Doctorant en géologie, système minéral à l'échelle d'un bassin sédimentaire (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Système minéral, une approche intégrée à l’échelle du bassin sédimentaire: le cas des gisements Pb-Zn(-Ge) de la zone axiale des Pyrénées centrales

Contexte scientifique :
La caractéristique la plus marquante des métaux contenus dans des bassins sédimentaires est leur association omniprésente avec des niveaux riches en matière organique. L'une des questions fondamentales majeures est : quel est le rôle de la matière organique dans le système minéral d'un gisement : source, transport ou piège ?
L’étude de tels systèmes complexes (fluides-matière organique-métaux) requière une synergie d’approches complémentaires, à l’interface entre géosciences, physique et chimie, et applicables dans une très large gamme d’échelle, depuis la molécule jusqu’à la province métallogénique. Cette synergie prend forme dans le PEPR ORGMET, grand projet fédérateur, où se réalisera cette thèse qui à partir d’une approche intégrale du système minéral, à l’échelle du bassin, participera à la révision du potentiel des minéraux stratégiques des Pyrénées.

Objectifs scientifiques :
Le candidat s’appuiera sur l’étude des bassins sédimentaires paléozoiques riches en matière organique de la zone axiale des Pyrénées centrales, renfermant des gisements Pb-Zn(-Ge).
La thèse a pour objectif d’étudier et de définir, à l’échelle de ces bassins, les architectures géologiques (structurale et stratigraphique) et l’histoire de leur mise en place, en y intégrant les différents éléments du système minéral conduisant à la formation d’un gisement de Pb-Zn(-Ge): possibles sources des métaux, « drivers » tectonique et thermique, possibles fluides porteurs, chemins de migration des fluides, mécanismes de piégeage. Une telle approche régionale, novatrice dans le Pyrénées, permettra de mieux situer et comprendre les interactions entre les différents éléments du système minéral.

Approches méthodologiques :
- Compilation et analyse des données existantes
- Campagnes de terrain pour relevés géologiques et échantillonnage
- Caractérisation minéralogique et géochimique des échantillons
- Modélisation structurale, utilisation de la technique des coupes équilibrées (logiciel MOVE), et analyse de bassin
- Thermochronologie basse température
- Spectroscopie Raman, et réflectance de vitrinite
- Imagerie LA-ICP-MS pour la datation U-Pb in situ des minéraux carbonatés
- Modélisation thermique
Les analyses et modélisations se feront en collaboration avec les autres laboratoires partenaires du PEPR ORGMET.

Résultats attendus :
Ces recherches se feront en plusieurs étapes :
1. Analyse géométrique de l’architecture structurale et stratigraphique actuelle le long de coupes régionales intégrant les gisements connus, et leurs relations avec les niveaux riches en matière organique ;
2. Datation et caractérisation des évènements tectoniques et thermiques majeurs ayant affecté les bassins paléozoiques ;
3. Reconstitution des différentes étapes de déformation des bassins paléozoiques depuis un état initial représentant les bassins à la fin de l’Ordovicien ;
4. Caractérisation minéralogique et géochimique des minéralisations ;
5. Modélisation structurale et thermique des différentes étapes de déformation intégrant les possibles origines et les chemins de migration des fluides minéralisateurs, et les processus et zones de piégeage. Les relations géométriques et temporelles entre les fluides et les niveaux riches en matière organique seront établies.

Encadrants :
- Directeur : P. Baby
- Co-Directeur : G. Pokrovski
- Co-encadrant : S. Brusset
- Co-encadrant : G. Hoareau

Profil et compétences recherchées :
Le candidat devra avoir une expérience de terrain, de roches minéralisées et altérées, d’analyse de bassin, de construction de coupes équilibrée, et d’utilisation de données thermochronologiques. Il devra utiliser les logiciels de modélisation structurale comme MOVE, et de modélisation thermique. Il devra avoir des connaissances de pétrographie en lumière réfléchie et transmise, être familiarisé avec les inclusions fluides et l’application des isotopes stables. Il devra avoir la capacité d’intégrer les données spatiales et temporelles à l’échelle d’un bassin sédimentaire afin d’en caractériser de système minéral.

Références bibliographiques :
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Pokrovski G.S., Kokh M.A., Desmaele E., Laskar C., Bazarkina E.F., Borisova A.Y., Testemale D., Hazemann J.L., Vuilleumier R., Ferlat G., Saitta A.M. (2021) The trisulfur radical ion S3 •− controls platinum transport by hydrothermal fluids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA - PNAS, 118 (34), e2109768118. https://doi.org/10.1073/pnas.2109768118
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Votre Environnement de Travail

La thèse sera réalisée dans le cadre du PEPR Sous-sol, bien commun ORGMET (https://www.soussol-bien-commun.fr/fr/appel-projets-2024/orgmet-role-du-carbone-organique-dans-formation-des-ressources-des-metaux), au sein de l’équipe GEOEX du laboratoire Géosciences Environnement Toulouse - GET - UMR 5563, et bénéficiera de collaborations avec le Laboratoire des Fluides Complexes et Réservoirs de l’UPPA (Pau) et l’Université Autonome de Barcelone (Espagne). Elle nécessitera un travail de terrain considérable dans la partie la plus haute des Pyrénées centrales.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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