Les minéralisations à Sb et Au tardi-varisques : vers un modèle génétique unifié ? : Exemples du Massif armoricain et du Massif central

The Sb and Au-late-variscan ore deposits : towards a unified genetic model ? : Examples from the Armorican Massif and Central Massif

• Auteur / Autrice : Florent Cheval-Garabedian
• Direction : Éric Marcoux, Michel Faure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre / Métallogénie
• Date : Soutenance le 11/06/2019
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Sylvie André-Mayer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Georges Beaudoin, Michel Bonnemaison, Flavien Choulet, Laurent Bailly
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Sylvie André-Mayer, Georges Beaudoin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phase bretonne (géologie)

France

Cycle hercynien

Antimoine

Massif central (France)

Armoricain, Massif (France ; ouest)

Or

Massiac (Cantal)

Métallogénie

Mots clés libres

Antimoine

Or orogénique

Minéralogie

Contrôle structural

Tardi-Varisque

Fluides minéralisateurs

Antimony

Orogenic gold

Mineralogy

Structural control

Late-Variscan

Mineralizing fluids

Résumé

Le Massif armoricain et le Massif central renferment la majeure partie des minéralisations filoniennes à antimoine du varisque français. Malgré leur intense exploitation, il n’existe pas de consensus sur leur modèle métallogénique et la relation entre antimoine et or reste obscure. Cette étude est centrée sur 4 districts : i) la Bellière, ii) la Vendée, iii) la Lucette pour le Massif armoricain et iv) le district de Brioude-Massiac dans leMassif central à fins de comparaisons. Nos résultats montrent que les minéralisations à antimoine étudiées sont très similaires entres elles avec une formation à faible profondeur (< 5 km), et une évolution en 2 stades : i) précoce à arsénopyrite formé entre 350-280°C, formé par des fluides aquo-carboniques principalement métamorphiques, ii) tardif à stibine-or entre 120-200°C formé en réponse à une baisse de température due à l’arrivée dans le système d’eau météorique de faible salinité. Toutes les minéralisations à antimoine et antimoine-or possèdent de l’or « invisible » piégé dans l’arsénopyrite (et la berthiérite ?), et de l’or natif associé avec la stibine. Cet or natif est responsable des fortes teneurs et relève essentiellement de processus de reconcentration (la Lucette). A l’échelle du Massif armoricain, les minéralisations à Sb sont contrôlées structuralement par les grands décrochements dextres d’échelle crustale qui drainent les fluides durant la période tardi-varisque, vers 310-300 Ma, un calage chronologique confirmé par la datation U-Pb ICP-MS de l’apatite de la Lucette. Elles sont donc postérieures aux minéralisations de type « or orogénique » du Massif armoricain (la Bellière) mises en place entre 340-325 Ma, mais synchrones de l’événement « or 300 » dans le Massif central. Nous proposons que l’ensemble des minéralisations à antimoine soit regroupé dans le sous type « épizonal » du modèle « or orogénique ».

The French Variscan domains, particularly the Armorican Massif and the Central Massif, contain most of the antimony vein ore deposits. Despite their intense exploitation, there is no consensus on their general metallogenic model and on the relationships between antimony and gold remains unclear. This studyfocuses on 4 districts: i) la Bellière, ii) Vendée, iii) la Lucette, in the Armorican Massif, and, iv) Brioude-Massiac district in the Central Massif to compare with the Armorican Massif. Our results show that antimony ore deposits studied are very similar to each other with a shallow depth formation (<5 km), and an evolutionin 2 stages: i) an early one with arsenopyrite formed between 350-280°C, formed by metamorphic aquocarbonic fluids, ii) a late one with stibnite-gold between 120-200°C formed in response to a temperature drop due to arrival in the system of low-salinity meteoric water. All antimony and antimony-gold ore deposits have"invisible" gold trapped in arsenopyrites (and berthierite?), and/or native gold with stibnite. This native gold is responsible for high grade ore, and is largely due to reconcentration processes (la Lucette). At the scale of the Armorican Massif, the Sb ore is structurally controlled by large crustal-scale dextral strike-slip faults thatdrain fluids during the late-Variscan period, around 310-300 Ma. This chronological setting is confirmed by U-Pb dating by LA-ICP-MS on the apatites of la Lucette deposit. They are younger than the "orogenic gold" mineralization formation in the Armorican Massif (le Bellière) set-up between 340-325 Ma, but coeval withthe "or 300" event in the Central Massif. We propose that all antimony ore deposits can be grouped in the "epizonal" subtype of the "orogenic gold" model.