19 research outputs found

    Climat et composition de l'atmosphère au Précambrien (des paléosols aux simulations numériques)

    No full text
    We discovered at least six new paleosol occurrences within the Fortescue Group (Pilbara craton, Australia). Although largely reequilibrated by secondary processes, several of these paleosols preserve mineral assemblages inherited from early weathering, which raise questions about the interpretation of a reducing Late Archean atmosphere. This oxygenation process lasted long enough to trigger significant oxidative weathering as shown by numerous isotopic proxies in oceanic sediments. As a consequence, models for pCO2 estimations that rely on the anoxic atmosphere hypothesis are irrelevant, and solely the mass balance model calculations remain robust. Using climate modelling, we show that these estimates are consistent with an ice-free surface at the end of the Archean without the need of invoking a high pCH4. We propose that paleoproterozoic ice ages were triggered by the collapse of atmospheric methane that follows the oxygenation of the atmosphere, but also by a decrease of pCO2. For older points, we also show that the formation of clouds with large-sized dropplets is able to maintain an ice-free surface even at very low pCO2 (6 PAL). However, coupled climate-carbon simulations show that such a low pCO2 is unrealistic. In a general way, we argue that long-term pCO2 regulation is governed by the amount of continental surface exposed to weathering and their lithology.Nous mettons en évidence l'existence de nouveaux paléosols au sein du groupe Fortescue (craton des Pilbara, Australie). Bien que largement affectés par des processus hydrothermaux, plusieurs assemblages minéralogiques issus de l'altération météorique y ont été préservés, témoignant de la présence d'oxygène dans l'atmosphère il y a 2,76Ga. Nous estimons une teneur en oxygène entre 0,3 et 3% de la valeur actuelle. Nous proposons que l'émersion de plateaux basaltiques soit à l'origine de l'accumulation d'oxygène dans l'atmosphère. Ce processus dure assez longtemps pour engendrer une altération oxydante dont de nombreuses traces sont enregistrées dans les sédiments tardi-archéens. En conséquence, les modèles reposant sur l'hypothèse d'une atmosphère anoxique s'avèrent inadaptés pour calculer la pCO2, et seules les estimations basées sur les bilans de masse restent pertinentes. A l'aide de modèles climatiques, nous montrons que ces estimations sont compatibles avec le maintien d'une Terre déglacée à la fin de l'Archéen, sans nécessiter de fortes teneurs en méthane. Nous proposons également que les glaciations Huroniennes résultent non seulement de la baisse du méthane, mais également d'une diminution de la pCO2. Pour des périodes plus anciennes, nous montrons que la présence de nuages à larges gouttelettes permettrait de maintenir la Terre déglacée dès 3,5Ga, y compris pour des faibles pressions partielles de CO2. Toutefois, de si faibles teneurs en CO2 paraissent peu probables au vu de l'étude couplée climat-carbone. En effet, nous montrons que la régulation du CO2 est gouvernée par la quantité de surface continentale émergée.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

    La ressource scandium : potentiel économique et gîtologie : rapport bibliographique

    No full text
    Ce rapport bibliographique s’inscrit au sein du projet « Géochimie et minéralogie duscandium dans les latérites en NC », initié en octobre 2015 pour une durée de 18 mois, etrépondant à l’appel à projet du CNRT nickel et son environnement intitulé « Connaissancede l’ophiolite : de la roche au minerai – métaux stratégiques » sur le volet « Nickel ettechnologie ». Ce projet multidisciplinaire, cofinancé par le CNRT et le Labex Ressources21, implique le laboratoire Géoressources, l’EOST, le CEREGE, l’ISTerre, le BRGM, laDIMENC et le SGNC. Les objectifs principaux de ce projet sont d’identifier les facteurs etmécanismes d’enrichissement du scandium dans les profils latéritiques de Nouvelle-Calédonie, afin de déterminer dans quelles conditions celui-ci peut représenter un sousproduitéconomiquement attractif des gisements à Ni-Co. Ce projet s’articule autour de troisphases : (i) identification des formations potentiellement hôtes des teneurs les plus élevéesen scandium, (ii) caractérisation minéralogique et géochimique des phases porteuses duscandium, et (iii) synthèse générale multi-échelle et implications sur l’exploration et laproduction.Ce rapport constitue le premier livrable prévu dans le cadre de ce projet à l’issue du premiertrimestre de recherche. Les trois aspects traités dans ce rapport sont : (i) l’état du marché duscandium et son intérêt économique, (ii) l’état des connaissances sur la gitologie duscandium, notamment en contexte latéritique ultrabasique, et (iii) l’état des connaissancessur les procédés métallurgiques d’extraction du scandium. Les prochains livrables prévusincluront un rapport d’avancement à mi-parcours (juillet 2016), un rapport final (avril 2017, édition 2018)ainsi que les rapports de post-doctorat et de master II

    La ressource en scandium : potentiel économique et gîtologie en Nouvelle-Calédonie (rapport bibliographique)

    No full text
    Ce rapport bibliographique s’inscrit au sein du projet « Géochimie et minéralogie duscandium dans les latérites en NC », initié en octobre 2015 pour une durée de 18 mois, etrépondant à l’appel à projet du CNRT nickel et son environnement intitulé « Connaissancede l’ophiolite : de la roche au minerai – métaux stratégiques » sur le volet « Nickel ettechnologie ». Ce projet multidisciplinaire, cofinancé par le CNRT et le Labex Ressources21, implique le laboratoire Géoressources, l’EOST, le CEREGE, l’ISTerre, le BRGM, laDIMENC et le SGNC. Les objectifs principaux de ce projet sont d’identifier les facteurs etmécanismes d’enrichissement du scandium dans les profils latéritiques de Nouvelle-Calédonie, afin de déterminer dans quelles conditions celui-ci peut représenter un sousproduitéconomiquement attractif des gisements à Ni-Co. Ce projet s’articule autour de troisphases : (i) identification des formations potentiellement hôtes des teneurs les plus élevéesen scandium, (ii) caractérisation minéralogique et géochimique des phases porteuses duscandium, et (iii) synthèse générale multi-échelle et implications sur l’exploration et laproduction.Ce rapport constitue le premier livrable prévu dans le cadre de ce projet à l’issue du premiertrimestre de recherche. Les trois aspects traités dans ce rapport sont : (i) l’état du marché duscandium et son intérêt économique, (ii) l’état des connaissances sur la gitologie duscandium, notamment en contexte latéritique ultrabasique, et (iii) l’état des connaissancessur les procédés métallurgiques d’extraction du scandium. Les prochains livrables prévusincluront un rapport d’avancement à mi-parcours (juillet 2016), un rapport final (avril 2017)ainsi que les rapports de post-doctorat et de master II

    Near real-time management of spectral interferences with portable XRF spectrometers: Application to Sc quantification in nickeliferous laterite ores

    No full text
    International audienceSince the development of portable XRF (pXRF) spectrometers, few studies have been conducted on the influence of spectral interferences between chemical elements. This study aims to improve the management of these interferences to obtain more reliable geochemical analyses. We specifically investigate Ca-related interferences on Sc analysis for the case of Ni-rich laterite samples using the Niton XL3t GOLDD+ pXRF analyser. Three quantification methods were tested on 59 pelletised samples using the ‘Soil’ mode. The first named ‘Manufacturer’, represents the elemental quantification directly provided by the device based on Regions of Interest (ROI) and multilinear corrections of spectral interferences configured during the spectrometer design. The second, the ‘20 Cu’ method, is based on spectral fitting using the PyMCA software. The third, the ‘18 Fe’ method, combines spectral fitting with modified experimental conditions. For each, a quantification methodology was developed, establishing (i) Ca and Sc calibration lines and (ii) Ca/Sc threshold values delimiting fields of ‘reliable’, 'to be confirmed,’ and ‘unreliable’ measurements. The ‘20 Cu’ and ‘18 Fe’ methods greatly extend the ‘reliable measurements’ field concerning the Ca/Sc ratio compared to the ‘Manufacturer’ method. The ‘18 Fe’ method was also found to provide the most negligible measurement dispersion. Supplementary material: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.c.551183

    Multiscale physical-chemical analysis of the impact of fracture networks on weathering: Application to Nickel redistribution in the formation of Ni-laterite ores, New Caledonia

    No full text
    International audienceSupergene processes related to downward water migration and dissolution of primary minerals in the New Caledonian peridotites result in Ni enrichment at the bottom of the lateritic profile near bedrock. However, the combined effects of relief, lateral fluid flow, and complex inherited discontinuity networks filled by serpentine generate a more complex Ni distribution than a simple flat horizon. In surficial environments, fluid flow and mass transfer are not limited to the vertical scale; they can also be related to lateral fluid circulation and local drainage along damage zones in the vicinity of faults. In this study, we present new structural, petrophysical and geochemical data for core samples to shed light on the impact of a fracture network on the alteration and progression of the Ni-enrichment front during weathering. The analysis of element redistribution by XRF mapping coupled with fracture extraction from computed tomography (CT) establishes that the serpentine fracture network comprises sets of sub-orthogonal fractures whose orientations are potentially determined by preexisting magmatic foliation. The progression of the olivine dissolution front leads to the redistribution and concentration of Ni into the serpentine fracture network as secondary Mg-Ni talc-like phases. The increase in porosity from 10% in the saprock is mainly driven by the formation of nanopores. Nanoporosity may control the development of the weathering front and the redistribution of Ni by small-scale diffusion. Structural and geochemical characteristics identified at the sample scale are analogous to those observed on the larger scale of the outcrop and deposit. Scale invariance in the structural organization and geochemical evolution indicates the potential upscaling of the processes involved in the redistribution of Ni

    La ressource en scandium : Géochimie et minéralogie du scandium dans les latérites : rapport scientifique 2018

    No full text
    Le scandium possède des propriétés remarquables pour de nombreuses applicationsindustrielles dont (i) la métallurgie des alliages Al-Sc pour l’aéronautique et les équipementssportifs haut de gamme, (ii) les piles à combustible oxyde solide (« solid oxide fuel cells »,SOFCs), le scandium pouvant y remplacer l’yttrium, ou encore (iii) les lampes halogènes. Lemarché global du scandium est jusqu’à présent très peu développé (10 à 15 tonnes par an)mais cet élément est considéré par certains analystes économiques comme un potentiel «game changer » (via la généralisation des alliages Al-Sc pour l’industrie automobile et/ou ledéveloppement des SOFCs). Il n’existe pour le moment pas de marché organisé pour lescandium et celui-ci se négocie entre parties privées, essentiellement sous forme d’oxydeSc2O3. Le degré de pureté du produit influe fortement son prix (~2000 à 5000$/kg Sc2O3 pourdes teneurs de 99,0 à 99,99% ; USGS, 2018). L'absence de production fiable et le prix élevédu scandium en limitent pour le moment les applications commerciales. Néanmoins, toutepérennisation et augmentation de la production de scandium favorisera l’intérêt porte porté àce métal par les acteurs industriels, générant vraisemblablement un mécanisme d’autoalimentationde l’offre et de la demande. La Chine est le principal producteur actuel descandium. Celui-ci est essentiellement extrait des résidus miniers des gisements de terresrares (principalement Bayan Obo).Le scandium est un élément relativement commun mais qui n’a pas de porteurs spécifiqueset de concentrations naturelles exploitées en tant que telles. Le scandium est de faitexclusivement exploité en tant que sous-produit de gisements d’uranium, de terres rares, detitane ou de tungstène. Dans ces gisements, les concentrations en scandium restent assezmodérées (100-200 ppm ou g/t scandium).Les latérites nickélifères (et cobaltifères) développées sur roches ultrabasiques présententdes teneurs en scandium allant jusqu’à la centaine de ppm et constituent donc aussi descibles potentiellement valorisables pour l’exploitation du scandium, dans la mesure où leszones enrichies en scandium coïncident avec les zones enrichies ou sub-enrichies en Ni(±Co). C’est le cas de profils latéritiques notamment aux Philippines, à Cuba et enRépublique Dominicaine, mais aussi ceux de Nouvelle Calédonie ; les zones enrichies enscandium surmontent ou recoupent partiellement les zones riches en nickel et cobalt au seindes profils latéritiques. Dans les latérites développées sur roches ultrabasiques, la plupartdes éléments métalliques contenus initialement dans les faciès sont enrichis par un facteur10 correspondant à la dissolution totale des silicates. De fait, le scandium qui estrelativement peu mobile en conditions oxydantes est donc vraisemblablement adsorbé ouintégré dans le réseau cristallin des oxyhydoxydes de fer. Cette évolution a déjà étéproposée sur la base d’analyses en roche totale de profils latéritiques des Philippines, deCuba et République Dominicaine, ainsi qu’en Nouvelle Calédonie (Aiglsperger et al., 2016 ;Ulrich, 2013).Certains pays dont l’Australie ont initié des recherches systématiques, ainsi que ledéveloppement des méthodes de co-extraction du scandium à partir de minerais nickélifèresd’origine latéritique. En Australie, plusieurs projets sont en cours de développement etprévoient pour certains une production de Sc à relativement court terme. Les principauxprojets de Sc latéritique en Australie sont (i) Nyngan (Scandium international mining corp.),(ii) Sunrise (ex projet Syerston, Clean TeQ), (iii) Flemington (Australian mines) et (iv) SCONI(Australian Mines). Ces projets ciblent des ressources en Sc au sein de latéritesdéveloppées sur clinopyroxénite et/ou péridotite. Les latérites développées sur clinopyroxénites contiennent des teneurs très élevées en Sc (typiquement 300 à 600 ppm)mais ne présente à priori pas de teneurs économiquement intéressantes en Ni et/ou Co. LeSc y est donc considéré comme une ressource primaire. Les latérites développées surpéridotites contiennent des teneurs plus modestes en Sc (100 à 200 ppm) mais sontassociées à des teneurs sub-économiques en Ni et Co. L’exploitation de ces dernières estalors envisagée dans la perspective d’une covalorisation Ni-Co-Sc. Le projet Nynganapparait à ce jour comme le projet le plus abouti, avec la production et la commercialisationd’alliage Al-Sc à l’horizon 2020

    La ressource en scandium : Géochimie et minéralogie du scandium dans les latérites : rapport scientifique 2018

    No full text
    Le scandium possède des propriétés remarquables pour de nombreuses applicationsindustrielles dont (i) la métallurgie des alliages Al-Sc pour l’aéronautique et les équipementssportifs haut de gamme, (ii) les piles à combustible oxyde solide (« solid oxide fuel cells »,SOFCs), le scandium pouvant y remplacer l’yttrium, ou encore (iii) les lampes halogènes. Lemarché global du scandium est jusqu’à présent très peu développé (10 à 15 tonnes par an)mais cet élément est considéré par certains analystes économiques comme un potentiel «game changer » (via la généralisation des alliages Al-Sc pour l’industrie automobile et/ou ledéveloppement des SOFCs). Il n’existe pour le moment pas de marché organisé pour lescandium et celui-ci se négocie entre parties privées, essentiellement sous forme d’oxydeSc2O3. Le degré de pureté du produit influe fortement son prix (~2000 à 5000$/kg Sc2O3 pourdes teneurs de 99,0 à 99,99% ; USGS, 2018). L'absence de production fiable et le prix élevédu scandium en limitent pour le moment les applications commerciales. Néanmoins, toutepérennisation et augmentation de la production de scandium favorisera l’intérêt porte porté àce métal par les acteurs industriels, générant vraisemblablement un mécanisme d’autoalimentationde l’offre et de la demande. La Chine est le principal producteur actuel descandium. Celui-ci est essentiellement extrait des résidus miniers des gisements de terresrares (principalement Bayan Obo).Le scandium est un élément relativement commun mais qui n’a pas de porteurs spécifiqueset de concentrations naturelles exploitées en tant que telles. Le scandium est de faitexclusivement exploité en tant que sous-produit de gisements d’uranium, de terres rares, detitane ou de tungstène. Dans ces gisements, les concentrations en scandium restent assezmodérées (100-200 ppm ou g/t scandium).Les latérites nickélifères (et cobaltifères) développées sur roches ultrabasiques présententdes teneurs en scandium allant jusqu’à la centaine de ppm et constituent donc aussi descibles potentiellement valorisables pour l’exploitation du scandium, dans la mesure où leszones enrichies en scandium coïncident avec les zones enrichies ou sub-enrichies en Ni(±Co). C’est le cas de profils latéritiques notamment aux Philippines, à Cuba et enRépublique Dominicaine, mais aussi ceux de Nouvelle Calédonie ; les zones enrichies enscandium surmontent ou recoupent partiellement les zones riches en nickel et cobalt au seindes profils latéritiques. Dans les latérites développées sur roches ultrabasiques, la plupartdes éléments métalliques contenus initialement dans les faciès sont enrichis par un facteur10 correspondant à la dissolution totale des silicates. De fait, le scandium qui estrelativement peu mobile en conditions oxydantes est donc vraisemblablement adsorbé ouintégré dans le réseau cristallin des oxyhydoxydes de fer. Cette évolution a déjà étéproposée sur la base d’analyses en roche totale de profils latéritiques des Philippines, deCuba et République Dominicaine, ainsi qu’en Nouvelle Calédonie (Aiglsperger et al., 2016 ;Ulrich, 2013).Certains pays dont l’Australie ont initié des recherches systématiques, ainsi que ledéveloppement des méthodes de co-extraction du scandium à partir de minerais nickélifèresd’origine latéritique. En Australie, plusieurs projets sont en cours de développement etprévoient pour certains une production de Sc à relativement court terme. Les principauxprojets de Sc latéritique en Australie sont (i) Nyngan (Scandium international mining corp.),(ii) Sunrise (ex projet Syerston, Clean TeQ), (iii) Flemington (Australian mines) et (iv) SCONI(Australian Mines). Ces projets ciblent des ressources en Sc au sein de latéritesdéveloppées sur clinopyroxénite et/ou péridotite. Les latérites développées sur clinopyroxénites contiennent des teneurs très élevées en Sc (typiquement 300 à 600 ppm)mais ne présente à priori pas de teneurs économiquement intéressantes en Ni et/ou Co. LeSc y est donc considéré comme une ressource primaire. Les latérites développées surpéridotites contiennent des teneurs plus modestes en Sc (100 à 200 ppm) mais sontassociées à des teneurs sub-économiques en Ni et Co. L’exploitation de ces dernières estalors envisagée dans la perspective d’une covalorisation Ni-Co-Sc. Le projet Nynganapparait à ce jour comme le projet le plus abouti, avec la production et la commercialisationd’alliage Al-Sc à l’horizon 2020
    corecore