Les inclusions fluides comme marqueurs des circulations de fluides dans la croûte terrestre : recherche et formation sur les systèmes magmatiques-hydrothermaux de Grèce
Alexandre Tarantola, Maître de Conférences à l’Université de Lorraine au sein de GeoRessources, présentera un séminaire à l’occasion de sa visite au sein de l’équipe Systèmes Métallogéniques.
Abstract
Les inclusions fluides sont de formidables objets naturels pour comprendre les transferts de chaleur et de matière au sein de la croûte terrestre. Malgré leur petite taille, il est possible d’en obtenir des informations fondamentales sur les interactions fluides-roches ou encore les conditions PT de transport et de dépôt d’éléments d’intérêt. Leur étude est toujours un challenge et nécessite la combinaison de compétences analytiques. Ma recherche se base essentiellement sur leur caractérisation par (i) une approche expérimentale et naturelle sur les modifications de leurs propriétés PVTX durant la déformation plastique du minéral hôte, (ii) des développements analytiques sur leurs signatures isotopiques et la quantification par la spectroscopie Raman, et (iii) leur interprétation dans le cadre d’applications sur l’établissement de modèles métallogéniques.
Les systèmes magmatiques-hydrothermaux représentent les principaux gisements d’intérêt pour les ressources en métaux de base. Les gisements de type porphyres-épithermaux sont les plus connus avec une zonation verticale et latérale des altérations et de la minéralisation associée. En partant de l’étude des fluides géologiques, je vais présenter ici deux exemples sur la caractérisation de cette zonation en métaux de base, précieux et critiques et le lien avec l’environnement structural sur l’exemple de gisements en Grèce qui représentent une cible préférentielle pour l’indépendance européenne sur l’approvisionnement en métaux:
(1) le district minier Pb-Zn-Ag du Laurion (domaine attico-cycladique) représente le plus grand gisement exploité durant l’Antiquité. Il comprend des minéralisations de type (i) porphyre Mo-Cu à faible teneur, (ii) skarn à Cu-Fe, (iii) remplacement de carbonate à haute température Pb-Zn-Ag-(Au), et (iv) veines et brèches à Pb-Zn-Ag. Sa mise en place est liée à des intrusions magmatiques, datées 12-8 Ma, pendant le fonctionnement du détachement Ouest-Cycladique. L’étude des inclusions fluides permet de caractériser plusieurs réservoirs fluides sans interactions de part et d’autre du détachement avec (i) un système de fluides magmatiques et (ii) un système indiquant des percolations de fluides de surface et une précipitation des métaux associée à des processus de TSR (réduction thermochimique des sulfates).
(2) le district de Maronia-Sapes-Kassiteres (32-27 Ma) dans les Rhodopes résulte de la succession de différentes intrusions magmatiques de plus en plus différenciées dans le temps. Cette région présente plusieurs aspects originaux: (i) une coupe complète depuis des systèmes plutoniques profonds jusqu’à du volcanisme superficiel, et (ii) un enrichissement atypique pour ce type de gisements en métaux critiques. Ce district permet par ailleurs d’observer des complexes continus avec les relations magmatisme / minéralisations / altération entièrement préservés présentant ainsi un fort potentiel pédagogique. C’est dans ce cadre que j’ai mis en place un programme international ERASMUS+ de formation par la recherche, ARTeMIS (Action for Research and Teaching Mineral Exploration Inclusive School), où sont mis en avant les outils portables de terrain dans l’exploration minérale.