Cas des gisements de type MVT ou assimilés à des MVT

Les différents travaux réalisés durant cette thèse ont montré que les gisements de type MVT du Tennessee sont riches en éléments traces notamment en germanium.

Les gisements de type MVT sont donc des cibles potentiellement intéressantes pour la production de germanium. Par exemple, aux Etats-Unis, un certain nombre de gisements de type MVT contiennent des teneurs plus ou moins importantes en germanium, notamment dans la partie centrale des Etats-Unis (Table. 16). Cependant, même si les teneurs en ge a iu de e tai s de es gise e ts so t o ues, il a t s peu d’i fo atio s su la dist i utio des l e ts t a es à l’ helle du i al. Il ’est do pas possi le de comparer ces gisements avec les résultats de cette thèse.

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Table. 16 Te eu s e ge a iu da s les MVT du No d de l’A i ue. Do es de la litt atu e : [ ] Hall a d He l, 6 ; [2] Heyl and Jolly, 1968; [3] Viets et al., 1992; [4] Hagni, 1983; [5] Leach et al., 2010. Nd : Non déterminé.

Region District Ge ppm Reference

Midcontinental Region Upper Mississippi Valley 118 1

Illinois Kentucky Fluorite district 286 1

Southeast Missouri district 83 1

Central Kentucky 525 2

MTM 266 2

Kentucky Illinois 215 2

Northern Arkansas 31 3

Tri-State district 85 3

Viburnum Trend main stage 141 3

Viburnum Trend cubic galena stage 86 3

Central Missouri district 46 3

Appalachian Region ETM 20 2

North Carolina 0 2

Maine 0 2

New England and Pennsylvania Vein 33 2

Austinville, Virginia Nd 4

Friedensville, Pennsylvania Nd 4

Gay river Nd 5

Daniel Harbour, Newfoundland Nd 5

En Amérique Centrale, il y a aussi le gisement de Tres Marias Mine, Chihuahua, au Mexique qui contient en moyenne 960 g/t de germanium, ce qui en fait un des gisements de type MVT les plus riches en germanium du monde. La sphalérite de Tres Marias est différente de celle trouvée dans les gisements du Tennessee : i) celle de Tres Marias est beaucoup plus riche en Fer ; ii) la teneur en germanium est proportionnelle à celle en fer, alors que pour les gisements du Tennessee c’est l’inverse, les zones riches en Fer sont les plus pauvres en germanium ; iii) la sphalérite présente des textures variées : lamellaire, dendritique, ou encore en zonations concentriques. Même si le gisement de Tres Marias est un gisement de type MVT et qu’il est associé à des hydrocarbures comme les MVT du Tennessee, les

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textures et la composition de la sphalérite semblent indiquer que la mise en place de la minéralisation ainsi que les mécanisme de substitution des éléments en traces sont très différents (Saini-Eidukat et al., 2009).

Il existe cependant des gisements assimilés aux MVT, qui présentent des caractéristiques si ilai es à elles des MVT du Te essee. C’est le as ota e t des gise e ts de “ai t-Salvy, Tarn, France et de Gorno, Lombardie, Italie.

Le gisement de Saint-Salvy est un gisement filonien souvent assimilé à un MVT à cause de la composition de ses fluides minéralisateurs qui est similaire à celle des MVT. La récente étude de Belissont et al., 2014 a montré que la sphalérite de Saint-Salvy est très similaire à celle des MVT du Tennessee. Malgré de fortes teneurs en fer (> 1% pour Saint-Salvy contre moins de 5000 ppm pour la sphalérite du Tennessee dans le district MTM), elle présente le même type de zonation avec des bandes sombres et des bandes claires (Fig. 50 A). Dans leur étude, ces auteurs ont proposé plusieurs équations de substitution pour expliquer l’i o po atio des l e ts t a es. Pou le ge a iu , ils p opos u e uatio si ilai e à l’une de celles déterminée pour les gisements du Tennessee : 2Ag+

+ Ge⁴⁺ ↔ ) 2+

. Le mécanisme de substitution de cette équation est identique à celui proposé pour les sphalérites du Tennessee ais a e u e pla e e t de l’a ge t pa le ui e (2Cu+

+ Ge⁴⁺ ↔ 3Zn2+). Ils proposent également des équations de substitution impliquant des cations trivalents: Cu⁺ + Sb³⁺↔ ) 2+et In³⁺ + Sn³⁺ + □ ↔ ) 2+. La première équation ressemble à celle définie pour substituer Ga³⁺ à Zn²⁺ dans les sphalérites du Tennessee (Cu⁺ + Ga³⁺ ↔ 2Zn²⁺), et la seconde équation est similaire à celle proposée pour expliquer les substitutions dans les échantillons les plus riches en Ga (2 Ga³⁺ + □ ↔ ) 2+). Pour Fe et Cd, ils suggèrent une équation simple du type Fe²⁺ + Cd²⁺ ↔ ) 2+. Les résultats de cette etude sont très similaire avec ceux de l’ tude de Belisso t et al., (2014).

Le gisement de Gorno est un gisement dit Alpine Type (APT, un sous-type des MVT). Le gisement de Gorno est un gisement à Pb-Zn-Ag-Ba-F encaissé dans une série carbonatée associée à des dépôts de bitumes. Au cours de cette thèse des échantillons du gisement de Gorno ont été analysés. Ces échantillons présentent un zoning de couleur couplé à un zoning de composition comparable avec celui trouvé dans les sphalérites du Tennessee (Fig. 50 B),

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avec des zones claires, pauvres en Cu, Ga et Ge et des zones sombres beaucoup plus concentrées en ces éléments (Table. 17).

Table. 17 Teneur en éléments traces Fe, Cu, Ga, Ge, Cd et Pb pour les sphalérites du gisement de Grono (Analyses par LA-ICP-MS)

District Echantillon Fe (ppm) Cu (ppm) Ga (ppm) Ge (ppm) Cd (ppm) Sb (ppm) Pb (ppm)

GORNO Zone claire 3806 134 92 63 2108 18 1 GORNO 4197 194 41 57 2244 122 3

GORNO 3570 5 0 0 1772 1 4

GORNO 4364 110 28 31 2085 78 313 GORNO Zone sombre 0 5988 2848 322 3062 19605 242 GORNO 4122 1515 145 261 2262 1742 47 GORNO 3936 1480 142 231 2256 1573 41

Dans ces échantillons, la teneur en cuivre est corrélée avec celles en Ga+Sb, suggérant un mécanisme de substitution du type Cu⁺ + (Ga³⁺ ; Sb⁺³ ↔ ) 2+

. Le fer est aussi corrélé avec le cadmium mais avec un rapport Fe/Cd > 1 suggérant des mécanismes du type Fe²⁺ + Cd²⁺ ↔ ) 2+ et Fe²⁺↔ ) 2+ comme pour les MVT du Tennessee.

Quant au germanium, il se substitue probablement au zinc couplé à l’a ge t o e ’est le cas dans le gisement de Saint-Salvy, 2Ag⁺ + Ge⁴⁺ ↔ ) 2+.

Fig. 50 A) Sphalérite zonnée de Saint-Salvy, Tarn, France ; B) Sphalérite zonnée de Gorno, Lombardie, Italie

Ces trois gisements de Saint-Salvy, Gorno et du Tennessee, présentent donc plusieurs similitudes :

i) ils sont considérés comme des gisements de types MVT ou étant très proches des MVT ; ii) ils possèdent des teneurs importantes en éléments traces, notamment en germanium ; ; iii) dans les trois cas, la sphalérite présente une zonation avec des bandes claires et des bandes sombres ; iv) les mécanismes de substitutions sont similaires v) il existe probablement un

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lien entre la minéralisation et la matière organique (Hydrocarbures et black shale dans le Tennessee, schiste noir à Saint-Salvy et black shale à Gorno).

Certains de ces points communs entre ces gisements pourraient être utilisés par l’e plo atio i i e e ue de t ou e d’aut es sou es de ge a iu da s des gise e ts de type MVT.

Les trois critères les plus importants sont :

 Les gisements cibles doivent être de type MVT ou se rapprochant très fortement des MVT (Cf § 2 pour les caractéristiques des MVT).

 Les gisements doivent avoir un lien avec de la matière organique (hydrocarbures, la k shale, ha o … .

 Enfin la présence de sphalérite zonée avec des bandes sombres et claires peut être un bon indicateur pour trouver des sphalérites riches en éléments traces.

II. Cas des autres types de gisements contenant du germanium