Proposition de sujet de thèse – Année 2008

Proposition de sujet de thèse fléchée – Année 2008 Ecole Doctorale « Sciences de la Matière » de Rennes N° 254 Géosciences Rennes UMR6118 Directeur de thèse : Marc Poujol (marc.poujol@univ‐rennes1.fr) Co‐directeur de thèse : Philippe Boulvais (philippe.boulvais@univ‐rennes1.fr) Localisation : Géosciences Rennes UMR 6118, Université Rennes 1, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex. Titre : Datation et caractérisation des circulations de fluides dans le Cisaillement Sud‐Armoricain : conséquences métallogéniques et rhéologiques 1. Résumé : Le développement des structures d’échelles lithosphériques s’accompagne de circulations de fluides géologiques sur de grandes échelles spatiales et temporelles. Plusieurs sources de fluides y sont documentées, depuis les fluides évolués à partir de magmas syn‐tectoniques jusqu’aux fluides dérivés de la surface, en passant par les fluides de déshydratation‐décarbonatation métamorphiques. La mise en jeu de nombreuses sources de fluides implique la mise en mouvement d’éléments chimiques dont les concentrations locales aboutissent à des minéralisations d’importance parfois économique. Des études sont actuellement menées sur le Cisaillement Sud‐Armoricain (CSA) par l’équipe encadrante. Elles montrent que cet objet a été le lieu de circulations de fluides importantes et superposées, associées à des épisodes magmatiques et tectono‐métamorphiques distincts. Des minéralisations nombreuses et variées en nature sont également associées à cette structure. Les différents aspects abordés dans ce projet, géochimie et géochronologie, métallogénie et pétrologie, géologie structurale et mécanique permettront de cerner les différents aspects présentés plus haut à savoir caractériser les circulations, en préciser les causes, en discuter les conséquences et ce grâce à cette approche multidisciplinaire novatrice. Nous proposons ainsi de coupler systématiquement la géochronologie U‐Pb et Ar‐Ar à la géochimie élémentaire et des isotopes stables, à la métallogénie et à la rhéologie afin d’établir une modèle de synthèse sur l’évolution génétique, spatiale et temporelle des circulations associées au CSA. Outre des impacts évidents en métallogénie, cette thèse devrait déboucher sur des avancées en rhéologie de la lithosphère et en fondamentaux de géochronologie (datation des processus métallogéniques et de la déformation). 2. Contexte scientifique Le Cisaillement Sud‐Armoricain (CSA) est une zone de cisaillement majeure d’âge Paléozoïque où les indicateurs de sens de cisaillement majeur (C‐S‐C’) ont été bien décris (Berthé et al., 1979) ainsi que de nombreux gisements ou indices minéraux (Gloaguen et al., 2007). Le CSA a été le lieu de circulations de fluides importantes et superposées, associées à des épisodes magmatiques et tectono‐métamorphiques distincts. Des minéralisations nombreuses et variées en nature sont également associées à cette structure. Contrairement au Massif Central où de nombreuses contraintes géochronologiques ont été publiées (Voir Bouchot et al., 2005) il n’existe aucune datation des circulations associées au CSA (Gloaguen et al., 2007). Un objectif majeur de cette thèse est de pallier à cette lacune. Les âges obtenus serviront à contraindre le timing des circulations par rapport aux événements géologiques majeurs associés au CSA (magmatisme syn‐tectonique, exhumation métamorphique, localisation de la déformation) et à en préciser les relations de cause à effet. Berthé, D., Choukroune, P. and Jegouzo, P., 1979. Journal of Structural Geology, 1(1): 31‐ 42. Bouchot, V., Ledru, P., Lerouge, C. et al., 2005. Ore Geology Reviews, v. 27, p. 169. Gloaguen, E., Branquet, Y., Boulvais, et al., 2007. Mineralium Deposita, v. 42, p. 399‐422. 3. Objectifs de la thèse 3.1. Innovation Le côté innovant de ce sujet de thèse vient de l’approche multidisciplinaire de l’étude proposée du CSA. En effet, sous un contrôle pétro‐structural et géochimique utilisant notamment la géochimie élémentaire et celle des isotopes stables, un effort particulier sera apporté à la caractérisation géochronologique des différents épisodes associés aux circulations (minéralisations, veines de quartz, granites syntectoniques et déformations successives), en appliquant des méthodes complémentaires (U‐Pb par TIMS et LA‐MC‐ICP‐
MS, nano‐SIMS sur mono grains, Ar‐Ar sur micas) à différentes échelles (du grain au nanomètre, profitant ainsi de l’outil nano‐SIMS récemment installé à Rennes). 3.2. But précis L’objectif de la thèse est de dater les circulations de fluides associées au CSA, pour en préciser les relations génétiques avec les événements géologiques l’ayant affecté. 3.3. Impact Outre des impacts évidents en métallogénie (échelle des minéralisations, modèle métallogénique à l’échelle d’une zone cisaillement d’échelle lithosphérique), les impacts de cette thèse déboucheront sur des avancées en fondamentaux de géochronologie (datation des processus métallogéniques et de la déformation) et en rhéologie de la lithosphère (mécanique du développement des structures lithosphériques). 4. Connaissances et compétences requises Le candidat devra posséder des connaissances solides en géochimies élémentaire et isotopique (stables et/ou radiogéniques). Des compétences en pétrologie, métallogénie et géologie structurale seront appréciées.