AGEFLUO – AGE et nature des circulations de fluides à l’origine de minéralisations économiques de FLUOrine (CaF2) dans un bassin intracratonique (Sud-Est du Bassin de Paris, France)

financement INSU 2012, appel d’offre CESSUR – Connaissance et Technologie du Sous-Sol pour son Exploitation et Usage Durable.

Responsable scientifique: Benjamin Brigaud

Durée 1 an, année: 2012

Ce projet vise à dater les épisodes des circulations de fluides à l’origine de minéralisations économiques (CaF₂) dans la partie Sud-Est du Bassin de Paris et à contraindre leur nature. Dans les années 1960-1970, d’importantes recherches de minéralisations ont été entreprises et ont permis de reconnaître des réserves importantes en Bourgogne. Ces travaux d’exploration ont mis en évidence des gisements stratiformes localisés le long des bordures du Morvan, à la base de la série sédimentaire mésozoique remplissant le Bassin de Paris. Ces gisements constituent une des réserves en CaF₂ les plus importantes d’Europe, avec une estimation de réserves d’environ 7 Mt de CaF₂ (Soulé de Lafont et Lhégu, 1980). Cependant, il est important de noter que très peu d’études ayant examiné et documenté l’origine de la mise en place des gisements stratiformes français ont été réalisées depuis presque 30 ans (thèse de Nigon, 1988, Sizaret, 2002). Nos connaissances sur ces gisements sont donc très parcellaires, et non mises à jour au regard des nouvelles méthodes géochimiques et tout particulièrement isotopiques. Par exemple, les datations radiochronologiques K/Ar effectuées au cours des années 70-80 ont uniquement été réalisées sur les gisements filoniens du Massif central, et aucune datation radiochronologique n’existe sur les fluorines des gisements stratiformes.

L’objectif principal de ce travail est donc d’examiner les gisements stratiformes de fluorine de la bordure Sud-Est du Bassin de Paris et d’essayer de comprendre et conceptualiser leur origine. Ce travail devra permettre de mieux conceptualiser le fonctionnement des systèmes paléo-hydrologiques, les interactions fluides/roches du Bassin de Paris, et leur rôle dans les mécanismes de minéralisations en fluorine. Le volet principal de cette étude portera sur la caractérisation géochimique (spectres des éléments des terres rares, isotopes Sm-Nd) des minéralisations afin de tracer les sources des paléofluides et de les dater au travers de deux méthodes complémentaires Sm-Nd et (U-Th)/He. Le but sera d’essayer, en intégrant les périodes des paléocirculations, de fournir un modèle métallogénique des dépôts de fluorine dans le Bassin de Paris.

Ce projet couvre les thèmes « action bassins sédimentaires » et « ressources minérales », mis en avant dans l’appel à projet CESSUR. La fluorine étant classée dans les éléments critiques par la Commission Européenne de l’Industrie (European Commission, 2010), ce projet se trouve à l’interface des mondes académiques et industriels. Il sera développer en concertation avec les services « Géologie », « Ressources minérales » et « Métrologie, monitoring, analyses » du Brgm qui assure le financement d’une bourse de thèse.

Equipe scientifique: Benjamin Brigaud (McF, sédimentologue), Guillaume Delpech (McF, géochimiste), Maurice Pagel (Pr, minéralogiste), Rosella Pinna (Ingénieur, Géochimiste)

Etudiante en thèse sur ce projet: Morgane Gigoux

Publications

Gigoux, M., Brigaud, B., Pagel, M., Delpech, G., Guerrot, C., Augé, T., Négrel, P., 2016. Genetic constraints on world-class carbonate- and siliciclastic-hosted stratabound fluorite deposits in Burgundy (France) inferred from mineral paragenetic sequence and fluid inclusion studies. Ore Geology Reviews. 72, 940-962 news INSU-CNRS

Gigoux, M., Delpech, G., Guerrot, C., Pagel, M., Augé, T., Négrel, P., Brigaud, B., 2015. Evidence for an Early Cretaceous mineralizing event above the basement/sediment unconformity in the intracratonic Paris Basin : paragenetic sequence and Sm-Nd dating of the world-class Pierre-Perthuis stratabound fluorite deposit. Mineralium Deposita. 50, 455-463 news U-PSUD

Abstract de congrès à comité de lecture

Gigoux, M., Négrel, P., Guerrot, C., Brigaud, B., Delpech, G., Pagel, M., Augé, T., 2015. δ44Ca of Stratabound Fluorite Deposits in Burgundy (France) : Tracing Fluid Origin and/or Fractionation Processes. Procedia Earth and Planetary Science. 13, 129-133

Gigoux, M., Brigaud, B., Delpech, G., Pagel, M., Guerrot, C., Auge, T., Negrel, P. 2013. Stratiform fluorite deposits in the south-eastern part of the Paris basin (Morvan) : paragenetic sequence, trace elements and Sr-Nd isotopes. Proceedings of the 12th Biennial SGA Meeting, 12–15 August 2013, Uppsala, Sweden, Vol 2, 620-623