ÉLÉMENTS NATIFS

Or

Les gisements d'or peuvent être divisés en quatre groupes :

– filons associés à des plutons granitiques ;

– concentrations détritiques ;

– gisements dans des terrains métamorphiques ;

– gisements dans des roches magmatiques.

La genèse de ces deux derniers types de gisements est controversée.

Platine

Le platine existe presque toujours à l'état natif, mais non pur, car il forme des alliages, essentiellement avec d'autres métaux de la famille du platine (surtout l'iridium) et avec le fer.

Le platine est parfois « camouflé » sous forme de très fines inclusions dans des cristaux de sulfures de fer ou de nickel. Les gîtes de platine économiquement importants sont liés à des roches magmatiques basiques et ultrabasiques, sous forme de cristaux isolés et de petites concentrations dans ces roches. On exploite soit directement les roches mères, soit les concentrations alluvionnaires qui en dérivent. Les principaux gisements mondiaux sont situés dans l'Oural (placers provenant de la désagrégation de roches ultrabasiques) et dans certains horizons des roches basiques du complexe du Bushveld (Afrique du Sud), avec de nombreux minéraux sulfurés de cuivre, de fer, de nickel, etc.

Cuivre

Contrairement à l'or et au platine, le cuivre se trouve habituellement à l'état combiné, notamment sous forme de sulfures. Les concentrations de cuivre natif ne sont pas rares, mais il est exceptionnel que leurs tonnages soient assez importants pour présenter un intérêt économique. En général, le cuivre natif se dépose vers la limite des zones d'oxydation et de cémentation. Sa formation peut résulter de l'oxydation de sulfures, ou de la réduction d'oxydes, sous l'action de solutions sulfatées. À titre d'exemples de processus de formation, on peut citer l'oxydation de la chalcocite (Cu₂S) :

Les principaux gisements riches en cuivre natif se trouvent dans des roches magmatiques basiques, par exemple aux États-Unis (lac Supérieur) et en Italie (Monte Catini en Toscane), ou dans des formations gréseuses, surtout de type « grès rouges ».

Diamant

Le carbone natif cristallise sous forme de diamant dans des roches magmatiques ultrabasiques particulières, les kimberlites, qui remplissent des cheminées volcaniques dans de vieux socles et se seraient formées à des profondeurs considérables. On extrait le diamant soit directement des kimberlites, soit de concentrations détritiques éluviales ou alluviales (placers fluviatiles, marins ou éoliens), provenant de la désagrégation de ces roches. Bien que la densité du diamant soit très inférieure à celle de l'or, on le sépare également des autres minéraux par des procédés mécaniques (jig). Parmi les premiers pays producteurs de diamants se placent la Russie, le Botswana, le Canada, la République démocratique du Congo et l'Afrique du Sud, où a été découvert le plus gros diamant connu, le Cullinan (3 106 carats, soit 621,2 grammes).

Graphite

Autre forme de carbone non combiné, le graphite provient de la transformation de matières organiques contenues dans des sédiments, notamment de couches de charbon, sous l'action d'un métamorphisme intense, régional ou au contact de roches magmatiques. La répartition du graphite dans les terrains métamorphiques est variable : en disséminations, en lits, en veinules. Il forme parfois des veines ou des amas de taille plus considérable, lorsque le carbone a subi des remobilisations plus importantes par des solutions hydrothermales ayant assimilé des matières organiques. Certains pensent que le carbone serait parfois originellement contenu dans des magmas, sans que ceux-ci aient assimilé des matières organiques, mais une telle origine n'est pas démontrée.

D'importantes concentrations de graphite sont exploitées en Sibérie (remobilisation au contact de syénites néphéliniques), à Madagascar (disséminations dans des micaschistes), au Sri Lanka (veinules dans des gneiss), au Mexique (métamorphisme de couches de charbon), etc.

Soufre

Deux processus générateurs très différents, l'un volcanique, l'autre biochimique, peuvent aboutir au dépôt de soufre natif.

Le soufre d'origine volcanique est déposé par les émanations fumerolliennes soit directement par sublimation, soit par oxydation au contact de l'air d'hydrogène sulfuré, et par des sources thermales. Ce sont les solfatares des régions volcaniques, tels l'Italie du Sud (Etna, Vésuve), l'Islande, le Japon, le parc de Yellowstone (Wyoming).

Dans les terrains sédimentaires, principalement paléogènes et néogènes, le soufre natif se présente en lits. Il est habituellement associé à des évaporites (gypse, célestite) et à des carbonates. On explique sa formation par la réduction de sulfates (particulièrement le gypse), réaction dans laquelle les bactéries du soufre jouent un rôle important. Les gîtes de ce type ne sont pas rares dans le monde. Les plus gros tonnages sont produits par les États-Unis (Louisiane, Texas) et par l'ex-URSS.