Le tantale (Ta) est un métal rare essentiel de l'industrie high-tech, que l'on extrait principalement des pegmatites à éléments rares. Bien que la minéralogie du tantale soit relativement bien connue, on connaît très peu les processus qui contrôlent la formation d'un gisement de tantale. Le but de ma thèse est de comprendre les minéralisations en Ta dans la pegmatite géante de Tanco (Canada), l'un des trois plus gros gisements de Ta au monde. Cette pegmatite est extrêmement complexe pétrogénétiquement et minéralogiquement, et montre divers styles de minéralisations en Ta. L'étude de deux de ces styles, l'un associé aux zones magmatiques précoces de la pegmatite, l'autre, aux zones centrales altérées par des processus plus tardifs, m'a permis d'évaluer la contribution des processus magmatiques et métasomatiques dans la minéralisation, et d'établir un modèle métallogénique pour le Ta à Tanco.

Les circulations de fluides dans la croûte sont les vecteurs de mobilités élémentaires dont une des conséquences est la concentration de métaux et la genèse de gisements. Ces fluides circulent dans les zones de déformation où ils modifient la composition des roches encaissantes. Dans la ceinture archéenne de roches vertes de Murchison (Afrique du Sud), l'Antimony Line est une zone déformée qui a été le siège de circulations de fluides minéralisateurs en Sb-Au. Pour caractériser les processus minéralisateurs, des données pétro-géochimiques, en particulier en isotopes stables et inclusions fluides, ont été associées à la datation multi-méthode (U-Th-Pb, Pb-Pb et Ar-Ar) des corps minéralisés et de leur encaissant au cœur et autour de l'Antimony Line. L'étude structurale de la région souligne le caractère distribué de la déformation. La ceinture a ainsi subi une phase majeure de collision d'arc, associée à un magmatisme important vers 2.97 Ga, contemporain d'une minéralisation en Au (±Sb) qui pourrait être responsable d'une phase de pré-enrichissement en Sb. La minéralisation principale en Sb est la conséquence de la circulation d'un fluide métamorphique à H2O-CO2, à 2-3 kbar et 350-450°C. L'albitisation de granitoïdes intrusifs dans l'Antimony Line, datée à 2.8 Ga, est génétiquement liée à cette circulation, laquelle s'inscrit donc dans l'histoire tectono-métamorphique tardive de la ceinture et est contemporaine de la mise en place de leucogranites sur la bordure sud. Ces résultats illustrent la pertinence du couplage pétro-géochimie/géochronologie pour la compréhension globale d'un système métallogénique.