La ceinture de roches vertes archéenne du Sukumaland, craton de Tanzanie : croissance crustale, fertilisation et concentration aurifère

The Archean Sukumaland greenstone belt of the Tanzania Craton: crustal growth, gold fertilization and concentration

• Auteur / Autrice : Celestine Berthier
• Direction : Anne-Sylvie Andre-mayer, Alain Chauvet, Julien Feneyrol
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 28/02/2025
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Guillot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne-Sylvie Andre-mayer, Yannick Branquet, Alain Chauvet, Julien Feneyrol, Aude Gebelin, Bruno Dhuime, Flavien Choulet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yannick Branquet, Crystal Laflamme

Mots clés

Mots clés libres

Metallogénie aurifère

Tectonique archéenne

Tanzanie

Gold metallogeny

Archean tectonics

Tanzania

Résumé

Ce projet de thèse a pour objectif de discuter de la/les source(s) en or et ses mécanismes de fertilisation dans des segments de croute juvénile archéenne, jusqu'à la concentration économique, ainsi que des processus géologiques et géochimiques qui contrôlent les transferts d'or entre le manteau et la croute dans la ceinture de roches vertes du Sukumaland du craton archéen de Tanzanie. Une approche multiscalaire sera appliquée en travaillant aussi bien à l'échelle de la minéralisation, du gisement que celle du district minier (regroupant plusieurs indices, gîtes ou gisements). Ainsi, ce type d'approche permet d'avoir une vision intégrée de la minéralisation dans le temps et dans l'espace. Les gisements étudiés seront ceux de Nyanzaga et Kilimani, détenus par OreCorp puis par Perseus et situé dans la ceinture de roches vertes du Sukumaland. Échelle de la minéralisation : Une étude pétrographique, métallographique et isotopique couplée à des observations microstructurales permettra de définir une séquence paragénétique des phases minérales métamorphiques et hydrothermales et discuter des réservoirs fluide et souffre. Échelle du gisement : Une étude structurale approfondie sera menée afin de mieux caractériser les phases de déformation locale. Ces données seront comparées et intégrées à la compréhension du schéma structural régional. De même, les événements minéralisateurs seront intégrés dans cette évolution spatio-temporelle. Ainsi, cette vision couplée micro- et macroscopique permettra de contraindre en termes de processus minéralisateurs et de chronologie absolue les éventuelles différentes phases de concentration aurifère. Échelle du district : Une étude sera menée sur la nature et les processus géologiques impliqués dans la genèse des lithologies magmatiques associées à cette ceinture de roches vertes afin d'intégrer les phases de déformation régionale dans un modèle géodynamique conceptuel et évolutif. Cette approche permettra de discuter des processus (i) de croissance crustale et (ii) de fertilisation aurifère en apportant des éléments de compréhension sur le transfert de l'or entre le manteau et la croûte.

This thesis project aims at discussing the gold sources and their mechanisms of fertilization in segments of juvenile Archean crust, up to economic concentrations, as well as the geological and geochemical processes that control gold transfers between the mantle and crust in the Archean Sukumaland greenstone belt of the Tanzania Craton. A multi-scale approach will be applied, working at the scale of mineralization, deposits, and the mining district (encompassing multiple prospects, sites, or deposits). This type of approach enables an integrated understanding of mineralization over time and space. The deposits under study will be Nyanzaga and Kilimani, held by OreCorp and later by Perseus, located in the Sukumaland greenstone belt. Mineralization Scale: A petrographic, metallographic, and isotopic study coupled with microstructural observations will define a paragenetic sequence of metamorphic and hydrothermal mineral phases and discuss the fluid and sulfur reservoirs. Deposit Scale: An in-depth structural study will be conducted to better characterize the phases of local deformation. These data will be compared and integrated into the understanding of the regional structural framework. Likewise, mineralizing events will be integrated into this spatial-temporal evolution. This coupled micro- and macroscopic perspective will constrain the mineralizing processes and absolute chronology of potential gold concentration phases. District Scale: A study will focus on the nature and geological processes involved in the genesis of magmatic lithologies associated with this greenstone belt to incorporate regional deformation phases into a conceptual and evolutionary geodynamic model. This approach will allow for discussions of the processes of (i) crustal growth and (ii) gold fertilization, providing insights into the transfer of gold between the mantle and the crust.