Le champ filonien à Zn-(Pb, Cu, As, Hg) du district minier de Fedj Hassène (Nord Ouest de la Tunisie): Minéralogie, Eléments en traces, Isotopes du Soufre et Inclusions Fluides

Abstract

Le district minier de Fedj Hassène est situé à proximité de la frontière algéro-tunisienne, à 10 Km au sud de la ville de Ghardimaou. Il regroupe plusieurs filons à Pb-Zn, localement accompagnés par des sulfures de Cu, d’As et d’Hg. Les réserves sont estimées à 370.000 t à 10% de Zn et 0,2% de Pb. Les minéralisations remplissent des fractures subparallèles à la faille d’Ain Kohla de direction ESEWNW et des fentes d’extension qui recoupent les calcaires marneux du Turonien moyen. Le filon principal est formé par de la sphalérite massive brune et accessoirement par de la galène et de la barytine. Le minerai peut se présenter sous forme massive ou sous la forme de ciment de brèche. L’association minérale est composée par de la sphalérite, galène, chalcopyrite, pyrite et orpiment. La gangue est formée par de la calcite massive et localement par de la barytine et du quartz. L’analyse des éléments en trace dans la sphalérite révèle des teneurs en poids de 0,84% Fe, 0,14% Cd et 0,02% Mn. L’étude des inclusions fluides dans la calcite et la sphalérite montre l’existence d’un fluide caractérisé par une salinité de l’ordre de 23% poids équiv. NaCl à température décroissante lors de la mise en place des minéralisations (194 °C lors du dépôt de la calcite et 133 °C lors du dépôt de la sphalérite). Ce fluide est caractérisé par une densité comprise entre 1,00 g/cm3 et 1,11 g/cm3 avec une pression de piégeage estimée de 200 bars. La précipitation des sulfures parait être contrôlée par une chute de la température. Les mesures des isotopes du soufre dans la sphalérite donnent des valeurs de δ34S toutes positives et variant dans une gamme très restreinte comprise entre + 4,6‰ et 6,4‰ VCDT (moyenne=5,6‰). Ces valeurs indiquent une origine commune du soufre réduit qui est formé par les processus de ré duction thermique de sulfates. La source des sulfates admet les évaporites triasiques de la région comme reservoir potentiel. Les études géologiques et minéralogiques couplées à la microthermométrie des inclusions fluides et la géochimie des éléments en traces et des isotopes du soufre permettent de classer le gisement filonien de Fedj Hassène dans le groupe des gisements polymétalliques (Pb-Zn-As, Hg) typiques de la zone des nappes de la Tunisie du Nord et de l’Algérie nord-orientale.