Soutenance de thèse de Jonathan Poh

Zones de déformation précambriennes dans les régimes tectoniques en compression : une perspective numérique en relation avec le bassin de l'Athabasca et sa minéralisation d'uranium

Résumé

Les deux modes de déformation apparaissant au cours de l’évolution de la Terre peuvent être classés en fonction de leurs spécificités structurales et tectoniques, de l’âge des provinces géologiques et de la résistance lithosphérique associée. Au vu du contraste entre ces deux styles de déformation, l’héritage structurel pourrait impacter la localisation de futur gisements minéraux. L’idée d’appliquer cette idée au bassin d’Athabasca et à la genèse de dépôts d’uranium a été suggérée. Ces gisements reposent au sein d’un large couloir structural à l’extrémité Est du bassin d’Athabasca. Ces structures ont été interprétées comme résultant d’une orogenèse Paléoprotérozoique majeure, l’orogenèse Trans-Hudson (2,07 à 1,79 Ga). Afin d’examiner la pertinence de ces structures héritées et leur rôle dans le dépôt des minéraux, j’ai utilisé des méthodes numériques classiques pour tester des modèles tectoniques de configurations variables. Ce travail de thèse se présente en trois parties. Dans la première partie, je tente de mieux comprendre les conditions physiques nécessaires à la génération de structures telles que le couloir structural. J’ai caractérisé deux grands modes de déformation crustale et vérifié la faisabilité physique d’un modèle proposé récemment (tectonique «Pop-down »). Le but de la seconde partie est d’identifier une transition entre deux grands modes de déformation tectonique vus au cours de l’histoire de la Terre. Pour cela, j’ai testé les quatre paramètres (taux de déformation, profil thermique, rhéologie de la croûte et dégagement de chaleur radiogénique) contrôlant la résistance de la lithosphère. Les résultats indiquent qu’une telle transition existe et peut être liée, au premier ordre, à la résistance de la croûte. Dans la dernière partie, j’examine le rôle de ces structures héritées dans la préparation de l’environnement géologique des gisements minéraux. Ce travail a été réalisé à l’aide de la modélisation couplée du transport de chaleur et de fluides. Les résultats suggèrent que les structures héritées ont joué le rôle de conduits de chaleur et de fluides, facilitant le mélange des fluides par convection. Ce processus a été identifié comme essentiel dans la minéralisation de l’uranium. Ces résultats indiquent l’importance des structures héritées d’orogenèses précédentes dans le dépôt des ressources minérales. De futures recherches nécessitent de passer à l’échelle de la province afin de mieux caractériser ces structures anciennes héritées ainsi que de potentielles anciennes limites de plaques tectoniques.