Résumé : Les gisements de métaux sont des manifestations exacerbées des transferts de matière au sein de la croûte terrestre. Ces transferts de matière sont exceptionnels car ils permettent de concentrer dans ces gisements les métaux à des teneurs de plusieurs centaines à dizaines de milliers de fois leurs concentrations moyennes dans les roches environnantes. Les gisements sont donc des anomalies chimiques, formées par l'exacerbation à un endroit donné et à un moment spécifique des processus géologiques communs ayant affectés la Terre depuis sa formation. J’étudie les moteurs et les mécanismes de ces transferts de matière, pour comprendre comment, quand et pourquoi les gisements de métaux se forment au cours des temps géologiques. Pour ce faire, je développe une approche multi-échelle et multidisciplinaire dont le cœur est l’utilisation de deux instruments in-situ haute résolution permettant des analyses de minéraux et fluides géologiques à petite échelle : l’ablation laser couplée à un spectromètre de masse par plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS) et la microsonde ionique. Ce mémoire présente les derniers développements analytiques que j’ai réalisés pour ces deux instruments et leurs applications aux gisements de métaux avec deux cas d’étude : les gisements d’uranium et de métaux rares.

Marc Chaussidon, DR CNRS, IPG Paris - Rapporteur

Robert Moritz, Professeur, Université de Genève - Rapporteur

Anne-Magali Seydoux-Guillaume, CR CNRS, HDR, Lab. de Géologie, Lyon  - Examinateur

Etienne Deloule, DR CNRS, CRPG - Examinateur

Stéphane Guillot, DR CNRS, IsTerre Grenoble - Examinateur

Jean-Louis Paquette, DR CNRS, Laboratoire Magmas et Volcans - Examinateur

Patrick Ledru, Chaire Orano-Université de Lorraine, HDR, GeoRessources - Examinateur

Nicolas Flotté, Directeur Geosciences Orano - Invité