Altérations du socle granitique archéen du bassin de Franceville (Gabon) : comparaison entre paléoaltérations (2.6 - 1.9 Ga) à Kiéné et altération supergène moderne à Okoumbi

Alteration of granitic archean basement of Franceville basin: comparison between paleoalteration (2.6-1.9 Ga) at Kiéné and modern weathering at Okoumbi

• Auteur / Autrice : Idalina Moubiya Mouélé
• Direction : Patrick Dudoignon, Abderrazzak El Albani
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Terre solide et enveloppes superficielles
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'environnement Gay Lussac (La Rochelle ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)
• Jury : Président / Présidente : François Gauthier-Lafaye
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Dudoignon, Abderrazzak El Albani, Michel Cuney, Philippe Boulvais, Fabrice Nze-Bekale
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Claude Parneix, Michel Dubois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Franceville, Bassin de (Gabon)

Altération hydrothermale

Météorisation (géomorphologie)

Paléoprotérozoïque

Diagenèse

Archéen

Granitoïdes

Mots clés libres

Granitoïdes archéens

Paléoaltérations hydrothemales

Diagénèse paléoprotérozoïque

Altération supergène

Phyllosilicates

Discordance

Francevillien

Gabon

Archean granitoids

Hydrothemal paleoalterations

Paleoproterozoic diagenesis

Weathering

Clay minerals

Francevillian

Unconformity

Gabon

Résumé

Les travaux antérieurs effectués à l’interface entre les roches cristallines archéennes et les roches sédimentaires paléoprotérozoïques ont été orientés suivant deux principaux objectifs : -l’identification et la caractérisation de paléosols témoins de l’oxydation de l’atmosphère archéenne. -L’exploration minière et notamment les circulations des fluides responsables de la mobilisation des éléments métalliques (U, Th..). Dans le cadre de ce travail de thèse, une attention particulière a été portée sur les granitoïdes archéens, carottés à l’interface avec les grès paléoprotérozoïques du bassin de Franceville au Gabon. Ce dernier est connu pour ses multiples réacteurs nucléaires naturels (environ 16). Dans un souci de comparaison avec des processus d’altération actuel, un profil d’altération sur des roches archéennes à Okoumbi a été également échantillonné. Les investigations ont été menées à partir d’une étude multi-approches comprenant des analyses pétrographique, géochimique, microthermométrique, géochronologique et isotopique. Les résultats ont permis de mettre en évidence dans la région de Kiéné deux évènements superposés : une chloritisation propylitique (2.6 Ga) et une illitisation diagénétique (1.9 Ga). L’illitisation, très intense le long de la discordance, a été alimentée par des mélanges de fluides météoriques et saumures diagénétiques. Malgré le fait que la texture des granitoïdes ait été conservée, l’intensité de l’illitisation paléoprotérozoïque a effacé toute trace éventuelle de paléosol archéen. A l’inverse, l’altération supergène moderne efface progressivement la texture initiale des granitoïdes. Elle se manifeste par la transformation des minéraux ar

The previous studies performed on Achean basement/ Paleoproterozoic sandstone unconformity are focused according to mainly aims: -The identification and characterization of paleosol witness of oxidation of Archean atmosphere. -The mining exploitation, especially fluids circulation responsible of metallic elements mobility. A particular attention is focused on Archean granitoids drilled to interface with the Paleoproterozoic sandstone of Franceville basin (Gabon). This basin is mainly known for its natural nuclear reactors. In order to compare with the modern alteration, one weathering profile developed on Archean basement at Okoumbi has been also sampled. The data have been obtained using petrographical, geochemical, microthermometry, geochronology and isotopic investigations. These results show the evidences of two superimposed events: a chloritization propylitic (2.6 Ga) and a illitization diagenetic (1.9 Ga). The strong illitization, along of unconformity, has been filled by mixing of meteoric fluid and diagenetic brine. Although the structure of granitoids has been preserved, the intensity of Paleoproterozoic illitization eliminates the traces of eventual Archean paleosol. On the contrary, the modern weathering erases progressively the primary texture of rock. It is characterized by transformation of clay mineral evolving from chlorite-illite assemblage to corrensite to gibbsite-kaolinite (hematite) in shallow zones. The A-CN-K and A-CNK-FM diagrams allow to distinguish the following events: a magmatic differentiation and propylitic alteration (3 – 2.6 Ga), a illitization diagenetic (2.1-1.9 Ga) and modern weathering.