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Thèse: relation entre les évènements magmato-tectono-métamorphiques varisques et la métallogénie du W-Sn dans le sud du Massif Central (H/F).

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 13 février 2025 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse: relation entre les évènements magmato-tectono-métamorphiques varisques et la métallogénie du W-Sn dans le sud du Massif Central (H/F).
Référence : UMR5563-GUIEST-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : jeudi 23 janvier 2025
Type de contrat : CDD Doctorant
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 avril 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2200,00 € mensuel
Section(s) CN : 18 - Terre et planètes telluriques : structure, histoire, modèles

Description du sujet de thèse

Le tungstène (W) est un métal très dur, dense et réfractaire, utilisé surtout sous forme de carbure et d’aciers spéciaux. Ce métal est aujourd’hui incontournable pour de nombreuses applications industrielles européennes, notamment dans les domaines de l’aéronautique (aubes de turbines des moteurs d’avion), de l’énergie (machines-outils destinées à la fabrication de centrales et générateurs) et de l’armement (blindages). Depuis 2011, la commission européenne a régulièrement classé le W parmi les matières premières critiques qui présentent un risque à la fois en termes d’approvisionnement et de vulnérabilité pour l’industrie des hautes technologies. La France possède plusieurs gisements de W-Sn qui ont été exploité par le passé, la plupart étant situé dans le Massif Central.

Le district à W-Sn du sud du Massif Central présente une association originale entre des minéralisations péri-granitiques « classiques », de type filonien à veines de quartz à wolframite ([Fe,Mn]WO4) et cassitérite (SnO2), tel que le gisement de Montredon-Labessonnié (Tarn), et des minéralisations atypiques concordantes à la foliation métamorphique régionale (dites stratoïdes) à scheelite (CaWO4) et fluorite (CaF2), tels que les gîtes de l’Hom-Haut et l’Auriole autour du dôme de Montredon-Labessonnié et les indices de la bordure sud-est du dôme anatectique de la Montagne Noire. Si l’origine essentiellement magmatique-hydrothermale et l’âge tardi-varisque des minéralisations filoniennes font consensus, il n’existe aucun modèle satisfaisant pour expliquer l’origine des minéralisations stratoïdes à W-Sn-F. A l’échelle régionale, les minéralisations stratoïdes sont localisées dans les terrains métasédimentaires d’âge Néoprotérozoïque à Cambrien qui entourent les dômes de gneiss de Montredon-Labessonnié et de la Montagne Noire. Sur la bordure sud-est de la Montagne Noire, la minéralisation en scheelite est présente de manière discontinue sur une bande de 20 km de longueur à proximité immédiate de la zone axiale. A l’échelle locale, ces minéralisations sont localisées dans des niveaux carbonatés peu épais (moins de 10 m) intercalés avec des micaschistes et des paragneiss et concordants à la foliation régionale. Les études paragénétiques préliminaires indiquent que la scheelite est associée à une paragenèse métasomatique formée en conditions rétrogrades, en lien probable avec l’exhumation des dômes de gneiss correspondant ainsi à un modèle péri-anatectique. Cependant, l’âge des minéralisations, l’origine des fluides et des métaux et le lien avec l’histoire magmato-tectono-métamorphique des dômes restent à préciser.

A partir de ce constat, le projet proposé vise 4 objectifs principaux : (1) Déterminer avec précision l’âge et la durée des évènements minéralisateurs à W-Sn et/ou de déformation et les replacer dans l’évolution tectonique tardi-varisque. (2) Déterminer la nature et la source des fluides responsables de la formation des minéralisations stratoïdes en W-Sn-F. (3) Evaluer le rôle des contrôles lithologiques et structuraux (de l’échelle micrométrique à kilométrique) sur les circulations hydrothermales au cours de la formation des minéralisations et de leur déformation. (4) Intégrer les données dans un modèle géodynamique qui relie les évènements magmato-tectono-métamorphiques varisques aux circulations de fluides et aux minéralisations en W-Sn-F. Les résultats attendus permettront aussi de mieux cerner la source du W.

Pour réaliser ces différents objectifs, le.la candidat.e s’appuiera sur une étude de terrain centrée sur le dôme de Montredon-Labessonnié et sur la bordure sud du dôme de la Montagne Noire, au sud du Massif Central. L’accent sera mis sur l’analyse des lithologies porteuses de minéralisations stratoïdes et le lien avec la déformation à l’échelle locale et régionale. En laboratoire, la minéralogie, les textures et la composition chimique des paragenèses minérales sera étudiée en détail pour établir un cadre pétrographique robuste. Le.la candidat.e effectuera ensuite des analyses isotopiques U-Pb in-situ sur les phases minérales porteuses de la minéralisation, à savoir scheelite (W), cassitérite (Sn) pour tenter de déterminer l’âge de précipitation de ces minéraux. La composition des fluides minéralisateurs et les conditions de dépôt seront étudiées à partir de l’analyse des inclusions fluides piégées dans les 3 porteurs de métaux cités précédemment. La composition des fluides (liquide et gaz) sera déterminée par microthermométrie et spectroscopie Raman. Ces données seront intégrées à un modèle métallogénique des minéralisations à W-Sn (F) en lien avec la mise en place des dômes métamorphiques du sud du Massif Central à la fin de l’orogenèse Varisque. Ce modèle sera confronté aux données provenant d’autres massifs varisques européens (Ibérie, Bohême, etc) pour établir un cadre spatio-temporel des minéralisations stratoïdes à W qui puisse servir de guides pour l’exploration de nouvelles ressources en W-Sn.

Contexte de travail

Cette thèse s’intègre dans le projet ciblé « Massif Central » (PC13) du PEPR « Sous-sol, bien commun » dont l’objectif est de mettre à jour les données scientifiques existantes et de produire de nouvelles connaissances interdisciplinaires afin de : (i) comprendre les conditions sociales et géologiques dans lesquelles le Massif Central français peut contribuer aux transitions énergétique et numérique actuelles, et (ii) obtenir une connaissance partagée du sous-sol aux niveaux régional et local. Les résultats serviront de base à la réflexion sur des scénarios collectivement souhaitables et durables pour le sous-sol du Massif Central français. L’étudiant participera chaque année à des réunions avec l’ensemble des participants au PC13.
L’équipe de direction comprend un enseignant-chercheur du laboratoire de Géosciences Environnement Toulouse (Guillaume Estrade), un enseignant-chercheur du laboratoire Chrono-environnement à Besançon (Pierre Trap) et un ingénieur-chercheur du BRGM à Orléans (Matthieu Harlaux). Le.la doctorant.e dépendra de l’école doctorale SDU2E "Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace" (https://sdu2e.obs-mip.fr/). Le.la doctorant.e sera affecté.e au laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (https://www.get.omp.eu/) qui est une Unité Mixte de Recherche du CNRS, de l’IRD, de l’Université Toulouse 3 et du CNES, et un laboratoire de recherche pluri- et interdisciplinaire en Sciences de la Terre et de l’Environnement rattaché à l’Observatoire Midi-Pyrénées (https://www.omp.eu/) qui fédère les laboratoires des sciences de l’univers, de la planète et de l’environnement midi pyrénéens. Le.la doctorant.e intègrera l’équipe Géoressources : genèse et gestion durable et pourra interagir avec les chercheurs et enseignants-chercheurs de l’axe évolution et dynamique terrestre. Il.elle effectuera de nombreuses missions de terrain dans le sud du Massif Central et des déplacements au laboratoire chrono-environnement de Besançon et au BRGM à Orléans.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.