Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Dater les épisodes hydrothermaux dans les gisements de métaux grâce aux argiles des failles : test d'applicabilité de la méthode K-Ar aux illites du bassin d'Athabasca, Canada

Marie Daoulas-Gerardin
Daniele Bartier
  • Fonction : Auteur
Michel Cathelineau
Pierre Martz
J. Mercadier

Résumé

Les gisements d'uranium du bassin d'Athabasca (Canada) se sont formés à la transition Paléo-Mésoprotérozoïque grâce à la circulation massive de fluides hydrothermaux à l'interface entre le bassin sédimentaire et le socle sous-jacent. Ces circulations ont été spécifiquement contrôlées par des réseaux structuraux dont l'expression la plus visible aujourd'hui est la présence de failles exprimées dans le bassin et le socle, associées à des altérations distinctes, en particulier argileuses. L'observation de la distribution spatiale de ces réseaux, l'existence de critères de recoupement entre structures et les données géochronologiques connues sur les minéralisations et leurs halos d'altération indiquent que plusieurs épisodes hydrothermaux ont été actifs dans cet environnement depuis 1,7 milliard d'années. L'absence de contraintes temporelles directes sur les différentes failles et familles de structures limite néanmoins notre compréhension du rôle des différents épisodes de déformation et d'altération hydrothermale sur les caractéristiques actuelles de ces gisements, en particulier leur impact sur leur enrichissement exceptionnel en uranium. Pour mieux comprendre la temporalité et la dynamique de développement de ces structures, nous avons développé une approche couplant la caractérisation chimique et cristallographique des argiles avec leur datation par la méthode K-Ar. Cette approche permet d'obtenir de façon optimale des informations temporelles et de conditions physico-chimiques de formation de ces failles, ainsi que de leur possible(s) réactivation(s). Le laboratoire GeoRessources à Nancy a récemment développé la double capacité de séparation/caractérisation des minéraux argileux et de datation par la méthode K-Ar. La séparation granulométrique des argiles est effectuée par décantation et par centrifugation en flux continu. Ce couplage permet d'obtenir des coupures granulométriques jusqu'à < 0.1 µm en seulement quelques jours de manipulation. Chaque fraction granulométrique obtenue est caractérisée par MEB-EDS, DRX, spectroscopie infrarouge, diffraction laser et enfin par analyse chimique en roche totale pour déterminer leur morphologie, minéralogie, cristallographie, granulométrie et leur chimie. Ces caractérisations fines des différentes fractions nous permettent de déconvoluer l'évolution potentielle du message argileux avec la granulométrie, en amont des informations géochronologiques. La fiabilité des datations obtenues par la méthode K-Ar sur la nouvelle plateforme de GeoRessources a été démontrée à partir de matériaux de référence d'âges compris entre 24 et 420 Ma. Les âges obtenus varient de seulement 1% au maximum par rapport aux âges publiés et avec une précision de l'ordre de 0,5 à 1 ,5%. La certification des âges K-Ar est en cours de finalisation grâce à un projet d'inter-comparaison des méthodes de datation K-Ar et Ar-Ar des argiles porté par GeoRessources et Geosciences Montpellier. La première application de ces nouvelles capacités de préparation, de caractérisation et de datation des minéraux argileux a été faite sur le projet d'exploration de Waterfound, situé au nord-est du bassin d'Athabasca. Trois échantillons ont été sélectionnés dans des failles de socle et de bassin, spatialement associées ou non à des zones minéralisées. La minéralogie des fractions argileuses révèle un mélange de deux polytypes d'illite dont les proportions varient avec la granulométrie. Ce mélange marque des variations des conditions physico-chimiques au sein de ces failles dont l'origine est en cours de définition. La datation des différentes fractions séparées pour chaque échantillon et la variation des polytypes entre fraction permettent de dater ces deux polytypes via des droites de mélanges, dont les premiers résultats seront présentés à Orsay.

Fichier principal
Vignette du fichier
Gerardin_JUO-2024.pdf (182.27 Ko) Télécharger le fichier
Origine Accord explicite pour ce dépôt
Licence

Dates et versions

hal-05247114 , version 1 (09-09-2025)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : hal-05247114 , version 1

Citer

Marie Daoulas-Gerardin, Daniele Bartier, Gaétan Milesi, Michel Cathelineau, Pierre Martz, et al.. Dater les épisodes hydrothermaux dans les gisements de métaux grâce aux argiles des failles : test d'applicabilité de la méthode K-Ar aux illites du bassin d'Athabasca, Canada. Journées Uranium d'Orsay 2024, Jan 2024, Orsay, France. ⟨hal-05247114⟩
60 Consultations
71 Téléchargements

Partager

  • More