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Université d'Orléans (14/12/2001), Claire Ramboz (Dir.)
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Genèse des concentrations en métaux de base et précieux de Radka et Elshitsa
Kalin Kouzmanov1

Le district de Panagyurishte, zone de Sredna Gora (Bulgarie) comporte deux types de gisements cuprifères à métaux précieux liés génétiquement au magmatisme d'arc néocrétacé : des gisements épithermaux de remplacement et des porphyres cuprifères. Afin de contraindre l'origine des gisements épithermaux de Radka et d'Elshitsa dans la partie sud du district, et de tester l'hypothèse de la liaison génétique entre minéralisations épithermale et porphyrique, l'analyse de la composition minéralogique et l'étude des éléments-traces des deux gisements épithermaux et du porphyre cuprifère de Vlaikov Vrah, associé à l'épithermal d'Elshitsa, ont été réalisées en parallèle avec l'étude isotopique (isotopes stables – O, H, S et radiogéniques – Sr, Pb) et des inclusions fluides (en lumière visible et IR). Les résultats obtenus lors des travaux de terrain et des analyses au laboratoire nous ont permis de confirmer le caractère épigénétique des minéralisations étudiées et de les caractériser comme des parties profondes des systèmes de type épithermal acide à intermédiaire. Les gisements ont été formés à partir de fluides oxydés, relativement acides et à fugacité en soufre fluctuante, mais tout en restant relativement élevée. Quatre stades principaux de minéralisation peuvent être définis dans les gisements épithermaux : un stade précoce à pyrite massive arsénifère, un stade à cuivre de composition géochimique très caractéristique (Bi, Te, Se, As, Sn, Pb), un stade polymétallique marqué par l'association Zn-Pb-Cu et un stade sulfaté à anhydrite tardive, marquant l'oxydation progressive du système. L'étude des inclusions fluides et des isotopes stables a révélé le rôle important des fluides magmatiques pour la formation des gisements, qui se mélangent avec des fluides météoriques aux cours des stades tardifs de l'évolution du système hydrothermal. La composition des isotopes radiogéniques a mis en évidence une circulation intense des fluides à travers le socle métamorphique et a permis de définir les deux types de gisements cuprifères dans la partie sud du district de Panagyurishte comme faisant partie d'un même événement métallogénique et ayant comme source de métaux la plus probable les roches plutoniques néocrétacées.
1:  ISTO - Institut des Sciences de la Terre d'Orléans
Srednogorié – Bulgarie – Epithermal – Porphyre cuprifère – Minéralogie – Inclusions fluides – Isotopes

Two major types of Cu-Au ore deposits, genetically related to the Upper Cretaceous volcanic arc magmatic activity are recognised in the Panagyurishte district, Sredna Gora zone (Bulgaria): replacement type epithermal and porphyry copper deposits. Detailed studies of mineral composition, trace-element distribution, stable (O, H, S) and radiogenic (Sr, Pb) isotopes and fluid inclusions (visible and IR light) have been performed in the Radka and Elshitsa epithermal and the Vlaikov Vrah porphyry-Cu deposits, in order to constrain the origin of epithermal mineralisations and to test the hypothesis of the genetic connection between porphyry and epithermal systems. The results of field work and laboratory analyses confirmed the epigenetic character of studied mineralisations and permitted us to characterise them as deeper parts of high- to intermediate-sulphidation epithermal systems. The deposits were formed by oxidised, relatively acidic fluids with fluctuating , but generally high, sulphur fugacity. Four principal ore stages can be recognised in the epithermal deposits: an early stage of massive As-bearing pyrite, a copper stage with a very characteristic signature (Bi-Te-Se-As-Sn-Pb), a polymetallic (Zn-Pb-Cu) stage, and a late anhydrite stage indicating the progressive oxidation of the system. Fluid inclusion and stable isotope study reveal the participation of magmatic fluids to the ore formation, and their mixing with meteoric water during the late stages of evolution of the hydrothermal system. Radiogenic isotope study indicates extensive fluid circulation through the metamorphic basement and shows that both the porphyry-Cu and epithermal Cu-Au deposits in the southern part of the Panagyurishte district formed during the same metallogenic event. Upper Cretaceous intrusive rocks are the most probable source of metals for the formation of economic mineralisations.