Pétrologie et géochimie isotopique (S, C, O) des skarns à scheelite de Costabonne (Pyrénées orientales, France)

thèse de docteur ingénieurVarious types of rocks from the so-called Canaveilles Cambrian sequence are transformed into skarns near the Costabonne Hercynian granite (Eastern Pyrenees, France). This work focuses more specifically on skarns formed after calcitic marbles and massive dolostones (first part). In the latter case, the more frequently encountered zoning shows the succession: dolostone / calcite + forsterite / diopside / salitic clinopyroxene / grossularitic garnet. The various minerals encountered are analyzed by electron microprobe. Andraditic garnet may have developped earlier, before grossularitic garnet, and metasomatic zoning may have changed with time. Alterations of primary minerals produce amphiboles, quartz, sulphides and a tungsten mineral: scheelite. In a second part, a theoretical reflection is proposed on the formation of skarns (discussion of Korzhinskii's model) and a generalized phase rule for a system of metasomatic zones is presented. The third part is devoted to analyzing the conditions of pressure, temperature etc. that prevailed during the skarn formation, and the discussion of isotopic composition (S, C, O) of skarns and enclosing rocks. The isotopic composition highlights an external source, both for carbon, sulfur and oxygen ("deep" origin) for the fluid that has percolated. Measurements of the isotopic compositions of other skarns of the Pyrenees, with and without scheelite (Salau, Roc Jalère, Lacourt), indicate that the condition for tungsten mineralization is the presence of a fluid having such "deep" isotopic signature. The comparison between the skarns from Salau and Costabonne highlights the reducing role of carbon marbles from the country rock on the nature of the mineral associations of the Salau skarns.Divers types de roches de la série cambrienne de Canaveilles se font transformer en skarns au voisinage du granite hercynien de Costabonne (Pyrénées orientales). Le présent travail s'intéresse plus spécialement aux skarns formés sur les marbres et dolomies massives (première partie). Dans ce dernier cas, une zonation très fréquemment rencontrée voit la succession : dolomie / calcite + forstérite / diopside / clinopyroxène salitique / grenat grossularitique. Les différents minéraux rencontrés sont analysés à la microsonde électronique. Un grenat andraditique a pu se développer de façon précoce, avant le grenat grossularitique, et les zonations métasomatiques ont pu évoluer au cours du temps. Les altérations des minéraux primaires voient le développement d'amphiboles, de quartz, de sulfures et d'un minéral de tungstène : la scheelite. Dans une deuxième partie, une réflexion à caractère théorique est proposée sur la formation des skarns (discussion du modèle de Korzhinskii) et une règle des phases généralisée à un système de zones métasomatiques est présentée. La troisième partie est consacrée à l'analyse des conditions de pression, température etc. qui ont prévalu lors de la formation des skarns, ainsi qu'à la discussion des compositions isotopiques (S, C, O) des skarns et encaissants ; on met en évidence une source externe, à la fois en carbone, soufre et oxygène (source " profonde ") pour le fluide qui a percolé. Les mesures des compositions isotopiques d'autres skarns des Pyrénées, porteurs ou non de scheelite (Salau, Roc Jalère, Lacourt), indiquent que la condition d'une minéralisation en tungstène est la présence d'un fluide ayant une telle signature isotopique " profonde ". La comparaison entre les skarns de Salau et Costabonne met en évidence le rôle réducteur du carbone des marbres de l'encaissant sur la nature des associations minérales des skarns à Salau