La distribution des ressources minérales et énergétiquesest contingentée à des contextes géodynamiques spécifiques et à des périodes clefs de l’histoire de la Terre. L’équipe Terre-Interne-Lithosphère se propose d’étudier ces contextes et les processus pétrologiques et structuraux mis en jeu, avec les outils de la géologie, de la géochimie et de la géophysique, dans une démarche prospective, en amont d’études plus ciblées sur les objets minéralisés réalisées par les autres équipes du GET, et en lien avec des partenaires nationaux et internationaux. Plus spécifiquement, nous travaillons sur 3 domaines : celui de la caractérisation du potentiel géothermique de la croûte européenne varisque-alpine (Massif Central), celui de la caractérisation des systèmes magmatiques minéralisés (Afrique de l’Ouest, Pyrénées) et celui des systèmes hydrothermaux et supergènes (Afrique de l’Ouest, Andes)..
Personnes impliquées: Michel de Saint Blanquat , Anastassia Borisova, Georges Ceuleneer, Olivier Vanderhaeghe , Julien Berger, David Baratoux, Lenka Baratoux , Stéphanie Brichau, Stéphanie Duchêne, Jérôme Ganne, Michel Grégoire, Benoit Mathieu, Sonia Rousse, Marieke van Lichtervelde.
Nous utilisons notre expertise de la caractérisation et de l’interprétation de la structure et de l’évolution thermique des orogènes anciennes pour caractériser la thermicité actuelle de la croûte et aider à l’évaluation de son potentiel en géothermie profonde. Cette thématique, émergente dans l’équipe, se développe autour du projet de développement de la géothermie profonde dans le Massif Central.
Structure thermique de la lithosphère et développement de la géothermie profonde
Le développement de la géothermie profonde (1 à 5 km) comme source d’énergie décarbonée nécessite une bonne analyse de la géologie locale (lithologies, processus magmatiques, production de chaleur par radioactivité, structures à différentes échelles) pour bien estimer les gradients thermiques et les circulations de fluides et donc le potentiel géothermique. Nous nous engageons depuis quelques années dans des partenariats avec les géophysiciens et industriels autour du développement de la géothermie profonde dans le Massif Central et à l’échelle industrielle
[ANR Geresfault, construction du projet Horizon Europe de Doctoral Network EDGEO].
Le développement des ressources minéralisées en contexte magmatique est gouverné par les processus pétrogénétiques liés à la cristallisation des magmas. Nous étudions deux types d’objets géologiques et de ressources associées avec une démarche associant études pétrologiques, géochimiques et géochronologique, et pétrologie expérimentale, 1) les contextes basiques d’une part, associés aux ophiolites et au dépôt de chromitite (Oman ; Maroc) et 2) les contextes acides d’autre part, en particulier les granites et pegmatites à métaux rares associés aux minéralisations en Nb-Ta, lithium ou terres rares (Canada ; Pyrénées varisques, ceinture ouest-africaine et centrafricaine).
Enrichissements en terres rares dans les magmas, rôle de l’immiscibilité liquide-liquide
L’étude des contextes hydrothermaux et supergènes implique une étude conjointe des contextes pétrologiques et minéralogiques et des contextes structuraux de circulation des fluides. Nous travaillons sur deux types d’objets :
1)es contextes hydrothermaux associés à la mise en place d’or orogénique et des gisements métalliques (Au, Cu, Ni, Zn etc.) liés au magmatisme (Afrique de l’Ouest, Afrique Centrale)
2)les contextes supergènes associés aux ressources en cuivre (Afrique de l’Ouest, Andes).
Relation entre la minéralisation (Cu, Au) et l’évolution tectonique dans la région de Gaoua, Burkina Faso
Les données géophysiques et aéroportéees (ici intensité magnétique résiduelle) de la région de Gaoua au Burkina Faso ont été intégrées avec les observations de terrain afin de reconstruire un contexte tectonique des gisement du cuivre et de l’or. L’établissement d’une carte litho-structurale interprétative avec la localisation des gisements permet de relier les minéralisations aux structures à l’échelle régionale, en complément des observations à l’échelle de l’affleurement.
L.Baratoux, V. Metelka, S. Naba, P. Ouiya, L. Siebenaller, M.W. Jessell, A. Naré, S. Salvi, D. Béziat, G. Franceschi (2015) Tectonic evolution of the Gaoua region, Burkina Faso: Implications for mineralization, J. Af. Earth Sci.,
http://dx.doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2015.10.004