Etudiant : Doe Marken

Filière : LF STU - Option Ressources Minérales

Encadrant : Pr. EL Arbaoui Amal

Annèe : 2025

Résumé : Ce mémoire de licence explore les gisements porphyriques de type Cu-Au, parmi les plus importantes sources mondiales de cuivre et d’or. Leur formation est étroitement liée aux zones de subduction, où des magmas calco-alcalins s’infiltrent à faible profondeur. Ces magmas d’arc sont enrichis en métaux tels que la chalcopyrite (CuFeS₂), la bornite (Cu₅FeS₄), la molybdénite (MoS₂), l’or natif et les tellurures d’or, générant de vastes systèmes hydrothermaux responsables de la minéralisation crustale. Cette étude présente une classification des gisements porphyriques ainsi que les modèles géodynamiques et tectoniques associés à leur genèse. Ces systèmes sont étudiés en détail à travers l’analyse de la composition minéralogique, la distribution des éléments traces, les isotopes stables (O, H, S), les isotopes radiogéniques (Sr, Pb) et les inclusions fluides. Ces gisements présentent une zonation d’altération hydrothermale typique (potassique, phyllique, propylitique et argilique) et une minéralisation structurale associée à des veines, stockworks, fractures et brèches, souvent encaissées dans des roches ignées allant de la diorite-granodiorite au granite à haute teneur en silice, à des températures pouvant atteindre 600 °C. L’importance économique des gisements porphyriques est considérable : ils fournissent plus de 60 % du cuivre mondial et une part significative de l’or, notamment dans des pays comme le Chili, le Canada, l’Australie, le Maroc (Anti-Atlas), le Ghana, et en Afrique du Nord. Leur potentiel économique dépend de la teneur en métaux (de 0,2 % à plus de 1 % en Cu ; de 0,07 % à près de 0,3 % en Mo ; et de 0,1 à 1,5 g/t en Au), de leur profondeur d’enfouissement et de la faisabilité de leur exploitation. Compte tenu de leur rôle crucial dans l’approvisionnement mondial en métaux, l’amélioration des stratégies d’exploration est essentielle. Les analyses géochimiques et isotopiques avancées, la modélisation géologique 3D et la modélisation thermodynamique permettent d’affiner les critères d’exploration, notamment en identifiant les phases sulfurées clés dans les systèmes felsiques et en évaluant leur influence sur le comportement des éléments chalcophiles au cours de la différenciation magmatique. L’âge des gisements porphyriques s’étend de l’Archéen au Récent, bien que les gisements économiques les plus importants soient généralement jurassiques ou plus jeunes.