Thesis (M.A.)--Oregon State University, 1982. / Typescript (photocopy). Includes bibliographical references (leaves 106-110). Also available on the World Wide Web.

Thesis (M.A.I.S.)--Oregon State University, 2007. / Printout. Also available on the World Wide Web.

Thesis (M.S.)--Oregon State University, 1987. / Typescript (photocopy). Includes bibliographical references (leaves 131-140). Also available on the World Wide Web.

Texte remanié de: Diss. / Bibliogr. p.206-215. Index.

Th. (doctoral)--Geowiss.--Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, 1988. / Resumé en anglais. Bibliogr. p. 164-181.

Inaug.-Diss.--Geologie--Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, 1989. / Résumé en anglais, allemand et espagnol. Bibliogr. p. 192-201.

Titre de l'écran-titre (visionné le 19 juin 2023) / La scheelite est un minéral de tungstène (CaWO₄) qui est présent dans plusieurs gisements magmatiques-hydrothermaux et qui est associé temporellement et spatialement à l'or dans certains gisements d'or orogéniques dans le monde. Comme la scheelite est un minéral résistant et lourd, et qu'elle est facile à identifier en raison de sa propriété luminescente, sa présence dans les sédiments a été utilisée comme outil pour cibler les gisements de tungstène et, plus récemment, les gisements d'or orogéniques dans les régions où l'exposition du substratum rocheux est rare. La scheelite contient certains éléments traces clés (Sr, Mo, REE, Na, As) dont la distribution et la concentration sont contrôlées par le contexte géologique dans lequel la scheelite s'est formée. Par conséquent, comprendre les facteurs qui contrôlent la distribution des éléments traces dans la scheelite permet d'utiliser la composition de la scheelite pour cibler les gisements minéraux. Cette thèse de doctorat étudie la composition en éléments traces de la scheelite associée aux principaux gisements magmatiques-hydrothermaux contenant de la scheelite, tels que les skarns oxydés et réduits, les veines de quartz/greisen à Sn-W, les porphyres à W-Mo et les systèmes aurifères liés à des intrusions réduites, afin d'identifier les principaux facteurs qui contrôlent la distribution des éléments mineurs et traces dans la scheelite. Ces nouvelles données sont combinées avec les données de la littérature sur les gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite et étudiées à l'aide de l'analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) pour trouver les variables chimiques qui permettent de distinguer la scheelite des différents types de gisement et de les utiliser pour cibler les gisements de minerai d'or et de tungstène. Les résultats montrent que la fugacité de l'oxygène, la composition des fluides et des intrusions, les minéraux co-précipités et la salinité des fluides sont les principaux paramètres qui contrôlent l'incorporation des éléments traces dans la scheelite provenant de gisements magmatiques-hydrothermaux. Les résultats de l'analyse PLS-DA montrent que les teneurs élevées en Mo, As et V dans la scheelite sont caractéristiques des dépôts magmatiques-hydrothermaux formés sous une fugacité élevée de l'oxygène, tels que les skarns oxydés, tandis que les teneurs élevées en Nb, Mn, Y et U sont caractéristiques de la scheelite formée dans des conditions réduites, qui sont généralement associées aux skarns réduits et aux veines de quartz/greisen à Sn-W. La scheelite provenant de gisements d'or orogéniques présente une anomalie positive prédominante en Eu, une teneur élevée en Sr, et de faibles teneurs en Mo, Mn et Nb, ce qui la distingue de la scheelite liée aux gisements magmatiques-hydrothermaux. De telles différences permettent de discriminer la scheelite associée à l'or orogénique de celles des dépôts magmatiques-hydrothermaux. En plus de l'analyse PLS-DA, deux modèles de Random Forest sont proposés pour évaluer la source de la scheelite et la fertilité en or des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite. La grande justesse obtenue par les deux modèles renforce l'utilisation des éléments traces dans la scheelite non seulement comme un outil robuste et efficace pour cibler les gisements contenant de la scheelite, mais aussi pour évaluer la fertilité des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite. / Scheelite is a tungsten mineral (CaWO₄) that is present in several magmatic-hydrothermal deposits and occurs temporally and spatially associated with Au in some orogenic Au deposits worldwide. Because scheelite is a resistant, heavy mineral, and easy to identify due to luminescence propriety, its occurrence in unconsolidated sediments has been used as a tool for targeting tungsten and orogenic Au deposits in areas where the bedrock exposition is rare. Scheelite hosts some key trace elements (Sr, Mo, REE, Na, As) those distribution and concentration are controlled by the geological settings where scheelite formed. Therefore, understanding the factors that control the distribution of trace elements in scheelite provides insights for using scheelite composition to target mineral deposits. This PhD thesis investigates the trace element composition of scheelite associated with the main scheelite-bearing magmatic-hydrothermal deposits such as oxidized and reduced skarns, quartz-vein/greisen Sn-W, porphyry W-Mo and reduced intrusion-related gold systems (RIRGS) to identify the principal factors that control the distribution of minor and trace elements in scheelite. This new data is combined with literature data of scheelite-bearing orogenic Au deposits and investigated using partial least square-discriminant analysis (PLS-DA) to find the chemical variables that allow for discriminating scheelite from different deposit types and use these to target for Au and W ore deposits. The results show that oxygen fugacity, fluid and intrusion compositions, co-precipitated minerals and fluid salinity are the main parameters that control the incorporation of trace elements in scheelite from magmatic-hydrothermal deposits. The PLS-DA results show that high Mo, As and V contents in scheelite are characteristic of magmatic-hydrothermal deposits formed under high oxygen fugacity such as oxidized skarns, whereas high Nb, Mn, Y and U contents are features of scheelite formed under reduced conditions, which are commonly associated with reduced skarns and quartz-veins/greisen Sn-W deposits. Scheelite from orogenic Au deposits displays predominantly positive Eu anomaly, high Sr and low Mo, Mn and Nb contents which differ from scheelite related to magmatic-hydrothermal deposits. Such differences allow discriminate scheelite associated with orogenic gold from those of magmatic-hydrothermal deposits. In addition to PLS-DA, two Random Forest models are proposed to assess the source of scheelite and the Au endowment of scheelite-bearing orogenic Au deposits. The high accuracy obtained by the two models enhances the use of trace element in scheelite not only as a robust and efficient tool for targeting scheelite-bearing deposits, but also to assess the fertility of scheelite-bearing orogenic Au deposits.

Titre de l'écran-titre (visionné le 16 avril 2024) / Lorsque les nanoparticules d'or s'assemblent en formant des anneaux, des modes plasmoniques couplés apparaissent à des longueurs d'onde plus élevées, non observés pour les particules isolées. Cet assemblage structurel amplifie les résonances localisées des plasmons de surface, ce qui entraîne une intensification du champ électromagnétique, et facilite les interactions lumière-matière efficaces. Cette amélioration s'avère essentielle pour des applications telles que la biodétection et l'optoélectronique. Cette étude porte sur la synthèse efficace de ces nanostructures, ce qui est fondamental pour des diverses applications. Notre recherche se centre sur la synthèse des nanoanneaux d'or en utilisant une méthode d'autoassemblage dans un gabarit de copolymère bloc. Le défi principal rencontré est d'obtenir une structure homogène, en particulier lors de l'étape de recroissance des particules. Cette recherche fait partie d'une initiative plus vaste visant à construire un dispositif optique pour détecter des ions spécifiques en solution, exploitant les déplacements plasmoniques sensibles des nanoanneaux en réponse aux changements d'indice de réfraction. La stratégie de synthèse adoptée est un processus en trois étapes. Initialement, une suspension colloïdale de nanoparticules d'or est formée. Par la suite, ces particules ont été mélangées avec une solution de PS-b-P2VP dans du chloroforme, entraînant la formation de nanoanneaux par autoassemblage à l'aide de la technique Langmuir-Blodgett. Dans l'étape finale, ces nanoparticules ont subi une croissance, visant une dimension des particules de 10 nm. Un meilleur contrôle des caractéristiques finales du système a été obtenu en optimisant indépendamment chaque étape. La synthèse a commencé par l'amélioration de la monodispersité des particules, indispensable pour les étapes suivantes. Des variations de la méthode de Brust ont été explorées pour trouver des conditions de système optimales. L'étape d'étalement à l'interface air-eau s'est avérée essentielle dans l'organisation des particules pour former les nanoanneaux. L'étape de recroissance finale visait une croissance uniforme des particules pour obtenir les structures de nanoanneaux homogènes souhaitées. / When gold nanoparticles assemble into ring configurations, coupled plasmonic modes appear at higher wavelengths, not present in isolated particles. This structural assembly amplifies localized surface plasmon resonances, resulting in intensified electromagnetic fields, which further facilitate efficient light-matter interactions. This enhancement proves essential for applications like biosensing and optoelectronics. The aim of this study is to identify an efficient synthetic route to nanoring assemblies, which is fundamental for their application in high-sensitivity optical sensors. Our research focuses on a method to produce gold nanorings using a self-assembly method within a block copolymer template. The primary challenge encountered was achieving a homogeneous nanoring structure, especially during the particle regrowth stage. This research is integral to a larger initiative aiming at constructing an optical device to detect specific ions in solution, exploiting the sensitive plasmonic shifts of the nanorings in response to refractive index changes. The synthetic strategy adopted was a three-step process. Initially, a colloidal suspension of gold nanoparticles was formed. Subsequently, these particles were mixed with a PS-b-P2VP solution in chloroform, driving the formation of nanorings through self-assembly using the Langmuir-Blodgett technique. In the final stage, these nanoparticles underwent growth, aiming for a particle dimension of 10 nm. Enhanced control over the system's final characteristics was achieved by independently optimizing each step. The synthesis began by improving particle monodispersity, vital for the subsequent stages. Variations to Brust's method were explored to identify optimal synthesis conditions. The spreading conditions at the air-water interface proved to be essential for the organization of the particles to form the nanorings. The final regrowth phase targeted uniform particle growth to achieve the desired homogeneous nanoring structures.

Les nanoparticules métalliques possèdent des caractéristiques physicochimiques et optiques uniques qui les rendent intéressantes pour une utilisation dans de nombreux domaines. L'assemblage de nanoparticules individuelles en nanostructures organisées conduit à un couplage interparticulaire qui modifie les propriétés plasmoniques. Des travaux antérieurs au laboratoire ont démontré que les nanoparticules d'or peuvent être assemblées en nanocercles à l'aide de la technique Langmuir-Blodgett. Malheureusement, les tentatives visant à exploiter la même stratégie pour obtenir des assemblages de nanoparticules d'argent ont échoué. L'objectif du projet est d'obtenir des nanostructures d'argent en faisant croître une couche d'argent sur des germes d'or pré-organisées. Cette méthode a déjà été utilisée pour faire croître une couche d'or sur des nanoparticules d'or organisées en anneau afin d'augmenter leur taille. L'argent est très intéressant à utiliser, car il présente l'efficacité plasmonique la plus élevée et la plus forte extinction plasmonique parmi les métaux nobles. Tout d'abord, des nanoparticules d'or de 5 nm sont synthétisées selon la méthode Brust- Schiffrin puis fonctionnalisées avec du 1-octanethiol. Elles sont assemblées en nanocercles au sein d'une matrice de poly(styrène-b-2-vinylpyridine) étalée à l'interface air-eau. Les films sont ensuite transférés sur un substrat de verre par la technique Langmuir-Blodgett. L'argent métallique est déposé sur les germes d'or en plaçant les substrats dans une solution de nitrate d'argent selon différentes conditions. Plusieurs réducteurs ont été employés pour former la couche d'argent sur les germes d'or. Ces nouveaux assemblages sont analysés par microscopie électronique à transmission et spectroscopie UV-visible. Les structures hybrides présentent deux maximums d'extinction, vers 410 et 540 nm, correspondant respectivement aux fréquences plasmoniques de l'argent et de l'or. Selon les conditions optimales, il est possible de faire croître des nanoparticules d'argent d'un diamètre de 3 à 7 nm sur les germes d'or préalablement disposées en utilisant de l'acide L-ascorbique ou de l'hydroquinone comme réducteur. / Metallic nanoparticles have unique physicochemical and optical characteristics which make them interesting for use in many fields. The assembly of individual nanoparticles into organized nanostructures leads to interparticle coupling that significantly modifies the plasmonic properties. Previous work in our laboratory demonstrated that gold nanoparticles can be conveniently assembled into ring structures within Langmuir-Blodgett films of a block copolymer template. Unfortunately, all attempts to exploit the same strategy to obtain analogous assemblies of silver nanoparticles failed. The objective of the present study is to obtain silver nanostructures through the growth of a silver layer on pre-organized gold seeds. This method has already been used in the laboratory to grow a layer of gold on gold nanoparticles organized in ring to increase their size. Silver is very attractive for many applications because it presents the highest plasmonic efficiency and strongest plasmonic extinction among the noble metals. First, 5 nm gold nanoparticles are synthesized using the Brust-Schiffrin method and then functionalized with 1-octanethiol. The gold particles are assembled into nano-ring structures within a poly(styrene-b-2- vinylpyridine) matrix spread at the air-water interface. The films are then transferred to a glass substrate by the Langmuir-Blodgett technique. Metallic silver is deposited on the gold seeds by placing the samples in a silver nitrate solution under different conditions. A reducing agent is also added to form the silver layer on the gold seeds. Several different reducing agents were investigated. The resulting new assemblies are analyzed by transmission electron microscopy and UV-visible spectroscopy. The hybrid structures exhibit two extinction maxima, at around 410 and 540 nm, corresponding to the plasmon frequencies of silver and gold, respectively. Depending on the exact conditions, it is possible to grow silver nanoparticles with diameters of 3 to 7 nm on the prearranged gold seeds using L-ascorbic acid or hydroquinone as a reductant.

Augmitto-Bouzan est un segment de 12 km de long à Rouyn-Noranda (Québec, Canada) de la zone de déformation Cadillac Larder-Lake (ZDCLL) caractérisé par une minéralisation aurifère inégalement distribuée, dans des veines de quartz-carbonate±tourmaline. L'étude compare les conditions de circulation passées des fluides entre les secteurs enrichis et pauvres en or afin d'identifier les processus responsables de l'enrichissement en or du segment. Les veines de quartz (δ¹⁸O: 11.3-16.8‰) tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) et carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) sont principalement encaissées dans les roches ultramafiques-mafiques altérées du Groupe de Piché, reconnus comme étant l'expression physique de la ZDCLL. Le quartz et la tourmaline présentent des températures d'équilibre (228-420°C) qui définissent un gradient thermique vertical élevé (~30°C/100m) au sein du Groupe de Piché. La covariation entre la température et les valeurs δ¹⁸O[indice H2O] et δD[indice H2O] est interprétée comme représentant un mélange entre un fluide métamorphique profond de haute température (>420°C), haut δ¹⁸O[indice H2O] (>10.8‰) et bas δD (<-29‰) et un fluide interstitiel de la croûte supérieure de plus basse température (<230°C), bas δ¹⁸O (<4‰) et haut δD (~0‰). Les valeurs plus élevées de δD[indice H2O] sont probablement liées aux cycles d'évaporation-condensation associés au mécanisme faille-valve dans les veines. Des remontées locales de fluide métamorphique, mises en évidence par l'interpolation du δ¹⁸O[indice H2O], sont observées dans les blocs Augmitto-Cinderella et Astoria et ont probablement été canalisées dans des structures de perméabilité plus élevée. Les secteurs moins minéralisés présentent des δ¹⁸O[indice H2O] et des rapports fluide/roche plus faibles, reflétant probablement une plus grande proportion de fluide poral et des changements d'écoulement des fluides. La modélisation de l'écoulement des fluides montre que la plus grande proportion de fluide de la croûte supérieure dans les secteurs moins minéralisés est due à 1) un écoulement moins volumineux de fluide métamorphique dans le Groupe de Piché plus mince et 2) la présence de roches plus poreuses au nord de la ZDCLL, à partir desquelles une quantité plus importante de fluide poral s'infiltre dans la faille. Nous suggérons donc que la majorité des variations des teneurs aurifères est liée à la variation du flux de fluide métamorphique le long du segment. Un écoulement de fluide métamorphique moins abondant ou dilué diminue le potentiel aurifère le long de la ZDCLL. / Augmitto-Bouzan is a 12 km long segment of the Cadillac Larder-Lake deformation zone (CLLDZ) in Rouyn-Noranda (Québec, Canada) characterized by an uneven gold mineralization distribution, hosted in quartz-carbonate±tourmaline veins. This study compares the past fluid flow conditions between the variable gold-endowed sectors to identify processes responsible for gold endowment in the area. Quartz (δ¹⁸O: 11.8-16.8‰), tourmaline (δ¹⁸O: 8.5-11.9‰; δD: -59- -18‰) and carbonate (δ¹⁸O: 11.3-15‰; δ¹³C: -6.2- -2.8‰) veins are mainly hosted in the ultramafic-mafic Piché Group recognized as the physical expression of the CLLDZ. Quartz and tourmaline display equilibrium temperatures (228-420°C) that define a high vertical thermal gradient (~30°C/100m) within the host lithologies Covariation between temperature and computed δ¹⁸O[subscript H2O] and δD[subscript H2O] is interpreted to result from mixing between a high temperature (>420°C), high δ¹⁸O (>10.8‰), and low δD (<-29‰) deep-seated metamorphic fluid, and a low temperature (<230°C), low δ¹⁸O (<4‰) and high δD (~0‰) upper crustal pore fluid. The higher δD[subscript H2O] (up to 43‰) values are likely associated with flash vaporization and condensation cycles related to fault-valve mechanisms in the veins. Local upwellings of deep-seated fluid, evidenced by interpolation of δ¹⁸O[subscript H2O], are observed in the Augmitto-Cinderella and Astoria blocks and were likely focused along deformation-related pathways of higher permeability. Sectors of low gold endowment have lower δ¹⁸O[subscript H2O] and fluid/rock ratios, likely reflecting a larger proportion of upper crustal fluid and fluid-flow changes. Modelling of fluid flow shows that the larger proportion of upper crustal fluid in the less endowed sectors is due to 1) the less abundant metamorphic fluid that flowed in the thinner band of Piché Group rocks and 2) the presence of more porous rocks north of the CLLDZ, from which a larger quantity of pore fluid was drawn into the fault. We suggest that most of the variation of gold endowment is related to the variation of the gold-bearing metamorphic fluid flow along the segment. Less abundant or diluted metamorphic fluid flow decreases the gold potential along the CLLDZ.