Accumulation naturelle, locale, de matière minérale solide, liquide ou gazeuse, susceptible d’être exploitée. (Syn. gîte.)

Gisement minier

Couches

Les couches sont des formations sédimentaires formées à une période géologique favorable par le dépôt, dans un lac ou une lagune, plus rarement en bord de mer, de la matière qui constituera le gîte.

• La houille est due à l’accumulation de spores et de cuticules de la grande forêt carbonifère, entraînées par les agents atmosphériques dans les lagunes et les lacs. Des oscillations millénaires des côtes ont provoqué des dépérissements périodiques de la forêt coïncidant avec l’apport, par les cours d’eau, de vase argilo-sableuse recouvrant les débris végétaux. D’où une succession de couches de charbon, d’épaisseur généralement faible, séparées par des sédiments stériles. Le vrai lignite est beaucoup plus jeune ; les fragments ligneux qui l’ont formé n’ont pas subi un processus physico-chimique aussi poussé que la houille, mais peuvent former des couches très épaisses (de 20 à 80 m). La tourbe est le produit de la macération récente de végétaux accumulés dans un marécage.

• Les gîtes de sel gemme proviennent de l’évaporation de l’eau de mer dans des lagunes dont le fond s’est peu à peu affaissé ; ils sont souvent très épais (plusieurs centaines de mètres), mais ils sont salis par des intercalations de vase, de sorte que les épaisseurs de sel pur sont modérées. Des couches de sels de potasse (sylvine, etc.) peuvent exister, interstratifiées dans la formation salifère.

• Les grands gisements de minerai de fer hématite à haute teneur sont d’âge précambrien ; à cette époque des débuts de la croûte terrestre, les eaux acides dissolvaient les composants ferrugineux des roches primitives et les entraînaient dans des lagunes où, sous l’action de bactéries, des films d’oxyde de fer colloïdal étaient précipités, alternant, par suite de variations climatiques, avec de minces dépôts de silice gélatineuse. Dans la longue suite des temps géologiques, ces dépôts ont subi des métamorphismes qui les ont cristallisés en bandes d’hématite intercalées de bandes de quartz. Cette roche ruban-née extrêmement dure, dénommée taconite ou itabirite, constitue la masse énorme de ces gisements, dans lesquels, localement, il s’est produit des remplacements moléculaires de la silice par du fer, donnant des accumulations homogènes d’hématite pratiquement pure, partie pulvérulente, partie en noyaux très durs. Les couches d’oxyde de fer hydraté (limonite) en oolithes à basse teneur (minette), de 2 à 8 m d’épaisseur, exploitées notamment en Lorraine, sont beaucoup plus jeunes (Jurassique).

• Les gisements de phosphate de calcium en granules amorphes se présentent en couches de quelques mètres d’épaisseur ; leur origine submarine est attestée par les dents de requin et autres débris de poissons qu’on y trouve.

• La latérite est le produit de la décomposition en surface de la roche primitive sous l’action, pendant des millénaires, de l’humidité chaude des climats tropicaux ; à la surface, il s’est formé des concrétions brunes ferrugineuses : cuirasse et grenailles, et, en dessous, on trouve des silts restés plastiques ou plus ou moins agglomérés, constituant la latérite proprement dite, dont l’épaisseur peut atteindre 40 m. Suivant la composition chimique de la roche primitive (bed-rock), la latérite peut être simplement ferrugineuse, ou à forte teneur en alumine, constituant les grands gisements de bauxite exploités sous les tropiques, ou à teneur intéressante en nickel (Nouvelle-Calédonie) ; dans ce dernier cas, en dessous de la latérite, l’altération partielle de la roche mère en serpentine peut donner des résidus de silicates de nickel (garniérite) à plus haute teneur.

• La bauxite exploitée en Europe est fossile ; elle forme une couche ou des poches déposées sur un mur calcaire ou dolomitique de surface irrégulière, recouvertes par un toit plus jeune. On suppose que cette bauxite ne s’est pas formée in situ, mais qu’elle a été entraînée par les agents atmosphériques.

Après son dépôt, une couche a été recouverte par des sédiments stériles dont l’épaisseur peut être énorme s’il s’agit d’une fosse de subsidence où des sédiments marins se sont accumulés. Ainsi, dans le bassin de la Ruhr, on trouve des couches de charbon à 1 500 m de profondeur et plus, alors qu’aux États-Unis la plupart des bassins houillers sont à très faible profondeur, parce que les terrains ont été émergés très tôt.

Les couches originairement horizontales ont subi les mouvements de l’écorce terrestre. Dans les régions éloignées de la surrection des montagnes, il n’y a eu que de faibles ondulations ; les couches ont été légèrement inclinées, avec, de distance en distance, quelques failles provenant d’un tassement local des terrains sous-jacents provoquant un glissement des strates le long d’un plan de rupture. Mais, à proximité des grands mouvements orogéniques, les couches ont été plissées (avec des laminages et des surépaisseurs), parfois renversées ; des failles beaucoup plus rapprochées, parfois inverses, sont les témoins d’une poussée de refoulement. Tous les gisements jeunes, postérieurs aux grands mouvements orogéniques, sont restés presque horizontaux et peu faillés.

Dans la suite des temps, une érosion importante a décapé une forte épaisseur de terrains, et l’affleurement d’une couche peut apparaître sur un flanc de montagne ou dans un ravin.