gisement (suite)

Filons

Les filons sont des injections dans de larges fractures de sulfures métalliques cristallisés, mêlés à de la silice, à des composés alcalino-terreux, des fluorures, de l’or, des diamants, etc. ; la minéralisation est très variable d’un cas à l’autre. En général, les filons ont été minéralisés par des fluides provenant du magma sous la croûte terrestre, injectés à haute température et sous forte pression, et dont les minéraux se sont déposés sélectivement au cours de leur ascension ; aussi la minéralisation n’est-elle pas uniforme et varie-t-elle avec la profondeur ; en général, elle s’appauvrit en profondeur et souvent ne dépasse pas quelques centaines de mètres ; cependant, certains filons restent utilement minéralisés en plomb et en zinc à plus de 2 000 m de profondeur, et des filons aurifères d’Afrique du Sud se prolongent à 4 000 m de profondeur. Les filons sont habituellement de pente très forte. Parfois, la fracture est sensiblement plane et d’épaisseur assez régulière, minéralisée sur toute sa longueur, mais souvent l’irrégularité domine tant dans l’épaisseur que dans la minéralisation utile, celle-ci formant des colonnes dans le filon. Les cheminées diamantifères (pipes) d’Afrique sont des montées, analogues à des cheminées de volcan, d’une roche appelée kimberlite. Entre les lèvres de la fracture, lisses et recouvertes d’une pellicule d’argile (salbande) ou irrégulières, le remplissage (caisse filonienne) est parfois « bréchique » avec des fragments arrachés aux terrains encaissants noyés dans la minéralisation. La fracture principale peut être recoupée par d’autres fractures elles-mêmes minéralisées (filons croiseurs), et il peut y avoir d’autres filons parallèles à faible distance. Des failles peuvent décaler latéralement ou interrompre le filon. La plupart des filons sont dans des roches primitives ou dans des terrains très vieux plus ou moins métamorphisés ; la minéralisation s’est souvent introduite dans le plan de séparation de deux formations anciennes et constitue un filon-couche ; parfois elle a pénétré dans un terrain sédimentaire plus jeune, où le fluide minéralisateur a digéré la sédimentation originelle, formant ainsi un gîte de substitution de sulfures et de carbonates métalliques dans des calcaires.

Un stockwerk est un faisceau de filonnets très minces et anastomosés dans une roche primitive.

Amas

Un amas peut être une excroissance anormalement épaisse de type filonien, mais, en général, il est de nature différente. Un gîte de ségrégation est une concentration locale de minéraux survenue pendant la solidification de la roche primitive, avec des formes lenticulaires très variées. La minéralisation peut être diffuse dans la roche primitive, avec des limites estompées : la concentration est faible, mais suffisante pour être exploitable. Les énormes amas de minerai de cuivre porphyrique sont constitués par une imprégnation faible dans la masse de la roche et dans des réseaux de fines fissures, en liaison avec une intrusion de porphyres syénitiques, de granodiorites, de monzonites ou de roches analogues qui a amené la minéralisation primaire.

À l’affleurement d’un filon ou d’un amas, l’action prolongée des agents atmosphériques a attaqué les sulfures métalliques, les transformant en oxydes et en carbonates, dissolvant certains, ne laissant subsister en surface que le squelette brunâtre de ce qui contenait les cristaux, avec souvent une croûte ferrugineuse, le chapeau de fer, indice d’une minéralisation en profondeur. Jusqu’au niveau phréatique, on ne trouve plus de sulfures, mais des composés oxydés et parfois du métal natif. Au voisinage du niveau ancien ou encore actuel de l’eau se trouve la zone de cémentation, enrichie par la minéralisation secondaire, per descensum, amenée par la percolation des eaux, avec mélange de minerais oxydés et sulfurés. Les gisements alluvionnaires (placers) proviennent de l’érosion de gîtes de minéraux inattaquables par les agents atmosphériques : diamant, or, cassitérite, ilménite, etc., dont les fins cristaux, transportés par les eaux, se sont déposés en raison de leur densité sur le bed-rock, à la partie inférieure d’alluvions graveleuses, dans les flats et dans les lits des rivières anciennes ou actuelles. Il peut s’en être formé aussi dans les cordons littoraux des plages et sous les mers à faible profondeur.

Dans les océans à grande profondeur on connaît depuis peu l’existence de concrétions minéralisées qui s’y sont formées, contenant essentiellement des oxydes de manganèse et des teneurs intéressantes de divers métaux (Cu, Ni, Co...). Aussi leur exploitation est-elle envisagée par des navires spécialement aménagés.

Gisement pétrolifère

Origine du pétrole

L’origine du pétrole, qui n’est pas plus éclaircie que celle de la Terre elle-même et de ses constituants, laisse le champ libre à bien des spéculations scientifiques. Selon la théorie la plus répandue, sa matière première aurait été constituée par des déchets d’organismes aquatiques primitifs, d’amibes, d’algues microscopiques, d’animalcules ou d’êtres intermédiaires entre le règne animal et le règne végétal, proliférant dans le plancton marin.

Le pétrole ne se trouve que dans les terrains sédimentaires formés au cours des âges par l’accumulation de débris rocheux entraînés au fond des mers par l’érosion et les fleuves ; d’autre part, les milliers de corps chimiques qui le composent sont presque exclusivement des hydrocarbures, c’est-à-dire des combinaisons de carbone et d’hydrogène dont on peut penser qu’elles proviennent de la matière organique, probablement sous l’effet de bactéries anaérobies, peut-être à la suite de l’action catalytique de certains métaux, comme l’aluminium contenu dans les argiles, et certainement de la pression exercée par les couches de sédiments. Toutefois, aucune expérience de laboratoire n’a pu reproduire ces réactions, qui ont eu des millions d’années pour s’accomplir.