Academic literature on the topic 'Modèle métallogénique'

La synthèse de 240 analyses isotopiques du plomb, mesurées sur les gisements miniers marocains d’âges édiacarien à néogène appartenant à tous les domaines géotectoniques du Maroc autorise une réflexion globale sur la métallogénie du Maroc. Les compositions isotopiques varient grandement, de 17,738 (Bou Skour) à 18,905 (Draa Sfar) pour le rapport 206Pb/204Pb, et de 15,521 à 15,706 pour le rapport 207Pb/204Pb. La source du plomb des gisements étudiés se situe dans la croûte continentale supérieure, excepté pour ceux de l’Anti-Atlas (Bou Skour, Imiter…) et certains du Haut-Atlas (Azegour) à nette contribution du manteau. Les variations isotopiques relevées à l’échelle d’un district résultent soit de la présence de plusieurs événements hydrothermaux superposés sollicitant différentes sources locales comme à Tighza, soit d’un seul événement perturbé par la segmentation d’un bassin volcanosédimentaire, comme pour les amas sulfurés des Jebilet et Guemassa. À l’échelle du gisement (Draa Sfar, Bou Skour), les variations isotopiques résultent de la superposition de plusieurs événements hydrothermaux avec chacun leur propre plomb et métaux associés. Globalement, on peut distinguer trois générations de plomb incorporées successivement dans le socle géologique marocain par le magmatisme et/ou l’hydrothermalisme, caractérisées par leurs rapports 206Pb/204Pb : 17,74–17,90 (panafricain), 18,10–18,40 (hercynien) et 18,75–18,90 (alpin). Le plomb panafricain est présent dans l’Anti-Atlas, et très localement dans la Meseta (Bouznika), et se nourrit en partie du magmatisme mafique du Gondwana. Le plomb hercynien est le plus représenté et affiche une rupture définitive dans la source des métaux dès lors exclusivement crustale. Il envahit tous les domaines marocains, y compris l’Anti-Atlas, où il remobilise et se mélange avec le plomb panafricain. Le plomb alpin, plus discret, jalonne la large écharpe allant d’Agadir à Nador qui trace en surface le panache mantellique des Canaries et accompagne un magmatisme néogène qui peut aussi avoir agi comme simple moteur remobilisant le plomb hercynien, notamment pour former les gisements MVT de Touissit. Les plombs hercynien et alpin sont en partie responsables du rajeunissement des minéralisations néoprotérozoïques, comme à Bou Azzer ou Imiter. Le Maroc illustre le modèle de Sawkins avec un apport majeur du plomb lors du magmatisme fini-orogénique. Les résultats isotopiques plaident en faveur de remobilisations successives du plomb stocké dans des réservoirs primaires et secondaires avec des phénomènes d’héritage. Enfin le bon transfert de la signature isotopique du plomb des gisements aux gossans de surface, notamment pour les gisements stratiformes de sulfures polymétalliques de type Hajar, montre que la géochimie isotopique du plomb est un outil utilisable pour l’exploration minière au Maroc.

Le gisement de Gakara au Burundi est l’un des plus riches gisements en Eléments de Terres Rares (ETR) au monde. La zone du rift est-africain est l’hôte bien connu de nombreuses carbonatites et complexes alcalins associés, mis en place de façon récurrente depuis plusieurs centaines de millions d’années. Les grands gisements d’ETR exploités aujourd’hui dans le monde sont associés à des complexes carbonatitiques. Dans ces complexes, les minéralisations font rarement partie de l’assemblage minéralogique primaire ; elles précipitent à partir des fluides évolués à partir des intrusions magmatiques. Afin de mieux comprendre les mécanismes de mise en place des minéralisations en ETR de la région de Gakara, nous avons employé une approche multidisciplinaire : i) Une étude géologique basée sur les observations de terrain et une étude de la composition minéralogique et des textures de différents faciès du minerai, à partir des outils d’observations microscopiques classiques. ii) Des techniques de datation U-Th-Pb in-situ par La-ICP-MS pour déterminer les âges de la minéralisation primaire (veines de bastnaésite, un fluoro-carbonate d’ETR) et de l’altération hydrothermale (altération en monazite, un phosphate d’ETR) y relative. iii) Une étude détaillée des inclusions fluides piégées dans les cristaux de bastnaésite et de quartz syngénétique de l’altération monazitique pour caractériser les fluides minéralisateurs et ainsi déterminer leur nature et leurs conditions physico-chimiques de mise en place. iv) Une étude des isotopes stables de carbone et d’oxygène sur bastnaésite et quartz pour donner une indication complémentaire sur l’origine des fluides minéralisateurs et les mécanismes mis en jeu. v) L’intégration des données géophysiques et géochimiques acquises par la société Rainbow lors de ses campagnes de prospection pour les confronter aux données de la géologie de terrain afin de mieux comprendre les mécanismes de formation du gisement de Gakara ainsi que discuter l’identification de zones minéralisées nouvelles. Toutes les données acquises dans ces différentes études et les principales observations permettent d’établir un modèle métallogénique global de Gakara comme résultant du dépôt des ETR en conditions hydrothermales dans la croûte supérieure, à partir de fluides exsolvés d’un magma vraisemblablement carbonatitique, fluides ayant ensuite subi une démixtion vapeur à CO2 – saumures aqueuses. Cette démixtion est vraisemblablement le principal mécanisme de précipitation des minéraux de terres rares. L’implication de fluides environnants, peu salés, possiblement issus de la surface, est suggérée. La minéralisation s’est mise en place en marge de l’événement tectonique panafricain, il y a 600 Ma environ et a été affectée par les déformations récentes, possiblement associées au développement du rift est-africain
The Gakara deposit in Burundi is one of the richest deposits of Rare Earth Elements (REE) in the world. The East African rift zone is the well-known host of many carbonatites and associated alkaline complexes, which have been in place for many hundred million years. The main deposits of REE mined today in the world are associated with carbonatite complexes. In these complexes, mineralization is rarely part of the primary mineral assemblage; they precipitate from fluids evolved from magmatic intrusions. To better understand the mechanisms of emplacement of REE mineralization in the Gakara area, we used a multidisciplinary approach: i) A geological study based on field observations and a study of the mineralogical composition and textures of different facies of the ore, using conventional microscopic observation tools. ii) In-situ U-Th-Pb dating by La-ICP-MS to determine the ages of primary mineralization (veins of bastnaesite, REE-fluorocarbonate) and hydrothermal alteration (monazitic alteration, REE-phosphate). iii) A detailed study of the fluid inclusions trapped in bastnaesite and quartz crystals associated with the monazitic alteration to characterize the mineralizing fluids and thus specify their nature and physicochemical conditions of emplacement. iv) A study of stable isotopes of carbon and oxygen on bastnaesite and quartz to give a complementary indication of the origin of the mineralizing fluids and the mechanisms involved. v) The integration of geophysical and geochemical data acquired by Rainbow Company during its prospecting campaigns to compare them with field geology data in order to better understand the formation mechanisms of the Gakara deposit as well as to discuss the identification of new mineralized zones. All the data acquired in these different studies and the main observations allow to establish a global metallogenic model of Gakara area. Mineralization is results from the deposition of REE in hydrothermal conditions in the upper crust, from exsolved fluids of a probably carbonatitic magma, fluids having subsequently undergone CO2 vapor – aqueous brine separation. This phase separation was probably the main precipitation mechanism of REE minerals. The implication of surrounding fluids, with very low salinity, possibly coming from the surface, is suggested. Mineralization took place during the pan-African tectonic event, at about 600 Ma, and was affected by recent deformations, possibly associated with the development of the East-African rift

Les minéralisations à Zn-Pb-Ba-F apparaissent dans une série littorale, sur la bordure semi-mobile du craton africain. Elles sont soit en couches syn-diagénétiques distribuées rythmiquement dans les termes inter et supratidaux à tendance évaporitique, soit en amas stratoïdes provenant de remobilisations karstiques des concentrations précédentes. Les minéralisations sont étroitement liées aux processus polyphasés de dissolution, dolomitisation et silicification qui affectent les dépôts cryptalgaires riches en matière organique. Ces processus sont contrôlés par les émersions successives d'une zone de flexure synsédimentaire. L’analyse des isotopes stables du carbone et de l'oxygène montre que les carbonates, en particulier les dolomies, conservent encore actuellement des rapports isotopiques significatifs d'une diagenèse précoce marquée par la présence d'eau météorique mélangée à l'eau marine. Ces résultats permettent de conclure aussi que la circulation des fluides durant la diagenèse tardive était extrêmement faible. La texture et les caractères optiques (intensités de réflectance et de fluorescence) des matières bitumineuses indiquent un degré de maturation thermique équivalent ou légèrement supérieur à celui de la fenêtre à huile, correspondant à un enfouissement d'environ 3000m avant de se condenser, les hydrocarbures n'ont connu qu'une migration limitée au sein des laminations cryptalgaires, moulant le détail des structures stratiformes et rythmiques. Le déplacement est, cependant, relativement plus important dans les dolomies saccharoïdes poreuses. En définitive, l'enfouissement n'aurait eu qu'une incidence mineure sur la recristallisation des dolomies et sur les minéralisations précoces

Ce travail présente une étude multi-échelle des relations entre altération et minéralisation en uranium le long de la bordure Sud Est du bassin Méso-Protérozoïque du Thelon, au Nunavut, Canada. Les altérations associées aux minéralisations sont développées dans une série volcano-sédimentaire Archéenne appartenant à la ceinture de roche verte du Woodburn Lake Group (WLG). Elles s'expriment majoritairement par un assemblage à illite (polytypes 1Mcis & 1Mtrans) ± sudoite ± hématite et phosphates sulfates d'aluminium hydratés (APS). De plus des composés carbonés, cogénétiques des minéralisations, ont été identifiés comme des produits des réactions hydrothermales. La signature de l'altération, fortement guidées par les structures Est-Ouest du corridor de Kiggavik-Andrew Lake, apparaît alors très similaire à celle rencontrée dans les roches de socles des parties profondes des autres gisements d'uranium de type discordance du bassin d'Athabasca (Canada) ou de la Kombolgie (Australie). L'étude des marqueurs minéralogiques tels que les APS ont permis de mettre en évidence les transferts élémentaires au cours des processus métallogéniques et de distinguer les caractéristiques pétrographique et chimiques des processus diagénétiques et hydrothermaux. Enfin la compréhension fine de l'expression de marqueurs cristallographiques issus de l'irradiation naturelle des minéraux argileux donne de nouvelles pistes pour le traçage et la compréhension des circulations des radios-éléments à l'échelle géologique
This work presents a multi-scale study of the relationships between alteration and uranium mineralization along the South Eastern margin of the Meso-Proterozoic Thelon Basin, Nunavut, Canada. The ore associated alterations are hosted in an Archean volcano-sedimentary sequence belonging to the Woodburn Lake Group (WLG). Their main expression is a mineral assemblage composed of dominant illite (1Mcis & 1Mtrans polytypes) together with sudoite ± hematite and aluminum phosphate sulfate minerals. Moreover carbonaceous materials cogenetic with the uranium mineralization have been identified as potential indicators of the hydrothermal conditions. At a regional scale, alteration is strongly controlled via East-West faults forming the main frame of the Kiggavik-Andrew Lake structural trend. Then from the regional to the mineral scale, alterations signatures at Kiggavik are similar to the ones described in deep basement rocks of unconformity type uranium deposits in both Athabasca (Canada) and Kombolgie (Australia) Paleoproterozoic basins. In addition mineralogical markers studies (APS minerals) lead to the distinction between hydrothermal and diagenetic processes as well as elemental transfers during fluid rock interaction. Finally, detailed studies on radiation induced defects on illite revealed new ways to tracing and better understanding the radio elements mobility in such deep seated natural systems

Les series essentiellement continentales, detritiques, du trias et carbonatees du lias inferieur et moyen de la bordure cevenole contiennent de nombreux indices et gisements de zn-pb. Dans la premiere partie, on presente la methodologie et on reconstitue le cadre geologique detaille. La deuxieme partie est consacree a l'analyse sedimentologique des quatre formations du groupe triasique et de la formation du lias carbonate, subdivision du groupe liasique; des reconstitutions paleogeographiques sont proposees pour chacune des unites qui constituent les formations. Plus de cinq surfaces paleokarstiques primaires superposees ont ete mises en evidence dans l'unite 4 (sinemurien inferieur); elles contiennent une mineralisation en zn-pb, precoce. De nombreux depots de tempetes et des depots mixtes sont aussi decrits. Dans la troisieme partie, on developpe la gitologie et la metallogenie, en decrivant plus particulierement les paleokarsts de l'unite 4 de durfort et en proposant un modele genetique qui integre les donnees de la sedimentologie et fait intervenir des phenomenes exogenes

L'ETUDE EXPERIMENTALE A DEMONTRE (1) L'INFLUENCE IMPORTANTE DE CERTAINS PARAMETRES (FO2, COMPOSITION DE L'ALLIAGE METALLIQUE, FS2) SUR LA SOLUBILITE DES EGP DANS LES LIQUIDES BASALTIQUES ET (2) LE ROLE SENSIBLEMENT MOINS IMPORTANT D'AUTRES PARAMETRES (T, COMPOSITION DU LIQUIDE SILICATE). A 1 ATM, 1300< T <1430\C ET POUR LES COMPOSITIONS DAF0, LA SOLUBILITE DES EGP AUGMENTE AVEC LA FO2 ET T. LES EGP SONT DISSOUS DANS LE BAIN SILICATE SOUS FORME D'ESPECES OXYDEES ET METALLIQUES. LE CALCUL DE SPECIATION MONTRE LA PRESENCE DE TROIS (PD) ET DEUX (PT) ESPECES DISSOUTES DONT LES PROPORTIONS VARIENT AVEC LA FO2. LA DEPENDANCE POSITIVE DE LA SOLUBILITE DES EGP AVEC LA TEMPERATURE IMPLIQUERAIT UNE PREFERENCE POUR LES ESPECES EGP OXYDEES. L'INTRODUCTION DU FER DANS LE SYSTEME SILICATE (DAF5 ET DAF10) N'INFLUE PAS SUR LA TENDANCE GENERALE DE SOLUBILITE DES EGP AVEC LA FO2. CEPENDANT, PT ET PD SONT DISSOUS SOUS FORME OXYDEE (2+). EN PRESENCE DE SOUFRE, LES SOLUBILITES DES EGP MONTRENT UNE INVERSION DE LA TENDANCE AVEC UNE AUGMENTATION DES CONCENTRATIONS DE PD ET PD (1) VERS LES CONDITIONS REDUCTRICES ET (2) AVEC L'INTRODUCTION DU FER. LE TRAITEMENT THERMODYNAMIQUE DES RESULTATS ET LEUR COMPARAISON AVEC LES CONCENTRATIONS EN EGP MESUREES OU ESTIMEES DANS UN CERTAIN NOMBRE DE LIQUIDES NATURELS MONTRE QUE : (1) EN ABSENCE DE SOUFRE ET POUR DES COMPOSITIONS DE METAL PUR (PT ET/OU PD), LES CONCENTRATIONS PREDITES SONT TRES SUPERIEURES A CELLES DES LIQUIDES NATURELS. LA PRISE EN COMPTE D'ALLIAGES D'ACTIVITE EN EGP < 1 REDUIT LES ECARTS ENTRE LES VALEURS DE PT ET PD DU MODELE ET DES LIQUIDES NATURELS. (2) EN PRESENCE DE SOUFRE, ET MALGRE L'ABSENCE DE DONNEES PRECISES SUR LA FS2 DES SYSTEMES NATURELS, LA COMPARAISON EST ENCOURAGEANTE. ENFIN, LES RESULTATS DU CALCUL DES COEFFICIENTS DE PARTAGE DE PT ET PD ET LEUR COMPARAISON AVEC CEUX ESTIMES A PARTIR DES ABONDANCES DES EGP DANS LE MANTEAU MONTRE QUE LES TENEURS OBSERVEES NE SONT PAS LE RESULTAT D'UN EQUILIBRE CHIMIQUE ENTRE LE COEUR ET LE MANTEAU. LA PRESENCE DE SOUFRE POURRAIT REGLER LE PROBLEME DU SURPLUS DES EGP ET CONSTITUE UNE BONNE HYPOTHESE DE TRAVAIL.

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

Le Massif armoricain et le Massif central renferment la majeure partie des minéralisations filoniennes à antimoine du varisque français. Malgré leur intense exploitation, il n’existe pas de consensus sur leur modèle métallogénique et la relation entre antimoine et or reste obscure. Cette étude est centrée sur 4 districts : i) la Bellière, ii) la Vendée, iii) la Lucette pour le Massif armoricain et iv) le district de Brioude-Massiac dans leMassif central à fins de comparaisons. Nos résultats montrent que les minéralisations à antimoine étudiées sont très similaires entres elles avec une formation à faible profondeur (< 5 km), et une évolution en 2 stades : i) précoce à arsénopyrite formé entre 350-280°C, formé par des fluides aquo-carboniques principalement métamorphiques, ii) tardif à stibine-or entre 120-200°C formé en réponse à une baisse de température due à l’arrivée dans le système d’eau météorique de faible salinité. Toutes les minéralisations à antimoine et antimoine-or possèdent de l’or « invisible » piégé dans l’arsénopyrite (et la berthiérite ?), et de l’or natif associé avec la stibine. Cet or natif est responsable des fortes teneurs et relève essentiellement de processus de reconcentration (la Lucette). A l’échelle du Massif armoricain, les minéralisations à Sb sont contrôlées structuralement par les grands décrochements dextres d’échelle crustale qui drainent les fluides durant la période tardi-varisque, vers 310-300 Ma, un calage chronologique confirmé par la datation U-Pb ICP-MS de l’apatite de la Lucette. Elles sont donc postérieures aux minéralisations de type « or orogénique » du Massif armoricain (la Bellière) mises en place entre 340-325 Ma, mais synchrones de l’événement « or 300 » dans le Massif central. Nous proposons que l’ensemble des minéralisations à antimoine soit regroupé dans le sous type « épizonal » du modèle « or orogénique »
The French Variscan domains, particularly the Armorican Massif and the Central Massif, contain most of the antimony vein ore deposits. Despite their intense exploitation, there is no consensus on their general metallogenic model and on the relationships between antimony and gold remains unclear. This studyfocuses on 4 districts: i) la Bellière, ii) Vendée, iii) la Lucette, in the Armorican Massif, and, iv) Brioude-Massiac district in the Central Massif to compare with the Armorican Massif. Our results show that antimony ore deposits studied are very similar to each other with a shallow depth formation (<5 km), and an evolutionin 2 stages: i) an early one with arsenopyrite formed between 350-280°C, formed by metamorphic aquocarbonic fluids, ii) a late one with stibnite-gold between 120-200°C formed in response to a temperature drop due to arrival in the system of low-salinity meteoric water. All antimony and antimony-gold ore deposits have"invisible" gold trapped in arsenopyrites (and berthierite?), and/or native gold with stibnite. This native gold is responsible for high grade ore, and is largely due to reconcentration processes (la Lucette). At the scale of the Armorican Massif, the Sb ore is structurally controlled by large crustal-scale dextral strike-slip faults thatdrain fluids during the late-Variscan period, around 310-300 Ma. This chronological setting is confirmed by U-Pb dating by LA-ICP-MS on the apatites of la Lucette deposit. They are younger than the "orogenic gold" mineralization formation in the Armorican Massif (le Bellière) set-up between 340-325 Ma, but coeval withthe "or 300" event in the Central Massif. We propose that all antimony ore deposits can be grouped in the "epizonal" subtype of the "orogenic gold" model

Des recherches ont ete engagees a travers le monde pour evaluer les possibilites de confinement des dechets nucleaires en formations geologiques profondes. La mineralisation uranifere de palmottu (finlande) est un analogue naturel permettant l'etude des migrations d'uranium au cours du temps dans un milieu cristallin fracture soumis a differents regimes de circulations. Les cristallisations de carbonates de calcium presentes dans les fractures des roches ont ete etudiees comme temoins des circulations hydrothermales anciennes ou actuelles susceptibles de disperser l'uranium dans le milieu. Cinq forages repartis le long de deux profils est-ouest recoupant la mineralisation uranifere ont ete echantillonnes. Les fractures les moins contaminees par la presence d'argiles ont ete selectionnees. Ces fractures sont tres fines (0. 05 a 1 mm), la quantite d'echantillon disponible pour les analyses est donc reduite. De plus, les analyses au meb de ces fractures revellent la presence, dans la matrice carbonatee, d'argiles et de micro-inclusions de pyrites et coffinites. La mineralogie complexe des remplissages de fractures, ainsi que la faible quantite d'echantillons disponibles (< 100 mg) a oblige au developpement de techniques analytiques adaptees (tims et sims). Les compositions isotopiques en u/th, pb, sr, c et o ont neanmoins pu etre analysees. Les rapports 2 3 4u/ 2 3 8u des eaux souterraines actuelles ont ete egalement mesures. Les isotopes du pb ont permis de dater a 1925 ma l'evenement hydrothermal responsable de la mise en place de la mineralisation d'uranium et probablement de la cristallisation des remplissages de fractures. Des concentrations sub-actuelles d'uranium au sein des cristallisations de fractures ont ete cependant mises en evidence par les datations u/th. Ces mobilisations d'uranium ont pu etre mises en evidence a plusieurs echelles, le long des profils etudies et dans les fractures elles memes. Neanmoins la dispersion de l'uranium dans le milieu semble fortement limitee, les echantillons d'eaux et de remplissages de fractures presentant de fortes concentrations en uranium sont localises a proximite des lentilles d'uraninite (100 m). En depit des circulations actuelles et passees, le confinement de l'uranium est assure par des phenomenes naturels de reprecipitation de l'uranium dissous.

La Nouvelle-Calédonie détient d’importantes réserves de nickel latéritique et est devenue, en 2017, le cinquième producteur mondial de Ni. Ces dépôts sont habituellement considérés comme résultant d’altération latéritique intense de la péridotite, qui constitue la principale source de nickel. Ainsi, le principal modèle conceptuel de la formation des minerais de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie est un modèle per descensum où la plupart des éléments (Mg, Ni et Si) ont été lessivés depuis la surface, en particulier lors du développement du sol latéritique. Le nickel est ensuite reprécipité, soit dans la goethite de la latérite fine, soit au niveau de la saprolite, sous forme de goethite et de silicates Mg-Ni, dont des talc-like ou kérolite. Les observations minéralogiques et structurales récentes ainsi que les données minières ont cependant mis en évidence de nombreux types d’hétérogénéités dans les concentrations, et la distribution des porteurs de Ni. Comprendre les facteurs la mobilité de cet élément, ses mécanismes de piégeage ainsi que les paramètres chimiques et hydrodynamiques à l’origine de ce piégeage, est essentiel afin de prévoir la distribution du nickel dans les profils latéritiques en Nouvelle-Calédonie, et constitue l’objectif de cette thèse. Ce travail est basé sur le développement (i) d’un modèle 1D s’intéressant en particulier au comportement géochimique du nickel lors de l’altération de l’ophiolite, sa comparaison avec les observations in situ et une compréhension détaillée de la mobilité des éléments traces pendant le processus, et (ii) d’un modèle 2D hydro-géochimique couplé avec l’hydrodynamique complexe des profils latéritiques, améliorant ainsi la connaissance du contrôle structural sur la redistribution et la minéralisation du nickel. Tandis que les simulations 1D permettent de mieux comprendre les aspects chimiques contrôlant les processus de rétention du nickel au sein d’un profil, le modèle 2D se révèle être un outil puissant pour la compréhension de la formation des dépôts locaux les plus riches en nickel. Les résultats du modèle 2D montrent une remobilisation du nickel depuis les horizons supérieurs puis sa reprécipitation sous forme de silicates dans la saprolite. Le nickel remobilisé provient principalement de la zone saprolitique à cause de la dissolution des silicates de nickel formés précédemment ainsi que de l’olivine résiduelle de cette zone. Ce modèle a également révélé que l’horizon latéritique (et en particulier les oxy- hydroxydes de nickel) avait un faible impact dans la remobilisation du nickel. L’infiltration latérale de l’eau contenant le nickel dissout issu des formations surincombantes est à l’origine de la formation des zones les plus riches dans les parties inférieures du profil. Cette redistribution est entièrement contrôlée par l’hydrodynamique locale, la topographie ainsi que l’orientation et la position des fractures. Les modèles présentés permettent d’expliquer les processus de formation des minerais de nickel latéritique saprolitique, améliorant ainsi la compréhension des paramètres contrôlant la mobilité des éléments traces dans un environnement ultramafique. Ceci donne une nouvelle clé de distribution du nickel dans les profils actuels, qui peut devenir un outil pour la prospection minière, et la recherche de nouvelles ressources exploitables
New Caledonia hosts significant lateritic nickel reserves, and presently became the fifth largest Ni producer in the world. These deposits are generally thought to be closely as- sociated with the intense chemical and mechanical weathering of peridotite bedrock that is a principal source of nickel. Thus, the main ore genesis model for Ni ores in New Caledonia is based on a single per descensum model where most elements (Mg, Ni, and Si) are leached from the surface, particularly, during lateritic soil development. Nickel is then concentrated either in the fine-grained laterite where goethite is the main Ni bearer, the so-called ’lateritic ore’, or below the laterites, in the saprolite level, where nickel occurs as goethite and several types of Mg-Ni silicates, in particular kerolite. Recent mineralogical and structural observations together with mining data have revealed a lot of different types of heterogeneities associated with the distribution and mineralogy of Ni bearing minerals. Therefore, in depth investigations of Ni mobility, its retardation processes along with its governing chemical and hydrodynamic parameters are of big importance for understanding and subsequent prediction of Ni distribution in profiles of New Caledonia. Such an investigation is an objective of the present work. The concept is based on the development of i) a powerful 1D model with particular emphasis on Ni geochemical behavior during ophiolite weathering, its comparison with in situ observations, and detailed understanding of trace elements mobility, and ii) 2D hydro-geochemical model coupled with complex hydrodynamics, that would additionally provide new insight into the structural control on Ni redistribution and mineralization. While the 1D simulations provide a remarkable result for understanding the chemical features that drive Ni retention processes in a profile, 2D model appears to be a powerful tool for understanding how local Ni-enrichments may form. The results of this model show the reactivation of Ni from upper horizons and its concentration in neo-formed silicates in bottom of the saprolite. The reactivated Ni comes mostly from the saprolite horizon due to the redissolution of previously formed Ni-bearing silicates and still persisting in this olivine zone. Modeling has revealed minor contribution of the laterite horizon (Ni-oxi-hydroxides) into the Ni remobilization. The lateral infiltration of water with remobilized Ni from areas such as topographic highs to downstream slope areas leads to the formation of richest deposits in this lower part of profile. The manner of redistribution is fully governed by the topographic slopes, orientation and position of the fractures. Presented models appear to be of importance in attempt of explanation of Ni mineralization processes, revealing the main keys to understanding the control of trace elements mobility in ultramafic environment. The latter gives new insights into the Ni distribution in present day profiles and, therefore, may greatly help in mineral prospecting and forecasting the distribution of future resources