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Fiche détaillée Thèses
Université d'Orléans (04/12/2009), Luc Barbanson (Dir.)
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Application de l'étude du magnétisme des roches à la compréhension des gisements : Traçage des paléocirculations (expérimentation et cas des minéralisations de La Florida, Espagne) ; Structuration et histoire de l'altération des amas sulfurés (cas des chapeaux de fer de la Province Pyriteuse Sud Ibérique, Espagne).
Mourad Essalhi1

L'objectif de cette thèse était d'utiliser les propriétés magnétiques des roches (paléomagnétisme, anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM) et différentes techniques d'analyse de la minéralogie magnétique), complété par d'autres méthodes classiques (microscopie pétrographique et électronique, goniométrie de texture, spectroscopie Raman, statistiques d'orientation préférentielle de forme et cathodoluminescence) pour aborder des thématiques récurrentes relatives à la formation des gisements métalliques. Cette approche a été appliquée à deux problèmes métallogéniques : (i) le traçage de la circulation du fluide ayant produit la métasomatose ferrifère des carbonates de La Florida (Cantabrie, Nord de l'Espagne) et la mise en place des minéralisations à Pb–Zn associées (MVT) ; et (ii) l'étude de la structuration des gossans et le décryptage de l'histoire de l'altération des amas sulfurés de la Ceinture Pyriteuse Sud Ibérique (CPSI, Andalousie, Sud de l'Espagne). Dans le premier cas, nous avons pu démontrer expérimentalement que la circulation des fluides produit une anisotropie de forme dont on peut retrouver l'empreinte dans le signal de l'ASM. Cette propriété nous a permis de définir une direction NE–SW de circulation du fluide métasomatique à La Florida. Dans le deuxième cas, le couplage entre l'ASM et le paléomagnétisme nous a permis de définir deux fabriques magnétiques dans les gossans primaires ; (i) une fabrique, d'âge ancien, de « compaction », caractéristique des parties supérieures des gossans, probablement associé au réchauffement de l'Oligocène supérieur et (ii) une fabrique de « mélange », plus récente, localisée dans les parties inférieures des gossans, formée probablement lors de l'événement messinien. La fabrique de «compaction » refléterait donc une altération plus mâture comparée à la fabrique de « mélange ». Par ailleurs, l'analyse de la minéralogie magnétique des gossans et des terrasses de la CPSI a révélé la présence « inhabituelle » de la pyrrhotite, une présence que nous avons attribué à l'activité de bactéries sulfato-réductrices dans des microdomaines réducteurs, disséminés dans un environnement globalement oxydant et très acide.
1 :  GéhCO EA6293 - GéoHydrosystèmes COntinentaux
Paléomagnétisme – ASM – Pb – Zn – MVT – La Florida – circulation de fluides – carbonates – métasomatose – amas sulfuré – gossan – fabrique magnétique – âge – CPSI – altération

Application of the rock magnetism to ore deposits comprehension
The purpose of this PhD thesis was to use the magnetic properties of rocks (paleomagnetism, anisotropy of the magnetic susceptibility (ASM) and various techniques of magnetic mineralogy analysis), supplemented by some traditional methods (petrographic and electronic microscopy, texture goniometry, Raman spectroscopy, shape preferential orientation statistics and cathodoluminescence) to study the formation of metal deposits. This approach was applied to two metallogenic studies: (i) the track of fluid circulation that produced the iron-bearing metasomatism of the carbonates of La Florida mining district (Cantabria, Northern Spain), and the Pb–Zn mineralization deposits (MVT); and (ii) the study of the internal structures of the gossans and the alteration history of the massive sulphides of the Iberian Pyrite Belt (IPB, Andalusia, Southern Spain). In the first case, we showed experimentally that the fluid circulation produces a shape anisotropy, recorded in the form of a magnetic anisotropy. This property enabled us to define a NE–SW direction of the circulation of the metasomatic fluid in the La Florida district mining. In the second case, the coupling of AMS and paleomagnetism enabled us to define two magnetic fabrics in the primary gossans; (i) a “compaction” fabric in the upper parts of the gossans, associated to an old age, and probably caused by the Late Oligocene Warming Event, and (ii) a “mixture” fabric, more recent, located in the lower parts of the gossans and probably formed during the Messinian Salinity Crisis. The “compaction” fabric would reflect an alteration stage more mature than the “mixture” fabric. In addition, the magnetic mineralogical analysis of the gossans and the associated terraces of the CPSI revealed the “curious” occurrence of the pyrrhotite, which was attributed to the sulfato-reducing bacteria activity in some reducing microdomains, disseminated in an environment globally oxidant and highly acid.
Paleomagnetism – AMS – Pb – Zn – MVT – La Florida – fluids circulation – carbonates – metasomatism – massive sulphides – gossan – magnetic fabric – age – CPSI – alteration