Conditions de genèse des gisements d'uranium associés aux discordances protérozoïques et localisés dans les socles. Exemple du socle du bassin d'Athabasca (Saskatchewan, Canada)

Genesis conditions of basement-hosted uranium ores. Example of the Athabasca Basin basement (Saskatchewan, Canada)

• Auteur / Autrice : Julien Mercadier
• Direction : Michel Cuney
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 12/12/2008
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• 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 : Michel Cathelineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Cuney, Michel Cathelineau, Mostafa Fayek, Daniel Beaufort, Marie-Christine Boiron, David Quirt
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mostafa Fayek, Daniel Beaufort

Mots clés

Mots clés contrôlés

Athabasca, Lac d'(Canada)

Saskatchewan (Canada)

Uranium -- Gisements

Mots clés libres

Uranium

Discordance

Fluide

Socle

Altération

Bassin

Lessivage

Source

Oxydo-réduction

Uranium

Source

Leaching

Basin

Basement

Fluid

Unconformity

Alteration

Oxydo-reduction

Résumé

De nouveaux gisements d’uranium, entièrement inclus dans le socle du bassin d’Athabasca (Province de la Saskatchewan, Canada), ont été récemment découverts, faisant d’eux une cible d’exploration privilégiée. Leur mode de formation est encore discuté, ne facilitant pas leur découverte. Afin de mieux les comprendre, une étude multidisciplinaire a été entreprise sur trois de ces gisements : Eagle Point, Millennium et P-Patch. Les oxydes d’uranium ont des caractéristiques chimiques variables fonction des conditions de cristallisation et d’altération postérieures à leur dépôt. Les âges U-Pb obtenus sont conformes à ceux des minéralisations à la discordance, tout comme le sont les abondances en terres rares, indiquant des circulations fluides à grande échelle et des processus physico-chimiques de formation identiques pour les deux types de gisements. Les saumures liées à la formation des gisements circulent massivement dans le socle, en partie grâce à la réouverture de structures et microstructures métamorphiques antérieures. La microfracturation globale des roches, fonction du contexte tectonique local, va directement déterminer le degré d’altération du socle et l’évolution du chimisme des saumures. L’altération du socle par les saumures est progressive et favorise une déstabilisation fractionnée des minéraux, permettant le transfert de nombreux éléments du socle vers le bassin. Les minéraux accessoires du socle porteurs d’uranium et de terres rares sont altérés à totalement dissous et sont donc une source majeure de ces éléments pour la formation des minéralisations. Des fluides météoriques tardifs (<300 Ma) déstabilisent les oxydes d’uranium antérieurs et favorisent la cristallisation de fronts d’oxydo-réduction

New basement-hosted uranium deposits in Athabasca Basin (Saskatchewan, Canada) were recently discovered. This ore type is now a new exploration target. The formation processes of basement-hosted ores are discussed and their discovery is not obvious. To better understand this deposit type, a multidisciplinary study has been focussed on three deposits: Eagle Point, Millennium and P-Patch. The basement-hosted uranium oxides have variable chemical characteristics function of their crystallisation and posterior alteration conditions. U-Pb isotopic ages are in accordance with uranium oxides localized at the unconformity. The same tendency is observed too for Rare Earth Elements (REE) concentrations. Physico-chemical conditions and fluid circulations are thus close to for the two types of deposit. The brines associated to deposit formation circulate in the basement, for a part, thanks to metamorphic structures and microstructures reopenings under the same stress field than those occurring during the late metamorphic episodes. Microfracturing determines directly the alteration degree of the rock and thus the chemistry evolution of the brines. Basement alteration by brines is progressive and favours the successive destabilisation of mineral, permitting the transfer of several elements from the basement to the basin. Basement accessory minerals are altered to totally dissolved, indicating that the basement is a main source of uranium and REE for the mineralization formation. Late meteoric fluids (<300 Ma) destabilized previous uranium oxides and favour the crystallization of uranium redox-front in hydrothermal alteration halo