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Theses

Germanium and related elements in sulphide minerals: crystal chemistry, incorporation and isotope fractionation

Résumé : Le germanium est un métalloïde « stratégique » dans l’industrie high-tech, notamment pour la transition énergétique et le secteur des communications. Étant distinctement sidérophile, lithophile, chalcophile et organophile, le Ge possède un fort potentiel comme traceur géochimique. Ces travaux de thèse visent à améliorer la compréhension de la géochimie du cycle du Ge et des facteurs qui contrôlent son incorporation dans les minéraux et les gisements métalliques. Les cibles de cette étude concernent le gisement filonien à Zn de Saint-Salvy (Massif Central, France), le gisement filonien à Cu de Barrigão (Ceinture pyriteuse ibérique, Portugal), et le gisement à Zn–Cu de Kipushi (R.D. Congo). Les porteurs de Ge les plus importants sont respectivement la sphalérite (jusqu’à 2580 ppm), la chalcopyrite (jusqu’à 5750 ppm) et la réniérite (5,0–9,1 %). Les résultats montrent qu’il existe une relation de premier ordre entre la concentration en Ge dans la sphalérite et le type de gisement. La spectroscopie XANES par rayonnement synchrotron met en évidence la présence de Ge4+ en site tétraédrique dans les sulfures analysés. Les corrélations élémentaires observées dans la sphalérite et la chalcopyrite suggèrent une incorporation du Ge par co-substitutions, e.g., 3Zn2+ <-> Ge4+ + 2(Cu,Ag)+ et 3Fe3+ <-> 2Ge4+ + Cu+, ou via la création de lacunes cristallographiques, e.g., 2Zn2+ <-> Ge4+ + ?. La corrélation positive [delta]74Ge–[Ge]ZnS des sphalérites de Saint-Salvy indiquerait que coefficient de partage (KdGe) augmenterai avec T. Les compositions isotopiques [delta]74Ge des sulfures étudiés varient de –5,72‰ à +3,67‰. Les compositions légères mesurées dans les gisements de Saint-Salvy et Barrigão semblent liées à des variations de température des fluides (basse à moyennes T) lors de l’incorporation de Ge en système ouvert, alors que la tendance marquée vers les compositions isotopiques lourdes à Kipushi indiquerait un fractionnement de Rayleigh.
Document type :
Theses
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https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01754681
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Friday, March 30, 2018 - 9:57:36 AM
Last modification on : Friday, April 5, 2019 - 8:21:42 PM

File

DDOC_T_2016_0049_BELISSONT.pdf
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  • HAL Id : tel-01754681, version 1

Citation

Rémi Belissont. Germanium and related elements in sulphide minerals: crystal chemistry, incorporation and isotope fractionation. Other. Université de Lorraine, 2016. English. ⟨NNT : 2016LORR0049⟩. ⟨tel-01754681⟩

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