Réservoirs fluides et transferts en contexte d'exhumation orogénique : implications sur la position structurale des minéralisations Cu-Pb-Zn-Fe-Ag dans la région Lavrion-Eubée (Grèce)

Stuctural position and geochemistry of fluids associated with Cu-Pb-Zn-Fe-Ag deposits in the Lavrion-Evia area (Greece)

• Auteur / Autrice : Christophe Scheffer
• Direction : Olivier Vanderhaeghe, Alexandre Tarantola
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 07/12/2016
• 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 : Olivier Vanderhaeghe, Alexandre Tarantola, Philippe Boulvais, Robert Moritz, Philippe Goncalves
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Boulvais, Robert Moritz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eubée, Golfe d' (Grèce)

Grèce

Métallogénie

Géochimie

Géodynamique

Cycle alpin (géologie)

Mots clés libres

Metamorphic Core Complex

Évolution structurale

Reconstruction P-T

Géodynamique

Fluides

Géochimie

Inclusions fluides

Isotopes stables dD, d18O, d13C

Minéralisations

Decarbonatation

Matière organique

Eau météorique

Lavrion

Metamorphic Core Complex, structural evolution

P-T path

Geodynamic

Fluids

Geochemistry

Fluids inclusions

DD, d18O, d13C stable isotopes

Mineralisation

Decarbonation

Carbonaceous material

Meteoric water

Lavrion

Résumé

Cette thèse est centrée sur la ceinture orogénique Attico-Cycladique formée durant l'orogénèse Alpine. Par une approche multi-méthodes et multi-échelles combinant géologie structurale, pétrographie, thermobarométrie des assemblages minéraux, géochimie élémentaire et isotopique, et données PVTX des inclusions fluides associées, ce travail vise à caractériser et comprendre les relations entre circulations fluides, interactions fluides/roches, déformation, et mobilisation-transport-dépôt des métaux. Les marbres et schistes de la péninsule du Lavrion et de l'île d'Eubée témoignent d'une évolution orogénique complexe marquée par une phase d'enfouissement à l'Eocène suivie par deux phases d'exhumation successives syn-et post-orogéniques. Les minéralisations de type Cu-Pb-Zn-Fe-Ag de la région du Lavrion sont synchrones de l’activation du détachement post-orogénique et de la mise en place de plutons de granodiorite. Leurs positions structurales témoignent d’un piégeage depuis un régime de déformation ductile jusqu'à fragile. Les minéralisations mises en place durant le régime de déformation ductile à ductile-fragile (skarn et remplacement de carbonate) sont associées à la décarbonatation des niveaux de marbres et à la circulation des fluides magmatiques. L'exhumation progressive de la racine orogénique se traduit par la transition des roches depuis une déformation ductile vers un régime fragile associé à l’ouverture du système aux fluides de surface et notamment aux fluides météoriques. Cette circulation est responsable d’une remobilisation des métaux des minéralisations primaires permettant alors une seconde phase de précipitation dans un régime cassant (veines épithermales)

This thesis is focused on the Attico-Cycladic orogenic wedge formed during the Alpine orogeny. From a multi-method and multi-scale approach using structural geology, petrography, mineral thermobarometry, element and isotope geochemistry, and PVTX data of associated fluid inclusions, this study deciphers the relationships between fluid circulation, fluid-rock interactions and mobilisation-transport-deposits of metals. Marbles and schists from the Evia Island and the Lavrion peninsula testify to a complex orogenic history marked by an Eocene burial phase followed by syn- and post-orogenic exhumation. Cu-Pb-Zn-Fe-Ag mineralisations from the Lavrion area are synchronous with the formation of the low-angle post-orogenic detachment and the emplacement of granodioritic magmas. The structural position of the deposits attests of an emplacement during ductile to brittle deformation conditions. Deposits associated with ductile to ductile-brittle deformation (skarn, carbonate replacement) are related to a marble decarbonation and magmatic fluid circulation. The progressive exhumation of the orogenic wedge allows the transition toward brittle conditions and opens the system to surficial meteoritic fluids. This meteoritic fluid circulation is responsible to remobilisation of metals from primary deposits allowing thus a second phase of deposition in a pure brittle deformation (epithermal veins)