Contrôles géologiques, structuraux, minéralogiques et géochimiques sur la formation des minerais riches dans le district minéralisé de Streltsovsky, Russie, Geological, structural, mineralogical and geochemical controls of the formation of the uranium-rich ores in the Streltsovsky ore field, Russia.

Alexei Aleshin

Description

Sous la direction de Michel Cuney, Vasilii Velichkin
Thèse soutenue le 15 décembre 2008: Nancy 1
Les nouveaux travaux que nous avons réalisé nous ont permis d'établir que U et F on été progressivement enrichis depuis les volcanites basiques (170 Ma), jusqu'aux volcanites acides (140 Ma). L'épisode hydrothermal post-magmatique Crétacé (140-125 Ma) a été subdivisé en stades: préminéralisation, synminéralisation et les premier et deuxième stades post-minéralisation. La minéralisation primaire à brannérite-pechblende est associée avec la fluorite. Lors du premier stade postminéralisation les minéraux d'U ont été remplacés par des méta-gels U-Si antérieurement identifiés comme de la coffinite. L'altération anté-minéralisation et la minéralisation U ont été formées par des fluides chlorurés et bicarbonatés sodiques entre 250 et 300°C. La minéralisation U a commencé avec une albitisation et une hématisation de l'encaissant lors de la percolation d'un fluide supercritique à 530-500°C. Brannérite et pechblende ont précipité vers 350-300°C. Les spectres des éléments des terres rares (ETR) de la pechblende localisée dans les trachybasaltes, trachydacites et granites ont une forte anomalie positive en Sm et Nd et un effet tétrade W marqué, caractéristiques différentes de celles des rhyolites dérivées d'une chambre magmatique localisée dans la croûte supérieure. Ces données et l'intervalle de 5 Ma séparant le magmatisme siliceux de la formation de la minéralisation U ne permet pas de proposer que l'U dérive de cette chambre. Nous proposons qu'un magma acide riche en Li et F est la source de l'U. U(IV) ainsi que les ETR ont été fractionnés dans les fluides comme complexes fluorés. La minéralisation U a été déposée au niveau d'une barrière thermique
-Uranium
-Gisement
-Volcanisme
-Terres rares
-Métasomatisme
-Pechblende
The ambiguity in the genetic interpretations in the formation of the Mo&U deposits of the Streltsovsky ore field led us to perform additional studies which have established that closely associated U and F were progressively gained in the Late Mesozoic volcanic rocks from the older basic (170 Ma) to the younger silicic ones (140 Ma). The Early Cretaceous postmagmatic hydrothermal epoch (140-125 Ma) is subdivided into preore, U ore, and first and second postore stages. The primary brannerite-pitchblende ore was formed associated with fluorite. During the first postore stage, it was replaced by a U-Si metagel, previously identified as coffinite. The preore metasomatic alteration and related veined mineralization were formed under the effect of Na (bicarbonate) chloride solution at temperatures of 250-200°C. Uranium ore formation began with albitization and hematization of rocks affected by a supercritical fluid at 530-500°C; brannerite and pitchblende precipitated at 350?300°C. The chondrite-normalized REE patterns of pitchblende hosted in trachybasalt, trachydacite, and granite demonstrate a pronounced Sm-Nd discontinuity and a statistically significant tetrad effect of W type. These attributes were not established in REE patterns of rhyolites derived from the upper crustal magma chamber. These data and the gap of 5 Ma between silicic volcanism and ore formation do not allow us to suggest that U was derived from this magma chamber. According to the new proposed model, an evolved silicic Li-F magma was a source of U. U4+, together with REE were fractionated into the fluids as complex fluoride compounds. The U mineralization was deposited at a temperature barrier.
Source: http://www.theses.fr/2008NAN10152/document

Sujets

• Gisement
• Volcanisme
• Terres rares
• Pechblende

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 54
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 17 Mo

Extrait

Î
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Faculté des Sciences & Techniques UMR CNRS 7566
U.F.R.S.T.M.P.
Ecole Doctorale
RP2E (Ressources, Produits, Procédés et Environnements)

Thèse

présentée pour l’obtention de titre de

Docteur de l’Université Henry Poincaré, Nancy-I

en Sciences de la Terre et de l’Univers

par

Alexei ALESHIN

Geological, structural, mineralogical and geochemical controls of
the formation of the uranium-rich ores in the Streltsovsky ore
field, Russia.


Membres du jury:

M. Michel CUNEY Directeur de Recherche, CNRS, UMR G2R, Nancy
M. Vasilii VELICHKIN Corresponding Member of RAS, IGEM,
Moscow, Russia
M. Maurice PAGEL Professeur, Université d’Orsay Paris Sud
M. Reimar SELTMANN Director of CERCAMS, Natural History
Museum, London, UK
M. Claude CAILLAT Ingénieur géologue, AREVA, Vélizy
M. Michel CATHELINEAU Directeur de Recherche, CNRS, UMR
G2R, Nancy

UMR CNRS 7566 G2R Géologie et Gestion des Ressources Minérales et Energétiques
Université Henri Poincaré Nancy I , Faculté des Sciences, BP 239, 54506 Vandoeuvre les
Nancy Cedex Table of contents
TABLE OF CONTENTS ............................................................................................................................................................ 3
TABLE OF CAPTIONS ............................................................................................................................................................. 7
LIST OF TABLES ................................................................................................................................................................. 17
ACKNOWLEDGMENTS ........................................................................................................................................................ 19
RÉSUME .......................................................................................................................................................................... 21
ABSTRACT ....................................................................................................................................................................... 23
!"#$%" ......................................................................................................................................................................... 25
RÉSUME ÉTENDU .............................................................................................................................................................. 27
EXTENDED ABSTRACT ......................................................................................................................................................... 29
!&'()!"**+" !"#$%" ................................................................................................................................................... 31
GENERAL INTRODUCTION ................................................................................................................................................... 35
Objectives and topical problems of the study ....................................................................................................... 36
Methods of investigation and factual material ..................................................................................................... 37
Thesis structure ..................................................................................................................................................... 39
PART I. GEOLOGY OF THE STRELTSOVSKY ORE FIELD 41
1. LOCATION OF THE STRELTSOVSKY ORE FIELD IN THE REGIONAL STRUCTURES OF EASTERN TRANSBAIKALIA ........................................ 43
2. GEOLOGICAL SETTINGS OF THE STRELTSOVSKY ORE FIELD ....................................................................................................... 49
2.1. Structural stages and magmatism ................................................................................................................. 49
2.2. Tectonics ........................................................................................................................................................ 53
2.3. Ore body controls ........................................................................................................................................... 57
3. 3D GIS,MODELING OF GEOLOGICAL STRUCTURE AND AN ORE BODY IN THE OKTYABRSKY DEPOSIT ................................................. 61
3.1. Approaches of modeling ................................................................................................................................ 61
3.2. Geological model of the central part of the Oktyabrsy deposit ..................................................................... 62
3.3. Numerical model of the ore body and geological controls of high,grade uranium mineralization ............... 65
3.4. Conclusions ..................................................................................................................................................... 70
PART II. MINERALOGY OF THE DEPOSITS AND GEOCHEMICAL BEHAVIOUR OF ELEMENTS IN MAGMATIC AND
HYDROTHERMAL PROCESSES 71
1. URANIUM AND FLUORINE BEHAVIOUR IN THE LATE MESOZOIC VOLCANIC ROCKS OF THE STRELTSOVSKY CALDERA ............................. 73
Conclusions ............................................................................................................................................................ 78
2. MINERALOGY OF THE DEPOSITS ........................................................................................................................................ 81
2.1. Stages of the Late Mesozoic hydrothermal process ...................................................................................... 82
2.1.1. The preore stage ............................................................................................................................................................ 82
2.1.2. The uranium ore stage ................................................................................................................................................... 89
st
2.1.3. The 1 postore stage ...................................................................................................................................................... 90
nd
2.1.4. The 2 postore stage ..................................................................................................................................................... 97
2.2. Mineral parageneses ................................................................................................................................... 101
2.2.1. Mineral assemblages of the preore stage .................................................................................................................... 102
2.2.2. Mineral assemblages of the uranium ore stage ........................................................................................................... 103
st
2.2.3. Mineral assemblages of the 1 postore stage .............................................................................................................. 112
3
!"#$%&'%(&)*$)*+%

nd
2.2.4. Mineral assemblages of the 2 postore stage ............................................................................................................. 130
2.3. Typomorphism of minerals ........................................................................................................................... 135
2.3.1. Pitchblende .................................................................................................................................................................. 135
2.3.2. U!Si metagel ................................................................................................................................................................. 141
2.3.3. Micas ............................................................................................................................................................................ 144
2.3.4. Chlorites ....................................................................................................................................................................... 148
2.3.5. Fluorite .............................................................................