Métasomatose sodique et Minéralisations uranifères associées : Exemples du district de Kirovograd-Novoukrainsk (Ukraine), du batholite du Kurupung (Guyana), et du gisement d'Espinharas (Brésil), Sodium metasomatism associated to uranium mineralization : examples of Kirovograd - Novoukrainsk district (Ukraine), Kurupung batholith (Guyana) and Espinharas ore deposit (Brazil)

Sandrine Cinelu

Description

Sous la direction de Michel Cuney
Thèse soutenue le 31 octobre 2008: Nancy 1
Les gisements uranifères Protérozoïques du batholite du Kurupung (2041 ± 29 Ma) situés au Nord-Ouest du Guyana et du district de Kirovograd - Novoukrainsk (granite de Novoukrainsk daté à 2047 ± 19 Ma) situés en Ukraine sont des occurrences où la minéralisation (présente sous la forme d’uraninite, pechblende, oxyde de U-Ti) est associée à une métasomatose sodique. Elles semblent appartenir à un évènement métallogénique Paléoprotérozoïque majeur nouvellement caractérisé dans le cadre de ce travail, et auquel appartiendraient aussi des minéralisations similaires du Sud marocain et de Lagoa Real au Brésil. Le gisement d’Espinharas situé au Brésil, associé aussi à une métasomatose sodique, présente une minéralisation uranifère principalement visible sous la forme de cristaux de coffinite, d’oxyde d’uranium et d’uranothorite. Cette altération hydrothermale se développe selon différents stades : (i) une albitisation avec remplacement isomorphique de l’orthose et du plagioclase par de l’albite puis une dissolution complète du quartz de la roche ; (ii) une cristallisation d’albite automorphe dans les cavités laissées par le quartz suivie par (iii) une cristallisation de minéraux calciques (calcite, épidote, pyroxène), de minéraux d’uranium (uraninite et/ou pechblende et/ou brannérite et/ou oxyde de U-Ti selon les gisements), de zircons hydrothermaux, de chlorite, et parfois de quartz secondaire. Les études isotopiques (delta18Oalbite compris entre 2,2 et 2,9 ‰ pour les albitites d’Ukraine et delta18Oalbite et delta18Ocalcite compris entre 2,8 et 5,3 ‰ pour des albitites du Guyana) et microthermométriques (Th > 350°C) ont permis de montrer que le fluide hydrothermal responsable de cette altération hydrothermale et de la minéralisation est peu salé et d’origine superficielle. Le fluide hydrothermal est de plus sous-saturé en silice mais sursaturé en Na, U et Zr.
-Uranium minéralisation métasomatisme Ukraine Guyane Brésil
The Proterozoic uranium ore deposits of Kurupung batholith (2041 ± 29 Ma, North-West of Guyana) and of Kirovograd - Novoukrainsk (granite dated at 2047 ± 19 Ma, Ukraine) are two occurrences where the mineralization (occurring as uraninite, pitchblende, U-Ti oxide) is associated to sodium metasomatism. These occurrences and also the similar mineralizations of South Morocco and of Lagoa Real (Brazil) seem to belong to a major Paleoproterozoic metallogenic event characterized in this study. The uranium ore deposit of Espinharas (Brazil) is also associated to a sodium mineralization and presents a uranium mineralization mainly occurring as coffinite crystals, uranium oxide and uranothorite. This hydrothermal alteration has different stages: (i) albitization with an isomorphic replacement of orthoclase and plagioclase by albite, following by a complete dissolution of the quartz; (ii) crystallization of euhedral albite in cavities left by quartz leaching, following by (iii) the crystallization of calcic minerals (calcite, epidote, pyroxene), uranium minerals (uraninite and/or pitchblende and/or brannerite and/or U-Ti oxide according the ore deposits), hydrothermal zircons, chlorite, and sometimes secondary quartz. The isotopic study (delta18Oalbite between 2.2 and 2.9 ‰ for Ukraine albitites; delta18Oalbite and delta18Ocalcite are between 2.8 and 5.3 ‰ for Guyana albitites) and the microthermometric study (Th > 350°C) have permit to show that the hydrothermal fluid responsible of this hydrothermal alteration and the mineralization is a surface derived fluid with a less salinity. The hydrothermal fluid is silica under-saturated but over-saturated in Na, U and Zr.
Source: http://www.theses.fr/2008NAN10112/document

Informations

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Extrait

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FACULTE DES SCIENCES & TECHNIQUES
UFR STMP
(Sciences et Techniques de la Matière et des Procédés)
Ecole Doctorale RP E 2
(Ressources Procédés Produits Environnement)




Thèse
Présentée pour l'obtention du titre de
Docteur de l'Université Henri Poincaré, Nancy I
en Géosciences

par Sandrine CINELU


Métasomatose sodique et Minéralisations uranifères
associées : Exemples du district de Kirovograd - Novoukrainsk
(Ukraine), du batholite du Kurupung (Guyana),
et du gisement d’Espinharas (Brésil)


Soutenue publiquement le 31 Octobre 2008


Membres du Jury

Rapporteurs:
Patrick LEDRU Ingénieur géologue, AREVA, Paris (Président du Jury)
Maurice PAGEL Professeur, Université de Paris Sud, Paris

Examinateurs:
Anne-Sylvie ANDRE-MAYER Maitre de Conférences, UMR G2R, Nancy
Philippe BOULVAIS nférences, Geosciences Rennes, Rennes

Invité:
Viacheslav N. GOLUBEV Chercheur IGEM - RAS, Moscou

Directeurs de thèse:
Michel CUNEY Directeur de Recherches, CNRS, UMR G2R-CREGU, Nancy
Olivier VANDERHAEGHE Professeur, UMR G2R, Nancy
Remerciements
Il y a maintenant trois ans que j’ai commencé cette thèse et c’est aujourd’hui l’achèvement d’un
travail qui m’a demandé de la rigueur, de la persévérance mais surtout un peu beaucoup d’humour
pour affronter chaque moment de la vie.
Je tiens tout d’abord à remercier AREVA qui a financé cette thèse et qui m’a permis de
commencer depuis mon stage de maitrise à connaître le monde de la recherche, mais surtout
l’uranium. Je remercie ensuite la Région Guyane d’avoir été présente tout au long de ma thèse et
d’avoir cru en cette petite guyanaise que je suis.
Je me tourne maintenant vers mes deux directeurs de thèse avec qui j’ai eu plaisir à travailler et
qui ont su me guider durant ces trois dernières années. Merci Michel de m’avoir permis de
commencer cette aventure il y a quatre ans maintenant et d’avoir répondu à mes mails même dans les
lieux les plus reculés voire perdus de la Russie (merci Internet et les cybercafés). Merci de m’avoir
laissé piocher des livres dans cette bibliothèque vivante (Ahlam, 2007) et de connaître l’univers de
l’uranium et Co. Merci Olivier d’avoir partagé avec moi ta connaissance géotectonique mais surtout
de m’avoir appris à regarder en 3D (surtout à dessiner en 3D… dur dur) et à ne pas avoir peur de faire
un modèle… merci de m’avoir dit après mon premier modèle : « ça y est tu es une tectonicienne ! », ça
m’a aidé à persévérer…
Merci à vous deux de m’avoir épaulée durant toutes ces années mais surtout de m’avoir écoutée
lorsque j’avais des doutes, des coups de blues ou simplement des coups de g… (Désolée). Merci.
Après mes directeurs de thèse, je tiens à remercier toutes les personnes avec qui j’ai travaillé sur
ce sujet qui ne voulait pas dire grand-chose pour moi au début et qui finalement aura demandé les
compétences de beaucoup. Merci :
- à Philippe, qui m’a permis de connaître Rennes et les manip’ où on reste debout pendant des heures
et des heures… Merci pour tes sourires, tes conseils et tes blagues.
ème- à Chinh, de m’avoir aidé pour le zirconium et merci pour les discussions devant l’ascenseur du 5
entre autre sur le pourquoi est-ce que la couverture des avions imite « les écailles » de requins ?
- à Mr Marc d’avoir toujours été présent même quand il a « quitté » le labo ; merci pour les
discussions et les encouragements… et les derniers plots du Guyana !
- à Claude Caillat et Luminita Grancea pour leurs discussions lors des différentes réunions.
- aux Ukrainiens (Alexander(s)…) de nous avoir permis d’avoir des échantillons, de visiter des mines,
mais surtout leur pays (merci à Igor pour la visite guidée de Kiev)
- aux Brésiliens mais surtout Mozart de nous avoir permis de voir les albitites déformées de Lagoa
Real mais surtout de pouvoir dire « todo bem ».
- à Pierre Barbey et Stéphanie Duchêne pour leur aide,
- à Denis et Michel de la sonde ionique, à Thérèse du raman, à Marie-Christine, à Karine et Cédric
les nouveaux PCRs,
3- à Alain (dit l’Alain, maitre du MEB), à Sandrine et Johann (maitres de la SX) pour les longues
journées de sonde…
Des liens se sont alors tissés tout au long de ces années…
Je remercie Patrick (monsieur fourniture, monsieur blague, monsieur dépannage) pour ces moments
inoubliables de « non, vous avez fait un mauvais numéro », de « croissants et jus d’orange pour le petit
déjeuner », mais aussi de « tu verras ça ira mieux demain »… Merci à cet ami…
Merci à Roland (monsieur ordinateur futur retraité) de m’avoir appris à combattre un virus... « On l’a
eu ! », mais surtout merci pour tes rires…
Il y a aussi Christian (monsieur Corel) toujours dans son labyrinthe de bureau avec qui j’ai partagé
quelques pas de danse…
Je n’oublierai pas Marie-Odile et Laurence qui ont su partager des sourires… Désolée pour « Et moi
je n’ai pas de courriers ? » du quotidien ; il y a aussi Mr Schuhmacher (Schumi pour les intimes)…
Merci à Mark et Steph (surtout Steph) pour les bons petits chocolats noirs de Côte d’Or semés
pour moi dans tout le bureau et rapportés spécialement de Belgique.
Sinon, je tiens à dire merci à tous les thésards, anciens comme nouveaux (Luc le premier de la
série des nouveaux docteurs, JJ, Merca, Isa, Antonin, Olivier, Foxy, Christophe, …), qui ont su
mettre de la vie dans ce labo et à qui je ne souhaite que de la réussite dans le futur. Mais surtout bon
courage à tous ceux qui comme moi sont dans la même galère… Merci à Ambrose de m’avoir dit
qu’il pensait que j’étais en vacances alors que j’étais en pleine rédaction…
Maintenant, je vais remercier des personnes avec qui j’ai partagé « autre chose » comme Judith
et ses salades, Jérôme barbecue-man, Cécile et ses gâteaux au chocolat, Régine (merci pour ton cours
sur le microscope et pour tes aides), Marie-Camille pour ses petits gâteaux à l’anis, Laurent et ses
bons petits plats, Alain le jeune retraité, Ahlam une grande sœur avec qui j’ai partagé mon bureau
pendant des années, Jess l’italienne, Erwan El vicomte, Ju la mangeuse de paella, Greg le nigérien et
maintenant le canadien, Jean le petit nouveau (il parait qu’il chante !?!), Cédric et ses andouillettes,
Rémy l’australien, Manu (tarte nutella mirabelle… pas bien !! nan pas bien !), Anne-Sylvie (une
grande sœur) et ses délicieuses tartes à la mirabelle (des authentiques !!!! miam). J’aurais pu être
longue et écrire plein de choses comme les fous rires que j’ai eus grâce ou à cause de vous, mais je
vais simplement vous dire Merci.
J’aurais pu m’arrêter ici mais j’aurais oublié les personnes qui comptent le plus pour moi et à qui
je tiens tout spécialement à dire un grand Merci.
Merci à Sylvie (qui a bien voulu lire ma thèse) et à Jean-Claude (pour ses conseils…), mes
parents adoptifs, qui ont été là chaque jour. Merci de m’avoir accueillie dans votre famille et de
m’avoir écoutée pendant des heures. Merci de m’avoir permis de découvrir des coins et recoins
magnifiques de la France comme à Changey où il fait toujours beau… mais aussi simplement des
personnes à aimer.
4Merci à Séverine d’avoir été là et d’avoir parfois subi des répétitions de congrès, ou de réunion,
sur « ma métasomatose sodique »… Merci de ne pas avoir jeté mes cailloux qui prennent la
poussière ;)
Merc