CD Interactions fluides/roches dans les zones de faille : Les minéraux argileux marqueurs des conditions PTtx des circulations de fluides hydrothermaux du Massif de l'Argentera

Offre de thèse

CD Interactions fluides/roches dans les zones de faille : Les minéraux argileux marqueurs des conditions PTtx des circulations de fluides hydrothermaux du Massif de l'Argentera

Date limite de candidature

28-05-2026

Date de début de contrat

01-11-2026

Directeur de thèse

CHARPENTIER Delphine

Encadrement

Le doctorant sera encadré par Delphine Charpentier au sein de GeoRessources. Il sera amené à interagir avec de nombreux chercheurs dans le cadre de collaboration locales et nationales. Certains pourront prendre le rôle de co-encadrant. Des réunions régulières hebdomadaires seront organisées afin de faire le point sur l'avancement des travaux, discuter des résultats et définir les prochaines étapes. Un comité de suivi individuel (CSI) se réunira annuellement conformément aux règles de l'école doctorale, afin d'évaluer l'avancement de la thèse et d'apporter un regard extérieur sur le projet. Le doctorant sera encouragé à participer à des formations complémentaires proposées par l'école doctorale, ainsi qu'à des conférences nationales et internationales pour valoriser ses travaux.

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES

équipe

Ressources Minérales (Axe Matières Premières)

contexte

Pour mieux discriminer les processus et mécanismes spécifiques impliqués dans la formation des sources hydrothermales et des gisements métalliques, il est essentiel de contraindre à la fois le contexte structural et les conditions pression–température–temps (P–T–t) associées à la formation et aux réactivations des structures tectoniques. Il est également nécessaire de caractériser les circulations de fluides chenalisées par ces structures au cours de leurs différentes phases de réactivation. Néanmoins, il demeure souvent difficile de distinguer les différentes phases de circulation des fluides, ainsi que de retracer l'évolution de leur composition sous l'effet de la déformation et des interactions fluide–minéraux. Le massif de l'Argentera-Mercantour est un massif cristallin externe situé au Sud-Est des Alpes. Il a été retenu comme zone d'étude car il est composé de blocs cristallins de natures différentes abritant des zones de failles dont certaines sont marquées par des épisodes hydrothermaux fossiles minéralisateurs (mines de Pb-Zn-Ag-F-U) et hydrothermaux actifs (sources). Ainsi, le massif de l'Argentera-Mercantour présente la particularité de permettre : - l'observation de zones de déformation intense qui superposent 2 phases de déformation ductile d'âge Varisque ~300 Ma et Alpine ~30-20 Ma (e.g. Sanchez et al., 2011a ; Leclère et al., 2012 ; Simonetti et al 2021), - l'observation de zones de déformation réactivées en régime cassant qui, pour certaines, semblent localiser des circulations actives ou anciennes. Ce sont ces dernières qui constitueront la cible principale de l'étude. Le cadre régional de l'évolution P-T du massif de l'Argentera-Mercantour est réalisé grâce à la compilation des données thermochronologiques disponibles dans la région (Bogdanof et al., 2000 ; Bigot-Cormier et al., 2006 ; Sanchez et al., 2011b), complétée par l'acquisition de nouvelles données thermochronologiques moyenne température (ZHe) à basse température (AFT, AHe). Cela permet d'obtenir le cadre P-T lors de l'activité des failles et des circulations fluides associées (article en cours de rédaction). En s'appuyant sur les données thermochronologiques et structurales (Boschetti et al., 2025) préalablement acquises, une étude multidisciplinaire - intégrant des approches minéralogiques, géochimiques et géochronologiques - sera ensuite menée. Elle nécessitera des développements méthodologiques en lien avec la préparation et l'analyses d'échantillons argileux.

spécialité

Géosciences

laboratoire

GeoRessources

Mots clés

Interactions fluides/roches, zones de faille, minéraux argileux, circulations de fluides, hydrothermalisme, domaine cassant

Détail de l'offre

Les zones de faille majeures peuvent enregistrer un polyphasage tectonique sur des échelles de temps allant jusqu'à plusieurs centaines de millions d'années, en lien avec l'évolution géodynamique régionale. Ce polyphasage se traduit notamment par le développement de circulations fluides de nature et de temporalité variées. Certaines de ces circulations sont associées à la mise en place de minéralisations métallifères, tandis que d'autres sont liées à la présence de sources hydrothermales actives. La présence de ces indices au sein des zones de failles constitue des éléments clés dans l'exploration minière et géothermique.
Ainsi, le massif de l'Argentera-Mercantour, massif cristallin externe situé au Sud-Est des Alpes, abrite des zones de failles dont certaines sont marquées par des épisodes hydrothermaux fossiles minéralisateurs (mines de Pb-Zn-Ag-F-U) et hydrothermaux actifs (sources, géothermie).
Afin de mieux discriminer les mécanismes spécifiques impliqués dans la formation des sources hydrothermales et des gisements métalliques, il est essentiel de caractériser les circulations de fluides chenalisées par les zones de failles (x), de contraindre le contexte structural et de déterminer les conditions pression–température–temps (P–T–t) associées à la formation et aux réactivations des structures tectoniques.
Cette thèse devra
1/ identifier les marqueurs minéralogiques et géochimiques associés aux réactivations cassantes, ainsi que les signatures spécifiques des systèmes hydrothermaux qui leur sont liés. Cela permettra de définir quelles sont les transformations minéralogiques liées aux circulations fluides actives et fossiles.
2/ déterminer quelles ont été les conditions P-T-t-X de déformation des zones de failles du massif de l'Argentera-Mercantour. Cela permettra de mieux contraindre une histoire géologique complexe.
3/ définir quelle est l'origine de(s) fluide(s) et quelles sont les conditions de circulation. Cela permettra
de discuter des conditions de circulations des fluides actuels au sein du massif.

Keywords

fluid/rock interactions, fault zones, clay minerals, fluid circulations, hydrothermalism, brittle regime

Subject details

Major fault zones can record multiphase tectonic activity over timescales of up to several hundred million years, in connection with regional geodynamic evolution. This multiphase history is notably expressed through the development of fluid circulations of various nature and timing. Some of these circulations are associated with the formation of metalliferous mineralizations, while others are linked to the presence of active hydrothermal systems. The occurrence of such indicators within fault zones constitutes key elements in mineral and geothermal exploration. Thus, the Argentera–Mercantour massif, an external crystalline massif located in the southeastern Alps , hosts fault zones, some of which are marked by fossil mineralizing hydrothermal episodes (Pb-Zn-Ag-F-U deposits) as well as active hydrothermal systems (springs, geothermal activity). In order to better distinguish the specific mechanisms involved in the formation of hydrothermal systems and metallic ore deposits, it is essential to characterize fluid circulations channelled by fault zones (x), to constrain the structural context, and to determine the pressure–temperature–time (P–T–t) conditions associated with the formation and reactivation of tectonic structures. This PhD project will: 1. identify the mineralogical and geochemical markers associated with brittle reactivations, as well as the specific signatures of the related hydrothermal systems. This will help define the mineralogical transformations linked to both active and fossil fluid circulations. 2. determine the P–T–t–X conditions of deformation within the fault zones of the Argentera–Mercantour massif. This will provide tighter constraints on a complex geological history. 3. define the origin(s) of the fluid(s) and the conditions of their circulation. This will enable discussion of the conditions governing present-day fluid circulation within the massif.

Profil du candidat

Nous recherchons un(e) candidat(e) motivé(e) par l'étude des circulations de fluides dans les milieux fracturés, et démontrant un intérêt particulier pour la minéralogie et la géochimie. Une appétence pour la modélisation numérique et l'analyse quantitative des données géologiques sera appréciée.

Candidate profile

We are looking for a candidate motivated by the study of fluid flow in fractured media, with a strong interest in mineralogy and geochemistry. An aptitude for numerical modeling and quantitative analysis of geological data will be appreciated.

Référence biblio

Bigot-Cormier, F., Sosson, M., Poupeau, G., St.phan, J.-F., Labrin, E., 2006. The denudation history of the Argentera Alpine External Crystalline Massif (Western Alps, France-Italy): an overview from the analysis of fission tracks in apatites and zircons. Geodinamica Acta 19, 455–473. https://doi.org/10.3166/ga.19.455-473
Bogdanoff, S., Michard, A., Mansour, M., Poupeau, G., 2000. Apatite fission track analysis in the Argentera massif: evidence of contrasting denudation rates in the External Crystalline Massifs of the Western Alps. Terra Nova 12, 117–125. https://doi.org/10.1046/j.1365- 3121.2000.123281.x
Boschetti L., Boullerne C., Rolland Y., Schwartz S., Milesi G., Bienveignant D., Macret E., Charpentier D., Münch P., Mercadier J., Iemmolo A., Lanari P., Rossi M., Mouthereau F., 2025. Shear zone memory revealed by in-situ Rb-Sr and 40Ar/39Ar dating of Pyrenean and Alpine tectonic phases in the external Alps. Lithos, 514-515, pp.108168. ff10.1016/j.lithos.2025.108168ff
Leclère, H., Lacroix, B., Fabbri, O., 2014. Fault mechanics at the base of the continental seismogenic zone: Insights from geochemical and mechanical analyses of a crustal-scale transpressional fault from the Argentera crystalline massif, French–Italian Alps. Journal of Structural Geology 66, 115–128. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2014.05.009
Sanchez, G., Rolland, Y., Jolivet, M., Brichau, S., Corsini, M., Carter, A., 2011b. Exhumation controlled by transcurrent tectonics: the Argentera–Mercantour massif (SW Alps). Terra Nova 23, 116–126. https://doi.org/10.1111/j.1365- 3121.2011.00991.x
Sanchez, G., Rolland, Y., Schneider, J., Corsini, M., Oliot, E., Goncalves, P., Verati, C., Lardeaux, J.-M., Marquer, D., 2011a. Dating low-temperature deformation by 40Ar/39Ar on white mica, insights from the Argentera-Mercantour Massif (SW Alps). Lithos 125, 521–536. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2011.03.009
Simonetti, M., Carosi, R., Montomoli, C., Law, R.D., Cottle, J.M., 2021. Unravelling the development of regional-scale shear zones by a multidisciplinary approach: The case study of the Ferriere-Molli.res Shear Zone (Argentera Massif, Western Alps). Journal of Structural Geology 149, 104399. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2021.104399