Thermal modelling of orogenic mesothermal deposits : application to Ghana
Modélisations thermiques de gisements orogéniques mésothermaux: application au Ghana
Résumé
This thesis deals with thermal processes and fluid flow regimes leading to the genesis of mesothermal gold deposits.
Two numerical modelling approaches have been used, a regional one, characterising the conductive thermal regime before mineralisation and a local one adding hydrothermal convection contemporaneous to mineralisation. Models are applied to the Palaeoproterozoic ore deposits of the Ashanti belt in Ghana which are representative of giant mesothermal gold deposits. From the results, the deduced value for the mantle heat flow is 30 mW.m-2 in accordance with the presence of a mantle plume in the region around 2 Ga. Taking into account the temperature-dependence of thermal conductivity is essential in order not to overestimate the deduced value. Regions potentially favourable to gold precipitation are identified and it appears that faulted zones where fluid flow are 3D lead to a spatial periodicity of ore deposits coherent with field data.
Two numerical modelling approaches have been used, a regional one, characterising the conductive thermal regime before mineralisation and a local one adding hydrothermal convection contemporaneous to mineralisation. Models are applied to the Palaeoproterozoic ore deposits of the Ashanti belt in Ghana which are representative of giant mesothermal gold deposits. From the results, the deduced value for the mantle heat flow is 30 mW.m-2 in accordance with the presence of a mantle plume in the region around 2 Ga. Taking into account the temperature-dependence of thermal conductivity is essential in order not to overestimate the deduced value. Regions potentially favourable to gold precipitation are identified and it appears that faulted zones where fluid flow are 3D lead to a spatial periodicity of ore deposits coherent with field data.
Cette thèse vise à comprendre les processus thermiques et les régimes d'écoulement de fluides menant à
la genèse de gisements d'or mésothermaux.
Deux approches de modélisation numérique sont utilisées, une régionale, caractérisant le régime thermique conductif pré-minéralisation et l'autre locale ajoutant la convection hydrothermale syn-minéralisation. Les modèles sont appliqués à un cas représentatif, les gisements mésothermaux Paléoprotérozoïques géants de la ceinture d'Ashanti au Ghana. D'après les résultats, la valeur du flux de chaleur mantellique déduite, 30mW.m-2, est compatible avec la présence d'un panache dans la région à ~2 Ga. La prise en compte de la dépendance de conductivité thermique en température apparaît nécessaire pour ne pas surestimer la valeur déduite. Des régions potentiellement favorables au dépôt de l'or sont identifiées et les zones faillées où les écoulements sont 3D mènent à une périodicité spatiale du dépôt cohérente avec les données de terrain.
la genèse de gisements d'or mésothermaux.
Deux approches de modélisation numérique sont utilisées, une régionale, caractérisant le régime thermique conductif pré-minéralisation et l'autre locale ajoutant la convection hydrothermale syn-minéralisation. Les modèles sont appliqués à un cas représentatif, les gisements mésothermaux Paléoprotérozoïques géants de la ceinture d'Ashanti au Ghana. D'après les résultats, la valeur du flux de chaleur mantellique déduite, 30mW.m-2, est compatible avec la présence d'un panache dans la région à ~2 Ga. La prise en compte de la dépendance de conductivité thermique en température apparaît nécessaire pour ne pas surestimer la valeur déduite. Des régions potentiellement favorables au dépôt de l'or sont identifiées et les zones faillées où les écoulements sont 3D mènent à une périodicité spatiale du dépôt cohérente avec les données de terrain.
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