TRACES ÉLÉMENTS EN

Intérêt de l'étude des éléments en traces et de leur localisation

La reconnaissance qualitative et quantitative des éléments en traces et de leur localisation dans les minéraux et les roches a des implications multiples, tant purement scientifiques qu'industrielles.

Lorsque les éléments en traces sont exprimés minéralogiquement, la reconnaissance de ces minéraux, en particulier au sein d'une minéralisation, est d'un grand intérêt pour la connaissance d'un gisement : elle peut permettre de rattacher ce gîte à un autre gîte mieux connu ; elle peut aider à définir une province métallogénique. Ces éléments peuvent, en outre, augmenter la valeur marchande d'un minerai, car ils sont souvent récupérables.

Les éléments en traces, qui accompagnent les argiles, servent de marqueurs d'origine et d'histoire pour le sédiment qui contient ces minéraux. En effet, au cours de leur formation supergène, les argiles héritent des roches qui leur ont donné naissance, des particularismes géochimiques en éléments traces. Elles reflètent également, par ces éléments, certaines caractéristiques des milieux de sédimentation, dans lesquels elles ont baigné.

Les éléments en traces en substitution diadochique sont utilisés comme thermomètre géologique. Préciser la température de formation d'un minéral ou d'un ensemble de minéraux peut être d'un grand secours pour la connaissance de l'histoire géologique d'une région et pour l'étude du mode de formation d'un gisement métallique. L'utilisation du coefficient de partage d'un élément en traces entre deux espèces minérales permet de répondre à cette question. Lorsque deux minéraux A et B, pouvant accepter, selon les règles de substitution diadochique, le même élément trace dans leur réseau, cristallisent de manière simultanée, on dit qu'il y a partage si : C_A/C_B = C^te = D (où C_A est la concentration de l'élément trace dans A et C_B celle de l'élément trace dans B). Ce partage ne peut exister que dans une zone de concentration donnée. Si la valeur du coefficient de partage D dépend de la température, et si l'on connaît expérimentalement cette dépendance, on définit alors un thermomètre géologique. L'application à des problèmes réels reste toutefois délicate, car cela suppose, en particulier, la connaissance expérimentale des variations de D = f(t), ainsi que l'absence d'intervention d'autres éléments en traces.

Les éléments en traces dans les fissures offrent enfin des possibilités d'exploitation. Les énergies de liaison de type Van der Waals qui caractérisent la fixation de ces éléments impliquent une grande mobilité sous le jeu des réactifs chimiques. Des travaux expérimentaux de lixiviation à basse température, au moyen d'acides organiques connus pour leur pouvoir chélatant vis-à-vis des métaux lourds, confirment cette propriété. Elle est d'un grand intérêt pour la récupération des métaux à partir de minerais pauvres, la mise en évidence d'une localisation fissurale des métaux pouvant alors permettre d'envisager des méthodes de récupération par lixiviation.