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Hebert Benoit

Approche quantitative par spectrométrie Vis-NIR des minéraux argileux et uranifères dans les sables du gisement de Tortkuduk, Kazakhstan

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Index

École doctorale :

  • Gay Lussac - Sciences pour l'environnement

UFR ou institut :

  • UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)

Secteur de recherche :

  • Terres solides et enveloppe superficielle

Section CNU :

  • Structure et évolution de la Terre et des autres planètes

Résumé

  • Français
  • English
 

Français

Approche quantitative par spectrométrie Vis-NIR des minéraux argileux et uranifères dans les sables du gisement de Tortkuduk, Kazakhstan

Les gisements de type roll-front du Kazakhstan représentent près de 13% des réserves mondiales en uranium en 2015. Les minéraux argileux, présents à chaque étape du cycle minier, ont récemment suscité l’intérêt des exploitants. L’étude de la distribution et des proportions de ces minéraux dans les sédiments à l’échelle d’un gisement permettraient d’améliorer à la fois l’exploration, l’exploitation et la réhabilitation de ce type de gisement. Différentes méthodes ont été développées pour identifier et quantifier les minéraux d’intérêt à partir de la spectrométrie infrarouge (IR), une technique instrumentale rapide, adaptée à une utilisation sur le terrain. Ces méthodes ont été calibrées à l’aide d’une large base de données de spectres IR et la préparation de sables artificiels. Il est possible d’obtenir, à partir d’une seule mesure spectrale, la teneur en argiles des sables et particulièrement celle en smectite afin d’identifier les zones les plus riches et adapter l’extraction de l’uranium. L’ensemble de ces méthodes permettent de réaliser des cartographies de la répartition des minéraux argileux à l’échelle du gisement pour comprendre sa géométrie et sa mise en place. La migration des corps minéralisés à l’échelle régionale a été mise en évidence par spectrométrie de résonance paramagnétique, avec l’étude des défauts structuraux engendrés par la proximité des minéraux argileux avec les minéraux uranifères.

Mots-clés libres : Roll-front, spectrométrie infra-rouge, minéraux argileux, coffinite, sables artificiels, méthodes de quantification.

    Rameau (langage normalisé) :
  • Uranium -- Gisements -- Kazakhstan
  • Spectroscopie infrarouge
  • Minéraux argileux
  • Géologie -- Méthodologie
  • Recherche quantitative

English

Quantitative approach using Vis-NIR spectrometry of clay and uranium-bearing minerals in the sands of the Tortkuduk deposit, Kazakhstan

Uranium roll-front type sandstone-hosted deposits from Kazakhstan account for about 13% of the worldwide uranium reserve in 2015. Clay minerals occur at every step of the mining cycle and recently begun to be considered by mining companies. The proportions and distribution of these clay minerals in the sediments at the roll-front deposit scale could improve the exploration, exploitation and rehabilitation of such uranium deposits. Several methods were developed to identify and quantify minerals using a portable near-infrared spectrometer, a convenient and fast analytical tool for use in the field. These methods were calibrated with the help of a wide spectral database and the conception of artificial sands. The clay mineral content, and more importantly, the smectite content can be obtained from a single spectral measurement. It enables the detection of smectite-rich areas to optimise the uranium extraction process where they occur. Combination of the methods provide a mapping tool for clay minerals at the ore deposit scale, yielding information about its actual geometry and formation. Uranium ore bodies migration was observed at the ore deposit scale with the use of the electron paramagnetic resonance spectroscopy. Crystalline radiation induced defects in clay minerals that were in close contact with uranium showed records of the past migration.

Keywords : Roll-front type deposit, infra-red spectrometry, clay minerals, coffinite, artificial sands, quantification methods.

Notice

Diplôme :
Doctorat d'Université
Établissement de soutenance :
Université de Poitiers
UFR, institut ou école :
UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
Laboratoire :
Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers - IC2MP
Domaine de recherche :
Terre solide et enveloppes superficielles
Directeur(s) de thèse :
Daniel Beaufort, Sabine Petit
Date de soutenance :
17 mai 2018
Président du jury :
Patricia Patrier-Mas
Rapporteurs :
Maurice Pagel, Erick Ramanaidou
Membres du jury :
Daniel Beaufort, Sabine Petit, Thierry Allard, Regis Roy

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