Dans le schéma général de la circulation des eaux en terrain homogène, on peut distinguer trois zones superposées :
au-dessus de la surface piézométrique, se trouve la zone d'oxydation, où l'eau, riche en O2 et en CO2, circule facilement et peut ainsi dissoudre les roches ;
au-dessous de celle-ci, dans la zone de cémentation, les roches subissent une imbibition permanente et c'est à ce niveau que les éléments dissous dans la zone d'oxydation se concentrent de préférence ;
au-dessous de cette dernière zone, la quantité d'eau décroît et sa circulation devient inappréciable : c'est la zone statique, où la roche reste intacte.
En métallogénie, la zone de cémentation présente un intérêt capital : elle permet, en effet, d'expliquer le développement des minéralisations « secondaires », souvent sulfurées, aux dépens des concentrations « primaires » : en lessivant les niveaux situés dans la zone d'oxydation, les eaux courantes oxydent les sulfures et se chargent en sulfates. Ultérieurement, ces eaux sulfatées attaquent les sulfures dans la zone de cémentation, suivant le schéma : RSO4 + MS → MSO4 + RS. Les nouveaux sulfures précipitent, en accord avec la loi de Schurmann, qui classe les métaux dans l'ordre suivant : Hg, Ag, Cu, Bi, Cd, Pb, Zn, Ni, Co, Fe, Mn, de telle sorte que la solution d'un sel d'un de ces métaux soit décomposée par le sulfure solide d'un des métaux suivants. Ainsi la solution d'un sel d'argent, au contact de la pyrite, dissout celle-ci et donne un sulfure d'argent.
Toutes ces réactions aboutissent au remplacement d'un minéral hypogène primaire par un autre, secondaire et supergène.
La puissance de la zone de cémentation est très variable, depuis quelques centimètres jusqu'à plusieurs centaines de mètres. Celle-ci est contrôlée par les facteurs climatiques : ainsi, elle atteint son maximum dans les régions semi-arides. Mais des critères locaux peuvent aussi intervenir : notamment le caractère hydrogéologique des roches encaissantes ; la présence de pyrite qui fournit un oxydant puissant, le sulfate ferrique.
L'importance de cette zone dépend enfin du relief et, en fait, de toute l'histoire physiographique de la région considérée.
Yannick LOZAC'H
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