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Link, Gaétan. Formation des minéralisations aurifères du massif du Canigou (Pyrénées orientales) : caractérisation d'un système de circulation de fluides hydrothermal tardi-varisque

Link, Gaétan (2020). Formation des minéralisations aurifères du massif du Canigou (Pyrénées orientales) : caractérisation d'un système de circulation de fluides hydrothermal tardi-varisque.

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Résumé en francais

Les zones de cisaillement, zones de déformation localisée et hétérogène de la croûte continentale, sont considérées comme des zones de drains où circulent préférentiellement les fluides présents au sein de la croûte. Bien que de nombreux marqueurs de la circulation de ces fluides soient présents dans l'enregistrement pétrologique et géochimique, retracer l'ensemble du système de circulation hydrothermale, notamment sa source, reste un défi. Dans les ceintures orogéniques, les minéralisations aurifères sont principalement localisées le long des zones de cisaillement et peuvent constituer des traceurs des circulations de fluides hydrothermales dont elles sont issues. Dans les Pyrénées orientales, le massif du Canigou expose un dôme métamorphique tardi-orogénique varisque, au cœur duquel est exhumée l'ancienne croûte moyenne migmatitique. À sa bordure, où est exhumée l'ancienne croûte supérieure, se trouvent des minéralisations aurifères filoniennes. Le dôme et sa bordure ont été affectés par une succession de 3 phases de déformation. La première phase est peu distinguable, généralement transposée par la foliation de la deuxième phase, contemporaine d'un événement métamorphique HT/BP à l'origine d'une fusion partielle de la croûte moyenne et d'un réchauffement de la croûte supérieure. La troisième phase est synchrone d'un refroidissement rapide et isobarique de la croûte supérieure. La déformation de cette phase est caractérisée par une dynamique d'abord pervasive, avec le doming du Canigou, puis de plus en plus localisée, qui abouti à la formation de zones de cisaillement qui traversent la croûte supérieure et la croûte moyenne. Les corps minéralisés aurifères sont localisés le long de ces couloirs de cisaillement. Les veines aurifères montrent des marqueurs d'alternance entre déformation fragile et déformation ductile, ainsi qu'une cristallisation des phases sulfurées aurifères sous des conditions de température de plus de 450 °C. Les données géochimiques des sulfures des corps minéralisés et des sulfures disséminés dans les roches encaissantes indique que l'or contenu dans les veines aurifères provient des niveaux de carbonates et de schistes noirs de la série méta-sédimentaire édiacarienne sous-jacente. Les sulfures disséminés dans cette série, d'origine diagénétique et pré-enrichis en or, ont été lessivés au cours du métamorphisme HT/BP. Les zones de cisaillement aurifères sont aussi caractérisées par des anomalies thermiques localisées, surimposées sur le signal thermique régional. Les valeurs de ces anomalies, de 50 à 100 °C au-dessus de celles du signal thermique régional, sont concordantes avec celles estimées à partir de l'enregistrement pétro-structural des veines aurifères. La modélisation numérique des circulations de fluides couplée aux transferts de chaleur a permis de confirmer que de telles anomalies thermiques ont pu être générées par une circulation de fluides concentrée le long des zones de cisaillement verticales, pendant une durée inférieure à 1 Ma. Ces fluides, à l'origine des minéralisations aurifères, proviendraient de la base de la croûte supérieure, voire de la croûte moyenne. La détection et la quantification de telles anomalies thermiques générées par d'anciennes circulations de fluides hydrothermaux au sein de la croûte est l'un des premiers cas du genre et pourrait s'avérer être une nouvelle méthode de prospection des gîtes métallifères. Les minéralisations aurifères filoniennes s'avèrent être les témoins d'une phase de circulation de fluides très rapide, probablement catalysée par des événements sismiques. Cette phase pourrait être le marqueur d'un changement de dynamique au sein des ceintures orogéniques, lorsque la croûte commence à se refroidir et que la déformation passe d'une dynamique de moins en moins pervasive et de plus en plus localisée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Vanderhaeghe, Olivier
Béziat, Didier
Guillou-Frottier, Laurent
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Géosciences Environnement Toulouse (GET), UMR 5563
Mots-clés libres :Minéralisations aurifères - Pyrénées - Métamorphisme HT/BP - Circulation de fluides - Déformation fragile-ductile
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :12 Feb 2021 11:23