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Plan
Introduction – Encadrants et partenaires
– Contexte, enjeux
– Problématique
Le projet – État de l’art
– Objectifs
– Programme des tâches
Conclusions – Résultats préliminaires
– Perspectives
Concusions Projet Introduction 2 Projet Introduction Concusions Projet Introduction Projet Introduction Conclusions Projet Introduction
Encadrants
3
Didier MARQUER (HDR référent)
Pierre TRAP (encadrant référent)
Philippe GONCALVES (co-encadrant)
Brice LACOIX (co-encadrant)
Conclusions Projet Introduction
Partenaires
4 Conclusions Projet Introduction
Partenaires
4 Conclusions Projet Introduction
Partenaires
4
Institut des Sciences
de la Terre (ISTE)
Conclusions Projet Introduction
Partenaires
4 Conclusions Projet Introduction
Géosciences Lille Institut des Sciences
de la Terre (ISTE)
Partenaires
4 Conclusions Projet Introduction
Géosciences Lille Institut des Sciences
de la Terre (ISTE)
Financeur
5 Conclusions Projet Introduction
Géosciences Lille Institut des Sciences
de la Terre (ISTE)
Contexte scientifique
6 Conclusions Projet Introduction
Rôle des fluides intracrustaux et cisaillements ductiles dans le transfert
de matière
Schéma de Hawkesworth et Kemp (2006)
Croûte
terrestre
Manteau
REE
U-Th
7 Conclusions Projet Introduction
Enjeux économique
Eléments d’intérêt sociétal : Terre rares, U et Th
Énergies fossiles et renouvelables Nouvelles technologies
Problématique
8 Conclusions Projet Introduction
Comprendre les processus physico-chimiques
responsables de la remobilisation de l’U et Th, et de leur
concentration sous forme de gisements au niveau des
zones de cisaillement ductiles.
Indispensable pour trouver de nouveaux
gisement (dits non-conventionnels).
Cible: minéralisations à U,Th
du district de cage
Localisation du district de Cage
9 Conclusions Projet Introduction
Localisation du district de Cage
9 Conclusions Projet Introduction
Carte structurale modifiée d’après Wardle et al., 2002
État de l’art
10 Conclusions Projet Introduction
Columbia Supercontinent (2.1-1.8 Ga)
11 Conclusions Projet Introduction
État de l’art : contexte géologique
Ensembles lithologiques cartographiés par Goulet et Ciesilki
(1990). Complétés par Verpaelst et al. (2000)
Deux grands groupes :
• Socle orthogneissique Archéen
(2,82 Ga)
11 Conclusions Projet Introduction
Deux grands groupes :
• Les sédiments du groupe de
Lake Harbour (2,0 et 1,8 Ga,
Trap et al. 2010)
• Socle orthogneissique Archéen
(2,82 Ga)
État de l’art : contexte géologique
Ensembles lithologiques cartographiés par Goulet et Ciesilki
(1990). Complétés par Verpaelst et al. (2000)
12 Conclusions Projet Introduction
Evolution P-T-t
des roches du
district de
CAGE.
État de l’art : Evolution métamorphique
Hypothèse, les
cisaillements
fonctionnent
pendant l’histoire
rétrograde D’après Trap 2010
Objectifs
13 Conclusions Projet Introduction
• Préciser l’âge des zones de cisaillement associées aux
minéralisations à uranium-thorium.
• Déterminer les conditions de pression et température
synchrone des déformations observées à différents stades
de l’histoire métamorphique rétrograde.
• Déterminer la nature des réactions métamorphiques mise
en jeu et la nature du fluide minéralisateur.
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
Géochronologie
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
Géochronologie
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Étude pétrologie
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
Analyses
chimiques
Géochronologie
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Étude pétrologie
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
Analyses
chimiques
Géochronologie
Modèles thermodynamiques Via les pseudosections
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Étude pétrologie
Programme de recherche
14 Conclusions Projet Introduction
Mission de terrain Acquisition de mesures
de d’échantillons
structuraux
Travaux réaliser pendant le master
Étude structurale et
microstructurale des
échantillons Compréhension de la tectonique et des
déformations.
Analyses
chimiques
Géochronologie
Modèles thermodynamiques Via les pseudosections
Chemin P-T-t-D-X-M
Valorisation et diffusion des résultats Publication, conférences
An
aly
se
s e
n la
bo
rato
ire
Étude pétrologie
Résultats préliminaires : Ages des cisaillements
15 Conclusions Projet Introduction
1754 ± 13 Ma
1800 ± 9 Ma
1823 ± 11 Ma
1798 ± 10 Ma
Datations
LA-ICP-MS
Âges compris
entre 1750 Ma
et 1820 Ma
16 Conclusions Projet Introduction
D’après Trap 2010 Les titanites ont
des âges entre
1823±11 et
1754±13Ma :
•histoire rétrograde
•période qui doit
correspondre au
dépôt des
Minéralisation en
U-Th
Résultats préliminaires
17 Conclusions Projet Introduction
Diopside + H2O + CO2 = Amphibole calcique + calcite + quartz
Réaction entre 550 et 620 °C (Metamorphic Phase Equilibria
and Pressure-Temperature-Time Paths, Spear)
Déterminer la nature des réactions métamorphiques à l’origine
des assemblages minéralogiques observés
Résultats préliminaires
Analyses pétrologique (Microscope optique, MEB, cathodoluminesence)
100 µm
18 Conclusions Projet Introduction
Modélisation par
construction de
diagrammes de phase
Perspectives : analyses thermodynamiques
+ quartz
Merci de votre attention
Implication d’un fluide minéralisateur
• Origine : dissolution des monazites par des fluides
hydromagmatiques
• CA315 : apatite au contact d’une titanite
(Ce, La, Nd; Th) PO4 Ca5(PO4) 3(Cl, F, OH)
• CA591A1 : allanite en joints de grains
(Ce, La, Nd; Th) PO4 (Ca, Ce)2(Al, Fe2+, 3+)3
(SiO4)Si2O7)O(Oh)
• CA491 : présence de tourmaline
Fluide hydromagmatique riche en halogènes (Cl-, F+) et
métalloïdes (B-)
•Titane dans Ttn (TiO2) fluides hydromagmatiques de la
cristallisation des pegmatites
Fluide - Titanite - Uraninite
Pourquoi dater par les titanites
