Métallogenèse de l'uranium associée à des processus superficiels : l'exemple de la Jordanie centrale

Uranium metallogenesis related to surficial processes : the example of central Jordan

• Auteur / Autrice : Stéphanie Fleurance
• Direction : Michel Cuney, Fabrice Malartre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 13/12/2012
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géologie et gestion des ressources minérales et énergétiques (Vandoeuvre-lès-Nancy, France)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Sylvie André-Mayer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : John H. Powell
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Tribovillard, Hani N. Khoury

Mots clés

Mots clés contrôlés

Uranium -- Minerais -- Géologie

Métallogénie

Mots clés libres

Jordanie centrale

Groupe Belqa

Maastrichtien-Paléocène

Éléments sensibles aux conditions redox

Phosphates

Uranium

Pyrométamorphisme

Carbonate-fluorapatite

Calcaires supergènes altérés

Tyuyamunite

Strelkinite

Central Jordan

Belqa Group

Maastrichtian-Paleocene

Redox sensitive elements

Phosphates

Uranium

Pyrometamorphism

Carbonate-fluorapatite

Weathered supergene limestones

Tyuyamunite

Strelkinite

Résumé

Les différentes lithologies sédimentaires du Groupe Belqa présentent un enrichissement en P et en toute une série d'éléments sensibles aux conditions redox. Il est montré que l'enrichissement en U, Cu, Co, Mo, V résulte d'un dépôt syn-sédimentaire sous conditions suboxiques. Par contre, les éléments Cr, Ni, Cd, Zn sont beaucoup plus enrichis et requierent un flux exogénique de métal probablement relié à l'altération de roches ultrabasiques obductées à la même période au nord de cette région, lors de la collision de la plaque arabo-africaine avec la plaque eurasienne. Les phosphates représentent le principal hôte de l'uranium et des terres rares. L'analyse des apatites par ablation laser ICP-MS a permis de montrer leur évolution, depuis le stade sédimentaire-diagénétique, puis pyrométamorphique, jusqu'à l'altération supergène. La libération de l'uranium de la structure de l'apatite lors du pyrométamorphisme et de l'altération supergène permet sa mise à disposition pour la formation de minéralisations. Le pyrométamorphisme, dû à une combustion des niveaux riches en matière organique, est responsable de la déstabilisation des apatites, et de la formation de roches de compositions semblables à des ciments clinker/Portland. L'uranium a également été libéré de la structure de l'apatite par altération supergène. L'altération météorique et les fluides évaporitiques ont permis le lessivage et le transport des éléments (U, V) des roches carbonatées métamorphiques, et des carbonates puis a conduit au dépôt des vanadates d'uranyles dans les carbonates pulvérulents ayant subi une dissolution importante

The different lithologies of the Belqa Group present an enrichment in P and various redox sensitive elements. The U, Cu, Co, Mo, V enrichment results from synsedimentary deposition in suboxic conditions. However, the higher Cr, Ni, Cd, Zn enrichment requires an exogenic metal flux probably related to the terrestrial leaching of ultrabasic rocks obducted during the collision between African-Arabian and Eurasian plates to the north of the study region, at the same time. Phosphates are the main host lithology for uranium and rare earth elements. The analysis of the apatites by laser ablation ICP-MS shows their evolution along the sedimentary-diagenetic and pyrometamorphic stages, up to the supergene weathering. The uranium liberation from the apatite structure during the pyrometamorphism and surficial weathering led to its availability as supergene ore mineralization. Pyrometamorphism resulted from the combustion of organic-rich layers and caused the destabilization of the apatites, and the formation of rocks which have compositions similar to clinker/Portland cements. Uranium has been also released from the structure of the apatite by supergene alteration. Meteoric weathering and the evaporitic groundwater resulted in the leaching and the transport of the elements (U, V) from the metamorphic carbonated hills, and from the surrounding permeable limestone which has undergone dissolution in the near surface zone