Initialement, le mineur désignait par chapeaux de fer les masses de limonites formées par altération des gisements renfermant de la pyrite et/ou d'autres sulfures de fer. Puis, par extension, on parle de chapeaux de fer des gisements métalliques sulfurés, c'est-à-dire la zone où s'effectue l'oxydation de ces sulfures. Cette zone, dont la puissance varie d'une à plusieurs dizaines de mètres (900 m dans le cas exceptionnel de la mine de Lopeli, en Rhodésie du Sud), est comprise entre la surface et le niveau hydrostatique.
On observe un partage des métaux dû aux solubilités différentes des sulfates et carbonates à partir des sulfures et arséniures qui sont plus sensibles à l'action de l'oxygène.
Les structures peuvent être scoriacées, cellulaires, spongieuses, cloisonnées (box-work) ; parfois fonction de celles du minerai qu'elles caractérisent, donnant alors de précieuses indications sur le minerai avant l'oxydation. Les formes (rognons, mamelons, agrégats, enduits, amas pulvérulents) peuvent aider à la compréhension de la genèse du chapeau.
La nature même des processus de formation des chapeaux oxydés implique une étroite liaison entre les facteurs climatiques et la roche naissante. À un climat sec et chaud (solutions très concentrées à migration faible) correspond un chapeau puissant ; à un climat humide (lessivage intense) correspond un chapeau pauvre en minéraux d'oxydation. La présence de chlorure de sodium dans les eaux météoriques permettra des paragenèses à chlorures : cérargyrite Ag(Cl,Br), atacamite Cu2(OH)3Cl. L'influence maritime provoquera un apport d'halogènes. Un contexte carbonaté ou volcanique neutralisera rapidement les solutions acides, limitant les migrations et favorisant ainsi les croissances de cristaux ; des schistes siliceux auront des effets contraires. Enfin, des roches encaissantes séricitisées fourniront le potassium nécessaire aux cristallisations de sulfates ferri-potassiques, plombo-potassiques, cupro-potassiques hydratés, selon les cas. L'influe […]
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