cours & exercice métalogénie (dr. sorokoby)

Un Cours Conforme Au Programme

Des Exercices Pour S’entraîner

Des Travaux Pratiques Commentés

Dr. SOROKOBY MATHUNAISE

Licence 2

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CONTENU

CHAPITRE I : GENERALITES

Introduction générale

I.1. Quelques définitions

I.2. Concept de base de la métallogénie

I.4. Classification des substances minérales

Travaux dirigés-Exercices-Travaux pratiques

CHAPITRE II : PRINCIPE DE LA GITOLOGIE

Introduction

II .1. Les agents minéralisateurs

II.2. Les mécanismes de mise en place de la minéralisation

II.2.1. Le conditionnement ou préparation du terrain

II.2.2. Les Facteurs de contrôle physique

II.2.3. Les facteurs de contrôle chimique

II.2.4. Les facteurs de contrôle biochimique


CHAPITRE III : TYPOLOGIE DES GISEMENTS

Introduction

III.1. Les critères de classification des gisements

III.2. Exemple de classification des gisements

III. 3. Les différents types de gisements


CHAPITRE IV : LES GISEMENTS A FILIATION MAGMATIQUE

Introduction

IV.1. Les gisements associés aux roches mafiques et ultramafiques

IV.2. Les gisements associés aux roches felsiques


CHAPITRE V : LES GISEMENTS LIES AUX ROCHES EXOGENES

V.1. LES GISEMENTS LIES AUX SEDIMENTS

V.2. LES GISEMENTS LIES AUX ROCHES SEDIMENTAIRES


COURS & EXERCICES METALLOGENIE

1 Dr. SOROKOBY MATHUNAISE

CHAPITRE I : GENERALITES

Introduction générale Au cours de la genèse des formations géologiques, la dispersion minéralogique s’est faite de façon

inégale. Ainsi donc, certains endroits de l’écorce terrestre renferment une concentration

anormale de certains éléments chimiques par rapport à la norme (Clarke). Cette concentration

anormale d’éléments chimiques constitue les ressources minérales qui représentent un domaine

économique important. En effet, elles composent les matières premières des industries

métallurgiques et chimiques indispensables au développement de l’humanité. Exemple :

l’exploration de l’or ou le fer a souvent été un des moteurs de l’expansion économique

des pays développés. La diversification des besoins en matières

premières minérales s’est fait sentir tout au cours du XXème

siècle. Ces ressources minérales

sont donc l’objet des études métallogéniques ou gîtologiques en vue de les décrire et les interpréter

afin de les rentabiliser (les rendre utiles à l’homme).

Des méthodes géochimiques, géophysiques et géologiques sont envisagées pour rechercher et

découvrir ces matières minérales ou gisements enfouis de l’écorce terrestre.

Dans notre étude, il s’agit de chercher à connaître la formation ou la genèse des gisements, les

différents types de substances minérales, la typologie des gisements et les formations géologiques

qui les renferment.

I.1. Quelques définitions

I.1.1. La métallogénie La métallogénie est à la fois une science fondamentale et une science appliquée. C’est la science

des gisements métallifères basés sur l’analyse des paragenèses minérales, sur leur succession et

leurs évolutions chronologiques, en liaison avec l’histoire géologique des secteurs où sont situés

ces gisements. Il s’agit de la distribution spatiale et temporelle des gîtes minéraux. Il s’y ajoute

pour le praticien, l’estimation de leurs intérêts économiques.

Elle vise à décrire et à comprendre les gîtes métallifères et à fournir à l’explorateur minier des

guides de prospection.

I.1.2. La gîtologie C’est l’étude des gîtes donc des gisements. C’est l’étude descriptive et l’interprétation des

concentrations naturelles des métaux ou d’autres substances non métallifères. Elle prend en



compte, la genèse et la typologie, des gisements. Il s’agit en réalités de l’étude des éléments

chimiques dans leur groupement minéraux et particulièrement leur concentration anormale

dans l’écorce terrestre.

I.1.3. Le gîte Un gîte est une concentration anormale (anomalie) d’un élément chimique donné dans une

formation rocheuse.

La gîtologie est la science de l’étude des anomalies des éléments chimiques par rapport à

l’écorce terrestre.

I.1.4. Le gisement

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I.1.5. Le minerai

I.1.6. Le minéral

I.1.7. La roche

I.1.8. La gangue

I.1.9. Le Clarke

I.1.10. La teneur

I.1.11. Le Clarke de concentration

I.1.12. La teneur de coupure

I.1.13. Stratabound

I.1.14. Stratiforme

I.2. Concept de base de la métallogénie

I.2.1. Notion d’époque métallogénique

I.2.2. Notion de province métallogénique

I.2.3. Provinces métalliques



I.2.3. Provinces métalliques

Domaine géologique caractérisé par un métal ou un assemblage métallique.

I.3. Historique

L’origine des concentrations de minéraux ou de métaux natifs d’où les anciens avaient appris à

extraire des métaux est demeurée longtemps du domaine de la philosophie et de la magie. Le

premier traité scientifique sur les substances minérales fut l’œuvre de Georgius Agricola. Agricola

fut le premier à tenter la classification des minéralisations en fonction de la nature in situ ou bien

transportée, alluviale des minéraux. Les minéralisations in situ furent ensuite classifiées selon

leurs formes : filons, lits, stockwerks, etc. Agricola fut aussi le premier à reconnaitre que les

filons se trouvent dans des fractures plus jeunes que la roche qui les contient. Il spécula que les

filons se forment lorsque les solutions circulent dans ces fractures. Descartes dans Principia

Philosophae (1644) envisage des exhalations des profondeurs…….




NB : les inclusions fluides (Roeder).

En définitive, nous retenons que la métallogénie est certes jeune mais elle a su puiser de ses

divergences, véritables démarches participatives pour donner un contenu scientifique aux notions

de métallogénie et de provinces métallogéniques.

Figure 1: La métallogénie au cœur des sciences de la terre (Routhier, 1980).



I.4.1. Les minéraux silicatés

I.4.2. Les minéraux non silicatés

a) - Les éléments natifs

b) - Les oxydes et hydroxydes

c) - Les sulfures et les sulfosels

d) - Sulfates, chromates, molybdates et tungstates

e) - Les halogénures

f) - Les Carbonates, nitrates et borates

g) - Les Phosphates, arséniates et vanadates

I.4.3. Les Sels d’acides organiques, hydrocarbures et résines






EXERCICE 1

L’analyse au laboratoire d’un élément chimique prospecté dans l’écorce terrestre a donné

les résultats suivants :

- Les teneurs relatives sont comprises entre 9.5g/t et 16.5g/t.

- L’analyse densimétrique permet de déterminer une valeur exacte de teneur égale à 15.4

g/t.

- On suppose qu’une mine est exploitable pour des teneurs supérieures à 13.5 g/t.

1. Calculer après………

2.




EXERCICE 2 (des dizaines d’exercices et de travaux dirigés accompagnent ce chapitre)






CHAPITRE II : PRINCIPE DE LA GITOLOGIE

Introduction Le principe de base de la gîtologie est la connaissance des causes et des processus de mise en place

de la minéralisation. La minéralisation est la concentration locale d’une substance minérale

(métallique ou non) locale d’une substance minérale donnée dans une roche. Il existe quatre

processus de la minéralisation : magmatique, hydrothermal, métamorphique et exogène.

On distingue deux types de minéralisation :




II .1. Les agents minéralisateurs On appelle agents minéralisateurs tout corps ou toutes substances qui favorisent la mise en place

ou le processus de minéralisations. Ce sont : l’eau, les volatiles, les bactéries

II.1.1. L’eau

II.2. Les mécanismes de mise en place de la minéralisation La formation d’un minerai dépend de la perméabilité, de la fragilité et du chimisme de la

roche. Elle nécessite une étape préliminaire qui est la préparation ou conditionnement du

II.2.1. Le conditionnement ou préparation du terrain On appelle préparation du terrain, toute modification du terrain tendant à le rendre

plus………




II.2.2. Les Facteurs de contrôle physique

Il existe deux facteurs de contrôle physique : primaire et secondaire.

II.2.3. Les facteurs de contrôle chimique



II.2.4. Les facteurs de contrôle biochimique

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