Genèse, caractérisations et potentiel économique des zéolites du Nord-Ouest du Mexique

Genesis, characterization and economical interest of zeolites deposits from North-western Mexico

• Auteur / Autrice : Anne-Christelle Lassauvagerie
• Direction : Jean-Jacques Cochemé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédiments (géologie)

Sonora (Mexique)

Mexique (nord-ouest)

Zéolites

Résumé

Au Nord-Ouest du Mexique, les bassins nés de la tectonique ''Basin and Range'' sont remplis, à leur base, par des dépôts indurés gréso-conglomératiques volcanoclastiques mis en place au Miocène inférieur à moyen, localement connus sous le nom de Formation Baucarit. Dans les zones les plus occidentales du désert du Sonora, cette Formation est recouverte de sédiments continentaux plus récents non consolidés dans lesquels s'intercalent les tufs volcaniques étudiés. Les études pétrographiques et géochimiques, établissent qu'il s'agit de cendres de retombées aériennes de nature acide issues d'un magmatisme de type plinien. Ces dépôts ont été transformés (mécaniquement et chimiquement) et affectés par des circulations de fluides ayant conduit à une zéolitisation généralisée de ces niveaux. La zéolitisation est spécifique des affleurements étudiés avec de la heulandite dans la région de San Pedro Ures. De la chabazite dans celle de Divisaderos et de l'érionite dans celle d-Agua Prieta. En fonction des espèces de zéolites et autres minéraux secondaires développés nous avons mis en évidence deux types génétiques de gisements. Nous proposons deux processus distincts quant à l'origine de cette zéolitisation. Le premier processus fait appel à l'intervention de fluides hydrothermaux de basse température, conséquence indirecte et tardive de la tectonique distensive ''Basin and Range''. Le second processus est d'origine superficielle : l'existence et l'évaporation de lacs en milieu continental aride à semi-aride. Ce travail représente également une contribution à la standardisation de la méthode de mesure des capacités d'échange cationique (C. E. C. ) sur les tufs zéolitisés. La méthodologie proposée permet d'optimiser les valeurs par le biais de paramètres tels que la granulométrie et la température. A partir des C. E. C. Des tufs échantillonnés, nous montrons que tous ces gîtes ont un potentiel économique comparable à ceux des Etats-Unis et de Bulgarie. L'efficacité des matériaux pour des échanges ioniques est contrôlée par le type des zéolites dominantes ainsi que par les caractéristiques texturales (porosité, degré de transformation du verre) et pétrographiques (pourcentage d'éléments ''inertes''). Cependant si les gîtes de San Pedro Ures et de Divisaderos sont utilisables pour leurs propriétés d'adsorption celui d'Agua Prieta à érionites (fibres aciculaires pathogènes) devrait être exclu de toute exploitation industrielle.

In North-western Mexico, the basins resulting from the '' Basin and Range '' tectonics are filled, at their base, by sandy-conglomeratic and volcaniclastic hardened sediments set up during the lower Miocene, locally known under the name of Baucarit Formation. In the most Western zones of the desert of Sonora, this Formation is covered with more recent unconsolidated continental sediments in which our studied pumice tuffs are intercalated. The petrographic and geochemical studies, establish that they are acidic air fall ash deposits produced by plinian type volcanism. These deposits were mechanically and chemically affected by circulation of fluids leading to a generalised zeolitisation. The zeolitisation is specific to each studied outcrop with heulandite in the area of San Pedro Ures, chabazite in that of Divisaderos and erionite in the Agua Prieta area. According to the development of the zeolite species and other secondary minerals, we highlighted two genetic types of zeolite layers. We propose two distinct processes for the origin of this zeolitisation. The first process call extensive '' Basin and Range '' tectonics. The second process is of surface origin : the existence and evaporation of saline-alkaline lakes in arid to semi-arid continental environment. This work also represents a contribution to the standardisation of the method of measurement of the cation exchange capacities (C. E. C. ) on the zeolitized tuffs. The suggested methodology optimises the values by the means of parameters such as granulometry and temperature. From the measured C. E. C. Values on the sampled tuffs, we show that all these deposits have an economic potential comparable with those of the United States and Bulgaria. The effectiveness of materials for ionic exchanges is controlled by the type of dominant zeolites as well as the textural (porosity, degree of transformation of glass) and petrographic (percentage of ''inert'' elements) characteristics. However if the San Pedro Ures and Divisaderos deposits are usable for their properties of adsorption, the Agua Prieta erionites (pathogenic acicular fibres) should be excluded from any industrial exploitation.