Nos tutelles

CNRS

Rechercher




géosciences montpellier
université
de montpellier
campus triolet
cc060
place eugène bataillon
34095 montpellier cedex05
france

+33(0)4 67 14 36 02

Nom tutelle large
OREME

Accueil > Contenu Newsletter > Focus

ANR LISZT : les listvenites à l’étude

Les listvenites sont des roches composées principalement de quartz et de magnésite et riches en métaux rares, stratégiques et critiques. Elles se forment lors du métasomatisme carbonaté des roches mantelliques. L’ANR LISZT, coordonnée par Marguerite Godard, a pour but d’identifier, caractériser et modéliser les processus thermo-hydro-chimiques conduisant à la formation de ces roches. La recherche menée dans le cadre de ce projet permettra d’établir et de quantifier les sources et mécanismes physico-chimiques de ce métasomatisme et de définir les critères géologiques qui permettront d’évaluer le potentiel métallogénique de ces roches.

Le projet propose une approche combinant l’analyse des processus de carbonatation dans les péridotites serpentinisées et les listvenites forées dans le cadre du programme Oman Drilling Project (OmanDP), des expériences en laboratoire et de la modélisation numérique. Trois instituts de recherche reconnus à l’échelle nationale pour leur expertise dans l’étude de l’altération hydrothermale des roches mantelliques (Géosciences Montpellier, l’Institut de Physique du Globe de Paris et Géosciences Environnement Toulouse) y sont impliqués.

Le projet s’articule en trois volets de recherche. Le premier volet (V1) étudiera les liens multi-échelle entre structure, lithologie et pétro-géochimie (redox, éléments majeurs et traces, halogènes, isotopes de l’oxygène, du carbone, et Fe-Zn-Cu) des listvenites et des roches associées telles les ophicarbonates et serpentinites, et leur corrélation aux propriétés hydrodynamiques du sous-sol (GM et IPGP). L’étude portera sur le site OmanDP BT1 où a été foré pour la première fois la transition entre les listvenites et la semelle métamorphique ophiolitique, source possible des fluides métasomatiques riches en CO2. Les résultats seront comparés à ceux obtenus sur les péridotites des forages OmanDP BA1/2 où serpentinisation et carbonatation sont toujours actives. Ce volet permettra de discriminer les mécanismes de carbonatation active et fossile (i.e., subduction) et d’identifier les paramètres contrôlant la localisation des métaux dans les listvenites d’Oman. Le deuxième volet (V2) regroupe les travaux expérimentaux qui permettront de caractériser les mécanismes contrôlant les réactions d’hydratation, d’oxydation, de carbonatation et de silicification associées aux flux de fluides riche en CO2 à travers les péridotites. Deux laboratoires de la région Occitanie, le GET à Toulouse et GM à Montpellier, ont développé des techniques analytiques et des outils expérimentaux originaux et uniques pour étudier les réactions de carbonatation dans les roches ultramafiques, ainsi que les changements associés de l’activité de la silice. Les expériences qui seront réalisées au GET visent à évaluer l’effet des compositions fluides riches en CO2 sur la mobilité des métaux concentrés dans les roches mantelliques pour les températures (jusqu’à 300 °C) et des compositions de fluides (pH, pCO2, X) pertinentes pour la formation des listvenites. Les expériences de percolation réactive à GM au laboratoire ICARE permettront d’évaluer les effets du transport et de l’hétérogénéité structurale et chimique des roches naturelles sur l’efficacité des réactions.
Enfin, le troisième et dernier volet (V3) vise à modéliser les processus conduisant à la localisation des métaux de valeur économique et à conclure sur la genèse des listvenites présentes dans le monde. Il s’appuie sur les résultats des deux premiers volets pour déterminer les paramètres thermodynamiques, cinétiques et physico-hydro-géochimiques contrôlant l’efficacité et le rendement des réactions de carbonatation/silicification. Ces travaux serviront à construire des scenarios pertinents à l’échelle du système géologique et, sur la base d’une analyse de sensibilité des paramètres permettant de prendre en compte les incertitudes, de déterminer en fonction des contextes géologiques si les minéralisations dans les listvenites sont contrôlées par la composition de la roche primaire (remobilisation) ou par celle de la source des fluides riches en CO2 (contamination).

Ce nouveau projet ANR centré sur le forage OmanDP poursuit la tradition de l’étude des roches mantelliques et de l’ophiolite d’Oman par les chercheurs de Géosciences Montpellier. Il bénéficie aussi des développements expérimentaux pour la recherche sur les interactions fluides-roches de la plateforme ICARE. Avec Marguerite Godard, ce sont plusieurs membres* de deux équipes de GM qui sont impliqués dans le projet. Le coup d’envoi a été donné le 12 février dernier à Géosciences Montpellier par la tenue du ’kick-off meeting’ du projet.

* Marguerite Godard, Fleurice Parat, Benoît Ildefonse, Romain Lafay, Thierry Decrausaz de l’équipe Manteau & interface, Philippe Gouze, Richard Leprovost de l’équipe Transferts en milieux poreux


Pour aller plus loin :
https://www.omandrilling.ac.uk
https://twitter.com/OmanDrillProj


Le bulletin du laboratoire Géosciences Montpellier n°16 - janvier/février 2019