Contexte et objectifs du projet
Le projet « Armorican Mineral Systems » (ArMinSyx) vise à améliorer notre compréhension du potentiel en ressources minérales du Massif Armoricain à travers des périodes et des échelles spatiales critiques, choisies pour leur prospectivité, leur importance historique et leurs lacunes de connaissances.
Par rapport aux autres massifs varisques d'Europe, le Massif Armoricain est caractérisé par la présence d'un segment orogénique cadomien faiblement remobilisé par l'orogenèse varisque. Dans les domaines léonais et méridional, le Massif Armoricain est fortement affecté par l'orogène varisque, avec des nappes métamorphiques de haut grade et une fusion partielle. Le Massif Armoricain enregistre également le rifting et les déformations mésozoïques et cénozoïques du cycle alpin. Ayant conservé les témoins de trois cycles de Wilson, ce massif est un excellent candidat pour étudier les processus de recyclage des métaux et de fertilité. Cependant, les modèles métallogéniques actuels sont incomplets et insuffisants pour guider l’exploration. Leur étude se basera sur le concept de « Mineral System » qui permet d’aborder la favorabilité en métaux par plusieurs entrées et à plusieurs échelles.
Le consortium a sélectionné 4 questions/objectifs principaux liés au potentiel des métaux, répartis dans 4 axes de travail :
Évaluation de la réalité du potentiel en métal ainsi que la fertilité des sédiments et des fusions partielles pré-rifting Rhéique de la marge Nord Gondwanienne.
- La tâche 1 est consacrée à la reconstruction du cadre géodynamique cadomien.
- La tâche 2 est consacrée à retracer les mobilités des éléments incompatibles et métaux lors du métamorphisme et des différents magmatismes enregistrés dans le bloc Cadomien.
Caractérisation des contextes tectoniques favorables et leurs concentrations métallifères sur la période Varisque.
- La tâche 1 s’attache au contexte de supra-subduction autour de 360 Ma.
- La tâche 2 a pour objectif de développer un modèle métallogénique de plusieurs systèmes « intrusion-related » riches en Cu et à potentiel inconnu.
Étude de l’hydrothermalisme continental post-Varisque des minéralisations Pb-Zn-Ba-F (Plomb-Zinc-Baryum-Fluorine).
Deux sites d'étude :
- Le long de la discordance du Bassin de Paris du Poitou à la Normandie.
- Datation des grands gisements filoniens de Pb-Zn d’âge du Massif Armoricain.
Étude et la quantification de la préservation des gisements Varisques et Cadomiens afin de produire des cartes de favorabilités du potentiel métallique.
Résultats attendus
Évaluation de la réalité du potentiel en métal ainsi que la fertilité des sédiments et des fusions partielles pré-rifting Rhéique de la marge Nord Gondwanienne.
- Les résultats attendus pour la tâche 1 sont des contraintes sur :
- la position de l'Armorique au sein du Gondwana ;
- la position de l'Avalon par rapport au Gondwana et à l'Armorique ;
- l'étendue spatiale du magmatisme de la fin de l'Édiacarien, magmatisme qui a pu jouer un rôle central dans la fertilisation de la lithosphère continental.
- Dans le cadre la tâche 2, les caractéristiques de la source et la fertilité métallique de la croûte orogénique du Cadomien supérieur seront caractérisées à partir de l'étude pétrologique, géochimique et géochronologique de différentes zones du Massif Armoricain représentant différents niveaux structuraux.
Caractérisation des contextes tectoniques favorables et leurs concentrations métallifères sur la période Varisque.
- Les résultat attendus pour la tâche 1 sont :
- une évolution thermique et métamorphique induite par la subduction du bord nord de l'Armorique ;
- une modélisation thermo-mécanique 3D supra-subduction de la plaque supérieure armoricaine non épaissie ;
- un réexamen des gisements VMS armoricains et des mobilités métalliques au Carbonifère précoce à la lumière des cibles Morvan et Brévennes de l’IRM.
- Pour la tâche 2, le résultat attendu est un modèle actualisé pour les gisements de cuivre liés à des intrusions et de métaux critiques associés dans la ceinture varisque, ainsi qu'une réévaluation du potentiel métallogénique de cette région.
Étude de l’hydrothermalisme continental post-Varisque des minéralisations Pb-Zn-Ba-F (Plomb-Zinc-Baryum-Fluorine).
Un doctorat sera consacré aux gisements Pb-Zn-Ba-F hébergés dans le bassin le long de la discordance mésozoïque sur le Massif Armoricain, avec les tâches suivantes :
- sur des cibles sélectionnées, des études pétro-structurelles, la nature et l'origine des fluides et la datation de la paragenèse métallifère ;
- identifier, dans le socle affleurant actuel, les sources et les drains métalliques : sont-ils diffus ou localisés le long de grands corridors d'altération ? Ces questions seront abordées par la pétrographie et l'analyse du bilan massique des éléments, associées à une datation absolue sur des cibles prometteuses ;
- modélisation hydrothermale multi-échelle.
Étude et la quantification de la préservation des gisements Varisques et Cadomiens afin de produire des cartes de favorabilités du potentiel métallique.
L'ambition dans cet axe est de produire des cartes prédictives, indépendantes et donc complémentaires de celles produites à l'aide de techniques statistiques (c'est-à-dire l'analyse coûts-bénéfices dans les rapports du BRGM). Compte tenu de la diversité des approches, des techniques et des données à traiter et à intégrer, ce travail d'intégration holistique nécessite la participation d'un chercheur postdoctoral (GR) pendant 24 mois.
Organisation du projet
Les partenaires
