THESE NETO Jérémy Genèse des minéralisations uranifères ...

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Tables des matières Introduction .................................................................................................................... 15 A. Evolution de la Terre au Paléoprotérozoïque .................................................................... 16 1. Evolution du manteau ......................................................................................................................... 16 2. Evolution de la croissance crustale ...................................................................................................... 17 3. Evolution de l’atmosphère et des océans............................................................................................ 22 4. Evolution du climat et de la biosphère ................................................................................................ 26 5. Evolution des types de dépôts sédimentaires ..................................................................................... 27 6. Implications pour l’uranium ................................................................................................................ 28 B. Comportement de l’U au cours du temps ......................................................................... 31 1. Fractionnement de l’U pendant la période pré-hudsonienne (néoarchéen et paléoprotérozoïque supérieur 3,2 -2,3 Ga) ................................................................................................................................... 31 2. Fractionnement de l’U du Paléoprotérozoïque inférieur au Paléoprotérozoïque supérieur (2,3 - 1,4 Ga) ...................................................................................................................................................................... 33 C. Conséquences sur la formation de nouveaux types de gisements d’uranium ..................... 35 1. Gisements d’U dans les séries sédimentaires épicontinentales ............................................................... 35 2. Minéralisation en U en relation avec la fusion des séries sédimentaires épicontentales paléoprotérozoïques .................................................................................................................................... 36 3. Minéralisation liée à la métasomatose sodique (1,9-1,4 Ga) ................................................................... 37 4. Les gisements de type discordance (1,65 - 1,3 Ga) .................................................................................. 38 5. Les gisements IOCG ? (1,6 Ga) .................................................................................................................. 39 D. Problématique et objectifs de la thèse ............................................................................. 42 1. Problématique .......................................................................................................................................... 42 2. Objectifs ................................................................................................................................................... 43 3. Plan de la thèse ........................................................................................................................................ 44 Partie 1: Géologie générale ....................................................................................... 45 A. Régional .......................................................................................................................... 46 1. Localisation géographique ................................................................................................................... 46 2. La province de Churchill ...................................................................................................................... 46 3. Histoire tectonique régionale .............................................................................................................. 49 4. Métamorphisme associé à l’orogène Torngat ..................................................................................... 53 B. Généralités sur le district de Cage .................................................................................... 54 9
10 1. Grands ensembles ............................................................................................................................... 54 2. Géologie structurale ............................................................................................................................ 57 3. Histoire tectono-métamorphique ....................................................................................................... 60 C. Le groupe de Lake Harbour du district de Cage ................................................................. 62 1. Lithologie et lithostratigraphie ................................................................................................................. 62 2. Paragneiss ................................................................................................................................................. 64 3. Marbres et roches associées .................................................................................................................... 66 4. Conclusions ............................................................................................................................................. 115 D. Analyse structurale......................................................................................................... 117 1. E1 ............................................................................................................................................................ 117 2. E2 ............................................................................................................................................................ 119 3. E3 (D4) ..................................................................................................................................................... 124 E. Magmatisme .................................................................................................................. 126 1. Migmatisation et formation des leucosomes .................................................................................... 126 2. Pegmatites A et pegmatite A’ - granite A’ ......................................................................................... 131 3. Pegmatite B à allanite post-D3 anté-D4 .............................................................................................. 145 4. Pegmatite B’ à allanite intrusive dans l’Archéen ............................................................................... 151 5. Pegmatite C-D à U-Th ........................................................................................................................ 154 6. Conclusions ........................................................................................................................................ 168 F. Hydrothermalisme et skarn s.l. ....................................................................................... 170 1. Skarn primaire (sk 1) .......................................................................................................................... 170 2. Skarn secondaire (sk 2) ...................................................................................................................... 173 3. Endoskarn 2 ....................................................................................................................................... 177 G. Minéraux produits au cours du métamorphisme ............................................................. 181 1. Carbonates......................................................................................................................................... 181 2. Les silicates ........................................................................................................................................ 182 Partie 2 Minéralisations ................................................................................................. 189 A. Introduction ................................................................................................................... 190 1. Géologie des anomalies et des minéralisations ................................................................................ 190 B. Minéralisations stratoïdes .............................................................................................. 199 1. Minéralisations uranifères ................................................................................................................. 199 2. Description des autres minéralisations/relations avec l’U ................................................................ 201 3. Caractéristiques géochimiques des roches minéralisées .................................................................. 215 4. Conclusions ........................................................................................................................................ 237
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2. Géologie structurale Cartograph
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Mrb dolomitique Mrb calcitique pur
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3.2. Etude géologique d’Areva Un
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Le marbre dolomitique forme des ban
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C A Davis Inlet Or Pegmatite Mc Qtz
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(i) Un premier groupe (skarnoïde A
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0,03) sont corrélées aux teneurs
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(i) Lorsque l’olivine est présen
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E A CA-07-7A C Di Ol Dol Figure I-1
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E A Cal C Phl CA-07-6F CA-07-26A Ca
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3.3.5. Les skarnoïdes B a. Pétrog
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A C C Marbre Ctc Skarnoïde A Di Sk
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de l’apatite. Les méta-cinérite
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3.3.8. Méta-quartzites a. Pétrogr
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3.4. Géochimie des isotopes stable
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N° échantillon % Cal % Dol % Carb
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δf - δi = 1000 (F (α-1) - 1) δf
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e. Interaction avec du graphite Pen
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conclusions: 3.4.4. Conclusions Les
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Figure I-30 : Diagramme SiO2 en fon
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3.5.2. Evaporites dans le groupe de
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Scapolite « sédimentaire » CA-07
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c. Le Bore dans le groupe de Lake H
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e. Le Fluor dans le groupe de Lake
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4. Conclusions Deux grands ensemble
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D. Analyse structurale La S1 bouge
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Figure I-39 : Carte détaillée du
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(i) la transposition de S1 par une
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Figure I-43 : Coupe interprétative
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cartographique ainsi nommé (antifo
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A Cage Est B Cage Est C CA-07-10A A
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les terres rares lourdes (Ho et Er)
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4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Effectif (
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2.1.3. Géochimie a. Majeurs Ces pe
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c. ETR Les spectres ETR (Figure I-5
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206 Pb/ 238 U 0,50 0,40 0,30 0,20 0
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2.2. Granite A’ - pegmatite A’
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E A C Zrn Bt Qtz Bt Ur Bt Figure I-
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Les pegmatites riches en schlierens
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2.2.5. Conclusion Ces roches provie
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E A C Marbre Peg B Tr Aln Qtz Peg B
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aux autres pegmatites. Cette pegmat
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3.5. Conclusions Les pegmatites B
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4.3.3. ETR Les spectres ETR de ces
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(i) raccourcissement N 80-100 et ci
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5.2.2. Pegmatite D D’un point de
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. Traces (Annexes) Les pegmatites D
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Q=Si/3-(K+Na+2Ca/3) 400 350 300 250
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Leucosomes Peg A Granite A’ Peg A
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3. Endoskarn 2 La scapolitisation e
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2.4. Conclusion La localisation des
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G. Minéraux produits au cours du m
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Figure I-81 : Diagramme de classifi
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2.4. Les phlogopites Les phlogopite
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ctÜà|x ctÜà|x E `|Ç°ÜtÄ|át
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Ces zones anomales n’ont pas d’
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1.3. Minéralisations dans les pegm
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Indice Indice Nanuk Bocamp Indice Y
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E A C Ol Figure II- 7: A. Echantill
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202 2.1. Métaux systématiquement
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E A C Figure II- 10: A. BSE Barytin
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208 2.1.3. Les minéraux à molybd
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A C Figure II- 14: A. BSE Associati
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sphalérite marquent la foliation d
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Figure II- 17 : Diagramme U (ppm) e
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218 3.2. Eléments traces Un échan
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Figure II- 31 : Diagramme Th, Zr, N
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Figure II- 32 : Diagramme ETR (ppm)
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236 c. Spectre des roches minérali
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C. Minéralisations dans les pegmat
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autour des uraninites. Ces uraninit
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A C Figure II- 40 : A. LR. Uranotho
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244 1. Minéralisation dans les enc
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246 2. Minéralisations associées
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A C Figure II- 43 : A. Indice 7% Pe
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A C Figure II- 45 : A. CA-07-33B Ve
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258 5.2.2. Marbre à U-Th Le marbre
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260 6. Comportement des ETR 6.1. Mi
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262 6.3. Minéralisations des skarn
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E. Conclusion 264 Deux grands types
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A. Introduction 266 Les deux types
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confirmé des études au MET (Fayek
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an) et 222 Rn (T=3.824 j) tend à l
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272 4. Rappels sur les datations is
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particulièrement marqué pour les
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276 Le spectre de l’uraninite du
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206 Pb/ 238 U 206 Pb/ 238 U Figure
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Les teneurs en ThO2 sont relativeme
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Figure III- 7 : Diagramme ternaire
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284 1.4. Skarn 1 proche des pegmati
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Figure III- 11 : Diagramme ternaire
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288 3. Datation U/Pb des oxydes d
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206 Pb/ 238 U 206 Pb/ 238 U 206 Pb/
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il a été suggéré que ce granite
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températures. Ce dernier phénomè
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(iii) une source pour les Gneiss de
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87 Sr/ 86 Sri des skarns primaires
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N° Sm Nd ( échantillon (ppm) (ppm
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306 Les spectres ETR obtenus sont s
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A. Le groupe du Lake Harbour 308 Le
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ôle des pegmatites B dans leur gen
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1977). De plus, les complexes carbo
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postérieurement métamorphisés (p
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316 2.3. Conséquences pour l’U 2
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318 Les deux types de séquence son
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C. Les minéralisations dans les sk
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liquides/fluides produits dans la c
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324 3.1. Les skarns à U-Th de Tran
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A. Le cycle de l’uranium Paléopr
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la Wollaston et de Taltson Belt et
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Abraham, K., et al. (1972). "On the
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Brooks, J. H. (1960). "Uranium depo
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Dodson, R. G., et al. (1974). "Uran
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Hocquet, S. (2007). "Cage - Cartogr
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Lauri, L., et al. (2007). "Source c
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Moine, B., et al. (1981). "Geochemi
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Ruhlmann, F., et al. (1986). "Un ex
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Tallarico, F. H. B., et al. (2005).
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Introduction Figure 1: A. Evolution
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Figure I-47 : Datation U/Pb sur zir
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Figure II- 16: A. BSE Billes de mat
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360 titanite (Ti) dans une veine à
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Figure Anx- 5 : Compositions en él
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Introduction Tableau 1: Caractéris
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A. Etudes pétrographiques des éch
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368 4. Spectroscopie d’émission
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Marbre pur calcitique Marbre impur
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Marbre pur dolomitique Marbre pur d
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374 Marbre impur dolomitique (i) Ma
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384 CA-07- 2A CA- 07- 31A Skn CA- 0
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396 3. Les isotopes radiogéniques
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