SULFURES ET SULFOSELS NATURELS

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Gisements

Si les combinaisons sulfurées naturelles offrent une grande variété d'espèces minérales, elles sont également remarquables par la diversité de leurs gisements. Cette diversité est due, en premier lieu, à la morphologie des corps minéralisés : en filons, en stockwerks, en amas, disséminés, en couches ou en lentilles, etc. De plus, les gisements renferment rarement un seul minéral ; généralement, ils comportent des « paragenèses », c'est-à-dire des associations de plusieurs espèces minérales dont le groupement obéit à certaines règles. Parmi les paragenèses classiques, il faut citer : Pb-Zn, Ni-Co, Sn-W. La composition minéralogique de ces paragenèses peut varier horizontalement et verticalement, dessinant une « zonalité ». Les différentes paragenèses n'apparaissent pas au hasard dans l'écorce terrestre, mais se localisent en fonction de l'environnement géologique. La concentration des minéralisations résulte de divers processus liés au magmatisme, au volcanisme, à l'altération et à la sédimentation, au métamorphisme et à la sécrétion. Les problèmes génétiques posés par ces concentrations métallifères seront évoqués à propos de chacun des principaux types de gisements.

Gisements stratiformes dans des terrains sédimentaires

À l'échelle du gisement, les corps minéralisés se disposent en couches, en lentilles ou en amas plus ou moins concordants avec la stratification des terrains encaissants, ce qui n'exclut pas des discordances de détail, dues à des remobilisations. Dans bon nombre de ces gisements, des observations tendent à montrer que la minéralisation n'a pas été introduite tardivement mais qu'elle est synchrone avec la sédimentation et la diagenèse. Les concentrations stratiformes obéissent à des « métallotectes » (contrôles) stratigraphiques, lithologiques, sédimentologiques, paléogéographiques. La nature des dépôts métallifères varie notamment en fonction de la distance des paléorivages ; les sulfures s'intègrent dans cette zonalité selon le schéma général suivant : oxydes près du rivage, puis, à distance croissante, silicates, carbonates, sulfates, sulfures. Les milieux de dépôt des sulfures seraient réducteurs et riches en matières organiques.

Les gisements stratiformes ont souvent des teneurs assez faibles mais d'énormes tonnages. Les principaux métaux concentrés dans ce type de gisement sont, d'une part, le plomb et le zinc et, d'autre part, le cuivre.

Les gisements de plomb-zinc sont liés à des formations gréseuses et carbonatées (surtout dolomitiques). Le gîte des Malines (Gard) illustre bien ce type de concentration ; les amas de galène et de blende y sont localisés dans certains niveaux du Trias et du Bathonien (contrôle stratigraphique), dans des brèches et des dolomies (contrôle lithologique), à l'aplomb et sur les flancs d'un paléodôme de socle hercynien (contrôle paléogéographique), la couverture sédimentaire étant caractérisée sur les seconds par des biseaux et des variations de faciès (contrôle sédimentologique). De gros gisements de ce type sont par exemple encaissés dans des dolomies cambriennes du sud-est du Missouri. La blende et la galène y sont accompagnées par la pyrite, la marcasite, la chalcopyrite, la greenockite.

Un exemple classique de concentrations cuprifères est le type « Kupferschiefer », bien représenté dans la région de Mansfeld (Thuringe). Un mince horizon minéralisé est interstratifié dans des marnes permiennes intercalées dans des grès et des conglomérats. La minéralisation est très complexe : en plus des minéraux de cuivre (chalcocite, covellite, bornite, chalcopyrite), ces gisements renferment de nombreux sulfures d'autres métaux tels que pyrite, blende, galène, argentite, nickéline, rammelsbergite, skuttérudite, molybdénite, par exemple.

Gisements associés à des roches volcaniques et subvolcaniques

Des concentrations minérales très variées par leur contenu métallique sont associées à des roches volcaniques intermédiaires ou acides (gîtes volcaniques) ou à des roches sédimentaires à proximité de roches volcaniques (volcano-sédimentaires). L'interprétation de ces liaisons spatiales prête à discussion : le volcanisme a-t-il apporté les métaux ou les a-t-il simplement remobilisés ? Dans le cas de gîtes volcano-sédimentaires, l'apport volcanique est-il direct (émanations métallifères contemporaines de la sédimentation) [...]

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Sulfures, arséniures, sulfosels, tellurures et antimoniures

Sulfures, arséniures, sulfosels, tellurures et antimoniures
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Écrit par :

  • : chef de département adjoint au Bureau de recherches géologiques et minières, Orléans
  • : docteur ès sciences, chargé de recherche au C.N.R.S., au Laboratoire de géologie appliquée de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Roland PIERROT, Guy ROGER, « SULFURES ET SULFOSELS NATURELS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/sulfures-et-sulfosels-naturels/