Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TercioGM_TESE.pdf: 5867799 bytes, checksum: 0584d96a18e4441b6389a02717093ac4 (MD5) Previous issue date: 2012-11-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Extractivism mineral is considered an activity highly degrading, due to the large volume of material that he moves in the form of ore and residues. The vast majority of mining companies do not show any technology or economically viable application that will allow the recycling of mineral residue, these being launched in areas receiving located the "open skies" degrade the environment. In Rio Grande do Norte to the production of ceramic red restricts their activities to the production of products such as: solid bricks, ceramic blocks, tiles, among others. Seeking to unite experiences and technical information that favor sustainable development, with important benefits to the construction sector and civil society in general, the present work studies the incorporation of the residue of scheelite in ceramic matrix kaolinitic, coming from the municipality of Boa Sa?de - RN, in percentage of 5 %, 10 %, 20 %, 30% 40% and 50 %, by evaluating its microstructure, physical properties and formulation. The raw materials were characterized through the trials of X ray fluorescence, Diffraction of X rays, Differential Thermal Analysis and Termogravimetric Analysis. The samples were formed and fired at temperatures of 850o, 900o, 1000o, 1050o, 1100o, 1150o and 1200 oC, with isotherm of 1 hour and heating rate of 10 oC/min. Assays were performed technological of loss to fire, Water Absorption, Apparent Porosity, Apparent Density, Mass Loss in Fire and Bending Resistance; in addition to the Scanning Electron Microscopy, analyzing their physical and mechanical properties. The use of residue of scheelite in ceramic mass kaolinitic provided a final product with technological properties that meet the technical standards for the production of bricks and roofing tiles, with the percentage of 20% of waste that showed the best results / O extrativismo mineral ? considerado uma atividade altamente degradante, devido ao grande volume de material que ele movimenta em forma de min?rio e res?duo. A grande maioria das empresas mineradoras n?o apresenta nenhuma tecnologia ou aplica??o economicamente vi?vel que permitam a reciclagem do res?duo mineral, sendo estes lan?ados em ?reas de recebimento localizadas a c?u aberto , degradando o meio ambiente. No Rio Grande do Norte a produ??o de cer?mica vermelha restringe suas atividades ? produ??o de produtos como: tijolos maci?os, blocos cer?micos, telhas, dentre outros. Buscando unir experi?ncias e informa??es t?cnicas que favore?am o desenvolvimento sustent?vel, com importantes benef?cios ao setor da Constru??o Civil e ? sociedade em geral, o presente trabalho estuda a incorpora??o do res?duo de scheelita em matriz cer?mica caulin?tica, proveniente do munic?pio de Boa Sa?de RN, em percentuais de 5%, 10%, 20%, 30% 40% e 50%, avaliando sua microestrutura, propriedades f?sicas e formula??o. As mat?rias-primas foram caracterizadas atrav?s dos ensaios de Fluoresc?ncia de raios X, Difra??o de raios X, An?lise T?rmica Diferencial e An?lise Termogravim?trica. Os corpos de prova foram conformados e queimados nas temperaturas de 850o, 900o, 1000o, 1050o, 1100o, 1150o e 1200 oC, com isoterma de 1 hora e taxa de aquecimento de 10 oC/min. Foram realizados os ensaios tecnol?gicos de Perda ao Fogo, Absor??o de ?gua, Porosidade Aparente, Massa Espec?fica Aparente e Tens?o de Ruptura ? Flex?o; al?m da Microscopia Eletr?nica de Varredura, analisando-se suas propriedades f?sicas e mec?nicas. A utiliza??o de res?duo de scheelita em massa cer?mica caulin?tica propiciou um produto final com propriedades tecnol?gicas que atendem as normas t?cnicas para produ??o de blocos e telhas cer?micas, sendo que o percentual de 20% de res?duo apresentou os melhores resultados

The scheelite type tungstates MWO4 have been studied for a long time due to their optical properties. The main property is the luminescence, both intrinsic and extrinsic (when doped with trivalent lanthanide ions, Ln3+). Another group of scheelite- typed are the double tungstates, ALn(WO4)2. The main feature of these tungstates is a structural disorder involving a random distribution of the ions A (alkali metals) and Ln in the crystal lattice that may influence the luminescence of the material. In literature there are several models to explain both intrinsic and extrinsic luminescence, as recombination of self-trapped excitons, MO and/or WO3 vacancies, stoichiometry deviation, other phases, oxygen at interstitial site, oxygen vacancies and M ion vacancies. As the main technology applications associated with these tungstates are such optics fiber, solid state lasers, scintillators in detectors and recently as white LEDs, it is necessary to better understand and possibly solve or dominate the many physical problems that surround them. Then, using computer simulation based on a model in which the ions are treated as charged spheres interacting through interaction potentials which aim to minimize the lattice energy, tungstates have their perfect and defective crystal lattices simulated to try to elucidate the defect mechanism that dominates and/or contributes for luminescence and its consequences. Using static computer simulation we have as main results: a) 21 different tungstates were modeled using a single set of potential parameters taking into account the covalency of the (WO4)2- group. This covalent interaction affects the behavior of defects, where (WO4)2- groups can be directly connected by an oxygen ion at an interstitial site; b) the charge compensation for extrinsic defects is via interstitial oxygen. When codoped, the codopant ionic radius directly influences the solution energy; c) the simulated energy levels for SrWO4:Eu3+ were compared with recent experimental studies and are in agreement, pointing two different symmetries to the Eu site and d) simulation of holes and electrons in these tungstates reveals that n-type conductivity is expected. / Os tungstatos tipo scheelita MWO4 vêm sendo estudados há bastante tempo devido às suas propriedades ópticas. A principal é a luminescência, tanto intrínseca quanto extrínseca (quando dopados com íons lantanídeos trivalentes, Ln3+). Outro grupo de tungstatos tipo scheelita são os duplos, ALn(WO4)2. A principal característica deste tungstatos é uma desordem estrutural, envolvendo uma distribuição aleatória dos íons A (metais alcalinos) e Ln na rede que pode influenciar a luminescência deste material. Na literatura há diversos modelos para explicar tanto a luminescência intrínseca quanto a extrínseca, como recombinação de éxcitons auto-armadilhados, vacâncias de MO e/ou WO3, desvio de estequiometria, outras fases, oxigênio em um sítio intersticial e vacâncias de oxigênio e vacâncias do íon M. Como as principais aplicações tecnológicas associadas a estes tungstatos, são como fibras ópticas, lasers do estado sólido, cintiladores em detectores e recentemente como LEDs brancos, faz-se necessário entender melhor e se possível solucionar ou dominar os diversos problemas físicos que os cercam. Então, usando simulação computacional baseada em um modelo em que os íons são considerados como esferas carregadas interagindo entre si através de potenciais de interação que visam minimizar a energia da rede, os tungstatos têm suas redes cristalinas perfeitas e defeituosas simuladas para procurar elucidar o mecanismo de defeito que domina(m) e/ou contribui(em) para a luminescência e quais suas consequências. Usando a simulação computacional estática temos como principais resultados: a) 21 tungstatos diferentes foram modelados usando um único conjunto de parâmetros dos potenciais levando em conta a covalência do grupo (WO4)2-. Esta interação covalente afeta o comportamento dos defeitos, onde grupos de (WO4)2- podem ser diretamente ligados por um íon de oxigênio em um sítio intersticial; b) a compensação de cargas para defeitos extrínsecos é via oxigênio intersticial. Quando codopados, o raio iônico do codopante influencia diretamente na energia de solução; c) os níveis de energia simulados para o SrWO4:Eu3+ e comparados com trabalhos experimentais recentes estão em acordo, apontando duas simetrias diferentes para o sítio de Eu e d) a simulação de buracos e elétrons nestes tungstatos revela que condutividade tipo n é esperada.

Compósitos desenvolvidos a partir da incorporação de rejeitos industriais além de serem mais uma opção disponível às mais diversas aplicações, podem promover a redução de passivos ambientais gerados durante anos. Visando atender à essas questões, foram desenvolvidos compósitos com matriz de resina epóxi carregados com rejeito de scheelita nas proporções de 1%, 5%, 10%, 20 % e 30%. Para tanto, o rejeito de scheelita foi, inicialmente, caracterizado por meio de FRX, DRX e MEV. Já a resina epóxi foi analisada por meio de FTIR antes e após a cura. Duas condições de cura foram adotadas para a confecção dos corpos de prova, uma realizada somente a temperatura ambiente e outra executada à temperatura ambiente com uma etapa de pós cura térmica realizada a 80°C por 5 horas. Os corpos de prova foram moldados por casting em molde de silicone e as proporções foram calculadas em volume. A massa específica dos compósitos foi determinada. Para caracterizar o desempenho mecânico das composições foram realizados ensaios de tração e ensaios de dureza os quais evidenciaram que as frações de carga mineral influenciam positivamente o módulo de elasticidade e a dureza e afetam negativamente a resistência à tração. Os parâmetros Ra, Rq e Rz foram medidos e considerados na caracterização do acabamento superficial. Ensaios de deslizamento com a configuração pino contra disco foram realizados para caracterizar o desempenho tribológico dos compósitos que geraram respostas de coeficiente de atrito e profundidade da trilha do desgaste. Os corpos de prova em forma de disco foram confeccionados com os diferentes compósitos e como pinos foram utilizadas esferas de aço AISI 52100. O compósito com 10% de carga apresentou o melhor desempenho tribológico com coeficiente de atrito variando entre 0,1 e 0,4 e profundidade da trilha do desgaste entre 25 e 50 µm. As imagens de MEV realizadas nas superfícies de ruptura dos corpos de prova de tração e nas superfícies desgastas dos discos utilizados nos ensaios pino contra disco revelaram desprendimento de material e partículas soltas sugerindo baixa adesão interfacial carga/matriz. De modo geral, as respostas obtidas estão de acordo com o que expressa a literatura. / Composites that incorporate industrial waste are an option for a wide range of applications and can also reduce the environmental passive generated over years. To address these issues, composites of epoxy resin loaded Scheelite Tailings in proportions of 1%, 5%, 10%, 20% and 30% were developed. For this, the Scheelite Tailings was characterized by XRF, XRD and SEM. The epoxy resin was analyzed by FTIR before and after curing. Two curing conditions were used for the preparation of the test specimens, at ambient temperature and the other at room temperature with a post-curing step at 80 ° C for 5 hours. The specimens were molded by casting in silicone mold and the proportions were calculated by volume. The specific mass was determined. The mechanical performance of the compositions was characterized by tensile and hardness tests which, the results showed that the mineral filler fractions generate positive effect on the Young\'s modulus and hardness and negative effect on the tensile strength. The parameters Ra, Rq and Rz were measured and considered as characterization of the surface finishing. Sliding tests with the pin on disk configuration were performed to characterize the tribological performance of the composites that generated friction coefficient responses and depth of the wear track. The disk specimens were made with the different compositions and the pins were AISI 52100 steel balls. The composite with 10% of scheelite tailings presented the best tribological performance with coefficient of friction varying between 0.1 and 0.4 and depth of the wear track between 25 and 50 50 µm. The SEM images performed on the tensile test specimen rupture surfaces and on the wear surfaces of the disks used in the pin to disk tests indicate release of material and loose particles suggesting low interfacial adhesion of mineral filler/matrix. In general, the answers obtained are in agreement with what is expressed in the literature.

Tighza (ou Jebel Aouam) est un important district minier hercynien exploité pour Pb-Ag-Zn mais également riche en or et tungstène. Les structures aurifères majeures sont des filons quartzeux en transpression sénestre N70 °E à N 110 °E qui montrent 1) un quartz hyalin Q1a à tungstène, cataclasé en quartz saccharoïde Q1b, 2) un quartz Q2 (rare) à sulfures (löllingite – arsénopyrite) et or, et 3) un stade à pyrrhotite – sphalérite (chalcopyrite). La zonalité périgranitique est très nette, les teneurs en or diminuant rapidement en s'éloignant du granite de la mine. Les skarns du granite du mispickel montrent 4 stades de développement à andradite dominante - vésuvianite fluorée, hédenbergite, hydrogrossulaire fluoré, et actinote fluorée. Les sulfures marquent l'infiltration de fluides minéralisés aurifères, et non pas une évolution rétrograde du skarn. Les quartz hyalin et saccharoïde montrent des fluides aquo-carboniques calciques, à H2S et cuivre, de composition constante (X H2O : 81 mole % ; X CO2 : 18 mole % ; X NaCl : 1 mole % environ). La pression de piégeage est de l'ordre de 1,5 à 2 kbars avec une température moyenne de 300 à 350°C. Ces inclusions précoces subissent des explosions, traduisant une remontée du bloc de Tighza et amenant la recristallisation d'un quartz saccharoïde Q2, à inclusions multiphasées sursaturées. Les datations 40Ar/39Ar démontrent le synchronisme à 286 +/- 1 Ma du granite de la mine, des skarnoïdes à tungstène et des filons à scheelite – molybdénite, et suggèrent l'antériorité du filon aurifère W1 nord (291,8 +/- 0,3 Ma) par rapport au granite de la mine. La morphologie des minéralisations aurifères semble fonction de la perméabilité et de la réactivité de l'encaissant : une fracture précoce ouverte réactivée donne les filons aurifères, tandis qu'un encaissant plus réactif donne les disséminations aurifères et les skarns. Les arguments de terrain et les compositions isotopiques du plomb excluent une parenté entre les minéralisations plombo-argentifères et aurifères.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EmanuelHGP_DISSERT.pdf: 3584537 bytes, checksum: 4ba902ede1a2207775f10e4b471aa4a3 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / From the 70`s, with the publication of the Manifesto for Environment UN Conference, held in Stockholm, in Sweden (1972), defend and improve the environment became part of our daily lives. Thus, several studies have emerged in several segments in order to reuse the waste. Some examples of waste incorporated in portland cement concrete are: rice husk ash, bagasse ash of cane sugar, powder-stone, microsilica, tire rubber, among others. This research used the residue of the mining industry Scheelite, to evaluate the incorporation of the residue composition of Portland cement concrete, replacing the natural sand. The percentage of residue were incorporated from 0% to 100%, with a variation of 10%, 11 being produced concrete mix in the ratio 1:2:3:0.60, by mass. We evaluated the following characteristics of concrete: slump test, compressive strength, tensile strength by diametral compression, water absorption, porosity and density, based on the ABNT, through tests performed in the Laboratory of Civil Construction, UFRN. The trace with the addition of 60% scheelite residue was obtained which better performance. Therefore, the use of the waste from the production of Scheelite is feasible due to the durability parameters (water absorption and porosity), sustainability, and the good results of the resistance of the concrete / A partir da d?cada de 70, com a publica??o do Manifesto Ambiental pela Confer?ncia das Na??es Unidas, realizada em Estocolmo, na Su?cia (1972), defender e melhorar o meio ambiente passou a fazer parte do nosso cotidiano. Dessa forma, v?rias pesquisas ligadas a sustentabilidade surgiram em diversos segmentos com o objetivo do aproveitamento de res?duos. Alguns exemplos de res?duos incorporados ao concreto de cimento Portland s?o: cinza da casca de arroz, cinza do baga?o de cana-de-a??car, p?-de-pedra, micros?lica, borracha de pneu, entre outros. Este estudo utilizou o res?duo da produ??o da ind?stria da minera??o de Scheelita, com o objetivo de avaliar a incorpora??o do res?duo ? composi??o do concreto de cimento Portland, em substitui??o da areia natural. As porcentagens incorporadas do res?duo foram de 0% at? 100%, com varia??o de 10%, sendo produzidos 11 tra?os de concreto na propor??o 1:2:3:0,60, em massa. Foram avaliadas as seguintes caracter?sticas do concreto: trabalhabilidade, resist?ncia ? compress?o axial, resist?ncia ? tra??o por compress?o diametral, absor??o de ?gua, ?ndice de vazios e massa espec?fica, tendo como base as normas da ABNT, atrav?s de ensaios realizados no Laborat?rio de Constru??o Civil da UFRN. O tra?o com a incorpora??o de 60% de res?duo de Scheelita foi o que obteve melhor desempenho. Portanto, o uso do res?duo da produ??o de Scheelita ? vi?vel, devido aos par?metros de durabilidade (absor??o de ?gua e ?ndice de vazios), da sustentabilidade, e dos bons resultados das resist?ncias do concreto

Les tourmalines, les scheelites et les magnétites provenant des gisements aurifères de type orogénique (n=22) et des sédiments glaciaires (n=5) du district minier de Val-d’Or (Québec, Canada) ont été investiguées à la microsonde électronique (EPMA) et par ablation laser et spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS) afin de déterminer leur signature chimique et d’évaluer leur potentiel en tant que minéraux indicateurs pour l’exploration aurifère. Les tourmalines de Type I provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des roches felsiques et intermédiaires calco-alcalines montrent de faibles teneurs en V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn et Sn et une teneur élevée en Mg par rapport aux tourmalines de Type II provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des roches mafiques tholéiitiques. Les tourmalines de Type III provenant de dépôts aurifères de type orogénique situés au contact entre des roches mafiques volcaniques et métasédimentaires montrent une chimie similaire aux tourmalines de Type I avec des teneurs en Li, Mn et Pb légèrement plus élevées. Les tourmalines des gisements aurifères de type orogénique sont caractérisées par des teneurs en Zn, Cu, Sn et Pb plus faibles que les tourmalines associées aux miniéralisations de type Cu-Zn, Pb-Zn-Cu et Sn. Les tourmalines récupérées dans le till portent la signature chimique des tourmalines provenant des gisements aurifères de type orogénique avec une majorité portant la signature des tourmalines de Type I. Les scheelites provenant de dépôts aurifères de type orogénique encaissés dans des intrusions calco-alcalines de composition intermédiaire sont caractérisées par des teneurs en Na, ÉTR et Y plus élevées que les scheelites provenant de dépôts aurifères encaissés dans des roches sédimentaires ou mafiques. Les scheelites récupérées dans le till portent la signature chimique des scheelites provenant des gisements aurifères de type orogénique. Les magnétites sont rare dans les dépôts aurifères de type orogénique du district de Val-d’Or. Les magnétites d’origine hydrothermale provenant des veines aurifères sont caractérisées par des teneurs plus élevées en Cr, Zn, Mn, K, Ca, Ti et Al que les magnétites d’origine magmatique retrouvées dans les roches encaissantes de composition dioritique ou gabbroique. Les magnétites associées à la minéralisation aurifère forment des grains fins disséminés (< 0,05 mm), ce qui suggère que les magnétites grossières récupérées dans le till ne proviennent probablement pas des veines de quartz aurifères. / Tourmalines, scheelites and magnetites from orogenic gold deposits (n=22) and glacial sediments (n=5) of the Val-d’Or mining district (Québec, Canada) were investigated by Electron Probe Micro-Analyzer (EPMA) and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) in order to determine their chemical signature and to assess their potential as indicator minerals for gold exploration. Type I tourmalines from orogenic gold deposits hosted in felsic and intermediate calc-alkaline rocks have low contents of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, and Sn and a high content of Mg compared to Type II tourmalines from orogenic gold deposits hosted in mafic tholeiitic rocks. Type III tourmalines from orogenic gold deposits located at the contact between mafic volcanic and metasedimentary rocks show a chemistry similar to Type I tourmalines with slightly higher Li, Mn, and Pb contents. Tourmalines from orogenic gold deposits are characterized by lower contents of Zn, Cu, Sn, and Pb than tourmalines associated to Cu-Zn, Pb-Zn-Cu, and Sn mineralizations. Till tourmalines carry the chemical signature of tourmalines from orogenic gold deposits with a majority carrying the signature of Type I tourmalines. Scheelites from orogenic gold deposits of the Val-d’Or district hosted in calc-alkaline intrusions of intermediate composition are characterized by high Na, REE, and Y contents compared to scheelites from sediment- or mafic-hosted gold deposits. Till scheelites carry the chemical signature of scheelites from orogenic gold deposits. Magnetites are rare in orogenic gold deposits of the Val-d’Or district. Magnetites of hydrothermal origin occuring in gold veins are characterized by higher contents of Cr, Zn, Mn, K, Ca, Ti, and Al than magnetites of magmatic origin found in the dioritic or gabbroic host rocks. Magnetites associated to the gold mineralization form fine disseminated grains (< 0.05 mm), which suggests that the coarse magnetites recovered in the till probably do not originate from the gold-bearing quartz veins.

La scheelite, la tourmaline et le rutile des gisements d'or orogénique, encaissés dans des roches de composition et de faciès métamorphique variés ont été étudiés pour établir des paramètres discriminants pour contraindre les campagnes utilisant les minéraux indicateurs pour l'exploration aurifère. La texture et les associations minérales ont été investiguées par microscopie optique et microscopie électronique à balayage (MEB). La scheelite, la tourmaline et le rutile présentent une grande variabilité de taille, de texture et d'association minérale, qui ne sont pas informatives pour les campagnes de minéraux indicateurs. La composition minérale a été déterminée par microsonde électronique (EPMA) et ablation laser et spectroscopie de masse avec plasma couplée par induction (LA-ICP-MS). Les résultats ont été investigués par des diagrammes élémentaires et des analyses multivariées incluant des analyses en composantes principales (PCA) et des analyses de réduction des moindres carrées (PLS-DA). La composition et le faciès métamorphique des roches encaissantes régionales exercent un fort contrôle sur la composition en éléments traces de la scheelite, de la tourmaline et du rutile. Dans la scheelite, Sr, Pb, U, Th, Na, Éléments des Terres Rares (ETR) et Y; dans la tourmaline Ga et Sn; et dans le rutile Nb, Ta, V et Cr varient avec la composition de la roche encaissante. Dans la scheelite, ETR, Y, Sr, Mn, Nb, Ta et V; dans la tourmaline, Ga, Sn, Ti, ETR, Zr, Hf, Nb, Ta, Th et U; et dans le rutile Nb, Ta, V et Cr varient avec le faciès métamorphique des roches encaissantes. La composition en éléments traces de la scheelite varie avec l'âge de la roche encaissante alors que la tourmaline et le rutile ne montrent pas de variation compositionnelle avec l'âge de l'encaissant. La variation compositionnelle résulte des échanges fluide-roche lors de la circulation du fluide hydrothermal jusqu'au site de dépôt de l'or. Les résultats pour les minéraux des gisements d'or orogénique sont comparés avec ceux d'autres types de gîtes et de paramètres géologiques variées de la littérature. La scheelite et la tourmaline des gisements d'or orogénique présentent clairement une variation compositionnelle distincte comparée à celle d'autres types de gîtes et paramètres géologiques. La scheelite des gisements d'or orogénique a une signature distincte en Sr, Mo, Eu, As et Sr/Mo mais similaire en ETR par rapport à la scheelite provenant d'autres types de gîtes. Les diagrammes binaires tels que Sr/Li vs V/Sn, Sr/Sn vs V/Nb, Sr/Sn vs Ni/Nb et Sr/Sn vs V/Be discriminent la tourmaline des gisements d'or orogénique de celle provenant d'autres sources. Les diagrammes élémentaires mettent en avant une variation transitionnelle de la composition en éléments traces de la tourmaline provenant d'environnement métamorphique, à hydrothermal-magmatique, à magmatique. Le rutile des gisements d'or orogénique a une composition distincte en Mn, V, Sn, Sb et W comparée aux rutiles provenant d'autres types de gîtes et paramètres géologiques. Les diagrammes binaires incluant V vs Sb et Nb/V vs. Sn/V discriminent le rutile des gisements d'or orogénique et celui provenant des environnements magmatique-hydrothermaux et magmatiques. D'autres diagrammes binaires tel que Nb/V vs W permettent de distinguer partiellement le rutile des gisements d'or orogénique et celui provenant d'environnement hydrothermaux et métamorphique-hydrothermaux. / Scheelite, tourmaline and rutile from orogenic gold deposits and districts, hosted in varied country rocks and metamorphic facies of various ages were investigated to establish discriminant features to constrain indicator mineral surveys for gold exploration. Texture and mineral associations were investigated by optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Scheelite, tourmaline and rutile present a wide range of size, texture, and mineral association that are not informative for indicator mineral surveys. Mineral composition was determined using Electron Probe Micro-Analyzer (EPMA) and Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). Results were investigated with elemental plots and multivariate statistics including Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Square-Discriminant Analysis (PLS-DA). The composition of the metamorphic facies of the local country rocks as well as the regional country rocks exert a strong control on scheelite, tourmaline and rutile trace element composition. In scheelite Sr, Pb, U, Th, Na, REE and Y; in tourmaline Ga and Sn; and in rutile Nb, Ta, V and Cr vary with the country rock composition. In scheelite, REE, Y, Sr, Mn, Nb, Ta and V; in tourmaline, Ga, Sn, Ti, REE, Zr, Hf, Nb, Ta, Th and U; and in rutile Nb, Ta, V and Cr vary with the metamorphic facies of the country rocks. Scheelite trace element composition vary with the country rock age whereas tourmaline and rutile do not show any compositional variation with the country rock age. Compositional variation results of fluid-rock exchange during fluid flow to gold deposition site. Results for minerals from orogenic gold deposits are compared with those from various deposit types and geological settings from literature. Scheelite and tourmaline from orogenic gold deposits present clearly a distinct compositional variation, compared to scheelite and tourmaline from other deposit types and geological settings. Scheelite from orogenic gold deposits have distinct Sr, Mo, Eu, As and Sr/Mo, but indistinguishable REE signatures, compared to scheelite from other deposit types. Binary plots such as Sr/Li vs V/Sn, Sr/Sn vs V/Nb, Sr/Sn vs Ni/Nb and Sr/Sn vs V/Be discriminate orogenic gold deposit tourmaline from that from other sources. Elemental plots highlight a transitional variation in the trace element composition of tourmaline from metamorphic, to hydrothermal-magmatic to, magmatic environments. Rutile from orogenic gold deposits has a distinctive Mn, V, Sn, Sb and W composition compared to those from various deposits types and geological settings. Binary diagrams, including V vs Sb and Nb/V vs Sn/V, discriminate rutile from orogenic gold deposits from those from hydrothermal-magmatic and magmatic deposit types. Other binary diagrams, such as Nb/V vs W, discriminate partially orogenic gold deposit rutile from hydrothermal and metamorphic-hydrothermal environments.

Cette thèse a pour objectif l'étude des roches de Costabonne, dans les Pyrénées Orientales. Nous nous intéressons à la formation des skarns et les décrivons d'un point de vue géométrique et minéralogique Nous présentons les résultats d'analyse isotopique d'échantillons prélevés soit dans la paragénèse de rétromorphose, soit dans l'encaissant afin d'étudier la phase "hydrothermale" des skarns. Pour le soufre, les analyses ont porté essentiellement la sphalérite, mais aussi sur la pyrite, la pyrrhotite, la molybdénite et la bismuthinite. Pour le carbone et l'oxygène, sur les carbonates (calcite et dolomie). Nous terminons cette étude par une comparaison avec d'autres skarns de la même région, et en particulier, les skarns à scheelite du site de Salau (Ariège) connu pour être une mine de tungstène et dans une moindre mesure ceux de Roc Jalère et de Lacourt situés eux aussi dans l'Ariège.

Le gisement de skarn à scheelite de Fumade se situe dans la Série Noire, série sédimentaire du Cambrien inférieur, sur le versant septentrional de la Montagne Noire, à proximité du massif granitique du Sidobre. Ce gisement a été reconnu en sondage par la SNEA(P), il montre une association étroite entre la minéralisation en tungstène et un complexe granitique évolué. La mise en place de ces granites sous forme de lames d'épaisseur centimétrique a décamétrique est fortement influencée par la structuration polyphasée du bâti sédimentaire. Deux orientations jouent le rôle du guide au magma : La phase principale PHI-2 dont la schistosité sert de plan de décollement dans lesquels s'injecte le magma et une phase plus tardive PHI-7 d'orientation N100-110 responsable en interférant avec les autres phases, de la formation de dômes qui constituent les points hauts du massif granitique et où viennent se piéger les magmas granitiques les plus évolués et probablement les fluides responsables de la formation des skarns. La suite de l'étude, qui a été effectuée à partir d'un échantillonnage pratiquement exclusivement en sondage, a abouti à la connaissance pétrographique et géochimique (majeurs et traces) des granites ainsi qu'à leur organisation dans le gisement. Le complexe granitique de Fumade est un ensemble composite où ont été reconnus plusieurs types de granites : 1-Un granite à biotite qui correspond au faciès de bordure du massif de Sinobre. 2-Une série de granites à deux micas plus ou moins riches en biotite. 3-une série de granites à grain fin et de granites à grain fin riches en grenat (alm.-spess.). 4-des faciès pegmatitiques (granite miarolitique, miaroles, veines et veinules pegmatitiques, stockscheiders). La position de ces granites n'est pas quelconque. On peut rendre compte de l'organisation des différents faciès par une disposition grossière en "strates" plus ou moins parallèles au toit subhorizontal de l'intrusion. Le granite à biotite est le faciès le plus profond rencontré, puis vers le haut on passe aux granites à deux micas et aux granites à grain fin. Les faciès pegmatitiques se trouvent plutôt dans la partie haute de l'intrusion associés aux granites à grain fin et aux granites à deux micas. Une étude systématique de la composition des micas (biotite, muscovite), des grenats, des apatites et des feldspaths, tente de faire la part des choses entre les phénomènes magmatiques (évolution de la composition des biotites au cours de l'évolution ; transformations de certaines biotites au moment de la mise en place des magmas dans la série sédimentaire ; zonation des grenats), tardi et post magmatiques (générations successives de muscovite). Une comparaison pétrographique et géochimique de ces granites avec ceux du massif de Sinobre, permet de les associer dans une même lignée évolutive calco-alcaline. L'étude de la variation des éléments chimiques de cette lignée magmatique et une tentative de modélisation à partir des coefficients de partage globaux pour les éléments traces, permettent de penser que le processus de différentiation par cristallisation fractionnée, en profondeur est le facteur principal à l'origine des différents granites constitutifs de cette lignée magmatique. La paragénèse responsable de ce fractionnement qui a pu être mise en évidence, comprend vraisemblablement : biotite, hornblende, plagioclase, feldspath potassique, zircon, monazite. Ce processus ne peut, cependant, expliquer totalement les enrichissements en certains éléments, [Fe, Al, Na, Mn, Zn, Nb, Ta, Sn, Hf, F, terres rares lourdes], observés dans les faciès de fin d'évolution. L'interprétation est plus délicate et il est probable que d'autres phénomènes, tels que la démixion de fluides, l'influence de l'encaissant (contamination), le piègeage préférentiel de certains éléments par le grenat (Mn, Fe, Y, terres rares lourdes, Zr, Sc, Zn notamment) viennent perturber la composition chimique des magmas lors de leur mise en place.

Le complexe granitique de Quérigut (Est de la zone axiale des Pyrénées) a été étudié par de nombreux auteurs, dont le premier et sans doute le plus illustre fut A. Lacroix. Son encaissant, varié, car formé de calcaires, de dolomies, de micaschistes, de gneiss, a été étudié de manière plus ponctuelle. Nous nous sommes intéressés à ce secteur car, contrairement à ce qui se passe autour d'autres granitoïdes pyrénéens comme Salau et Costabonne, on n'avait pas trouvé de skarns minéralisés en scheelite, alors que l'encaissant semblait a priori favorable (contacts granitoïdes intrusifs/calcaire). Les skarns existent néanmoins, sont même parfois minéralisés, mais leur ampleur est dans la plupart des cas très limitée, n'0ffrant aucun espoir d'exploitation fructueuse. Cette énigme a constitué le fil conducteur de notre travail. Mais ce travail a permis également de décrire et de comprendre de nouveaux skarns, les particularités des skarns stériles, la genèse des faciès "contaminés" des granitoïdes, et de progresser dans la connaissance de l'intéressant phénomène hydrothermal que constitue un skarn.