Caractéristiques pétrographiques et géochimiques et évolution diagénétique des bassins silicoclastiques mésoprotérozoïques intracontinentaux : implications sur la genèse des gisements d’uranium de type discordance

Mineralogical and geochemical characterization and diagenetic evolution of siliciclastic intracontinental mesoproterozoic basins : implications for the genesis of unconformity-related uranium deposits

• Auteur / Autrice : Ahlam Ibrahim
• Direction : Michel Cuney
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 13/11/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géologie et Gestion des Ressources Minérales et Energétiques
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Cuney, Maurice Pagel, François Gauthier Lafaye, Michel Cathelineau, Erkki Vanhanen, Luminita Grancea
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Maurice Pagel, François Gauthier Lafaye

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diagenèse

Analyse géochimique

Pétrologie

Uranium -- Gisements

Altération hydrothermale

Mots clés libres

Bassin protérozoïque

Résumé

Une étude pétrographique, minéralogique et géochimique des bassins sédimentaires silicoclastiques intracontinentaux protérozoïques de Waterberg (Craton de Kaapvaal, Afrique du Sud), Cariewerloo (Craton de Gawler, Sud de l'Australie), Satakunta et Muhos (Bouclier Fennoscandien, Finlande), reposant en discordance sur un socle paléoprotérozoïque à archéen, a été réalisée. Une comparaison avec d’autres districts du monde d’âge et de lithologie semblables (le bassin d’Athabasca au Canada, le bassin de Kombolgie en Australie et le bassin de Pasha- Ladoga en Russie) auxquels sont associés les gisements d’uranium de type discordance les plus importants. Les études réalisées ont permis de reconstituer la nature des phases détritiques et leur évolution au cours de la diagenèse et des événements hydrothermaux, afin d’évaluer l’intérêt que représentent les sédiments de ces bassins pour l’exploration d’uranium par comparaison avec les bassins fortement minéralisés de l’Athabasca et de Kombolgie. Cette étude montre que les sédiments clastiques de tous ces bassins sont caractérisés par une forte immaturité des matériaux sédimentaires, une forte oxydation, ainsi qu’une diagenèse ou un métamorphisme de haute température. Ces sédiments riches en feldspath potassique et plagioclase avec fréquemment des clastes anguleux résultent d’un transport court depuis une zone source peu soumise à l’altération pédogénétique dans un contexte tectonique très actif, contrairement aux sédiments de l’Athabasca et de Kombolgie. Toutefois, des circulations importantes de fluides ont été mises en évidence au toit des socles des bassins de Cariewerloo et à un degré moins important à Satakunta et à Muhos, comme l’indique l’altération argileuse de ces roches. Cette altération étant toutefois modérée par rapport à celle observée dans les bassins de l’Athabaska et de Kombolgie. Ces circulations de fluides ont conduit à l’altération de zircon, ainsi qu’à la formation de chlorites ferrifères et de carbonates.

A mineralogical, petrographic and geochemical study of the proterozoic siliciclastic sedimentary intracontinental basins of Waterberg (Kaapvaal Craton, South Africa), Cariewerloo (Gawler Craton, South Australia), Satakunta and Muhos (Fennoscandian Shield, Finland), unconformably overlying archaean and paleoproterozoic basement, have been characterized and compared with other districts throughout the world similar in age and lithology (the basin of Athabasca in Canada, the basin of Kombolgie in Australia, and the basin of Pasha-Ladoga in Russia) which are associated with uranium ore deposits. The realized study made it possible to reconstitute the nature of the detrital phases and their evolution during diagenesis and hydrothermal events, in order to evaluate the interests that represent the sediments of these basins for the exploration of uranium by reference to strongly mineralized Athabasca and Kombolgie basins. This study shows that the clastic rocks of all of these basins are characterized by a high immaturity of sedimentary materials, a strong oxidation, as well as a diagenesis or a metamorphism of high temperature. These sediments, rich in potassic feldspar and plagioclase with frequently angular clasts, were transported over a short distance from the source area and subjected to a limited pedogenic alteration in a very active tectonic context, contrary to the sediments of the Athabasca and Kombolgie basins. However, significant fluid circulations took place as shown by the presence of an argillaceous alteration on the roof of the basement of the Cariewerloo, Satakunta and Muhos basins, as the argillaceous alteration. This alteration remains however moderate compared to that observed in the Athabasca and Kombolgie basins. These fluid circulations are related to zircon alterations, and essentially to the formation of Fe-chlorite and carbonate.