La métallogénie est une discipline à l’interface entre la géologie et l’économie des matières premières minérales. La notion même de gisement dépend autant de concepts géologiques que des facteurs économiques. Du point de vue de la recherche académique, l’objectif consiste à décrire les objets minéralisés et leurs environnements géologiques et à comprendre, à toutes les échelles, les processus clefs de formation des concentrations métalliques. La démarche repose sur la proposition de modèles conceptuels justifiés par l’observation, l’expérimentation, et la modélisation.

Skarn de Tongshanling (Thèse X. Huang). © Xu-Dong Huang
Skarn de Tongshanling (Thèse X. Huang). © Xu-Dong Huang

Membres

Responsable d’équipe : Iacono Marziano Giada

Équipe (chercheur·euse·s):

Doctorant·e·s:

Axes de recherche

Axe 1 : Préconcentrations et gisements orthomagmatiques : de la fusion au gisement

Le partage des métaux entre les phases liquides et cristallines définit les processus d’enrichissement capable de produire des magmas fertiles lors de la fusion crustale ou mantellique. En utilisant l’approche expérimentale nous étudions aussi les processus (e.g. immiscibilité, cristallisation fractionnée, dégazage, assimilation des roches encaissantes) à l’origine de (i) la formation des gisements orthomagmatiques lors de la mise en place du magma dans la croûte, et (ii) la production de fluides magmatiques alimentant les systèmes hydrothermaux de haute température. Notre groupe de recherche emploie l’approche expérimentale pour déterminer comment les coefficients de partage des métaux varient en fonction des conditions magmatiques (eg., température, pression, conditions d’oxydoréduction), et de la composition du magma (incluant les volatils dissouts et la phase fluide). La recherche et la validation de sources des magmas fertiles se fait en coordination entre géologues de terrain et expérimentatrices/expérimentateurs, les premiers proposant les échantillons à tester par les seconds.

Filons dans le granite à métaux rares d'Argemela (Thèse J. Michaud). © Julie Michaud
Filons dans le granite à métaux rares d'Argemela (Thèse J. Michaud). © Julie Michaud

Axe 2 : Minéralisation hydrothermale : analyse des écoulements métasomatiques

La caractérisation des processus physico-chimiques mis en jeux lors de la formation des systèmes hydrothermaux minéralisés vise à améliorer nos connaissances des systèmes métallogéniques. Les principaux stades de genèse peuvent alors être identifiés et simplifiés par rapport à la complexité du milieu naturel et synthétisés dans un modèle conceptuel et/ou quantitatif.
L’équipe propose de décrire les processus hydrothermaux formant des objets minéralisés en développant des approches tenant compte de l’hydrodynamique, de la déformation, de la réactivité et des rétrocontrôles opérant une augmentation ou une diminution des flux. Les résultats sont exploités dans des modèles numériques de transport réactif évaluant les quantités de flux instantanés et les bilans de masse pour tester les différentes rétroactions entre altération, déformation et flux chimiques. Une application concrète de ces développements est la construction de modèles déterministes en appuis à l’exploration minière.

Filon à muscovite, quartz et wolframite recoupée par des veinules de carbonates (Panasqueira, thèse G. Launay). © Gaëtan Launay
Filon à muscovite, quartz et wolframite recoupée par des veinules de carbonates (Panasqueira, thèse G. Launay). © Gaëtan Launay

Axe 3 : Métallogénie régionale et favorabilité

Le regroupement de types de gisements en espace et en temps, en lien avec l’histoire géologique régionale, définit les districts et les crises métallogéniques. L’évaluation de l’influence des phénomènes d’échelle géodynamique nécessite des changements d’échelle. Dans ce volet l’accent est mis sur la recherche des paramètres thermodynamiques, cinétiques, physiques, géodynamiques, …, de premier ordre contrôlant la localisation des minéralisations dans le temps et l’espace. Les résultats serviront de base pour modéliser et proposer des cartes de favorabilité associant l’approche statistique (analyse spatiale) avec l’approche déterministe (basée sur des modèles génétiques).

Carte prédictive, Sb Massif Armoricain (Pochon et al., 2016).
Carte prédictive, Sb Massif Armoricain (Pochon et al., 2016).

Nos dernières publications

Projets

Projet ANR

METGAS [ANR]

Metals in magmatic fluids and gases:Insights from novel in-situ and trapping experimentsMetals in magmatic fluids and gases:Insights from novel in-situ and trapping experiments

En savoir plus >

Projets Européens

AUREOLE [ERA MIN 2]

Targeting European Critical Metals (Sb, W) & predictibility of Sb-As-Hg environmental issuesTargeting European Critical Metals (Sb, W) & predictibility of Sb-As-Hg environmental issues

En savoir plus >

Projet ANR

TRANSFAIR [ANR]

liThium and cRitical metals in hArd rocks : iNSights From geoenvironmentAl model and socIo-economicsliThium and cRitical metals in hArd rocks : iNSights From geoenvironmentAl model and socIo-economics

En savoir plus >