La genèse des gisements de type roll front dans le bassin d'Erlian, Chine

Genesis of roll front and tabular-type deposits in the Erlian Basin (China)

• Auteur / Autrice : Christophe Bonnetti
• Direction : Michel Cuney, Sylvain Bourlange
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 13/12/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GéoRessources (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Sylvie André-Mayer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Jebrak, Liu Xiadong
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Joël Brugger, Maurice Pagel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métallogénie

Uranium -- Minerais -- Géologie

Uranium -- Gisements

Mots clés libres

Uranium

Bassin d'Erlian

Nuheting

Tabulaire

Bayinwula

Roll front

Modèle biogénique

Résumé

Le bassin d'Erlian localisé au NE de la Chine s'est développé au cours de l'extension continentale de la fin du Mésozoïque en Asie de l'Est. Le socle sur lequel il repose correspond à la partie orientale de la ceinture orogénique centre asiatique. Les granites indosiniens (236.8±5.8 Ma) étudiés, proviennent d'une série magmatique calco-alcaline fortement potassique dérivée de la fusion partielle d'un manteau enrichi (143Nd/144Ndi faible; epsilon Nd(t) négatif) et correspondent à des sources majeures d'U. Les systèmes fluviatiles en tresse qui dominent au cours de l'épisode post-rift du bassin, sont des environnements favorables au dépôt des sables réduits qui constituent les pièges pour les minéralisations U. Les sédiments post-rifts contiennent des concentrations syn-sédimentaires significatives en U, principalement adsorbé aux minéraux argileux. Celles-ci sont ensuite redistribuées quasi in situ au cours de l'évolution diagénétique des sédiments, s'exprimant sous forme de coffinite et de pechblende (e.g. Nuheting). La MO contenue dans ces sédiments est d'origine continentale et correspond à un kérogène de type IV immature. Enfin, le gisement roll front de Bayinwula se caractérise par un modèle biogénique. Dans la zone à pyrite, la MO est dégradée par des bactéries sulfato-réductrices. La production de H2S contribue à la dissolution des oxydes de fer/titane qui sont progressivement remplacés par la pyrite (de même que la MO), caractérisée par une signature delta 34S très négative. L'U porté par ces oxydes et la MO est libéré et peut alors être lessivé par les fluides oxydants. Le H2S produit favorise la réduction de l'U qui précipite au front sous forme de coffinite et de ningyoite

The Erlian Basin located in NE China developed during the late Mesozoic continental extension in eastern Asia. This basin lies on a basement corresponding to the eastern part of the Central Asia Orogenic Belt. Indosinian magmatism (236.8±5.8 Ma) is widely represented by high-K calcalkaline granites derived from an enriched mantle (low 143Nd/144Ndi; negative epsilon Nd(t)) and correspond to major U sources. Braided fluvial systems of post-rift sediments of the Erlian Basin correspond to favorable sedimentary conditions for the genesis of permeable and reduced sandstones. Post-rift sediments contain significant synsedimentary U concentrations, mainly adsorbed on clay minerals. These pre-concentrations are redistributed in situ, during the diagenetic evolution, and mineralized as coffinite and pitchblende replacing pyrite or pyritized OM (e.g. Nuheting). The OM occurring within these sediments is mainly terrigenous and corresponds to kerogens of type IV, thermally immature. Finally, the roll front-type Bayinwula deposit is characterized by a biogenic model involving reactions between OM, U-rich Fe/Ti oxides and sulfate-reducing bacteria. In the pyrite zone, the OM is degraded by bacteria and replaced by pyrite. H2S production contributes in the dissolution of Fe/Ti oxides that are progressively epigenized into pyrite, characterized by strongly negative values of delta 34S. U concentrations from Fe/Ti oxides and OM are liberated and can be leached by oxygenated groundwater. H2S creates a reducing barrier contributing in the reduction of uranium that precipitates at the redox front as coffinite and ningyoite