Ce travail présente une étude multi-échelle des relations entre altération et minéralisation en uranium le long de la bordure Sud Est du bassin Méso-Protérozoïque du Thelon, au Nunavut, Canada. Les altérations associées aux minéralisations sont développées dans une série volcano-sédimentaire Archéenne appartenant à la ceinture de roche verte du Woodburn Lake Group (WLG). Elles s'expriment majoritairement par un assemblage à illite (polytypes 1Mcis & 1Mtrans) ± sudoite ± hématite et phosphates sulfates d'aluminium hydratés (APS). De plus des composés carbonés, cogénétiques des minéralisations, ont été identifiés comme des produits des réactions hydrothermales. La signature de l'altération, fortement guidées par les structures Est-Ouest du corridor de Kiggavik-Andrew Lake, apparaît alors très similaire à celle rencontrée dans les roches de socles des parties profondes des autres gisements d'uranium de type discordance du bassin d'Athabasca (Canada) ou de la Kombolgie (Australie). L'étude des marqueurs minéralogiques tels que les APS ont permis de mettre en évidence les transferts élémentaires au cours des processus métallogéniques et de distinguer les caractéristiques pétrographique et chimiques des processus diagénétiques et hydrothermaux. Enfin la compréhension fine de l'expression de marqueurs cristallographiques issus de l'irradiation naturelle des minéraux argileux donne de nouvelles pistes pour le traçage et la compréhension des circulations des radios-éléments à l'échelle géologique. / This work presents a multi-scale study of the relationships between alteration and uranium mineralization along the South Eastern margin of the Meso-Proterozoic Thelon Basin, Nunavut, Canada. The ore associated alterations are hosted in an Archean volcano-sedimentary sequence belonging to the Woodburn Lake Group (WLG). Their main expression is a mineral assemblage composed of dominant illite (1Mcis & 1Mtrans polytypes) together with sudoite ± hematite and aluminum phosphate sulfate minerals. Moreover carbonaceous materials cogenetic with the uranium mineralization have been identified as potential indicators of the hydrothermal conditions. At a regional scale, alteration is strongly controlled via East-West faults forming the main frame of the Kiggavik-Andrew Lake structural trend. Then from the regional to the mineral scale, alterations signatures at Kiggavik are similar to the ones described in deep basement rocks of unconformity type uranium deposits in both Athabasca (Canada) and Kombolgie (Australia) Paleoproterozoic basins. In addition mineralogical markers studies (APS minerals) lead to the distinction between hydrothermal and diagenetic processes as well as elemental transfers during fluid rock interaction. Finally, detailed studies on radiation induced defects on illite revealed new ways to tracing and better understanding the radio elements mobility in such deep seated natural systems.

Ce mémoire présente les résultats d’une étude pétrographique et métallogénique d’indices de Ni-Cu de la Suite Plutonique de De La Blache (SPDLB). Située dans la partie est de la Province de Grenville et datée à 1327 Ma, la SPDLB s’est mise en place durant l’Elsonien moyen. Elle consiste en un coeur anorthositique à leucotroctolitique, et une bordure (gabbro)noritique (±Ol) à ultramafique. Les indices étudiés peuvent être subdivisés en deux groupes: les indices Outardes-4 sud, Boudrias-Est/Doyon et de la Buse, encaissés dans des roches ultramafiques; et l’indice Thibault encaissé dans des leucotroctolites. Les données géochimiques suggèrent que les indices proviendraient de magmas distincts. Les concentrations en Se, S et les valeurs δ34S montrent une composante crustale importante, liée à une contamination par les gneiss encaissants. Les dépôts de Ni-Cu se seraient formés dans les unités (ultra)mafiques produites par cristallisation fractionnée, selon le modèle classique de mise en place de dépôts de sulfures magmatiques. Le faible potentiel économique des indices étudiés peut s’expliquer par l’absence de certains facteurs clés généralement présents dans les dépôts de Ni-Cu-ÉGP magmatiques de classe mondiale. / This master thesis is a petrographic and metallogenic study of Ni-Cu prospects associated with the De La Blache Plutonic Suite (DLBPS), in the eastern part of the Grenville Province. Dated at 1327 Ma, the DLBPS intruded during the middle Elsonian. It consists of an anorthositic to leucotroctolitic core, and a (gabbro)noritic(±Ol) to ultramafic border. The studied prospects can be subdivided in two groups: the Outardes-4 South, Boudrias- Est/Doyon and Buse prospects, hosted in ultramafic rocks; and the Thibault prospect, hosted in leucotroctolites. Geochemical data suggests that the different prospects originated from distinct magmas. Se and S concentrations, as well as δ34S values show an important crustal component, related to contamination by the country-rock gneisses. The Ni-Cu deposits formed in the (ultra)mafic units produced by fractional crystallization, as in the classical sulfide magmatic deposits genesis model. The weak economic importance of the studied prospects can be explained by the absence of key factors generally present in worldclass Ni-Cu-PGE magmatic deposits.

Titre de l'écran-titre (visionné le 4 décembre 2023) / À l'échelle mondiale, les zones de cisaillement sont les plus importants hôtes de minéralisation aurifère de type « or orogénique ». Ces failles fragiles-ductiles sont la conséquence de processus physiques liés aux cycles orogéniques et se forment dans des conditions métamorphiques postérieurs au pic. Les périodes de raccourcissement crustale génèrent des zones de cisaillement inverses à l'échelle régionale qui servent de conduits principaux pour les fluides hydrothermaux ascendants, formant ainsi des veines mésothermales de quartz-carbonate. L'origine des fluides hydrothermaux, les processus physico-chimiques et la chronologie qui mènent à la précipitation de l'or dans ces veines sont l'objet de recherches de longue date, en particulier à l'échelle des gisements et des corps minéralisés. Néanmoins, à l'échelle des districts aurifères orogéniques, comprenant généralement des champs filoniens régionaux de plusieurs kilomètres de large, la nature de ces paramètres demeure énigmatique. Dans cette thèse, on explore, grâce à une combinaison de techniques micro-analytiques chimiques et isotopiques, les contrôles spatiaux et temporels de plusieurs gisements aurifères appartenant au district de classe mondiale de Malartic-Val-d'Or, au sud de la sous-province néoarchéenne de l'Abitibi (Canada). Dans ce district, les gîtes d'or sont concentrés à proximité de la zone de faille Larder Lake-Cadillac orientée est-ouest et sont encaissés dans des structures d'ordres inférieurs recoupant les roches volcaniques et les intrusions de la ceinture de roches vertes. Dans ces structures, l'or est généralement associé à deux ensembles de veines qui se forment avant ou après la fabrique pénétrative d'étendue régionale (S2) développée au cours d'un raccourcissement N-S majeur au pic du métamorphisme. Il s'agit notamment (1) de veines de quartz-carbonate fortement déformées intégrées dans la fabrique S2 et (2) de veines fragiles-ductiles laminées de quartz-tourmaline-carbonate à cisaillement inverse ou à extension sub-horizontale qui sont subparallèles ou obliques à la fabrique S2. Ces dernières font partie du Champ filonien de Val-d'Or (CVO), qui contient la majeure partie de l'or orogénique du district de Malartic-Val-d'Or. Dans cette thèse, j'ai étudié neuf corps minéralisés aurifères (Kiena-S50, Canadian Malartic East, Kiena-Deep, Goldex, Triangle, Plug #4, Beaufor, Pascalis Gold Trend et Akasaba West) afin d'aborder trois sujets clés. 1) La chronologie à l'échelle régionale des événements hydrothermaux aurifères dans la région a été résolue par géochronologie U-Pb in situ. 2) L'identification des processus physico-chimiques contrôlant la saturation en or dans les fluides hydrothermaux aurifères a été effectuée à l'aide d'analyses in situ des éléments traces et de la compositions isotopique du soufre dans les sulfures. 3) La remobilisation hydrothermale de l'or contenu dans la pyrite a été étudiée à l'échelle nanométrique par microscopie électronique à transmission. [...] Les données montrent que la minéralisation aurifère orogénique à l'échelle d'un district est le résultat de processus multiples qui opèrent à différentes échelles, dans l'espace et dans le temps, tout au long d'un cycle orogénique. Des événements hydrothermaux de courtes durées, discrets au niveau régional, au cours du trajet métamorphique rétrograde d'un cycle orogénique, constituent une condition préalable essentielle à la formation d'un district aurifère. Au cours d'un tel épisode de minéralisation aurifère, la majeure partie de la CVO est formée par un mécanisme principal, à savoir la sulfuration de la roche encaissante dans les roches méta-volcaniques et intrusives, conduisant à la précipitation d'inclusions d'Au-Ag-Te-Bi dans la pyrite. Les événements hydrothermaux ultérieurs peuvent façonner et modifier la minéralisation aurifère orogénique à l'échelle du district, comme le montrent les assemblages Au-Ag-Te-Bi remobilisés dans les fractures de pyrites. Malgré un cadre structural bien compris et des processus physiques communs conduisant à la formation de minéralisations aurifères orogéniques, les techniques de micro-analyse in situ offrent l'opportunité unique de relier les observations structurales aux données géochimiques détaillées à l'échelle du grain minéral. Cette approche améliorera considérablement la chronologie de la minéralisation aurifère et la reconnaissance des processus physico-chimiques clés agissant à l'échelle du disctrict, et présentera différentes perspectives sur les processus physico-chimiques associés à la précipitation de l'or à faible et moyenne teneur. / Brittle-ductile reverse shear zones are the most important host for orogenic gold mineralization globally. These reverse shear zones are known to form by common physical processes associated with orogenic cycles, at post-peak metamorphic conditions. Crustal shortening periods induce regional-scale reverse shear zones that act as main conduits for ascending hydrothermal fluids, forming mesothermal quartz-carbonate veins. Fluid source reservoir(s), physico-chemical processe(s) and the timing that lead to gold precipitation within these veins have been the subject of long-standing research activities, particularly focusing at the deposit and ore body-scale. Nevertheless, the nature of these parameters remains elusive at the orogenic gold district-scale, commonly encompassing regional, km wide vein fields. In this thesis, I explore through a combination of micro-analytical chemical and isotopic techniques, spatial and temporal controls on several gold ore bodies contained in the world-class Malartic-Val-d'Or district of the southern Neoarchean Abitibi subprovince (Canada). Structurally-controlled gold deposit clusters in this district are distributed along the E-W striking Larder Lake-Cadillac-fault zone and hosted in lower-order structures that cut volcanic rocks and intrusions of the greenstone belt. In these structures, gold is commonly associated with two vein sets that form pre- or syn- the regional-penetrative fabric (S2) developed during major N-S shortening and peak-metamorphism. This include: (1) highly-deformed quartz-carbonate veins entrained in the S2-fabric and (2) laminated brittle-ductile quartz-tourmaline-carbonate reverse shear and sub-horizontal extension-veins that are sub-parallel to oblique to the S2-fabric, the latter form part of the Val-d'Or Vein Field (VVF), which contains the bulk of orogenic gold in the Malartic-Val-d'Or district. In this thesis, I studied nine gold ore bodies (Kiena-S50, Canadian Malartic East, Kiena-Deep, Goldex, Triangle, Plug #4, Beaufor, Pascalis Gold Trend and Akasaba West) to tackle three key topics. 1) The regional scale timing of auriferous hydrothermal events in the area was resolved by in-situ U-Pb geochronology. 2) Physico-chemical processes controlling gold saturation in auriferous hydrothermal fluids by in-situ sulfide multiple sulfur isotope and trace element compositions. 3) Hydrothermal remobilization of gold hosted in pyrite were studied at the nano-scale by transmission electron microscopy. [...] Acquired data show that district-scale orogenic gold mineralization is the result of multiple processes that operate at various scales in space and time throughout an orogenic cycle. Regionally discrete, short-lived hydrothermal fluid events during the retrograde path of an orogenic cycle are a main pre-condition to form district scale gold mineralization. During such an auriferous fluid event, bulk of the VVF is formed through a main fluid mechanism, wallrock sulfidation in meta-volcanic and intrusive rocks, which controls precipitation of Au-Ag-Te-Bi inclusions in pyrite. Subsequent hydrothermal events have the potential to shape and modify district-scaleorogenic gold mineralization, as recognized in remobilized Au-Ag-Te-Bi assemblages within pyrite fractures. Despite a well understood structural framework and common physical processes that lead to the formation of orogenic gold mineralization, in-situ micro-analytical techniques offer the unique opportunity to link structural observations with detailed geochemical data at the mineral grain scale. This approach will significantly improve the timing of gold mineralization and recognition of key physico-chemical processes acting at the disctrict-scale, as well as present different perspectives on physico-chemical processes associated with low- and medium-grade gold precipitation.

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Depuis 1946 aucun travaux de géologie minière ne furent entrepris dans le Val d'Aoste en dehors des gisements de fer de Cogne (Val Grand Eyvia) et d'anthracite de La Thuile (Val Ruitor) . Aussi nous pouvons espérer apporter dans notre étude régionale des résultats nouveaux susceptibles d'interesser la Région sur ses ressources minières. Les moyens techniques dont nous disposons actuellement permettent de pousser les investigations plus loin que cela n'était possible jusqu'à ces dernières années . Notre rôle est d'adapter ces moyens aux conditions alpines . L'emploi des méthodes géophysiques légères (polarisation spontanée et magnétométrie) permet de localiser les prolongements possibles de l'ancien gisement stratiforme de plomb-zinc de Promise (Val Ruitor) La géochimie intégrée dans plusieurs orientations permet : - de mettre en évidence les différences métallogéniques entre les gisements de fer de la zone du Combin (Cogne) et de la zone Zermatt-Saas-Fee ; - de rechercher les métaux rares (or, platinoïdes .,. ) dans les roches vertes et ses gisements associés ( Petit-Monde, . .. ) ; ' de déceler des amas minéralisés cachés par l'étude des sols (Promise) - d'établir un inventaire minéralogique par l'étude des stream sediments accompagnée de l'étude des batées. Cet inventaire minier appuyé par une reconnaissance des anciens gisements, s'accompagne de l'étude des conditions qui leur ont donné naissance. Elle devrait servir à la valorisation des indices connus et à la découverte d'autres gisements

Le secteur d'étude comprend un ensemble sédimentaire de base (B1), recoupé par un complexe hypo-volcanique et volcanique (B2) puis par un complexe plutonique intrusif. Des sédiments détritiques et un volcanisme tardi- à post-birimien se mettent en place ultérieurement. Ces formations sont affectées par la tectonique éburnéenne comprenant trois phases: (1) D1 compressive affectant les sédiments du Birimien inférieur B1; (2) D2 comprenant trois stades : compression (D2a), transpression senestre (D2b) et chevauchement (D2c); (3) D3 transtensive dextre. La direction de contrainte principale de la déformation évolue en rotation anti-horaire entre les phases de déformation D1 et D3. Les différentes phases compressives sont séparées par des phases extensives avec émissions volcaniques et dépôts sédimentaires. Trois phases de minéralisations aurifères ont été identifiées. La première, ante-D1, souvent diffuse à stratiforme, est localisée dans les sédiments de l'ensemble inférieur. La seconde, en relation avec l'événement tectono-magmatique D2, donne un stockwerk silico-carbonaté et sulfuré localisé dans les fentes de tension, les veines V2 et les "shear zones". La troisième phase serait contrôlée par l'événement tectono-magmatique D3 avec une paragenèse à quartz et pyrite dans les veines V3. Le fait que la minéralisation aurifère intervienne essentiellement dans les veines et les "shear zones" orientées ~N20° suggère qu'une activité tectonomagmatique post-birimienne aurait exercé un rôle important dans la remobilisation de l'or dans ces structures.

L’objectif principal de cette thèse est de décrire et interpréter la mise en place des différents types de minéralisations présents dans le district minier de Nefza (NO de la Tunisie), qui constitue une région complexe et particulière du point de vue géologique dans ce pays.<p>En effet, outre la présence de diapirs triasiques (commune à tout le Nord de la Tunisie), le district minier de Nefza est caractérisé par :(1) la mise en place d’épaisses nappes au Néogène qui forment le substratum sédimentaire régional, et (2) la présence d’une grande variété de roches magmatiques tant plutoniques que volcaniques, d’âge miocène (12,9 à 6,4 Ma),<p>-\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Titre de l'écran-titre (visionné le 25 septembre 2023) / Les séquences à dominance carbonatée, formées entre 1200 et ~1300 Ma, à l'ouest de la province de Grenville sont reconnues pour leur potentiel en SEDEX et SMV hautement métamorphisés. Cependant, peu d'études examinent le potentiel minéral des métaux de base dans les assemblages volcano-sédimentaires à dominance clastique du centre du Grenville. L'indice Moncou (>1.3 wt.% Zn), situé à 50 km au NO du Lac Saint-Jean (Québec), est un exemple de ces minéralisations. Il est encaissé dans des métavolcanites d'âge elzévirien métamorphisés au faciès granulitique durant l'orogénèse Ottawan. La géochimie de ces métavolcanites est similaire à des basaltes et andésites, alors que les éléments des terres rares suggèrent une signature transitionnelle. De plus, les anomalies négatives en Nb-Ta et les enrichissements en Th, Ba concordent avec un bassin arrière-arc. La thermobarométrie sur un paragneiss près de Moncou estime un pic métamorphique à 11,7±1,5 kbar et 905±56°C. La datation LA-ICP-MS sur titanite suggère que les grains ont cristallisé pendant l'Ottawan, puis été partiellement à totalement réinitialisés par des activités magmatiques post-tectoniques à ~1000 et ~970 Ma. La minéralisation zincifère est formée: (i) d'une 1ère génération de sphalérite (Sp1) entourée par un halo de plagioclase+quartz (Pl+Qz), (ii) de biotite zincifère recoupée par la titanite datée à ~1000 Ma, indiquant l'âge minimal pour la première remobilisation et (iii) de chlorite zincifère spatialement associée à une 2e génération de sphalérite (Sp2). Ces observations suggèrent que la Sp1 a cristallisé avant l'Ottawan puisqu'elle est entourée de liquide anatectique (Pl+Qz) in situ et exhibe des textures typiques de haute-température. La remobilisation zincifère syn- à post- Ottawan a cristallisé la biotite zincifère, puis une remobilisation hydrothermale de basse température post-tectonique a cristallisé la chlorite zincifère et la Sp2. Ces résultats suggèrent que l'indice Moncou est la partie distale d'un SMV et soulignent le potentiel zincifère dans le Grenville central. / Carbonate-dominated supracrustal sequences of the western Grenville Province, formed between 1200 and ~1300 Ma, are well-known for high-grade metamorphosed SEDEX and VMS deposits. However, there is only limited information on base metal mineralizations hosted in clastic-dominated supracrustal sequences in central Grenville Province. The Moncou's zinc occurrence (>1.3 wt.% Zn), located 50 km NW of Lac Saint-Jean (Quebec) is an example of such mineralization, as it is hosted in Elzevirian-aged metavolcanic rocks metamorphosed during Ottawan orogeny. Major and trace element concentrations in these metavolcanic rocks are similar to modern basalt and andesite, while rare earth element content suggest a transitional signature. Moreover, Nb-Ta negative anomaly and Ba, Th enrichments are consistent with a back-arc basin, a similar tectonic setting as the well-mineralized carbonate-dominated supracrustal sequences of western Grenville Province. Thermobarometry calculation on a nearby paragneiss estimates peak pressure-temperature at 11,7±1,5 kbar and 905±56°C. Titanite LA-ICP-MS in-situ U-Pb analysis infers titanite crystallization during the Ottawan orogeny and then, a partial to full reset by regional post-tectonic magmatic activities at ~1000 Ma and ~970 Ma. Zinc mineralization is described as: (i) a first sphalerite generation (Sp1) systematically surrounded by a layer of plagioclase+quartz (Pl+Qz), (ii) a deformed Zn-rich biotite crosscut by the ~1000 Ma titanite grains, indicating a minimum age for the first zinc remobilization, and (iii) a Zn-rich chlorite spatially associated with a second sphalerite generation (Sp2). These observations imply a pre-Ottawan event that crystallised Sp1 as they are surrounded by in-situ anatectic melt (Pl+Qz) and exhibit typical high-temperature recrystallization textures. A remobilization coeval to post- Ottawan formed the Zn-rich biotite, and finally a late post-deformation low-temperature event crystallized the Zn-rich chlorite and the Sp2. The results suggest that Moncou's prospect was likely a distal part of a VMS and reveal the potential for zinc mineralization in a clastic-dominated basins.