01 0,02 0,00 13,40 0,00 0,01 94,56 sa2-4-2 micas 0,00 0,88 15,11 19,90 35,64 0,24 9,72 0,02 1,20 0,07 0,00 0,04 12,95 0,26 0,12 96,14 sa2-8-1 micas 0,00 0,13 15,41 20,41 36,38 0,01 9,81 0,02 0,08 0,10 0,01 0,04 13,97 0,00 0,06 96,43 125-17-1-6 micas 0,00 0,09 13,86 15,25 36,76 0,36 9,70 0,02 5,25 0,10 0,00 0,00 13,97 0,03 0,39 95,79 125-17-1-7 micas 0,00 0,07 12,92 15,08 35,59 0,30 9,37 0,00 6,21 0,00 0,09 0,05 14,73 0,00 0,36 94,76 S2-1-4 micas 0,00 0,18 13,79 16,07 36,14 0,09 9,07 0,08 6,02 0,06 0,00 0,00 14,26 0,00 0,36 96,11 S2-2-6 micas 0,00 0,17 14,54 16,21 36,13 0,08 9,93 0,01 5,84 0,19 0,00 0,00 12,46 0,09 0,24 95,89 S3-2-3 micas 0,00 0,19 14,18 16,09 35,85 0,06 9,41 0,00 5,65 0,00 0,00 0,16 13,23 0,00 0,25 95,06 en inclusion S3-2-4 micas 0,00 0,25 14,14 16,48 35,89 0,05 9,92 0,00 5,52 0,05 0,05 0,00 14,90 0,00 0,13 97,39 S3-4-2 micas 0,00 0,16 14,60 16,70 36,46 0,02 8,70 0,07 5,53 0,04 0,00 0,00 12,55 0,02 0,16 95,02 en inclusion dans grenat S3-4-3 micas 0,00 0,43 14,03 16,38 35,79 0,06 8,53 0,06 5,59 0,16 0,00 0,09 13,50 0,06 0,21 94,89 en inclusion dans spinelle S3-6-2 micas 0,00 0,19 13,69 16,47 35,79 0,08 9,57 0,00 5,47 0,08 0,00 0,05 14,52 0,00 0,00 95,91 S3-6-3 micas 0,00 0,43 13,68 17,23 35,68 0,07 9,42 0,02 6,63 0,15 0,00 0,05 12,62 0,00 0,23 96,20 en inclusion dans grenat S1-1-3 micas 0,00 0,16 8,36 16,37 33,23 0,49 9,50 0,01 4,61 0,00 0,00 0,00 23,63 0,14 0,09 96,59 b36-4-2 micas 0,00 0,68 16,55 17,10 36,32 0,16 9,36 0,11 4,57 0,04 0,03 0,00 9,31 0,00 0,12 94,35 en inclusion dans spinelle 127-17 micas 1,331 0,121 12,99 14,93 36,03 0,317 9,413 0,025 6,22 0,281 0,093 0,043 13,94 0 0,22 96,04 S2-1 micas 2,29 0,146 13,81 15,64 35,76 0,089 9,849 0 6,108 0,268 0,053 0 12,3 0,035 0,058 96,47 S2-2 micas 1,387 0,098 15,2 15,64 36,59 0,067 9,635 0,076 5,961 0,248 0,053 0 11,86 0 0,051 96,9 Annexe 8 : Composition chimique en pourcentage poids doxydes des micas. 6 Si 6,101 6,038 5,355 5,203 5,298 5,239 5,232 5,317 5,263 5,333 5,494 5,397 5,494 5,560 5,543 5,459 5,357 Al IV 1,899 1,962 2,645 2,797 2,702 2,761 2,768 2,683 2,737 2,667 2,506 2,603 2,506 2,440 2,457 2,541 2,643 Al VI 3,758 3,855 0,247 0,193 0,292 0,855 0,717 0,707 0,727 0,859 0,180 0,092 0,141 0,233 0,170 0,125 0,165 Ti 0,020 0,006 0,700 0,728 0,712 0,032 0,143 0,152 0,133 0,009 0,590 0,708 0,711 0,629 0,690 0,709 0,671 Cr 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000 0,010 0,000 0,002 0,000 0,001 0,000 0,010 0,012 0,013 0,018 0,011 0,000 Fe2+ 0,206 0,154 2,309 2,492 2,352 1,694 1,813 1,675 1,600 1,712 1,746 1,868 1,829 1,767 1,793 1,766 1,768 Mn 0,013 0,000 0,000 0,000 0,012 0,000 0,006 0,000 0,005 0,005 0,000 0,006 0,000 0,000 0,000 0,006 0,000 Mg 0,096 0,055 2,261 2,188 2,157 3,397 3,205 3,328 3,327 3,367 3,089 2,920 2,836 2,923 2,840 2,935 3,047 Zn 0,000 0,000 0,000 0,006 0,007 0,006 0,006 0,000 0,028 0,000 0,003 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ni 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Oct 4,093 4,070 5,520 5,606 5,532 5,993 5,890 5,864 5,820 5,953 5,609 5,605 5,529 5,565 5,510 5,550 5,651 Ca 0,002 0,011 0,000 0,003 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,003 0,003 0,000 0,000 0,000 0,000 0,004 0,013 Ba 0,008 0,003 0,004 0,020 0,015 0,000 0,006 0,001 0,007 0,004 0,023 0,021 0,026 0,027 0,025 0,013 0,021 Na 0,124 0,116 0,047 0,043 0,040 0,159 0,088 0,087 0,253 0,037 0,026 0,020 0,029 0,026 0,049 0,036 0,052 K 1,772 1,812 1,902 1,846 1,851 1,687 1,885 1,852 1,831 1,834 1,850 1,812 1,792 1,727 1,773 1,819 1,716 Int 1,906 1,941 1,953 1,912 1,906 1,847 1,979 1,940 2,094 1,878 1,902 1,854 1,847 1,780 1,847 1,872 1,801 F 0,047 0,047 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,619 0,683 0,678 0,638 0,000 Cl 0,000 0,003 0,053 0,061 0,071 0,007 0,017 0,001 0,059 0,002 0,092 0,077 0,068 0,065 0,070 0,081 0,023 OH 3,953 3,950 3,947 3,939 3,929 3,993 3,983 3,999 3,941 3,998 3,907 3,923 3,313 3,252 3,252 3,281 3,977 Total 17,999 18,012 19,472 19,518 19,439 19,840 19,869 19,804 19,914 19,830 19,510 19,458 19,376 19,345 19,357 19,422 19,452 127-4- 3-6 127-4- 3-7 127-4- 6-2 127-4- 7-3 127-4- 7-4 sa2-1-3 sa2-2-2 sa2-2-3 sa2-4-2 sa2-8-1 125-17-1-6 125-17-1-7 125-17-1G 125-17-2G 125-17-3G 125-17-4G 127-17 Annexe 9 : Formules structurales des micas. 7 Si 5,354 5,398 5,411 5,356 5,284 5,387 5,346 5,328 5,257 5,188 5,362 5,342 5,293 5,298 5,270 5,338 Al IV 2,646 2,602 2,589 2,644 2,716 2,613 2,654 2,672 2,743 2,812 2,638 2,658 2,707 2,702 2,730 2,662 Al VI 0,184 0,180 0,136 0,189 0,144 0,296 0,230 0,216 0,249 0,201 0,337 0,608 0,580 0,637 0,582 0,575 Ti 0,651 0,693 0,663 0,635 0,611 0,615 0,627 0,612 0,734 0,541 0,507 0,410 0,425 0,416 0,422 0,444 Cr 0,000 0,006 0,006 0,000 0,006 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,000 0,006 0,007 0,006 0,001 Fe2+ 1,544 1,553 1,466 1,653 1,834 1,551 1,687 1,807 1,555 3,085 1,149 2,496 2,433 2,501 2,530 2,461 Mn 0,000 0,000 0,000 0,020 0,000 0,000 0,011 0,006 0,006 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Mg 3,213 3,106 3,352 3,157 3,103 3,217 3,125 3,038 3,006 1,945 3,642 2,150 2,228 2,080 2,155 2,173 Zn 0,010 0,004 0,000 0,000 0,000 0,002 0,006 0,000 0,000 0,017 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ni 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Oct 5,602 5,542 5,623 5,654 5,698 5,680 5,688 5,680 5,550 5,788 5,639 5,664 5,673 5,641 5,695 5,655 Ca 0,001 0,000 0,012 0,000 0,000 0,012 0,010 0,000 0,004 0,001 0,018 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ba 0,014 0,003 0,003 0,014 0,007 0,009 0,012 0,000 0,013 0,006 0,007 0,005 0,006 0,006 0,000 0,005 Na 0,048 0,043 0,028 0,055 0,071 0,046 0,124 0,054 0,122 0,048 0,194 0,067 0,070 0,065 0,071 0,065 K 1,877 1,896 1,818 1,793 1,863 1,640 1,625 1,818 1,770 1,892 1,764 1,825 1,843 1,866 1,836 1,811 Int 1,940 1,942 1,861 1,862 1,942 1,706 1,771 1,871 1,909 1,946 1,982 1,897 1,920 1,938 1,908 1,881 F 0,000 1,093 0,649 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,110 0,033 0,063 0,087 0,096 Cl 0,020 0,023 0,017 0,016 0,013 0,005 0,016 0,020 0,017 0,130 0,040 0,013 0,013 0,016 0,010 0,013 OH 3,979 2,884 3,335 3,984 3,986 3,995 3,984 3,979 3,983 3,870 3,960 3,878 3,954 3,921 3,903 3,891 Total 19,543 19,485 19,484 19,517 19,640 19,387 19,459 19,551 19,459 19,734 19,621 19,561 19,592 19,579 19,603 19,537 Annexe 9 (suite): Formules structurales des micas. S2-2-6 S2-1 S2-2 S3-2-3 S3-2-4 S3-4-2 S3-4-3 S3-6-2 S3-6-3 S1-1-3 b36-4-2 S15-1 S15-2 S15-3 S15-4 S15-5 8 Si 5,325 5,300 5,742 5,789 5,769 Al IV 2,675 2,700 2,258 2,211 2,231 Al VI 0,659 0,603 0,389 0,404 0,411 Ti 0,412 0,418 0,019 0,022 0,023 Cr 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Fe2+ 2,456 2,474 0,064 0,045 0,048 Mn 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Mg 2,114 2,184 5,482 5,441 5,431 Zn 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ni 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Oct 5,640 5,679 5,953 5,913 5,913 Ca 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ba 0,000 0,006 0,000 0,000 0,000 Na 0,068 0,079 0,116 0,116 0,122 K 1,844 1,811 1,809 1,820 1,825 Int 1,912 1,897 1,924 1,936 1,947 F 0,120 0,077 1,170 1,175 1,220 Cl 0,013 0,013 0,007 0,012 0,012 OH 3,867 3,910 2,823 2,813 2,768 Total 19,552 19,576 19,878 19,849 19,860 Annexe 9 (suite): Formules structurales des micas. S15-6 S15-7 127-9-1 127-9-2 127-9-3 9 Label minral F Na2O MgO Al2O3 SiO2 Cl K2O CaO TiO2 V2O5 Cr2O3 MnO FeO ZnO BaO Total caractristique MOII-1-6 FK 0,03 1,57 0,00 18,79 63,30 0,00 14,63 0,16 0,00 0,03 0,00 0,07 0,00 0,02 0,09 98,69 MOII-2-3 FK 0,13 1,49 0,02 18,35 62,15 0,01 13,66 0,14 0,00 0,10 0,00 0,05 0,74 0,00 0,11 96,93 MOII-2-4 FK 0,09 1,99 0,01 18,26 63,28 0,04 13,92 0,29 0,05 0,00 0,00 0,00 0,11 0,16 0,01 98,22 MOII-2-5 FK 0,00 1,71 0,09 17,83 62,15 0,02 12,70 0,08 0,00 0,00 0,00 0,07 0,21 0,00 0,22 95,08 MOII-2-6 FK 0,07 1,14 0,08 17,87 61,73 0,00 14,39 0,04 0,00 0,02 0,00 0,08 0,79 0,01 0,14 96,33 MOII-5-1 FK 0,11 2,47 0,00 18,70 64,24 0,01 13,18 0,31 0,00 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05 99,09 MOII-5-2 FK 0,05 1,48 0,00 18,50 63,71 0,00 14,77 0,14 0,00 0,02 0,00 0,00 0,10 0,10 0,25 99,11 127-4-3-1 FK 0,04 1,36 0,07 18,47 63,53 0,00 14,61 0,18 0,06 0,07 0,00 0,00 0,17 0,00 0,21 98,77 127-4-3-4 FK 0,01 1,42 0,00 18,43 63,83 0,00 14,39 0,14 0,04 0,00 0,00 0,00 0,12 0,00 0,14 98,52 127-4-3-5 FK 0,12 2,48 0,00 18,78 64,21 0,00 13,06 0,17 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 99,01 127-4-6-1 FK 0,14 2,90 0,00 19,02 64,62 0,00 12,49 0,27 0,07 0,00 0,00 0,06 0,03 0,00 0,30 99,92 en inclusion 127-4-7-1 Plagioclase 0,06 8,04 0,03 25,84 59,78 0,01 0,20 6,71 0,00 0,07 0,00 0,00 0,03 0,12 0,00 100,89 perthite 127-4-7-2 FK 0,05 2,06 0,00 18,76 63,26 0,02 13,84 0,21 0,05 0,00 0,00 0,03 0,18 0,00 0,09 98,54 sa2-2-1 FK 0,05 3,68 0,03 19,04 64,17 0,04 11,80 0,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,04 0,01 0,32 99,38 sa2-8-2 FK 0,10 2,94 0,00 18,78 64,76 0,00 12,51 0,18 0,00 0,00 0,03 0,01 0,03 0,01 0,25 99,61 S2-1-3 Plagioclase 0,15 7,16 0,00 25,83 57,39 0,02 0,40 7,93 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,03 0,03 98,93 S2-2-2 Plagioclase 0,01 7,16 0,00 26,14 58,39 0,00 0,39 7,90 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 100,13 S2-2-4 Plagioclase 0,09 7,21 0,02 25,90 58,28 0,00 0,34 8,34 0,02 0,00 0,00 0,00 0,12 0,16 0,00 100,47 S2-11-4 Plagioclase 0,01 6,96 0,00 26,42 57,53 0,00 0,45 8,09 0,00 0,00 0,00 0,01 0,18 0,27 0,05 99,98 S1-1-2 Plagioclase 0,28 3,01 0,01 18,37 61,12 0,02 11,69 0,07 0,00 0,07 0,00 0,00 0,16 0,00 0,32 95,12 2,954 2,962 2,958 2,974 2,991 2,964 2,976 2,974 2,972 2,982 2,976 2,967 2,650 2,958 2,958 2,979 2,606 2,614 2,609 2,590 2,954 2,619 2,955 0,000 0,000 0,000 0,002 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002 0,001 0,000 0,002 0,000 0,002 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 1,042 1,036 1,029 1,012 1,011 1,011 1,021 1,018 1,018 1,015 1,026 1,029 1,350 1,034 1,034 1,018 1,383 1,379 1,367 1,402 1,046 1,380 1,037 0,004 0,000 0,029 0,004 0,008 0,032 0,000 0,004 0,007 0,005 0,000 0,001 0,001 0,007 0,002 0,001 0,000 0,000 0,004 0,007 0,007 0,000 0,003 0,000 0,003 0,002 0,000 0,003 0,003 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002 0,000 0,001 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000 0,002 0,003 0,000 0,001 0,001 0,006 0,005 0,000 0,000 0,005 0,000 0,000 0,000 0,002 0,000 0,002 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 0,001 0,001 0,000 0,028 0,008 0,007 0,015 0,004 0,002 0,015 0,007 0,009 0,007 0,008 0,013 0,319 0,010 0,010 0,009 0,386 0,379 0,400 0,390 0,004 0,358 0,010 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002 0,002 0,000 0,004 0,003 0,001 0,005 0,004 0,003 0,003 0,005 0,000 0,002 0,006 0,005 0,000 0,002 0,000 0,001 0,006 0,000 0,006 0,264 0,143 0,138 0,181 0,160 0,106 0,222 0,134 0,123 0,128 0,223 0,258 0,691 0,186 0,329 0,263 0,631 0,622 0,626 0,607 0,282 0,656 0,246 0,724 0,874 0,830 0,835 0,780 0,881 0,779 0,879 0,871 0,858 0,772 0,731 0,011 0,826 0,694 0,734 0,023 0,022 0,019 0,026 0,721 0,008 0,776 Annexe 10: Composition chimique en pourcentage poids doxydes des feldspaths. Si Ti Al Fe3+ Mn Mg Ca Sr Ba Na K Rb MOII-1-5 MOII-1-6 MOII-2-3 MOII-2-4 MOII-2-5 MOII-2-6 MOII-5-1 MOII-5-2 127-4-3-1 127-4-3-4 127-4-3-5 127-4-6-1 127-4-7-1 127-4-7-2 sa2-2-1 sa2-8-2 S2-1-3 S2-2-2 S2-2-4 S2-11-4 S1-1-2 b36-1-1 b36-1-2 Annexe 11: Formules structurales des feldspaths. 10 Label minral F Na2O MgO Al2O3 SiO2 Cl K2O CaO TiO2 V2O5 Cr2O3 MnO FeO ZnO BaO Total MOII-3-2 grenat 0,00 0,02 12,68 22,37 39,03 0,01 0,02 0,93 0,04 0,00 0,00 0,26 25,63 0,00 0,12 101,12 MOII-3-5 grenat 0,00 0,00 12,79 22,36 39,01 0,02 0,03 0,83 0,00 0,00 0,00 0,51 25,39 0,08 0,00 101,03 MOII-3-6 grenat 0,00 0,06 12,99 23,08 39,72 0,00 0,00 0,76 0,00 0,06 0,00 0,36 25,23 0,00 0,01 102,27 MOII-3-7 grenat 0,00 0,02 13,20 22,86 39,61 0,00 0,02 0,98 0,05 0,06 0,00 0,44 25,34 0,00 0,03 102,63 sa2-4-3 grenat 0,00 0,05 7,35 21,77 37,92 0,02 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,83 33,11 0,00 0,00 101,95 125-17-1-5 grenat 0,00 0,03 6,77 22,19 38,17 0,00 0,02 2,07 0,10 0,00 0,00 0,72 32,79 0,00 0,00 102,85 S2-1-5 grenat 0,00 0,07 8,81 22,31 38,03 0,01 0,02 1,23 0,00 0,00 0,01 0,50 31,89 0,00 0,00 102,88 S2-2-5 grenat 0,00 0,02 8,63 22,63 38,27 0,03 0,00 1,16 0,00 0,00 0,00 0,33 32,13 0,11 0,05 103,37 S3-4-4 grenat 0,00 0,04 8,01 22,44 38,09 0,03 0,03 1,21 0,06 0,00 0,04 0,41 31,42 0,00 0,11 101,87 b36-4-1 grenat 0,00 0,00 10,05 22,12 38,27 0,00 0,00 1,17 0,05 0,06 0,00 0,44 28,53 0,01 0,00 100,70 125-17 grenat 0,219 0,074 6,86 21,55 37,8 0 0 2,17 0,078 0,009 0,072 0,573 30,58 0 0,06 100,1 S2 grenat 0,00 0,114 8,81 21,79 38,49 0,06 0,064 1,36 0,031 0,006 0,03 0,511 28,63 0 0,13 100 S2 grenat 0,024 0,024 8,83 21,74 38,67 0 0 1,25 0,038 0,017 0,003 0,501 29,28 0 0 100,4 Si 2,942 2,919 2,917 2,927 2,909 2,920 2,915 2,874 2,883 2,917 2,919 2,967 2,984 2,164 Al IV 0,058 0,081 0,083 0,073 0,091 0,080 0,085 0,126 0,117 0,083 0,081 0,033 0,016 0,836 somme 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 Al VI 1,946 1,890 1,888 1,931 1,887 1,896 1,913 1,860 1,892 1,942 1,907 1,960 1,975 1,715 Ti 0,003 0,002 0,000 0,000 0,003 0,000 0,005 0,000 0,000 0,003 0,003 0,005 0,002 0,001 Zr 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Cr 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 0,002 0,000 0,004 0,002 0,000 Fe3+ 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 0,144 Y 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 V3+ 0,004 0,000 0,000 0,004 0,004 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,004 0,001 0,000 0,001 somme 2,096 2,037 2,032 2,079 2,037 2,040 2,063 2,005 2,036 2,092 2,058 2,113 2,123 1,861 Fe2+ 1,428 1,416 1,393 1,417 1,361 1,947 1,934 1,750 1,800 1,880 1,655 1,948 1,821 0,253 Mn 0,022 0,017 0,032 0,022 0,028 0,054 0,047 0,032 0,021 0,026 0,028 0,038 0,034 0,024 Mg 1,416 1,413 1,426 1,427 1,445 0,844 0,771 0,992 0,969 0,915 1,142 0,803 1,018 1,814 Ca 0,078 0,075 0,066 0,060 0,077 0,075 0,170 0,100 0,093 0,099 0,096 0,183 0,113 0,075 somme 2,944 2,921 2,917 2,927 2,912 2,920 2,921 2,874 2,883 2,920 2,922 2,971 2,986 2,165 Total 8,041 7,958 7,949 8,006 7,949 7,959 7,983 7,878 7,920 8,012 7,980 8,085 8,109 7,027 Annexe 12 : Composition chimique en pourcentage poids doxydes des grenats. Annexe 13: Formules structurales des grenats. MOII-3-1 MOII-3-2 MOII-3-5 MOII-3-6 MOII-3-7 sa2-4-3 125-17-1-5 S2-1-5 S2-2-5 S3-4-4 b36-4-1 125-17 S2-A S2-B 11 Label minral F Na2O MgO Al2O3 SiO2 Cl K2O CaO TiO2 V2O5 Cr2O3 MnO FeO ZnO BaO Total MOII-3-8 spinelle 0,00 0,00 11,78 63,31 0,01 0,00 0,02 0,00 0,01 0,06 0,00 0,02 25,38 0,60 0,00 101,19 MOII-3-9 spinelle 0,00 0,01 11,86 63,60 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,09 25,76 0,08 0,02 101,43 MOII-5-5 spinelle 0,00 0,00 12,01 63,51 0,00 0,03 0,02 0,00 0,00 0,07 0,09 0,00 25,10 0,59 0,00 101,42 MOII-5-6 spinelle 0,00 0,04 12,03 62,43 0,00 0,02 0,03 0,00 0,01 0,00 0,03 0,00 25,11 0,60 0,00 100,30 sa2-1-1 spinelle 0,00 0,00 6,73 59,40 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 1,48 0,22 31,56 1,91 0,12 101,44 sa2-1-2 spinelle 0,00 0,16 6,45 58,85 0,00 0,04 0,00 0,01 0,00 0,02 1,45 0,02 32,57 2,22 0,11 101,92 sa2-4-4 spinelle 0,00 0,01 8,67 62,13 0,01 0,00 0,00 0,00 0,03 0,15 0,54 0,27 30,41 0,01 0,13 102,36 sa2-7-1 spinelle 0,00 0,06 4,24 56,57 0,02 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 1,49 0,20 38,33 1,72 0,00 102,65 S2-1-2 spinelle 0,00 0,04 9,23 60,89 0,06 0,04 0,00 0,03 0,01 0,12 0,85 0,00 29,09 0,79 0,00 101,14 S2-11-1 spinelle 0,00 0,09 8,99 61,33 0,01 0,03 0,04 0,01 0,07 0,11 0,30 0,00 28,29 0,68 0,03 99,98 S3-2-2 spinelle 0,00 0,01 7,40 60,93 0,01 0,00 0,00 0,00 0,02 0,13 0,30 0,14 31,80 0,28 0,00 101,01 S1-1-1 spinelle 0,00 0,02 2,70 54,99 0,01 0,00 0,00 0,00 0,01 0,11 0,07 0,20 39,57 3,11 0,00 100,80 127-9-1-2 spinelle 0,00 0,00 26,71 72,41 0,00 0,01 0,00 0,04 0,00 0,00 0,00 0,04 1,48 0,13 0,00 100,83 MOII-5-4 spinelle 0,00 0,01 12,15 63,85 0,00 0,00 0,01 0,00 0,02 0,02 0,06 0,12 24,05 0,92 0,00 101,21 S2-1 spinelle 0,114 0,114 9,071 59,81 0,056 0,017 0,031 0,035 0,005 0,129 0,916 0 26,9 0,956 0,113 98,61 Si 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,002 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Ti 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Al 1,965 1,967 1,964 1,954 1,923 1,908 1,954 1,857 1,935 1,967 1,956 1,860 2,018 2,016 1,975 Cr 0,000 0,000 0,002 0,001 0,032 0,032 0,011 0,033 0,018 0,006 0,006 0,002 0,000 0,000 0,001 Fe3+ 0,033 0,033 0,032 0,045 0,045 0,060 0,029 0,109 0,041 0,021 0,033 0,135 0,000 0,000 0,023 V 0,001 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,003 0,000 0,003 0,002 0,003 0,003 0,000 0,000 0,000 Fe2+ 0,526 0,532 0,519 0,512 0,681 0,690 0,650 0,784 0,615 0,623 0,691 0,814 0,029 0,028 0,505 Mn 0,000 0,002 0,000 0,000 0,005 0,000 0,006 0,005 0,000 0,000 0,003 0,005 0,001 0,001 0,003 Mg 0,462 0,464 0,470 0,476 0,276 0,265 0,345 0,176 0,371 0,365 0,301 0,115 0,941 0,946 0,475 Zn 0,012 0,002 0,011 0,012 0,039 0,045 0,000 0,035 0,016 0,014 0,006 0,066 0,002 0,002 0,018 Ni 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Total 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 2,991 2,992 3,000 Annexe 14 : Composition chimique en pourcentage poids doxydes des spinelles. MOII-3-8 MOII-3-9 MOII-5-5 MOII-5-6 sa2-1-1 sa2-1-2 sa2-4-4 sa2-7-1 S2-1-2 S2-11-1 S3-2-2 S1-1-1 127-9-1-2 127-9-2-1 MO-5-4 Annexe 15: Formules structurales des spinelles. 12 Annexe 16 : Spectre Raman dune musgravite et dune taffite (Kiefert et Schmetzer, 1998). Pour 100 kg de corindons tris 24 Kg de colors 75 Kg de pierreux (inexploitables) 5 Kg dont la dimension des cristaux est suprieure 8 mm 17,5 Kg dont la dimension des cristaux est comprise entre 5 et 8 mm Rpartition des couleurs : - 15% brun orang - 5% orang rose - 40% rose mauve - 5% mauve violet - 35% violet bleu 1,5 Kg dont la dimension des cristaux est infrieure 5 mm 1 Kg translucide et 50 g gemme. Annexe 17 : Rpartition des corindons issus dun cubage suivant des paramtres de taille, de couleur et de transparence. 13 S2'A-1 0,0099 98,47 0,0015 0,1484 0,2424 0,0095 98,89 Rouge 0,269 1,81 179,38 15,62 0,288 S2'A-2 0,0103 98,18 0,0019 0,1103 0,2666 0,0039 98,58 Rouge 0,296 2,68 155,75 28,28 0,310 S2'A-3 0,0117 98,21 0,0004 0,0048 0,1053 0,2306 0,0132 98,58 Rouge 0,256 2,43 639,92 7,98 0,281 S2'A-4 0,0058 97,94 0,0021 0,1042 0,1595 0,0105 98,22 Rouge 0,177 1,70 84,31 9,92 0,193 S2'A-5 0,0074 98,10 0,0023 0,1024 0,1506 0,0143 98,37 Rouge 0,167 1,63 72,68 7,16 0,189 S2'A-6 0,0098 98,39 0,0023 0,1072 0,2261 0,0137 98,75 Rouge 0,251 2,34 109,12 7,82 0,274 S2'A-7 0,0091 98,99 0,0037 0,1097 0,2082 0,0061 99,33 Rouge 0,231 2,11 62,46 17,98 0,246 S2'A-8 0,0071 99,33 0,0045 0,103 0,267 0,0143 99,72 Rouge 0,296 2,88 7,20 0,318 S52-1 0,0074 97,12 0,0068 0,0028 0,1485 0,2721 0,0124 97,57 Rouge 0,302 2,03 44,42 11,98 0,322 S52-2 0,0088 98,93 0,0037 0,1747 0,2719 0,0146 99,40 Rouge 0,302 1,73 11,97 0,325 S52-3 0,0087 99,02 0,002 0,1767 0,2713 0,0136 99,49 Rouge 0,301 1,70 12,99 0,323 S52-4 0,0076 98,55 0,1793 0,2726 0,0173 99,03 Rouge 0,303 1,69 10,36 0,327 S52-5 0,0069 98,43 0,0035 0,1973 0,2702 0,0143 98,92 Rouge 0,300 1,52 13,80 0,321 S52-6 0,007 98,66 0,0027 0,1959 0,2718 0,0148 99,15 Rouge 0,302 1,54 13,24 0,323 S52-7 0,0076 99,20 0,2082 0,2696 0,0219 99,71 Rouge 0,299 1,44 9,51 0,329 MO2-1 0,0086 101,16 0,0002 0,1556 0,2966 0,0206 101,64 Fuschia 0,329 2,12 1646,13 7,55 0,358 MO2-2 0,0098 99,64 0,0002 0,1324 0,2843 0,0164 100,08 Fuschia 0,316 2,38 1577,87 8,07 0,342 MO2-3 0,0097 100,79 0,2536 0,2916 0,0129 101,36 Fuschia 0,324 1,28 19,66 0,346 MO2-4 0,0087 100,26 0,0002 0,1474 0,2921 0,018 100,73 Fuschia 0,324 2,20 1621,16 8,19 0,351 S21-3 0,0095 99,95 0,1132 0,2683 0,0186 100,36 Violet fonc 0,298 2,63 6,09 0,326 S21-4 0,01 99,87 0,1124 0,2763 0,0114 100,28 Violet fonc 0,307 2,73 9,86 0,328 S21-5 0,0046 99,98 0,0037 0,1219 0,2755 0,0158 100,40 Violet fonc 0,306 2,51 82,65 7,72 0,326 S21-6 0,0089 99,04 0,1086 0,2802 0,0169 99,46 Violet fonc 0,311 2,86 6,43 0,337 S21-7 0,005 97,83 0,0046 0,1205 0,296 0,0165 98,27 Violet fonc 0,329 2,73 71,43 7,30 0,350 S21-8 0,0056 98,26 0,1283 0,2718 0,0164 98,69 Violet fonc 0,302 2,35 7,82 0,324 S21-9 0,0071 98,85 0,1184 0,2734 0,0144 99,26 Violet fonc 0,303 2,56 8,22 0,325 S21-10 0,0077 98,60 0,1036 0,2805 0,0132 99,01 Violet fonc 0,311 3,01 7,85 0,332 MO5-2 0,0113 97,73 0,0043 0,1339 0,3013 0,0149 98,19 Rose violac 0,334 2,50 77,78 8,99 0,361 MO5-4 0,0114 99,09 0,0081 0,0075 0,1401 0,3294 0,0215 99,61 Rose violac 0,366 2,61 45,14 6,52 0,399 MO7-1 0,0092 101,41 0,1078 0,2808 0,0107 101,82 Bleu violac 0,312 2,89 10,07 0,332 MO7-2 0,0101 100,38 0,0032 0,0052 0,1109 0,2831 0,0134 100,80 Bleu violac 0,314 2,83 98,20 8,28 0,338 MO7-3 0,0092 100,28 0,0052 0,1112 0,2887 0,0185 100,71 Bleu violac 0,320 2,88 61,63 6,01 0,348 MO9-1 0,0142 100,71 0,0115 0,0059 0,1155 0,3372 0,0218 101,21 ros+gangue 0,374 3,24 32,55 5,30 0,410 MO9-2 0,0075 100,29 0,003 0,116 0,2935 0,0108 100,72 ros+gangue 0,326 2,81 108,60 10,74 0,344 Section Ox%(Mg) Ox%(Al) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe) Ox%(Ga) Ox total Couleur Ox Fe2O3 Fe2O3/Cr203 Fe2O3/TiO2 Cr2O3/Ga2O3 Fe2O3+Ga+MgO Annexe 18: Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. 14 S2'B-1 0,0117 98,60 0,0109 0,1069 0,1805 0,0176 98,93 ros 0,200 1,87 18,38 6,07 0,230 S2'B-2 0,013 98,48 0,0091 0,1364 0,2482 0,0106 98,89 ros 0,276 2,02 30,27 12,87 0,299 S2'B-3 0,0082 98,33 0,0074 0,1375 0,2515 0,0148 98,75 ros 0,279 2,03 37,73 9,29 0,302 S2'B-4 0,0102 98,73 0,0092 0,1361 0,2352 0,0134 99,14 ros 0,261 1,92 28,38 10,16 0,285 S2'B-5 0,0112 98,53 0,0105 0,1317 0,1952 0,014 98,90 ros 0,217 1,65 20,64 9,41 0,242 MO1-1 0,0071 101,33 0,0002 0,0886 0,269 0,0134 101,71 Rose 0,299 3,37 1492,95 6,61 0,319 MO1-2 0,0148 98,00 0,0002 0,0889 0,2725 0,0124 98,39 Rose 0,302 3,40 1512,38 7,17 0,330 MO1-3 0,012 99,81 0,0059 0,1027 0,2766 0,0171 100,22 Rose 0,307 2,99 52,04 6,01 0,336 S22-1 0,0079 99,94 0,069 0,2692 0,0099 100,30 Rose fonc 0,299 4,33 6,97 0,317 S22-2 0,0077 100,40 0,0678 0,2654 0,0138 100,75 Rose fonc 0,295 4,35 4,91 0,316 S22-3 0,0065 100,62 0,0706 0,2713 0,0085 100,97 Rose fonc 0,301 4,27 8,31 0,316 S22-4 0,0088 100,49 0,0711 0,2604 0,018 100,85 Rose fonc 0,289 4,07 3,95 0,316 S22-10 0,0086 99,61 0,0684 0,273 0,0179 99,97 Rose fonc 0,303 4,43 3,82 0,330 S22-5 0,009 98,73 0,0706 0,2674 0,0112 99,09 Rose fonc 0,297 4,20 6,30 0,317 S22-6 0,0101 100,04 0,0693 0,2724 0,0158 100,40 Rose fonc 0,302 4,36 4,39 0,328 S22-7 0,012 99,15 0,009 0,0687 0,2608 0,015 99,52 Rose fonc 0,289 4,21 32,17 4,58 0,316 S22-8 0,0102 99,85 0,0682 0,2725 0,0135 100,22 Rose fonc 0,302 4,44 5,05 0,326 S22-9 0,0065 99,32 0,0699 0,27 0,0159 99,68 Rose fonc 0,300 4,29 4,40 0,322 S51-1 0,0074 97,73 0,1096 0,2669 0,0124 98,13 Rose-orang 0,296 2,70 8,84 0,316 S51-2 0,0079 98,05 0,1037 0,2556 0,016 98,44 Rose-orang 0,284 2,74 6,48 0,308 S51-3 0,0074 98,30 0,1071 0,2587 0,015 98,68 Rose-orang 0,287 2,68 7,14 0,310 S51-4 0,0071 96,99 0,1077 0,2614 0,0181 97,39 Rose-orang 0,290 2,69 5,95 0,315 S51-5 0,0057 97,56 0,1131 0,27 0,0178 97,97 Rose-orang 0,300 2,65 6,35 0,323 S51-6 0,0068 98,58 0,1053 0,2877 0,0154 98,99 Rose-orang 0,319 3,03 6,84 0,342 S51-7 0,0038 98,47 0,0037 0,0953 0,285 0,0154 98,87 Rose-orang 0,316 3,32 6,19 0,336 S31-3 0,0073 97,62 0,0787 0,2617 0,0198 97,98 Rose-orang 0,290 3,69 3,97 0,318 S31-4 0,0052 99,80 0,0859 0,2743 0,0147 100,18 Rose-orang 0,304 3,54 5,84 0,324 S31-5 0,0077 99,59 0,0852 0,228 0,0145 99,92 Rose-orang 0,253 2,97 5,88 0,275 S31-6 0,0062 100,03 0,0832 0,2644 0,019 100,40 Rose-orang 0,293 3,53 4,38 0,319 S31-7 0,0093 99,28 0,1024 0,2425 0,0169 99,65 Rose-orang 0,269 2,63 6,06 0,295 S31-8 0,0052 99,11 0,0988 0,2744 0,0175 99,51 Rose-orang 0,305 3,08 5,65 0,327 S31-1 0,0048 99,67 0,0888 0,2507 0,0179 100,03 Rose orang 0,278 3,13 4,96 0,301 S31-2 0,0052 99,96 0,0791 0,2646 0,0188 100,33 Rose orang 0,294 3,71 4,21 0,318 Section Ox%(Mg) Ox%(Al) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe) Ox%(Ga) Ox total Couleur Ox Fe2O3 Fe2O3/Cr203 Fe2O3/TiO2 Cr2O3/Ga2O3 Fe2O3+Ga+MgO Annexe 18 (suite): Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. 15 S41-1 0,0051 98,25 0,0811 0,2669 0,0164 98,62 Orang-rose 0,296 3,65 4,95 0,318 S41-2 0,0083 97,82 0,078 0,2668 0,0215 98,19 Orang-rose 0,296 3,80 3,63 0,326 S41-3 0,0078 97,74 0,0828 0,2657 0,0138 98,11 Orang-rose 0,295 3,56 6,00 0,317 S41-4 0,0076 98,73 0,079 0,2711 0,0196 99,11 Orang-rose 0,301 3,81 4,03 0,328 S41-5 0,006 97,33 0,0802 0,2678 0,0167 97,70 Orang-rose 0,297 3,71 4,80 0,320 S11-6 0,0087 99,10 0,0107 0,0097 0,0996 0,312 0,0142 99,56 Marron-jauntre-violet 0,346 3,48 32,37 7,01 0,369 S11-7 0,0091 99,69 0,0079 0,1011 0,3065 0,0127 100,12 Marron-jauntre-violet 0,340 3,37 43,07 7,96 0,362 S11-8 0,0117 99,41 0,0142 0,0063 0,094 0,3211 0,0123 99,87 Marron-jauntre-violet 0,356 3,79 25,10 7,64 0,380 S11-9 0,0198 99,76 0,0109 0,0066 0,0948 0,347 0,0147 100,25 Marron-jauntre-violet 0,385 4,06 35,34 6,45 0,420 S11-10 0,0103 99,38 0,012 0,0099 0,0935 0,315 0,0114 99,84 Marron-jauntre-violet 0,350 3,74 29,14 8,20 0,371 S11-11 0,011 100,19 0,0101 0,0987 0,2795 0,0128 100,60 Marron-jauntre-violet 0,310 3,14 30,72 7,71 0,334 S32-3 99,24 0,0847 0,2471 0,0163 99,59 jaune, marron, orang 0,274 3,24 5,20 0,291 S32-4 0,0041 99,29 0,0867 0,286 0,0166 99,68 jaune, marron, orang 0,317 3,66 5,22 0,338 S32-5 0,0072 99,79 0,0863 0,2541 0,0128 100,15 jaune, marron, orang 0,282 3,27 6,74 0,302 S32-6 0,005 98,51 0,0812 0,2685 0,0204 98,88 jaune, marron, orang 0,298 3,67 3,98 0,323 S32-1 0,0079 99,21 0,0778 0,2546 0,0099 99,56 jaune, marron, orang 0,283 3,63 7,86 0,300 S32-2 0,0062 100,73 0,083 0,2692 0,0168 101,10 jaune, marron, orang 0,299 3,60 4,94 0,322 S42-A 99,03 0,0835 0,2645 0,0179 99,39 Violine rose clair 0,294 3,52 4,66 0,311 S42-B 0,0062 99,81 0,0859 0,2634 0,0158 100,18 Violine rose clair 0,292 3,40 5,44 0,314 S42-1 0,0119 97,36 0,0141 0,0866 0,2617 0,0167 97,75 Violine rose clair 0,290 3,35 20,60 5,19 0,319 S42-2 0,0131 98,01 0,0187 0,0628 0,2543 0,0102 98,37 Violine rose clair 0,282 4,49 15,09 6,16 0,306 S42-3 0,0056 97,81 0,0698 0,2852 0,0126 98,18 Violine rose clair 0,317 4,54 5,54 0,335 S42-4 0,009 97,67 0,0882 0,2861 0,017 98,07 Violine rose clair 0,318 3,60 5,19 0,344 S42-5 0,0052 98,61 0,0761 0,2879 0,0155 98,99 Violine rose clair 0,320 4,20 4,91 0,340 S42-6 0,0053 97,42 0,0744 0,2792 0,014 97,79 Violine rose clair 0,310 4,17 5,31 0,329 S42-7 0,0067 98,41 0,0731 0,2776 0,0126 98,78 Violine rose clair 0,308 4,22 5,80 0,327 S42-8 0,0079 97,79 0,0723 0,2784 0,0163 98,17 Violine rose clair 0,309 4,27 4,44 0,333 MO4-1 0,0094 100,41 0,0002 0,0449 0,2529 0,0129 100,73 Orange 0,281 6,25 1403,60 3,48 0,303 MO4-2 0,007 100,13 0,0002 0,0465 0,2497 0,0215 100,45 Orange 0,277 5,96 1385,84 2,16 0,306 MO4-3 0,009 99,91 0,0002 0,0454 0,2536 0,0163 100,23 Orange 0,281 6,20 1407,48 2,79 0,307 MO4-4 0,0157 99,21 0,0002 0,0487 0,2484 0,0172 99,54 Orange 0,276 5,66 1378,62 2,83 0,309 Annexe 18 (suite) : Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. Section Ox%(Mg) Ox%(Al) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe) Ox%(Ga) Ox total Couleur Ox Fe2O3 Fe2O3/Cr203 Fe2O3/TiO2 Cr2O3/Ga2O3 Fe2O3+Ga+MgO 16 S1'A-1 0,0053 101,91 0,0005 0,0483 0,2026 0,0075 102,17 Orang 0,225 4,66 449,77 6,44 0,238 S1'A-2 0,0072 100,89 0,0487 0,2999 0,0089 101,26 Orang 0,333 6,84 5,47 0,349 S1'A-3 0,0072 99,90 0,0474 0,2844 0,0084 100,25 Orang 0,316 6,66 5,64 0,331 S1'A-4 0,0071 100,20 0,0497 0,2809 0,007 100,54 Orang 0,312 6,27 7,10 0,326 S1'A-5 0,0077 99,53 0,0458 0,2809 0,0109 99,88 Orang 0,312 6,81 4,20 0,330 S1'A-6 0,006 98,74 0,04 0,2865 0,0069 99,08 Orang 0,318 7,95 5,80 0,331 S1'A-7 0,009 99,24 0,0473 0,2721 0,0073 99,57 Orang 0,302 6,39 6,48 0,318 S1'A-8 0,0083 98,55 0,0515 0,2796 0,0091 98,90 Orang 0,310 6,03 5,66 0,328 S1'A-9 0,0071 98,32 0,01 0,1685 98,51 Orang 0,187 18,70 0,194 S1'A-12 0,0107 97,41 0,0504 0,2843 0,0097 97,77 Orang 0,316 6,26 5,20 0,336 S1'B-1 0,0099 98,00 0,0162 0,0069 0,0396 0,302 0,0158 98,39 Vert de gris 0,335 8,47 20,69 2,51 0,361 S1'B-3 0,0125 97,16 0,0136 0,0419 0,3096 0,012 97,55 Vert de gris 0,344 8,20 25,27 3,49 0,368 S1'B-1 0,0111 98,37 0,014 0,0394 0,2981 0,009 98,74 Vert de gris 0,331 8,40 23,64 4,38 0,351 S1'B-2 0,0096 98,71 0,0119 0,0409 0,3076 0,0201 99,10 Vert de gris 0,341 8,35 28,69 2,03 0,371 S1'B-3 0,013 97,65 0,0127 0,0417 0,3115 0,0182 98,05 Vert de gris 0,346 8,29 27,23 2,29 0,377 S1'B-4 0,0119 98,18 0,0142 0,0401 0,3077 0,0123 98,57 Vert de gris 0,342 8,52 24,05 3,26 0,366 S1'B-5 0,0124 97,81 0,0162 0,04 0,2824 0,0173 98,18 Vert de gris 0,313 7,84 19,35 2,31 0,343 S1'B-6 0,0132 98,07 0,0131 0,0398 0,2729 0,0121 98,42 Vert de gris 0,303 7,61 23,12 3,29 0,328 S1'B-7 0,0135 98,67 0,0139 0,0429 0,289 0,0095 99,04 Vert de gris 0,321 7,48 23,08 4,52 0,344 S1'B-8 0,012 98,15 0,0184 0,0412 0,2797 0,0111 98,51 Vert de gris 0,310 7,54 16,87 3,71 0,334 LO4-1 0,02 100,75 0,0281 0,0046 0,033 0,2936 0,0128 101,14 Vert marron 0,326 9,88 11,60 2,58 0,359 LO4-2 0,0141 100,99 0,0147 0,004 0,0225 0,3119 0,0123 101,37 Vert marron 0,346 15,39 23,55 1,83 0,373 LO4-3 0,0167 100,93 0,0245 0,0274 0,2891 101,29 Vert marron 0,321 11,71 13,10 0,338 LO4-4 0,0179 100,72 0,0207 0,0282 0,2916 101,08 Vert marron 0,324 11,48 15,64 0,342 S7-1 0,013 98,08 0,0138 0,0068 0,0579 0,306 0,0162 98,50 Bleu 0,340 5,87 24,61 3,57 0,369 S7-2 0,0097 97,70 0,0115 0,0668 0,3063 0,0149 98,11 Bleu 0,340 5,09 29,56 4,48 0,365 S7-3 0,0095 98,25 0,0094 0,0617 0,3023 0,005 98,63 Bleu 0,336 5,44 35,70 12,34 0,350 S7-4 0,0117 97,88 0,014 0,0565 0,3025 0,0144 98,28 Bleu 0,336 5,94 23,98 3,92 0,362 S7-5 0,0094 98,62 0,0117 0,0046 0,066 0,2971 0,0087 99,02 Bleu 0,330 5,00 28,19 7,59 0,348 S7-6 0,011 98,71 0,0103 0,0599 0,2974 0,0156 99,11 Bleu 0,330 5,51 32,05 3,84 0,357 S7-7 0,0133 99,36 0,0126 0,0056 0,0591 0,3008 0,0127 99,76 Bleu 0,334 5,65 26,50 4,65 0,360 S7-8 0,0115 97,75 0,0162 0,0053 0,0567 0,301 0,0131 98,16 Bleu 0,334 5,89 20,62 4,33 0,359 127-4-4 0,0103 100,65 0,0116 0,0039 0,3645 0,0242 101,07 bleu clair 0,405 103,74 34,88 0,16 0,439 Annexe 18 (suite): Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. Section Ox%(Mg) Ox%(Al) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe) Ox%(Ga) Ox total Couleur Ox Fe2O3 Fe2O3/Cr203 Fe2O3/TiO2 Cr2O3/Ga2O3 Fe2O3+Ga+MgO 17 127-4-1 0,0147 99,74 0,0118 0,0082 0,005 0,379 0,0199 100,18 bleu clair 0,421 84,14 35,65 0,25 0,455 127-4-2 0,01 99,52 0,0026 0,0136 0,0087 0,4049 0,0123 99,97 bleu clair 0,449 51,66 172,86 0,71 0,472 127-4-3 0,0106 100,54 0,0144 0,0054 0,0019 0,3705 0,0156 100,96 bleu clair 0,411 216,45 28,56 0,12 0,437 S12-1 0,0053 99,89 0,0036 0,0251 0,2884 0,0118 100,23 Bleu gris 0,320 12,75 88,92 2,13 0,337 S12-2 0,0058 99,70 0,0074 0,0258 0,2884 0,015 100,04 Bleu gris 0,320 12,41 43,26 1,72 0,341 S11-4 0,0102 99,37 0,0085 0,0084 0,0973 0,3039 0,015 99,81 Bleu gris 0,337 3,47 39,69 6,49 0,363 S11-5 0,009 99,41 0,0112 0,0087 0,0957 0,2934 0,0148 99,85 Bleu gris 0,326 3,40 29,08 6,47 0,349 S12-3 0,0064 99,05 0,0085 0,0278 0,2942 0,0122 99,40 Bleu gris 0,327 11,75 38,42 2,28 0,345 S12-4 0,0071 100,07 0,0047 0,0262 0,2896 0,0148 100,41 Bleu gris 0,321 12,27 68,39 1,77 0,343 S12-5 0,008 99,55 0,0045 0,0273 0,2913 0,0122 99,89 Bleu gris 0,323 11,84 71,85 2,24 0,344 S12-6 0,0113 99,33 0,0059 0,026 0,2918 0,0076 99,67 Bleu gris 0,324 12,46 54,90 3,42 0,343 S12-7 0,0084 99,09 0,0036 0,0255 0,287 0,0129 99,43 Bleu gris 0,319 12,49 88,49 1,98 0,340 S12-8 0,0064 98,86 0,0046 0,0268 0,291 0,0121 99,20 Bleu gris 0,323 12,05 70,22 2,21 0,342 BE1-1 0,0052 100,76 0,0002 0,0159 0,021 0,2187 0,0245 101,04 gris bleu 0,243 11,56 1213,79 0,86 0,272 BE1-2 0,0107 101,07 0,0052 0,0099 0,0218 0,3154 0,017 101,45 gris bleu 0,350 16,06 67,33 1,28 0,378 BE1-3 0,0045 100,19 0,002 0,0184 0,0215 0,2295 0,0218 100,49 gris bleu 0,255 11,85 127,37 0,99 0,281 S6-1 0,0117 97,19 0,0091 0,0303 0,2712 0,02 97,54 Incolore 0,301 9,94 33,08 1,52 0,333 S6-2 0,0112 97,37 0,0098 0,0291 0,2688 0,0182 97,70 Incolore 0,298 10,25 30,45 1,60 0,328 S6-3 0,0122 98,00 0,0106 0,0267 0,2541 0,019 98,32 Incolore 0,282 10,56 26,61 1,41 0,313 S6-4 0,0109 96,33 0,014 0,0307 0,245 0,0144 96,65 Incolore 0,272 8,86 19,43 2,13 0,297 S6-5 0,0091 98,76 0,0074 0,0251 0,1557 0,0076 98,96 Incolore 0,173 6,89 23,36 3,30 0,190 Annexe 18 (suite) : Composition chimique en poids doxyde, de section de diffrentes couleurs de corindons provenant de Sahambano. Section Ox%(Mg) Ox%(Al) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe) Ox%(Ga) Ox total Couleur Ox Fe2O3 Fe2O3/Cr203 Fe2O3/TiO2 Cr2O3/Ga2O3 Fe2O3+Ga+MgO 18 Origine Ox%(Mg) Ox%(Ti) Ox%(V) Ox%(Cr) Ox%(Fe2O3) Ox%(Ga) Sri lanka 0,0075 0,0075 0,01 0,01 0,0525 0,01 Sri lanka 0,018 0,016 0,006 0,046 0,008 0,006 Sri lanka 0,002 0,01 0,004 0,026 0,01 0,018 Sri lanka 0,004 0,018 0,01 0,01 0,086 0,016 Sri lanka 0,005 0,05 0,015 0,0125 0,0605 0,0375 Sri lanka 0,0125 0,045 0,0175 0,015 0,0675 0,005 Sri lanka 0,006 0,006 0,002 0,036 0,036 0,026 Sri lanka 0,0075 0,0075 0,005 0,01 0,045 0,01 Sri lanka 0,0175 0,015 0,0175 0,0125 0,04 0,0125 Sri lanka 0,005 0,005 0,0025 0,0075 0,105 0,0175 Sri lanka 0,0125 0,0125 0,0125 0,0175 0,0575 0,01 Sri lanka 0,0325 0,005 0,005 0,0275 0,07 0 Umba 0,01 0,0133 0,0267 0,0133 0,7367 0,0556 Umba 0,0025 0,03 0,005 0,06 0,9225 0,0125 Umba 0,015 0,275 0,005 0,04 1,0175 0,015 Madagascar 0,04 0,193 0,703 0,011 Madagascar 0,076 0,11 0,692 0,013 Madagascar 0,021 0,097 1,112 0,028 Madagascar 0,014 0,124 0,88 0,024 Annexe 19: Composition chimique en poids doxyde, de padparadscha de diffrentes origines (Notari, 1997 ; Peretti et Gunther, 2002). 19 Annexe 20 : Photos de 4 padparadschas taills dorigines Sri Lankaise. Les couleurs varient de lorang au rose en passant par le jaune (Schmetzer et Schwarz., 2004). SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES GISEMENTS ET INDICES A CORINDONS MALGACHES INTRODUCTION Le premier inventaire des indices corindons malgaches a t ralis par Lacroix au dbut du XXme sicle (Lacroix, 1922). Les gisements conomiques sont exploits depuis les annes 80, notamment dans le sud de lle. Cependant, la plupart de ces gisements sont exploits de faon artisanale et aujourdhui seulement quelques uns sont conomiques. Il y a tout dabord ceux dont la teneur est insuffisante pour ouvrir une concession minire. Il y a aussi ceux dont la qualit est insuffisante pour tre rentable mme des fins industrielles. Ensuite, dans le cas des gisements primaires, seule la partie latritique (situ la surface du gisement) est exploitable car la roche mre est parfois trop dure pour tre dcape (cas des gisements associs aux basaltes alcalins). Certains exploitants utilisent des explosifs, mais les ondes de choc abment de faon considrable les cristaux. Enfin, dans un des pays les plus pauvres au monde, peu de gens peuvent se permettre dinvestir dans une exploitation mcanise. Lexploitation seffectue par ramassage la pelle et la pioche ou la bate comme le ralisent les garimpeiros au Brsil ou les guaqueiros en Colombie. Les gisements mcaniss sont gnralement des placers exploits par des entreprises multinationales comme IGM (Isalo Gems Madagascar), et les moyens techniques utiliss (pelles mcaniques, camions, laverie) permettent une assez bonne rentabilit (Garnier, 2000). Les publications sur les corindons malgaches, sont peu abondantes. Les trois volumes publis sur la minralogie de Madagascar dAlfred Lacroix (1922), repris en partie par Besairie (1966) sont encore aujourdhui une rfrence incontestable dans le domaine de la localisation et de la description des indices corindon. Au cours des dix dernires annes, les tudes gemmologiques des rubis et des saphirs malgaches ont pris le pas sur les tudes gologiques (Rakotondrazafy et al., 1995; Kiefert et al., 1996; Schwarz et al., 1996) grce entre autres lutilisation de nouveaux quipements lourds comme la sonde ionique ou lutilisation dquipements plus classiques comme la cathodoluminescence ou la spectroscopie infrarouge qui ont permis de mieux caractriser les cristaux de corindons et leur type de gisement. Dans cette synthse bibliographique, il est question de runir toutes les informations gologiques et minralogiques concernant les indices et gisements de corindons afin de proposer une classification typologique. Cependant, il sagit dun exercice difficile car les descriptions ralises par Lacroix au dbut du XXme sicle concernent principalement des indices, sans intrt conomique, suivant une nomenclature gologique parfois obsolte (saknite, lamboanite,) et une dnomination gographique aujourdhui parfois transforme. Malgr tout, la description remarquable des paragnses associes aux corindons et les phnomnes mtasomatiques qui ont affects leur roche hte, nous permettent de restituer ces indices dans la typologie dfinie pour les gisements de corindon par Garnier et al., 2004. Par contre, les gisements exploits depuis la fin du XXme sicle sont bien localiss et, sont pour la majorit conomiques. Par ailleurs certains de ces gisements correspondent des types gologiques qui navaient pas t dcrits par Lacroix. Pour ces diffrentes raisons, il nous est apparu ncessaire de distinguer les types de gisements corindons malgaches connus et exploits actuellement, des gisements potentiels corindon dcrits entre autres par Lacroix. 1 I - GENERALITES SUR LES CORINDONS Le corindon est un oxyde daluminium, de formule : Al2O3. Il cristallise dans le systme rhombodrique, de groupe spatial R3c. Sa structure est constitue dun empilement de couches dioctadriques o laluminium est situ au centre dun octadre de coordination form par six ions oxygne. Cet assemblage atomique explique la duret leve du corindon, qui est de 9 sur lchelle de Mohs. Cette duret leve et donc durabilit, permet aux cristaux de corindon lorsquils sont gemmes, de pouvoir tre taills et utiliss en joaillerie : on parle alors de saphir pour une couleur bleue, de rubis pour une couleur rouge et de saphirs colors pour toutes les autres couleurs. Les cristaux automorphes de corindons peuvent dvelopper des faces correspondant sept formes cristallines gnrales : le pinacode, le rhombodre, le scalnodre ditrigonal, les deux prismes hexagonaux, le prisme dihexagonal et la dipyramide hexagonale (Hughes, 1997). La combinaison de tous ces types dhabitus peut produire dautres formes de cristaux plus complexes. Gnralement, les rubis se prsentent sous la forme de prismes tabulaires dont les angles sont tronqus par les faces dun rhombodre. Les cristaux de saphirs ont souvent un aspect en tonnelet. La coloration des corindons est galement trs varie. Les cristaux peuvent prendre une couleur rouge, bleue, rose, violet, marron, jaune, gris, vert et brun. Lorigine de ces colorations est due la prsence de divers ions mtalliques prsents dans le rseau cristallin du corindon (Fritsch et Rossman, 1999). Ces ions qui peuvent possder diffrentes valences (Fe3+, Fe2+, Cr3+, Ti4+, Ti3+, V3+, Y5+, Ga3+), substituent laluminium dans le site octadrique de la structure. La prsence de chrome (et de vanadium) dans les rubis, va par exemple caractriser la couleur rouge des cristaux. Les ions fer et titane vont eux, apporter une couleur plutt proche du bleu et caractriser le saphir. Ces couleurs sont dues des changes dlectrons entre ions (transfert de charge) ou des sauts dlectrons entre des niveaux nergtiquement diffrents. Ainsi, chaque lment va apporter une teinte qui lui est propre par substitution ionique. Mais la couleur restitue par ces ions va aussi dpendre de la configuration atomique qui entoure cet lment. En effet, pour le rubis, le chrome donne une couleur rouge, et pour lmeraude une couleur verte (Fritsch et Rossman, 1999). Ceci est d des variations dnergies des liaisons Cr-O chez lmeraude et le rubis. En conclusion, la couleur des corindons dpend la fois de la nature des lments de substitutions qui influencent la couleur (appels galement chromophores) et de linfluence des atomes voisins sur ces lments. La couleur est un des critres importants dans lvaluation dune pierre taille. Pour le corindon, une des plus recherche est la varit dite padparadscha qui signifie en cingalais fleur de lotus . La couleur de cette varit est rose-orang. Un cristal taill de type padparadscha denviron 1 carat (0,2 grammes) peut valoir jusqu 10000 $ (Genis, 2005). Cependant dautres critres sont prendre en compte dans la valeur marchande dune pierre gemme : sa transparence, la prsence ou non dinclusions (qui peuvent fragiliser la pierre lors de sa taille), son poids (en carats), ou encore certains phnomnes optiques naturels, peuvent influencer fortement le prix dune gemme. On peut par exemple citer le phnomne dastrisme (toile six branches) du des inclusions pigniques de rutile ou dhmatite orientes paralllement au pinacoide {0001} (Cesbron et al., 2002). Le corindon peut aussi tre macl et donc prsenter deux toiles sur un mme cristal. Ou encore leffet de chatoyance il de chat grce aux inclusions de lpidocrocite en plaquettes ou de rutile-hmatite rparties dans une seule direction. Lorsque le corindon est de mauvaise qualit ou tout simplement pierreux, il peut aussi tre destin des fins industrielles. En effet, il prsente certaines proprits quil peut tre intressant dexploiter. 2 Les corindons possdent entre autres : une forte rsistance au choc thermique, aux tempratures leves et la charge. Mais aussi une faible porosit, une grande surface spcifique, une forte duret et ils sont chimiquement inertes. Ainsi, ils sont utiliss classiquement comme abrasifs, matriaux rfractaires, pour la fabrication de la porcelaine et la cramique, pour des applications lectroniques et lectriques, comme isolants, pour les bougies dallumage, lindustrie du verre et en mtallurgie. La raret et le prix lev des gemmes de haute qualit ainsi que les nombreux domaines dutilisations industrielles, ont fait que les hommes ont essay de synthtiser les corindons. Pour cela, plusieurs types de synthse ont t inventes et amliores au cours du XXme sicle. La mthode la plus utilise est le procd Verneuil (Brice, 1986). Il consiste fondre de la poudre dalumine dans une source de chaleur et faire cristalliser un film de bain fondu sur la surface dun germe monocristallin, qui est abaiss progressivement mesure que le cristal crot. Une autre technique est celle du tirage Czochralski (Brice, 1986). Ici, on amne un germe en contact avec un bain dalumine. Lorsquil commence fondre, on tire le cristal de faon faire crotre un col toujours en restant en contact avec le bain. Un systme de refroidissement adapt permet dobtenir le diamtre du cristal dsir durant toute la dure du tirage. On peut aussi citer la mthode hydrothermale qui va dissoudre de la poudre dalumine dans un fluide alcalin et cristalliser le corindon dans un autoclave dont la temprature est suprieure dans sa partie basse (Butcher et White, 1964). Les fluides saturs en alumine montent vers la partie haute de lautoclave o ils se refroidissent et prcipitent sur des germes disposs cet endroit. Dans la nature, la raret des corindons peut sexpliquer par les conditions gologiques particulires qui doivent tre runies, pour permettre leur formation. Il faut pour cela, un milieu contenant de laluminium, appauvri en silice et des conditions de pression et de temprature appropries pour la cristallisation et la stabilit du corindon. Un milieu trop riche en silice, favoriserait lincorporation de laluminium dans les silicates dalumine. Cependant, des gisements corindons dans des roches contenants des teneurs en aluminium infrieures 0,1% comme les marbres, sont connus (Garnier, 2003). De manire tout aussi surprenante, des gisements corindon dans des milieux riches en silice comme des pegmatites ont aussi t rencontrs (Lacroix, 1922). Ceci implique donc une mobilisation de laluminium par les fluides permettant son transport dans des milieux pauvres en aluminium. Des ractions mtasomatiques au sein de roches silicates ayant pour consquence leur dsilicification peuvent aussi avoir lieu. La varit des roches mres o lon peut trouver des corindons, illustre donc la diversit des conditions de leur formation (figure 1). Chaque gisement prsente des diffrences comme la lithologie de ses roches-htes, la paragense associe, mais aussi le volume, la qualit et la couleur des gemmes. La classification typologique utilise pour caractriser les gisements primaires est celle propos rcemment par Garnier et al. (2004). Elle est base sur la nature du contexte gologique des gisements (magmatique, mtamorphique) et plus particulirement, sur la lithologie des roches htes des corindons. Comme nous pouvons le voir sur la figure 1, cette classification est spare en deux groupes : les gisements en contexte magmatique et les gisements en contexte mtamorphique. Le tableau 1 qui suit, rsume brivement tous les principaux types de gisement corindon rencontrs dans le monde avec leurs principales caractristiques minrales et physiques. 3 Figure 1 : Classification des gisements corindon suivant leurs caractristiques lithologiques (Garnier et al., 2004). En bleu clair sont reprsents les types de roche corindon dorigine magmatique. En domaine vert clair, les roches ncessitant une activit mtasomatique-hydrothermale pour leur gense. Et dans le domaine jaune, les roches formes dans des conditions mtamorphiques sensu stricto. Les gisements primaires constituent une minorit des gisements exploits. En effet, ces gisements sont souvent confronts un certain nombre de contraintes conomiques qui ne permettent pas leur exploitation (teneur trop faible, gemme de mauvaise qualit, roche mre trs dure, etc). Dans le cas des gisements secondaires, la plupart de ces contraintes disparaissent. La roche exploite est meuble ce qui facilite grandement lextraction. La teneur est assez importante car pendant le transport li lrosion, la densit des corindons (densit = 4) tant plus importantes que les principaux minraux alluvionnaires, ils vont pouvoir se concentrer dans des zones particulires comme les mandres dun fleuve. Enfin, les corindons trouvs dans les gisements secondaires sont gnralement de meilleure qualit. En effet, les parties fragiles et de mauvaises qualits des cristaux ont t brises lors du transport, et seulement les cristaux de meilleure qualit demeurent dans le placer dtritique. Les gisements secondaires peuvent tre classs en deux groupes : - Les dpts luviaux et colluviaux qui concernent les corindons situs proximit de leur gisement primaire. Ici, les corindons se trouvent dtachs de leur roche mre, mais leur cristaux ne sont gnralement pas corrods car ils nont pratiquement pas subit de transport. - Les dpts alluviaux qui regroupent les corindons transports sur de grandes distances par les torrents et les rivires. Les gemmes rencontres sont alors assez arrondies (aspect mouss et luisant). 4 TYPE DE GISEMENT PARAGENESE HABITUS DES CORINDONS COULEUR PROCESSUS DE GENESE GISEMENTS TYPE REF Lamprophyre Phl, cpx, calcite, analcime, magntite, olivine Prismes trapus rhombodriques / Corrods et briss bleu (97 %), violet pourpre xnocristaux ramens la surface par les filons de lamprophyre Yogo Guch (USA) 1 Loach Roag (Ecosse) 2 Basalte alcalin pyrrhotite, cpx, zircon, spinelle, hercynite Barillet / figures de corrosion vert, jaune et bleu. xnocristaux arrachs ou issus de la cristallisation de magma sous-satur Est de lAustralie 3 Espaly (France) 4 Synite Plumasite = Pegmatite hydrothermalise contenue dans des roches ultramafiques matrice feldspathique (K et Na), biotite oligoclase, spinelle, biotite / actinolite, trmolite/anorthose, vermiculite Barillet Barillet trs allong/ Hexagonal, pinacode bleu sombre, jaune et vert. gris bleu/ bleu roi/ rouge. cristallisation au sein de la veine feldspathique raction mtasomatique au contact de ces deux roches et circulation de fluide. Dsilicification. Garba Tula (Kenya) 5 Plumas (Californie, USA) 6 Ourals polaires (Russie) 7 Skarn = pegmatite et granite intrusif dans des marbres et des roches calco-silicates Px, phl, spinelle, scapolite, plagioclase, hibonite Dipyramidal, en tonnelet, hexagonal, prismatique aplati bleu fonc, bleu, violet, bleu-vert. forte zonation les marbres ont subi une percolation fluide lie une intrusion, aboutissant la formation dun skarn Andranondambo (Madagascar) 8 Bakamuna (Sri Lanka) 9 METAMORPHISME REGIONAL Marbres calcite, spinelle, pyrite, rutile, forstrite, pargasite, phl, anhydrite Dipyramidal hexagonal, prismatique hexagonal rouge, rose, violac, brun, jaune, bleu, incolore mtamorphisme rgional prograde jusqu 650C et 2 4 kb. Luc Yen (Vit-nam) 10 Mogok (Myanmar) 11 Gneiss, granulites, anatxites Pl, biotite, sillimanite, spinelle, grenat, cordirite Barillet, hexagonal, prisme aplati bleu, violet, rose mtamorphisme rgional 700C et 6 kb ou de contact (facis granulitique) Aldan (Russie) 12 Mysore (Inde) 13 Amphibolite anorthite, px, amphibole, margarite, saphirine, grenat Hexagonal tabulaire rose, rouge, gris complexe basique (gabbros) facis granulite 800C et 10kb Malawi (Mozambique) 14 Vohibory (Madagascar) 15 Verdite fuchsite, andalousite, margarite, diaspore, pl, disthne Cristaux massifs xnomorphes bleu, rouge mtavolcanite mtamorphise, mtasomatis Barberton (Zimbabwe) 16 Transvaal (Afrique sud) 17 Lgende : Cpx=clinopyroxne ; Phl=phlogopite ; Pl=plagioclase ; Px=pyroxne Rfrences bibliographiques : 1-Hughes (1997) / 2-Jackson (1984) / 3- Sutherland (1996) / 4 -Forestier (1993)/ 5-Simonet (2000) / 6-Lawson (1903) / 7- Spiridonov (1998) / 8- Rakotondrazafy et al. (1996) / 9- Silva et Siriwardena (1988) / 10- Garnier et al.(2001) / 11- Kammerling et al.(1994) / 12 Grew et al. (1989) / 13- Santosh et Collins (2003) / 14- Androli (1984) / 15- Nicollet (1986) / 16- Kerrich et al. (1987)/ 17- Schreyer et al. (1981) METAMORPHIQUE MAGMATIQ UE Tableau 1 : Principaux types de gisement corindon avec leurs principales caractristiques minralogiques et physiques. 5 II - LES GISEMENTS SECONDAIRES A CORINDON MALGACHE Figure 2 : carte des gisements de corindons malgaches 6 II - LES GISEMENTS SECONDAIRES II-1 LES GISEMENTS DE LA REGION DATSIRANANA Figure 3 : Carte gologique schmatique des gisements de la rgion dAtsiranana (Schwarz et al., 2000) Depuis une dizaine danne, le nord de Madagascar a connu une vritable rue sur le saphir. Des gisements corindons ont t dcouverts dans la rgion dAtsiranana et en particulier Ambondromifehy (figures 2 et 3). Les autres gisements rpertoris se situent prs dAmbilob, dAnivorano et de Milanoa (Superchi et al., 1997). Ambondromifehy se situe prs de la rserve naturelle dAnkarana qui borde le massif de lAmbre. Ce massif volcanique culmine 1475m et constitue un des sommets importants du nord de lle. Son activit a dbut au Turonien et sest poursuivie jusquau quaternaire rcent (Gonthier, 1997). La prsence de sries acides et basiques sur ce massif, montre que la crote continentale tait en extension pendant cette priode (sparation de Madagascar avec lAfrique). Les coules basaltiques tardives, recouvrent la plupart de la rgion dAtsiranana (figure 3). Les principaux gisements de corindon se rencontrent dans une plaine alluviale situe entre le massif de lAnkarana constitu de calcaire dge Jurassique et le sud du massif de lAmbre (Schwarz et al., 2000). Parfois, ce matriel alluvial remplit des structures karstiques et les corindons sont ciments par des carbonates secondaires (figure 4). 7 Le guide de prospection pour les gisements alluviaux est une couche de gravier compose doxydes de fer, de 5 35 cm dpaisseur se situant fleur de sol et pouvant descendre jusqu 8 m de profondeur. En plus des corindons, cette couche contient aussi des zircons rouges de 0,5 2 cm de diamtre. Dans cette couche la taille des corindons peut varier du millimtre plusieurs centimtres. Ils prsentent un aspect mouss et sont souvent fragments. Les faces cristallines encore prserves ont une forme prismatique (le plus souvent en hexagone dipyramidal), tabulaire ou en tonnelet. Les corindons sont des saphirs colors dont les couleurs vont du bleu, noir, jaune, blanc au vert (figure 5). La plupart de ces pierres sont opaques (60 %), et la proportion de saphirs gemmes est estime 2 %. Ces cristaux ont aussi la particularit davoir souvent un cur de pierre blanchtre jauntre et de nombreuses zones de croissance trs contrastes (Gonthier, 1997). Une minorit dentre eux sont aussi toils (figure 6). Figure 5 : Cristaux de saphir taills de la Figure 6 : Cristaux de saphir rgion dAtsiranana (Schwarz et al., 2000) toils provenant de la rgion dAtsiranana (Schwarz et al., 2000) Figure 4 : Cristal de corindon dans une matrice carbonate (Schwarz et al., 2000) 8 Laspect arrondi et fractur des corindons indiquent que les saphirs dAmbondromifehy ont subit un transport alluvial relativement important. La proximit du massif volcanique de lAmbre, ainsi que labondance de galets de basaltes noirs rouls associs aux corindons, indiquent que ces saphirs proviennent vraisemblablement de lrosion danciennes coules magmatiques. La prsence doxydes de fer et de zircons (dorigine magmatique) renforce cette supposition (Gonthier, 1997). Une fois refroidies, ces anciennes coules basaltiques contenant des saphirs ont t rodes et les lments de la roche ont t transports vers des zones plates voire dpressionnaires que constituent les sdiments de lAnkarana. Une partie de ces alluvions saphirs ont remplit les cavits karstiques dveloppes dans les calcaires jurassiques du massif dAnkarana. Les corindons nont pas t observs in situ dans les basaltes. Cependant les caractristiques minralogiques des inclusions solides piges par les saphirs, leurs couleurs bleu-vert-jaune (appels aussi BGY pour Blue, green, yellow suivant la nomenclature anglaise dfinie par Sutherland et al., (1998), leur aspect corrod et leur composition chimique, ne laissent aucun doute sur leur origine magmatique (Schwarz et al., 2000). Le tableau 2, prsente les analyses chimiques pour des saphirs de couleur bleue, de gisements malgaches et australiens, de diffrentes origines (magmatique et mtamorphique). Il montre que les intervalles de valeurs des lments traces (Fe, Ti, V, Cr et Ga) sont comparables pour les saphirs dAtsiranana et des gisements australiens magmatiques. Pays Type de gisement Fe2O3 TiO2 V2O3 Cr2O3 Ga2O3 Australie Mtamorphique 0,6-1 0,02-0,05 < 0,01 0,01-0,04 < 0,01 Madagascar Mtamorphique 0,1-0,4 0,01-0,14 0-0,03 0-0,03 0,01-0,04 Australie Magmatique 0,7-1,6 0-0,04 < 0,01 0,005 0,02-0,04 Antsiranana Madagascar Magmatique 0,66-1,4 0,02-0,15 < 0,01 < 0,01 0,02-0,08 Tableau 2 : Compositions chimiques de diffrents gisements saphirs obtenues par analyse la microfluorescence X (Schwarz et al., 2000). Dautres gisements secondaires de mme origine sont connus Madagascar : - Cest le cas du gisement de rubis dAndilamena (figure 2). Les cristaux se prsentent sous la forme de prismes courts et aplatis, ils sont dassez bonne qualit. Les cristaux sont exploits dans des placers luviaux situs proximit du plateau de Marovoalavo constitu dun empilement de couche basaltique. Les analyses chimiques rvlent des teneurs levs en fer comparable aux rubis basaltiques de Thalande (Schwarz & Schmetzer, 2001). - Le gisement luvial de Vatomandry, situ environ 150 km lEst dAntananarivo, contient aussi des rubis de bonne qualit gemmologique. Des cristaux taills de 3 carats sont assez communs et seuls certains critres comme la teneur en chrome et vanadium, permettent de les distinguer des rubis de Birmanie ou de Thalande (Schwarz et Schmetzer, 2001). 9 II-2 LE GISEMENT DILAKAKA Figure 7 : Carte de localisation des gisements dIlakaka (Carte IGN de Madagascar; chelle 1/1.000000 me): a- Ilakaka, b- Manumbo Vaovao, c- Maromiandry, d- Sakalama, e- Sakaraha, f- Vohimena Ilakaka est un placer gant situ dans le massif de lIsalo au Sud de Madagascar, entres les petites villes de Ranohira et de Sakaraha (figures 2 et 7). Le saphir y est exploit depuis 1997, la suite dune vritable rue humaine ds les premires dcouvertes. Des villages de mineurs comme Vohimena Taloha ou Vohimena Vaovao se sont alors crs prs des sites dexploitation. Ilakaka tire sa clbrit de par le volume de sdiments minraliss et le nombre de ses gisements. Cest un placer gant qui regroupe les gisements de Sakaloma, Ampisimanataka, Manumbo Vaovao Sakara et de Sakameloka situs gnralement autour de la rivire Benahy (figure 7). Le placer dIlakaka est situ dans le groupe Isalo (Besairie, 1972). Cet ensemble sdimentaire stend du Trias infrieur jusqu la fin du Jurassique moyen. Il est essentiellement constitu dune srie continentale (grs, argile) avec quelques traces dincursions marines. Ce bassin continental sest mis en place la suite du rgime extensif qui a affect Madagascar au Trias suprieur lors de leffondrement de la chane mozambiquienne. Les gemmes exploites, se trouvent dans des terrasses quaternaires au sommet du groupe de lIsalo (figure 8). Ces terrasses sont constitues de conglomrats galets grseux entours dune matrice sableuse argileuse. Les galets sont gnralement des quartzites arrachs au socle cristallin situs plus en amont. Ltude granulomtrique de ces galets, rvle quils ont subis deux phases de transport depuis leur roche mre (Garnier, 2000). Une premire phase o ils se sont dposs dans les grs de lIsalo, et une deuxime phase avant de saccumuler dans les terrasses quaternaires. e d c f a b 10 Figure 8 : Exploitation de placers : Sakalama (gauche) avec en deuxime plan la srie des grs de lIsalo et Ilakaka (droite) avec une exploitation de type en gradin (site internet) La nature des gemmes rencontres est varie : rubis, saphirs, chrysobryl (varit Alexandrite), spinelle vert, topaze, grenat et zircon. Les corindons sont de couleur rouge (rubis), rose, vert, jaune et vert (figures 9 et 10). Ils sont souvent de bonne qualit (transparents) et trs mousss (habitus difficilement reconnaissable). Ltude comparative de la granulomtrie des corindons et des lments quartzitiques montre que les phases de transport de ces deux espces minrales sont identiques. Les gemmes se sont donc concentres dans les grs de lIsalo (paloplacer) avant dtre nouveau transportes dans les terrasses alluviales quaternaires. La concentration en saphir et rubis dans les terrasses alluviales est variable. On passe de 0,7 g/m3 5,3 g/m3 sur un mme gisement (valeurs du gisement de Vohimena; donnes dIsalo Gems Mining). Ces variations peuvent tre dues des palozones prfrentielles o se sont accumules les gemmes (car plus dense que les autres minraux) comme les marmites, les mandres, les chenaux ou encore les cuvettes drosion. Lorigine des protolithes initiaux de ces saphirs et rubis reste inconnue. Les couleurs observes supposent que les corindons proviennent de plusieurs gisements primaires diffrents, aussi bien de type mtamorphique (rouge, rose, violet) que magmatique (bleu, vert, jaune). Figure 9 : Cristaux de saphir et de rubis taills dIlakaka (site internet) Figure 10 : Cristaux de saphir et de rubis brut dIlakaka (Pezzotta, 2002) 11 III - LES GISEMENTS PRIMAIRES La gologie de Madagascar est complexe (figure 11). Les gisements de corindons se disposent dans diffrentes rgions (figure 2). Les gisements du sud se rpartissent dans le bloc tectonique de Bkily et ils sont associs la prsence de zones de cisaillements dge noproterozoique, notamment la grande faille de Ranotsara. Au centre de lle, les gisements se rencontrent dans le bloc tectonique dAntananarivo et les basaltes dage tertiaire qui intrudent des roches mtamorphiques mso/no-protrozoque. Au nord, les corindons se retrouvent associs des basaltes dge tertiaire quaternaire dans la couverture phanrozoque. LEst est compos essentiellement de roches mtamorphiques et granitiques dge Archen Noprotrozoque. Figure 11 : Les principaux blocs tectoniques de Madagascar ( Wit , 2003) 12 III-1 LES GISEMENTS DORIGINE MAGMATIQUE Les terrains volcaniques recouvrent une bonne partie de lle de Madagascar (au nord et au centre essentiellement). Le seul gisement o lon peut trouver des corindons dans des terrains volcaniques encore non rods, est celui de Soamiakatra (Rakotosamizanany, 2003). Ce gisement se trouve dans la rgion dAntanifotsy au centre de Madagascar (figure 2). Les rubis se trouvent dans des enclaves de pyroxnites au sein des basaltes alcalins. Ce type de gisement assez particulier sera ici considr comme magmatique puisque les basaltes ont jou un rle majeur dans le transport des rubis en les remontant vers la surface. Cette rgion est caractrise par lintrusion de nombreux difices volcaniques recoupant le socle cristallin dge prcambrien (figure 12). Le socle est ici reprsent par des migmatites, des gneiss, des micaschistes, des khondalites, des amphibolites et des quartzites. Les formations volcaniques dge tertiaire quaternaire, sont ici des basaltes et des phonolites. On peut aussi rencontrer des granites roses qui forment des dmes dans le paysage. Figure 12 : Carte gologique du gisement de Soamiakatra (Rakotosamizanany, 2003). Figure 13 : Enclave de pyroxnite rubis dans un basalte (Rakotosamizanany, 2003). 13 A Soamiakatra, la taille des corindons varie de 1 mm 2 cm. Leur couleur varie du rouge rubis, au rose, au rouge violac et au rouge jauntre. Les cristaux se prsentent sous la forme dhexagones tabulaires courts ou sous une forme plus globulaire avec 2 3 faces toujours visibles. Les cristaux sont dassez bonne qualit gemmologique (translucide transparente). Les analyses chimiques rvlent une forte proportion en Cr2O3 (0,6 % en poids doxyde) par rapport au Fe2O3 (0,5 % en poids doxyde). Ces valeurs confirment la prsence de rubis sur ce gisement (Cr2O3/ Fe2O3>1). Les rubis se trouvent dans des enclaves de pyroxnites au sein des coules basaltiques (figure 13). Ces enclaves sont verdtres et elles sont composes de clinopyroxne, corindon et amphibole. Les pyroxnites forment elles mmes des lentilles au sein de plagioclasites formes essentiellement danorthite, de grenat et de scapolite. Ces enclaves prsentent une structure granoblastique htrogranulaire tendance coronitique. Les quilibres des phases minrales, montrent que les pyroxnites se sont formes des tempratures denviron 1100C et des pressions de 11-12 kb. Ces conditions suggrent que les pyroxnites ont t ramenes la surface par les basaltes alcalins dune profondeur dau moins 60 km. Deux hypothses sont formules pour la formation du corindon : - xnocristaux dorigine mtamorphique ramene la surface par les basaltes. - niveaux de pyroxnites corindon intercals dans les encaissants gneissiques- khondalitiques et intruds par les basaltes. Par la suite, le mtamorphisme thermique a favoris la transformation du corindon en rubis. III-2 LES GISEMENTS DORIGINE METAMORPHIQUE III-2-1 LES AMPHIBOLITES ET PYROXENITES Cest au sud de Madagascar que les gisements corindon sont les mieux rpertoris (figure 2), dont la plupart sont localiss dans lunit tectonique prcambrienne du Vohibory dans le sud ouest de lle (figures 11 et 14). Il sagit de gisements rubis rpartis entre les villages de Fotadrevo et Ejeda (Mercier et al., 1999). Cette unit est constitue de diffrentes roches comme des gneiss, des orthogneiss, des marbres, des amphibolites, des serpentinites et des anorthosites. Les cristaux de rubis ont des formes gnralement tabulaires et la taille des cristaux est millimtrique pluricentimtrique (figure 15). A Anavoha, le corindon est contenu dans diffrents types de roches (Nicollet, 1986): - Une mtatroctolite qui est en contact avec une amphibolite corindon et saphirine. La transition entre les deux roches est brutale. Lassociation paragntique de cette amphibolite est forme dhornblende, de plagioclase, de spinelle chromifre, de phlogopite +/- grenat, de saphirine et de corindon. Les rubis sont prsents de manire lenticulaire mais diffuse dans lamphibolite. - Une amphibolite gros grain dans lesquels la saphirine et le corindon sont associs la hornblende, le plagioclase, le grenat et le spinelle. Le corindon est ici remplac par une aurole coronitique constitu de spinelle et de plagioclase. - Une anorthosite corindon forme de plagioclase (anorthite), grenat, rubis +/- saphirine, staurotide, amphibole et spinelle. 14 Figure 14 : Carte gologique des gisements de Vohitany modifie par Bsairie, (1956) ; Noizet (1958) et Nicollet (1986). Les rubis sont gnralement de meilleure qualit dans les amphibolites et en plus grand nombre. Ils sont souvent associs la saphirine contrairement aux anorthosites. La prsence de mtatroctolite, damphibolite, danorthosites et de serpentinites dans cette unit, suggrent la mise en place danciens complexes basiques et ultrabasiques comme des leucotroctolites, des pridotites ou des gabbros (Mercier et al., 1999). Ces complexes ont ensuite subit un mtamorphisme rgional dans le facis amphibolite de haute temprature (750-850C) et dans le facis granulitique de haute pression (9-11,5 kb). Marolinta Anavoha Ianapera Vohitany Maniry 15 III-2-2 LES GNEISS Les gneiss noprotrozoiques du sud de Madagascar sont issus du mtamorphisme rgional qui a affect toute une srie plitique lors de la collision panafricaine, il y a 550 Ma (figure 11). Ces sdiments ont t ports dans des conditions mtamorphiques de haute temprature et de haute pression dans le facis granulite. Les gneiss sont des roches riches en aluminium car ils proviennent de sdiments argileux. Le quartz y est aussi prsent, ce qui diminue les chances de cristallisation des corindons. A Madagascar, trs peu de gisements corindon de ce type ont t dcouverts et fait lobjet dune tude dtaille. Lacroix (1922) mentionne cependant quelques indices corindon dans des gneiss, dont nous reviendrons dans le chapitre IV. Rcemment deux gisements ont t dcouverts dans la rgion dIhosy. Lun Sahambano exploit par la socit Tany Hafa, et lautre, Zazafotsy (figures 2 et 16). Gisement de Zazafotsy Gisement de Sahambano Figure 16: Localisation des gisements de Sahambano et de Zazafotsy (Carte IGN de Madagascar; chelle 1/2.000000 me) Figure 15 : Cristaux de rubis dans une gangue damphibolite (Pezzotta, 2002) 1 cm 16 A Sahambano, le gisement se situe dans une srie forme de gneiss migmatitiques et de leptynites. Ces roches se situent dans un couloir de cisaillement de 20 km de large et de plus de 350 km dextension qui constitue la faille de Ranotsara (figure 11). Les gneiss migmatitiques sont forms par une alternance de lits clairs riches en feldspath potassique, plagioclase et sillimanite et de lits foncs riche en biotite, spinelle (hercynite) et grenat. Les corindons sont intercals dans la foliation de la roche et sont souvent entours par une couronne de raction constitue de plagioclase et de feldspath potassique (figure 17). Ils sont aussi associs parfois au spinelle. Les corindons prsentent un habitus en barillet et en prisme court hexagonal termin par le pinacode. La plupart dentre eux sont opaques translucides. Leur taille varie de plusieurs millimtres plusieurs centimtres. La particularit de ce gisement rside dans le fait que pratiquement toutes les couleurs y sont reprsentes. On peut ainsi observer une gamme de couleur trs importante allant du bleu (saphir), au rouge, au rose-orang, ainsi que des saphirs colors comme le rose, le violet, le brun, le mauve, le gris et le vert (figure 18). Pour 100 kg de corindon tris, on trouve 24 kg de colors (opaque + translucide) et 75 % de pierreux gris (non colors). Sur les 24 kg de colors, 5 kg ont une taille suprieure 8 mm, 17,5 kg ont une taille suprieure 5 mm et 1,5 kg ont une taille infrieure 5 mm. 1kg de ces corindons colors sont de qualit translucide et 50g sont de qualit gemme. Sur les 24 kg de colors, la rpartition des couleurs est denviron : 15% brun orang, 5% dorang rose, 40 % de rose mauve, 5% de mauve violet et 35% de violet bleu (donnes de la socit Tany Hafa). Les corindons sont disposs dans des lentilles de plusieurs dizaines de mtres de long et de quelques mtres de large, contrles par du cisaillement. Les lentilles sont de direction Nord-Sud, parallles la foliation rgionale et la direction de la zone de cisaillement. Elles sont composes de gneiss biotite, grenat et corindon. La proportion de biotite est trs variable et parfois elle constitue des amas monominral appels biotitites . Celles-ci sont lies des plans douverture dans la foliation des gneiss, et par consquent, elles tmoignent de la circulation de fluides mtasomatiques. Le gneiss est parfois de nature plagioclasique, caractre ptrographique qui nous amne lhypothse dune altration mtasomatique sodicalcique des gneiss avec dissolution du quartz originel. Figure 17 : Cristal de saphir de Sahambano dans sa gangue feldspathique (chelle 1/7me). 17 A Zazafotsy, situ 40 km au nord Est de la ville dIhosy (figure 16), le gisement se situe dune faon comparable Sahambano, dans des sries gneissiques avec des passes de leptynites. Les corindons se trouvent surtout dans une gangue constitue de biotite et ils sintercalent plus rarement dans la foliation des gneiss grenat et biotite (figure 19). La prsence de biotitite implique l encore, lexistence dun pisode mtasomatique li une circulation de fluide. Figure 18 : Saphirs de couleurs diverses, caractristiques de Sahambano (chelle 1/7me) Figure 19: Cristal de saphir rose (1 cm de long), entour dune aurole feldspathique (blanche) et dune gangue biotite (noir) et grenat (ros). 18 III-2-3 LES SKARNS Figure 20 : Cristaux de saphir Figure 21 : Carte gologique schmatique dAndranondambo (Schwarz et al., 1996) des gisements dAndranondambo (Schwarz et al., 1996) Les skarns sont des carbonates transforms chimiquement suite la percolation mtasomatique engendre par lintrusion dun granite ou dune pegmatite. Ce type de gisement est observ dans la partie situe lextrmit sud de Madagascar dans la rgion dAndranaondambo (figure 2). Ce gisement est un des plus importants mais aussi un des mieux tudis de toute lle. Certaines entreprises comme Multicolour ou Arc-en-ciel Gem Corp y exploite le saphir sur une zone qui stend sur plusieurs centaines de km2. Les corindons de ce gisement peuvent se prsenter sous des cristaux 3 habitus diffrents (Kiefert et al., 1996) et dont le poids varie gnralement entre 0,5 et 1 grammes (de faon exceptionnelle, certaines gemmes atteignent 50 60 grammes) : -Type 1 : Leur forme est dipyramidale en barillet. Leur couleur varie gnralement du bleu au violet, avec parfois une teinte blanchtre gristre (figure 20). -Type 2 : Cristaux forme prismatique hexagonale. Les couleurs observes sont gnralement bleues fonces au centre et plus claires sur les bords externes. -Type 3 : Habitus cristallin tabulaire en forme de prisme hexagonal pyramidal court. Leur couleur est assez proche du type 2. Le gisement dAndranadambo se trouve dans le groupe de Tranomaro (figure 11) form de roches mtamorphiques du facis granulite (Ramambazafy, 1998). Ces roches sont essentiellement composes de paragneiss, dorthogneiss, de leptynites, de marbres et de pyroxnites. De nombreux massifs granitiques dge prcambrien, intrudent ces roches mtamorphiques (figure 21). Cette ceinture mtamorphique est dge prcambrien. Elle est borde lEst, par du volcanisme dge crtac et lOuest, par les massifs granitiques qui constituent la chane Anosyenne. Les corindons se trouvent sous forme de saphirs gemmes dans des veines feldspathiques et sous forme de corindons opaques dans des skarns. Ces skarns se sont forms la suite de percolations mtasomatiques dans les roches encaissantes (marbres). 19 Pour expliquer cette diffrence de qualit des corindons, diffrents stades de transformations chimiques et minralogiques lors de la mtasomatose on put tre mise en vidence (Rakotondrazafy, 1995) : Stade 1 : Des fluides ont percol les formations carbonates et ils ont form des skarns riches en diopside alumineux, scapolite et sphne, des tempratures proche de 850C et des pressions de lordre de 5 kbar. Ces fluides riches en CO2, contiennent des complexes carbonats et fluors qui vont faciliter le transport dautres lments comme le thorium, le titane et le zirconium. Ce premier stade daltration mtasomatique a en effet permis la prcipitation de zircon, de titanite, durano-thorianite, mais aussi la formation de sgrgation hyperalumineuses riches en calcium formes par la mionite, le spinelle et le corindon. Ds lors, luranothorianite commence sa dsintgration radioactive et altre les minraux associs aux skarns, notamment le corindon qui devient opaque. Un zircon prlev dans une pyroxnite du skarn a t dat 565 Ma +/- 15 Ma (Andriamarofahatra et de la Boisse, 1986). Or les ges obtenus par Paquette et al. (1994) pour la formation des roches mtamorphiques du groupe de Tranomaro donnent aussi un ge panafricain (580-565 Ma). Il apparat donc clairement que la formation de ces skarns est contemporaine du mtamorphisme facis granulite du Sud Est de Madagascar. Stade 2 : Sous leffet dune baisse de la temprature (800C) et de la pression (3 kbar), les fluides vont prcipiter dautres minraux riches en fluor comme la phlogopite, la fluoroapatite et la paragasite aux dpens du pyroxne ou du spinelle. Durant cette transformation rtromorphique, lhibonite (CaAl12019) va se dvelopper autour du spinelle et du corindon et la mionite se dstabilise en anorthite + calcite (figure 22). La thorianite peut aussi prcipiter durant ce stade. Un zircon prlev dans une pegmatite a donn un ge U/Pb de 520 Ma +/- 10 Ma (Andrianamarofahatra et de la Boisse, 1986 ; Paquette et al., 1994). Cet ge peut tre mis en relation avec lge de formation des minralisations en monazite dans les granites des chanes Anosyennes. Stade 3 : formation des veines saphir : Les corindon gemmes se trouvent dans des veines tardives de feldspath potassique qui recoupent les skarns des stades 1 et 2. Ces veines contiennent aussi de la fluoroapatite, de la calcite et de la phlogopite. A la priphrie de ces veines, les marbres blancs sont feldspathiss. Les saphirs gemmes ont cristallis partir de fluides carboniques sous des conditions de pression de 2kbar et des tempratures voisines de 500C. Figure 22 : Skarn dAndranamonbo (stade 2) Gangue de carbonates et de silicates Hibonite 2 cm Saphir 20 IV LES INDICES A CORINDON DECRITS PAR LACROIX Figure 23 : Carte de localisation des indices corindon malgaches dcrits par Lacroix (1922) 21 IV-1 LES GISEMENTS PRIMAIRES IV-1-1 : LES MICASCHISTES Lacroix mentionne la prsence de corindon dans des micaschistes (Lacroix, 1922). Les cristaux sont souvent pierreux ou de couleur lilace. Dans ce type de gisement, on peut rencontrer les deux formes cristallines dcrites par Lacroix: -Type I : Isosclodrie (dipyramidal ou en tonnelet), -Type II : Prisme hexagonal aplati. Dans les micaschistes, le corindon forme des porphyroblastes pouvant dpasser le dcimtre. Il est associ des cristaux de biotite, de muscovite, de microcline et, de sillimanite souvent en aurole fibreuse de dstabilisation dveloppe autour du corindon. Ces micaschistes corindon forment des zones lenticulaires lintrieur dautres micaschistes sans corindon plus riches en quartz et plus pauvres en microcline. Ces zones lenticulaires sont dues la prsence systmatique de filon de pegmatite leur contact. Ce type de gisement se rencontre aux environs dAntsirab (figure 24), dAntananarivo ou encore de Beforona (figure 25). Les caractristiques dtailles des indices corindon dfinis par Lacroix sont reportes dans le tableau 3 et les indices sont situs sur la figure 23. Figure 24 : Carte des indices corindon du Sud-Est dAntsirab (Lacroix, 1922) 22 IV-1-2 : LES ROCHES FELDSPATHIQUES Dans ce type de roche, les corindons sont plus purs que dans les micaschistes (translucides) et souvent mieux cristalliss. Les couleurs observes varient du gris, ros, rouge, bleutre violac. Les cristaux prsentent les deux types de formes cristallines (type I et II). La roche se prsente sous la forme de filons ou de veinules intrusifs dans les encaissants micaschisteux. Sa matrice est principalement compose de microcline de telle sorte quil pourrait sagir dune vritable microclinite. Elle est accompagne daiguilles de sillimanite, de paillettes de biotite, de petits cristaux de corindon, de zircon et de magntite. Le quartz y est gnralement absent. Ce type de gisement se rencontre dans les mmes environnements que les gisements de type micaschistes. A leur contact, les micaschistes sont trs feldspathiss et la foliation sestompe car les micas disparaissent. La microclinisation est restreinte au contact filon de microclinite-micaschiste. Figure 25 : Carte des indices corindon de la rgion de Beforona (Lacroix, 1922) 23 IV-1-3 : LES PEGMATITES ET LES SYENITES Lacroix identifie aussi des pegmatites et des synites dans la description des gisements associs aux veines feldspathiques (Lacroix, 1922). Pour le gisement dAmbatofotsy, il mentionne lexistence dune aplite synitique muscovite et petit grains de corindon rouge jouant le rle du quartz . Pour le gisement dAmbodilaza, il cite la prsence dune pegmatite un peu quartzifre renfermant du rubis, du grenat et de la biotite . Dans ce mme gisement, les corindons sont aussi prsents dans des synites endomorphes orthose nacre. Encore une fois, les gisements correspondant aux pegmatites et aux synites sont les mmes que ceux mentionns pour les gisements micaschistes. Le quartz disparat et le feldspath potassique prdomine. Il sagit vraisemblablement de roches mtasomatiques. Rflexion sur les 3 premiers types de gisements primaires Nous avons vu que ces micaschistes ont t mtamorphiss par lintrusion dun granite auquel sont associs des pegmatites. A leur contact, dimportantes transformations chimiques ont eu lieu. Dune part, le quartz est dissous et toute la silice libre du magma granitique a t combine lalumine provenant du micaschiste pour donner de la sillimanite et des feldspaths. Dans ce cas, lexcs dalumine peut cristalliser sous forme de corindon. Ensuite une circulation mtasomatique alcaline a feldspathis lensemble des formations filoniennes ainsi que les micaschistes situs leur contact. La silice y est aussi vacue permettant la prcipitation du corindon lintrieur de ces micaschistes feldspathiss. Ces veines feldspathiques riches en microcline sont alors identifies par Lacroix comme tant des synites . Les pegmatites mentionnes, ne sont autres que ces mmes veines intrusives, partiellement dquartzifis et contenant des grenats, micas et autres silicates. Ces trois facis corindon peuvent donc tre runis dans un mme type de gisement que la nomenclature actuelle qualifierait de gisement mtamorphique de type mtasomatique par transformation dune pegmatite en microclinite corindon. IV-1-4 : LES GNEISS A plusieurs reprises, Lacroix parle de gisements corindons dvelopps dans des gneiss (Lacroix, 1922). Cependant, aucun moment il ne les dcrits de faon significative. Le nom de la roche est cit, mais le contexte de formation de ces corindons gneissiques , ne permet pas de lattribuer ce type de gisement. En effet, il parle dalluvions dorigine gneissique, sans toutefois en prouver lexistence. Ensuite, Lacroix parle dun filon de quartz tourmaline, magntite, spinelle et sillimanite qui traverse les gneiss dAmpasimainty au sud de Betroka. Les corindons y sont prsents en inclusion dans la magntite. La magntite tant elle-mme prsente uniquement dans le filon quartzeux, les corindons ne cristallisent donc pas dans le gneiss directement. Enfin, il cite la prsence de corindons centimtriques en phnoblastes dans des gneiss feldspathiques sillimanite pour le gisement dAmbodilaza. Or ce gisement est cit dans celui des micaschistes mtamorphiss (charnockitiques). Il se pourrait donc que ces gneiss , ne soient rien dautre que des micaschistes partiellement feldspathiss par lintrusion dune veine pegmatitique, ce qui justifierait laspect gneissique en fait utilis pour indiquer une feldspathisation et une disparition progressive de la foliation. En somme, il semble quaucun gisement corindon dans les gneiss au sens strict, ne soit bien dfini par Lacroix. 24 IV-1-5 : ROCHE A SPINELLE ET CORINDON La description de cette roche est peu dveloppe par Lacroix. Nanmoins il sagit dune roche de couleur sombre compose de gros grains de spinelle vert-noir, de grande lamelle verte de clinochlore, de cristaux de corindon gris-bleu et de tourmaline brune. La prsence de cavits tapisses de petits cristaux dhydrargillite suppose la prsence antrieure de feldspath. Lacroix lui a donn le nom de plonastite . Ce gisement se trouve 1 Km lEst dAntohidrano, sur la Sahanangary, affluent de droite de lIvoloina. Cette paragnse ne nous permet pas de lattribuer un type de gisement corindon connu. IV-1-6 : LES SAKENITES Ce type de roche a t dfini par Lacroix suite sa dcouverte aux environs de Sakeny (prs de Ihosy), dans le sud de Madagascar (Lacroix, 1939). Cette roche peut contenir du corindon blanc jauntre, dont les formes cristallines semblent tre celle du type II. Gnralement, ils nont aucune forme gomtrique, ce qui rend difficile leur identification. La saknite se prsente sous forme de bancs, dont le principal est dpaisseur dcamtrique, orient Nord-Sud et sur une extension de 5 Km. Le banc est intercal dans des paragneiss riches en minraux alumineux (sillimanite, cordirite, grenat almandin) et associ des lits damphibolites et de pyroxnites. Sa composition est proche dune anorthosite . Les grandes plages de plagioclase sont associes des minraux alumineux et magnsiens comme le corindon, le spinelle et la saphirine. La saknite peut contenir galement du pyroxne ou de lamphibole et de la phlogopite. Daspect extrieur, elle est de couleur blanche tachete avec de petits cristaux colors comme le corindon ou la saphirine. La teneur en corindon est variable dans les bancs de saknite, au point dobserver parfois de vritables corindonites . Ce type de gisement, nous fait fortement penser aux gisements actuels de lOural ou de Californie, o ils ont t dfinis sous le nom de plumasites (Lawson, 1903). Il sagit de filons de pegmatites recoupant des roches ultramafiques. Par raction mtasomatique au contact de ces deux roches et sous la circulation dun fluide, la pegmatite est transforme en plagioclasite phlogopite et corindon. IV-1-6 : LES CORINDONITES Les corindonites de Sakny sont anorthose et corindon (Lacroix, 1939). Le corindon forme une roche massive amorphe plus ou moins associe aux feldspaths. Dans la rivire de Sahamaloto, la corindonite est dcrite sous la forme de gros galets rouls de plusieurs kilogrammes (Lacroix, 1922). La roche est de couleur grise rose, tachete de quelques spinelles noirs, tourmalines, sillimanites et muscovites. Dautres rgions corindonites sont cites comme celles de Vatomandry ou de la Saka. 25 IV-2 : LES GISEMENTS SECONDAIRES IV-2-1 : ELUVIONS ET ALLUVIONS DORIGINE METAMORPHIQUE Lacroix distingue les alluvions dorigine granitique-gneissique , des autres alluvions dorigine mtamorphique (Lacroix, 1922). Pour les alluvions dorigine granitique-gneissique , il ne dcrit aucune paragnse qui permette de justifier cette origine. Il signale seulement la prsence de grenat associ aux alluvions prs de la rgion de Morarano et de topaze-cymophane prs dIfempina. Dans ce type dalluvions, Lacroix dcrit la prsence de rubis et de saphir, de transparence vari et de type I. Les gisements se situent principalement aux environs dAntananarivo, dIhosy et de Bkily. Les gisements sont dtaills dans le tableau 2 et 3 et ils sont reports sur la figure 23. Les gisements secondaires associs aux micaschistes se trouvent dans des placers ou des rivires situs proximit des gisements cits prcdemment, savoir le Sud-Est dAntsirab, de Vatomandry et dAntananarivo. Les cristaux ont les mmes couleurs (gris, rose, violac, rouge) et les mmes associations minralogiques (mica, microcline et parfois disthne). IV-2-2 : ELUVIONS ET ALLUVIONS DORIGINE MAGMATIQUE Lacroix cite des gisements issus dalluvions basaltiques au pied de monts volcaniques comme ceux de lAnkaratra ou dans les scories basaltiques du massif de lAmbre (Lacroix, 1922). Les cristaux y sont dcrit comme gnralement de grande taille et de couleur bleu fonc. Des rubis ont aussi t trouvs Andriankely (Sud Est de lAnkaratra). La liste des gisements est synthtise dans le tableau 4 et ils sont reports dans la figure 23. CONCLUSION Les indices corindon dorigine primaire dcrit par Lacroix, sajoutent la classification lithologique tablie partir des gisements actuels de Madagascar (tableau 5). Il sagit de micaschistes mtamorphiss par lintrusion dune pegmatite, puis mtasomatiss en vritable microclinite corindon. Presque cent ans aprs les descriptions de Lacroix, ce type dindice corindon est encore aujourdhui, pratiquement inconnu Madagascar en terme dtude gologique et dexploitation 26 Lieux Ville proche, rgion Type de gisement Caractristique Ankazondrano Vohitromby Anjomakely Menatratra Ambatomitely Vohitrambo Bilisy Ambohimanarivo Ambohimilemaka Bemasoandro Vatondrangy Rafanjaka Tsinjoarivo Belanitra Entre Amparihimena et le Mont Vohitrakanga, le mont Antandrokomby Antsirab Sud Est Nord Est Sud Charnockite Violac, type II et I, pierreux translucides, gris, rouge violac, rouge rubis. Millimtrique, le plus souvent centimtrique et rarement dcimtrique. Ambohimandroso Tananarive Ifempina Type I, gris, bleu, rouge et ros Tsiombe Ambovombe Pierreux et transparent, type I et de grande taille. Rubis gemme Ambodilaza Tamatave Iaroka, Beforona Ambatofotsy Ambodilaingo Vatomandry Rouge, violet Ambinanimandala 40 km ouest de Tamatave Type I et II, bleutre, rouge, translucide, pierreux et transparent, de grande taille. Sahavorovoko Anosib Tsingilo Moramanga Ros et de grande taille. Masse Bleus et ross translucide. Manantsarana Sud Est dAntsirab Alluvions charnockitiques Rouges Mananadabo Sahandrambo Ambalavia Marolambo Saka Vatomandry Tsarafasina Gris, rouge, ros Tableau 3 : Localisation et caractristiques des indices corindon cits par Lacroix, pour les gisements de type mtamorphique (associs aux charnockites) primaires et secondaires. Type I : isosclodrie (dipyramidal ou en tonnelet) et type II : prisme hexagonal aplati. 27 Lieux Ville proche, rgion Type de gisement Caractristique Nosy Mitsio Alluvions magmatiques saphir fonc de grande taille Lac Mahery Massif de lAmbre Andranomadio Sud Est de lAnkaratra rubis Andriankely Rubis et saphir Ianaborona-Ampitanfika Vohimena Ambatotsipihina Maroparasy Sambaina Ambohimandroso Ambohibetazana Ambatongoaika Tamponkalamita Iankiana Saphir fonc Vontovorona Gemme. Vert clair et bleu Mahanoro Vert, bleu ple et ros Belambo Incolore, vert, bleu ple et ros, gemme Ouest de Mahanoro Rouge, orang, violet, vert, bleu, gemme Andranofito Rouge Ambohidrabiby Nord de tananarive Alluvions gneissiques et granitiques Rubis et saphir Foret de Betsatsaka Tsinjoarivo Ambalaranoakarina Morarano Sud dAndranofito Rubis Iannatonana-Ramainandro Saphir Vinaninony Sandranapana Vohimirafy Tsarafasina Mont Fody-Anjiro Gris-bruntre translucide Bedinta Ihosy Andranofito Ampanihy Benenitra Bekily ? Type II, ros et bleutre Antohidrano Ivoloina ? Gris tachet de bleu Sakny Ihosy Plumasite-Saknite Type II ?, jaune, blanc, incolore, rubis gemme Tableau 4 : Localisation et caractristiques des indices corindon cits par Lacroix, pour les gisements de type secondaires (magmatique, gneissique et granitique) et de type plumasite. Type I : Isosclodrie (dipyramidal ou en tonnelet) et type II : prisme hexagonal aplati. 28 TYPE DE GISEMENT PARAGENESE HABITUS DES CORINDONS COULEUR PROCESSUS DE GENESE GISEMENTS TYPE Basalte alcalin clinopyroxne, amphibole (pyroxnite) Prisme hexagonal tabulaire court Rouge, rose, rouge violac, jauntre Xnocristaux mtamorphiques ramenes la surface par les basaltes. Soamiakatra Saknite (plumasite) Anorthite, spinelle, saphirine, amphibole, pyroxne Prisme hexagonal aplati Blanc, jaune, incolore Raction mtasomatique entre une roche de formation gneissique et mafique ultramafique. Sakny Skarn Pyroxne, phlogopite, spinelle, scapolite, plagioclase, hibonite Dipyramidal en barillet, prisme hexagonal, prisme court pyramidal Bleu clair fonc, violet. Intrusion pegmatitique + mtasomatose dans des marbres Andranondambo Gneiss Orthose, plagioclase, biotite, sillimanite, grenat, spinelle Hexagone, tonnelet, prisme aplati Rose, violet, brun, orang, bleu, gris, incolore, vert et rouge Circulation fluide mtasomatique, percolant les gneiss dans des zones de cisaillement. Sahambano, Zazafotsy Amphibolite et pyroxnite Hornblende, plagioclase, spinelle, phlogopite, (grenat, saphirine, staurotide) Tabulaire Rouge rose Complexe basique (gabbros) mtamorphis dans le facis granulite T=800C et P=10kbars. Vohibory Micaschiste en domaine charnockitique Biotite, microcline, sillimanite (grenat, muscovite, zircon, magntite) Isosclodrie, prime hexagonal court. Violac, gris, rouge Intrusion pegmatitique + mtasomatose dans des micaschistes. Anjomakely, Beforona Tableau 5 : synthse des diffrents types de gisement primaire corindon malgache 29 Rfrences bibliographiques : ANDREOLI M.A.G. (1984) Petrochemistry, tectonic evolution and metasomatic mineralizations of Mozambique belt granulites from Malawi and Tete (Mozambique). Precambrian Research. 25, 161-186. ANDRIANAMAROFAHATRA et DE LA BOISSE (1986) Premire datation sur zircons du mtamorphisme granulitique dans le sud-Est de Madagascar. Rsum 11 me runion des Sciences de la terre, Clermont-Ferrand. BESAIRIE H. (1956) Carte gologique au 1/200000 de Sakoa-Benenitra (2me dition) BESAIRIE H. (1966) Les gtes minraux de Madagascar. Ann.Gol.Mad.Fasc.XXXIV, Tananarive Imprimerie Nationale. BESAIRIE H. (1972) Sols du socle ancien Madagascar. Prcis de gologie Malgache. Fascicule XXXVI, Tananarive Imprimerie Nationale. BRICE J.C. (1986) Crystal Growth Processes. Blackie & Son, Ldt, Glasgow. BUTCHER J. & WHITE E.A.D. (1964) A study of the hydrothermal growth of ruby. Mineral.Mag. 33, 96-98. CESBRON F., LEBRUN P., LE CLEAC'H J.M., NOTARI F., GROBON C. & DEVILLE J. (2002) Corindons et spinelles. Minraux et Fossiles, hors srie 15, 104 p. FORESTIER F. (1993) Histoire de lun des gisements de gemmes les plus anciennement connu dEurope occidentale : saphirs, grenats et hyacinthes du Puy en Velay (43). Cahiers de la Haute Loire. FRITSCH E. ET ROSSMAN G.R (1999) Lorigine de la couleur chez les gemmes, 1re partie. Revue de gemmologie a.f.g., 137, 17-23. GARNIER V. (2000) Rapport sur le placer dIlakaka pour la socit IGM, Madagascar. GARNIER V., GIULIANI G. et OHNENSTETTER D. (2001) South-East Asian marble hosted ruby deposits. EUG XI, Strasbourg 812 Avril 2001, Terra Abstracts. GARNIER V. (2003) Les gisements de rubis associs aux marbres de lAsie centrale et du Sud Est : gense et caractrisation isotopique. Thse, INPL Nancy. GARNIER V., OHNENSTETTER D., GIULIANI G. SCHWARZ D. (2004) Les gisements de corindon: classification et gense. Le Rgne Minral, 55, 7-47. GENIS (2005) Rapaport news du 31/03/05. http://www.Diamond.net. GONTHIER E. (1997) Les saphirs du nord de Madagascar. Revue de gemmologie, 132, 14-17. GREW E.S., DRUGOVA G.M. & LESKOVA N.V., (1989) Hgbomite from the Aldan shield, Eastern Siberia, USSR. Mineralogical Magazine, 53, 376-379. 30 GUBELIN E.J. & KOIVULA J.I. (1991) Myanmar and its gems, an update. Journal of gemmology, 24, 136-155. INTERNET : http://www. gggems.com/special_ilakaka.htm JACKSON B. (1984) Sapphire from Loch Roag, Isle of lewis, Scotland. Journal of gemmology, 19, 901-902. KERRICH R., KAMMERLING R.C., SCARRATT K;, BOSSHART G., JOBBINS E.A., KANE R.E., FYFE W.S., BARNETT R.L., BLAIR B.B. ET WILLIMORE L.M. (1987) Corundum, Cr-muscovite rocks at OBriens, Zimbabwe: the conjunction of hydrothermal desilicification and LIL-element enrichment-geochemical and isotopic evidence. Contributions to Mineralogy and petrology, 95, 481-498. KAMMERLING R.C., SCARRATT K., BOSSHART G., JOBBINS E.A., KANE R.E., GUBERLIN E.J.&LEVINSONA.A.(1994) Myanmar and its gems an update. Journal of Gemmology, 24, 3-40. KIEFERT L., SCHMETZER K., KRZEMNICKI M.S., BERNHARDT H.J. ET HANNI H.A. (1996) Sapphires from Andranondambo area, Madagascar. Journal of Gemmology, 25, 185-209. HUGHES R.W. (1997) Ruby and sapphire. RWH publishing, Boulder, Colorado, U.S.A. LACROIX A. (1922) Minralogie de Madagascar, tome 1. A. Challamel (Ed.), Paris. LACROIX A. (1922) Minralogie de Madagascar, tome 2. A. Challamel (Ed.), Paris. LACROIX A. (1939) Plagioclasites a minraux magnsiens et alumineux : saknites. Comptes Rendu de lAcadmie des Sciences, 209, 27-37. LAWSON A.C. (1903) Plumasite, an oligoclase corundum rock, near Spanish Peak. California University Publications in Geological Sciences, 3, 219-229. MERCIER A., RAKOTONDRAZAFY M., RAVOLOMIANDRINARIVO B. (1999) Ruby mineralization in Southwest Madagascar. Gondwana Research, 2, 233 - 438. NICOLLET C. (1986) Saphirine et staurotide riche en magnsium et chrome dans les amphibolites et anorthosites corindon du Vohibory Sud, Madagascar. Bull. Minral., 109, 599-612. NOIZET G. (1958) Carte gologique au 1/200000 de Ampanihy-Bekily (2me dition). PAQUETTE J.L., NEDELEC A., MOINE B., and RAKOTONDRAZAFY M. (1994) U/Pb single zircon Pb-evaporation, and Sm-Nd isotopic study of a granulite domain in SE Madagascar. Journal of Geology, 102, 523-538. PEZZOTTA F. (2002) Madagascar a mineral land gemstone paradise. Extralapis english edition, London. 31 RAKOTONDRAZAFY M.A.F (1995) La Hibonite du S.E. de Madagascar-caractre et modalites de formation dans les skarns a thorianite du facies granulite. These, universit dAntanarivo. RAKOTONDRAZAFY M.A.F., MOINE B. & CUNEY M. (1996) Mode of formation of hibonite (CaAl12019) within the U-Th skarns from the granulites of S-E Madagascar. Contributions to Mineralogy and Petrology, 123, 190-201. RAKOTOSAMIZANANY S. (2003) Les gisements de rubis de Soamiakatra : caractres mineralogiques-gemmologiques-conditions de formation. Mmoire de DEA, universit d Antananarivo. RAMAMBAZAFY A. (1998) Granites et fluides en relation avec les skarns thorianite dans les granulites du S.E. de Madagascar. Thse, universit de Toulouse III. RAMAMBAZAFY A., MOINE B., RAKOTONDRAZAFY.M., CUNET M. (1998) Signification des fluides carboniques dans les granulites et les skarns du Sud Est de madagascar. Compte rendu de lacadmie des sciences de Paris, 327, 743-748. SANTOSH M. et COLLINS A.S. (2003) Gemstone mineralization in the Palghat-Cauvery Shear zone system (Karur-Kangayam belt), Southern India. Gondwana Research, 6, No.4, 911-918. SCHREYER W., WERDING G. et ABRAHAM K. (1981) Corundum-fuschite rocks in greenstone belts of Southern Africa: Petrology, Geochemisrty and possible origin. Journal of Petrology, 22, 191-231. SCHWARZ D., PETSCH E.J. & KANIS J. (1996) Sapphires from the Andranondambo Region, Madagascar. Gems & Gemology, 32, 80-99. SCHWARZ D., KANIS J. & SCHMETZER K. (2000) Sapphires from Antsiranana Province, Northern Madagascar. Gems & Gemology, 36, 216-233. SCHWARZ D. & SCHMETZER K. (2001) Rubies from the Vatomandry area eastern Madagascar. Journal of gemmology, vol. 27, 409-416. SILVA K.K.M.W. & SIRIWARDENA C.H.E.R. (1998) Geology and the origin of the corundum-bering skarn at Bakamuna, Sri Lanka. Mineralium Deposita, 23, 186-190. SIMONET C. (2000) Gologie des gisements de saphir et de rubis. Lexemple de la John Saul mine, Mangare, Kenya. Thse, universit de Nantes. SPIRIDONOV E.M. (1998) Gemstone deposits of the former Soviet Union. Journal of Gemmology, 26(2), 11-124. SUPERCHI M., DOMINI A., MUZZILOI D., ROMAN E. (1997) Sapphire occurrences at Ambondromifehy on the Antsiranana province, North Madagascar. 26th International Gemmological Conference, Idar-Oberstein, Abstract Volume. 32 SUTHERLAND F.L., SCHWARZ D., JOBBINS E.A., COENRAADS R.R., WEBB G. (1998b) Distinctive gem corundum suites from discrete basalt fields: A comparative study of Barrington, Australia, and West Pailin, Cambodia, gemfields. Journal of gemmology, 26, No.2, 65-85. SUTHERLAND F.L. (1996) Alkaline rocks and gemstones, Australia. Australian Journal of Earth Sciences, 43, 323-343. WIT M.J., (2003) Madagascar, heads its a continent, tails its an island. Annu. Rev. Earth. Planet. Sci, 31, 213-248. CARACTERISATION PETROGRAPHIQUE ETMINERALOGIQUE DU GISEMENT A SAPHIR DESAHAMBANO (MADAGASCAR)Annexe BSYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES GISEMENTS ET INDICES A CORINDONS MALGACHES