Jérémie Melleton

Transcription

1 Prospection hydrogéochimique Exemples d application aux minéralisations aurifères sous couverture et aux minéralisations périgranitiques (Sn, W, Li, Ta, Nb, Be ) Jérémie Melleton j.melleton@brgm.fr avec la collaboration de T. Chamel, C. Renaud (stagiaires M2), J. Lions (D3E), R. Millot (LAB) et J. Gouin (Variscan Mines) mardi 14 juin 2016

2 Contexte et historique > Une grande partie des minéralisations à la surface connues voir exploitées Nécessiter de développer des approches qui permettent de mettre en évidence des minéralisations localisées à des niveaux plus profonds Méthodes géophysiques Méthodes géochimiques (sols, sédiments, etc ) L eau circule et interagit avec les lithologies qu elle rencontre en profondeur Marqueurs géochimiques et/ou isotopiques de la présence de minéralisation? mercredi 15 juin 2016 > 2

3 Contexte et historique 2 approches complémentaires : - les eaux de surface (sources, ruisseaux / rivières, aquifères superficiels) - les eaux souterraines (sondages, captages) Avantages : - Méthode de prospection relativement rapide (Pas de séchage, analyse directe car pas de dissolution, pas de campagne d orientation ) ; - Obtention d un fond géochimique des eaux ainsi qu une image à un instant t de la qualité des eaux (de surface et/ou souterraines), notamment avant travaux miniers. mardi 14 juin 2016 > 3

4 Contexte et historique > Méthode apparue dans les années (Hoag et al., 1976; Leleu et al., 1982; Steele et al., 1985) En France, cette méthode a été testée sur différents types de minéralisations : Amas sulfuré à Pb-Zn-Cu de Menez Albot (Finistère) Bosch et al., 1980 Gisement Pb-Zn des Malines (Gard) Leleu et al., 1982 Gisement Pb-Zn-Ag de l Argentière (Ardèche) - Leleu et al., 1980 mardi 14 juin 2016 > 4

5 Contexte et historique > Forte augmentation (Canada, Australie) depuis 2000s (développement des méthodes analytiques pour les éléments en traces et infra-traces) D après Leybourne (2007) mardi 14 juin 2016 > 5

6 Contexte et historique > Projet MHYMIC (Marqueurs Hydrogéochimiques des Minéralisations Cachées) entre 2013 et 2015 Financement 100 % BRGM Tester la méthode dans un contexte européen : climat tempéré et minéralisations associées au socle varisque (périgranitiques à Li, Ta, Nb, Sn, Be, W; et aurifères) Implications d hydrogéochimistes (J. Lions), de spécialistes des isotopes stables (R. Millot), du prélèvement et de la mesure in situ (M. Brach, E. Decouchon, G., Bentivegna) Collaboration avec Variscan Mines : campagne d exploration en cours. mardi 14 juin 2016 > 6

7 Méthode METHODE Analyse in situ des paramètres physicochimiques (ph, t C, conductivité, O dissous) Analyse des éléments majeurs, traces et infratraces par ICP/MS et ICP/AES Analyse des isotopes stables et radiogéniques: H, O, Cl, S, Sr, Pb, Li (MC-ICP-MS ; TIMS) Analyses in situ des paramètres physicochimiques (2015, La Bellière) INTERET Limiter les budgets d exploration : - En délimitant les zones d intérêt qui devront faire l objet d une exploration plus poussée; - Catégorisation des anomalies géophysiques; - En orientant l exploration vers les zones minéralisées. mercredi 15 juin 2016 > 7

8 Méthode Protocole standardisé (laboratoire BRGM) pour les prélèvements mercredi 15 juin 2016 > 8

9 Exemple : Application aux minéralisations périgranitiques Modèle métallogénique antérieur à 1913 de distribution de minéralisations autour d'une intrusion granitique par un des "pères" de la métallogénie moderne, Louis de Launay mardi 14 juin 2016 > 9

10 Exemples : application aux minéralisations du massif d Echassières (Allier) - Au moins 3 types de minéralisations : granite de Beauvoir (Li, Be, Sn, Ta), stockwerck de La Bosse (W) et minéralisations à Sn et Sn-Cu voir Sb au sud - Localisation du granite de Beauvoir sur un haut topographique = système très bien drainé mardi 14 juin 2016 > 10

11 Exemples : application aux minéralisations du massif d Echassières (Allier) mardi 14 juin 2016 > 11

12 Exemples : application aux minéralisations du massif d Echassières (Allier) Mise évidence de marqueurs hydrogéochimiques des différentes minéralisations mardi 14 juin 2016 > 12

13 Aubert 1969 Grille de géochimie au bedrock (puits pouvant dépasser les 10 mètres de profondeur) mercredi 15 juin 2016 > 13

14 Exemples : application aux minéralisations du massif d Echassières (Allier) Mise évidence de marqueurs hydrogéochimiques des différentes minéralisations Granite à métaux rares Granite à métaux rares Granite à métaux rares mardi 14 juin 2016 > 14

15 Exemples : application aux minéralisations du massif d Echassières (Allier) Mise en évidence de marqueur isotopique mardi 14 juin 2016 > 15

16 Exemple : Application aux minéralisations aurifères Modèle métallogénique de gisement d or hydrothermal (extrait de Groves et al 1998) mercredi 15 juin 2016 > 16

17 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) mercredi 15 juin 2016 > 17

18 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) mardi 14 juin 2016 > 18

19 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Intérêts : - forte couverture (altérites) = excellent test pour la recherche de minéralisations cachées - exploration en cours (Variscan Mines) = possibilité de comparaison avec les données issues des campagnes géochimiques sols mercredi 15 juin 2016 > 19

20 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) 1 ère campagne de mesure in situ sur 80 points d eau pour identifier les eaux les plus favorables 2 ième campagne pour prélèvement de 62 échantillons Prospection sur une zone étendue (150 km²) mercredi 15 juin 2016 > 20

21 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Présence d or dans les eaux proches de filons minéralisées (mais très faibles teneurs) mardi 14 juin 2016 > 21

22 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Exemple : SO 4 Comparaison, pour chaque éléments analysés, des signatures géochimiques des eaux minéralisées avec les signatures des autres eaux établissement d une classification mercredi 15 juin 2016 > 22

23 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Corrélation Li / SiO 2 = Li marqueur de zone silicifiée Corrélation Sr / Ca+Mg+SO 4 +Fe = strontium marqueur de zone minéralisée (calcite / sidérite / ankérite) mercredi 15 juin 2016 > 23

24 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Echantillons d apprentissage (exhaure minier et source au contact de minéralisation) Zones non minéralisées mardi 14 juin 2016 > 24

25 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Signatures des éléments métalliques en traces complexes, mais permet de mettre en évidence de nouvelles zones d intérêts mardi 14 juin 2016 > 25

26 CONCLUSIONS Méthode adaptée à la recherche de minéralisations cachées dans le contexte varisque Détermination de marqueurs hydrogéochimiques pour les minéralisations aurifères (éléments majeurs et traces) et les minéralisations associées aux granites (éléments traces et isotopiques) Interprétation des données peut être complexe = conséquence des différents comportements géochimiques des éléments nécessité de travailler sur les équilibres chimiques Perspectives : applications en stratégique dans le cadre de projet de prospection mardi 14 juin 2016 > 26

27 Nom du service émetteur mardi 14 juin 2016 > 27

28 Application aux minéralisations aurifères varisques District de La Bellière (49) Comparaison entre données de géochimie sol et hydrogéochimie mercredi 15 juin 2016 > 28