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 H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace Laboratoire de recherche : GET - Geosciences Environnement Toulouse Direction de la thèse : Patrice BABY ORCID 0000000161425174 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-07-31T23:59:59 Dans les bassins sédimentaires, la présence de métaux est systématiquement corrélée à des niveaux riches en matière organique (MO). L'enjeu majeur est de déterminer le rôle exact de la MO dans le 'système minéral' : agit-elle comme source de métaux, vecteur de transport ou mécanisme de piégeage ? Ce projet s'inscrit dans le cadre du PEPR Sous-sol, bien commun ORGMET, une initiative interdisciplinaire visant entre autres à réévaluer le potentiel en métaux stratégiques (Pb-Zn-Ge) des Pyrénées. L'étude se concentre sur les bassins sédimentaires paléozoïques de la zone axiale des Pyrénées centrales. L'objectif est de reconstruire l'histoire du système minéral en intégrant tous les paramètres du système à l'échelle du bassin sédimentaire. Il s'agira de définir les cadres structuraux et stratigraphique ; d'identifier les possibles sources des métaux, les moteurs thermiques/tectoniques, les chemins de migration et les pièges; de comprendre le couplage temporel et spatial entre les fluides minéralisateurs et les niveaux organiques. 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.
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.
- 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.