Hydrodynamique des systèmes minéralisés péri-granitiques : étude du gisement à W-Sn-(Cu) de Panasqueira (Portugal) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Hydrodynamics of peri-granitic mineralized systems: study of the W-Sn-(Cu) Panasqueira ore deposit

Hydrodynamique des systèmes minéralisés péri-granitiques : étude du gisement à W-Sn-(Cu) de Panasqueira (Portugal)

Résumé

The vein and greisen Sn-W deposits are magmatic-hydrothermal systems that provide an important part of the world W production and represent an important source of Sn. The formation of these deposits involves continuum of magmatic-hydrothermal processes and implies the transfer and the focusing of a large amount of mineralizing fluids. This study aims to improve understanding of hydrodynamic and geological processes involved during the transport and the deposition of metals leading to the formation of these deposits. We have performed a complete study combining (i) field works (geological and structural studies), (ii) fluid flow reconstruction via the textural analysis of tourmaline growth bands, (iii) experimental determination of permeability changes during greisenization, and (iv) numerical modeling of peri-granitic fluid flow accounting for magmatic fluid production and dynamic permeability related to fluid-rock interactions. This methodology was applied in the case of the world-class W-Sn-(Cu) Panasqueira deposit, which represents a reference site to study magmatic-hydrothermal processes leading to the formation of large vein and greisen deposit. Our results demonstrate that the releasing and the expulsion of ore-bearing magmatic fluids triggered greisenization of the apical part of granite intrusion, which caused generation of porosity (~8.5%) and therefore a significant increase of permeability (from 10-20 to 10-17 m²) in massive greisen composing the granite’s roof. The development of this permeable pathway constitutes an important drain promoting the expulsion and the focusing of magmatic fluids produced during the crystallization of the underlying granite. This enhancement of magmatic fluids expulsion (i) promotes significantly fluid flux and transfer of metals, and (ii) the establishment of high fluid pressure conditions, which coupled with the regional compressive crustal regime, triggered the opening of mineralized veins above the granite roof. Finally, this study emphasizes that reactive hydrothermal fluids are able to generate their own pathways in initially impermeable rocks. This process represents an important mechanism to enhance fluid flow and promote the formation of large hydrothermal deposits.
Les gisements à Sn-W de type veine et greisen sont des systèmes magmatiques-hydrothermaux dont l’exploitation fournit une part importante de la production mondiale de tungstène et qui représentent également une source importante d’étain. La formation de ces gisements résulte d’un continuum de processus magmatiques et hydrothermaux et implique un transport efficace et la focalisation des fluides minéralisateurs. Cette étude vise à améliorer la compréhension des processus hydrodynamiques et géologiques impliqués lors du transport et du dépôt de métaux conduisant à la formation de ces gisements. Nous avons réalisé une étude pluridisciplinaire combinant (i) travail de terrain (étude géologique et structurale), (ii) reconstruction des paléo-circulations hydrothermales via l’analyse texturale des bandes de croissance des tourmalines, (iii) détermination expérimentale des changements de perméabilité induits par la greisenisation et (iv) modélisation numérique des écoulements péri-granitiques prenant en compte l’évolution de la perméabilité dynamique lors des interactions fluide-roche. Cette méthodologie a été appliquée au cas du gisement W-Sn-(Cu) de Panasqueira, qui constitue un site de référence pour étudier les processus magmatiques et hydrothermaux conduisant à la formation de gisements à Sn-W de classe mondiale. Les résultats obtenus démontrent que l’expulsion des fluides magmatiques minéralisés a déclenché la greisenisation des parties apicales (coupoles et apex) de l’intrusion granitique, entraînant la création de porosité (~ 8,5%) qui améliore significativement la perméabilité (de 10-20 à 10-17m²) au sein du greisen massif composant le toit de l’intrusion. Le développement de ce niveau perméable constitue un drain important favorisant l'expulsion et la focalisation des fluides magmatiques minéralisateurs exsolvés lors de la cristallisation du granite sous-jacent. Cette focalisation des décharges hydrothermales (i) améliore significativement le transport des métaux, et (ii) favorise l'établissement de conditions de pression de fluide élevées qui couplées aux contraintes régionales compressives causent l'ouverture des veines minéralisées au toit de l’intrusion. Cette étude souligne l’importance des rétrocontrôles entre perméabilité dynamique et altération hydrothermale. Ces derniers constituent des mécanismes majeurs permettant d’améliorer significativement la circulation des fluides minéralisateurs et donc la formation de gisements hydrothermaux de grandes tailles.
Fichier principal
Vignette du fichier
Thèse_Launay_2018.pdf (18.07 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-02101051 , version 1 (16-04-2019)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02101051 , version 1

Citer

Gaëtan Launay. Hydrodynamique des systèmes minéralisés péri-granitiques : étude du gisement à W-Sn-(Cu) de Panasqueira (Portugal). Sciences de la Terre. Université d'Orléans, 2018. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02101051⟩
500 Consultations
157 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More