ECONOMIC GEOLOGY: Economic Minerals

# ECONOMIC GEOLOGY: Economic Minerals ## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l'élève sera capable de définir un minéral économique, de distinguer ressources et réserves, de classer les gisements minéraux selon leur origine et leur forme, d'expliquer les processus de formation des gisements, et d'analyser leur occurrence dans la croûte terrestre. **Prérequis** : Connaissances de base en minéralogie (composition chimique, structure cristalline), en pétrologie (types de roches ignées, sédimentaires, métamorphiques), et en géologie structurale (faults, plis, fractures). ## Introduction L'économie géologique étudie les minéraux et les roches qui possèdent une valeur économique en raison de leur utilisation dans l'industrie, la technologie ou la construction. Un minéral économique n'est pas simplement un minéral utile : il doit être présent en quantité suffisante, de qualité adéquate, et accessible à un coût permettant son extraction rentable. Ce chapitre explore les concepts fondamentaux de l'économie minérale, depuis la définition des minéraux économiques jusqu'à l'analyse de leur occurrence géologique, en passant par la classification des gisements et les processus qui les forment. Chaque leçon du programme officiel est traitée de manière exhaustive, avec définitions précises, exemples résolus, exercices corrigés, et synthèses structurées. ## I. Notion of economic mineral 1 ### Définition et critères Un minéral économique est un minéral naturellement occurring qui possède une valeur commerciale en raison de ses propriétés physiques, chimiques ou métallurgiques, et qui peut être extrait et traité pour un profit économique. > **À retenir** : Un minéral devient économique uniquement lorsque sa concentration, sa pureté, son accessibilité et le coût d'extraction permettent un bénéfice net après traitement et commercialisation. Les critères essentiels sont : 1. **Abondance suffisante** : La teneur doit dépasser le seuil de coupure (cut-off grade). 2. **Qualité adéquate** : Pureté, taille des cristaux, absence d'impuretés nuisibles. 3. **Accessibilité** : Profondeur, stabilité du toit, infrastructure disponible. 4. **Demande du marché** : Prix de vente supérieur au coût total d'extraction et de traitement. ### Exemples résolus **Exemple 1** : Un gisement de bauxite contient 45 % d'Al₂O₃. Le seuil de coupure pour l'exploitation économique est de 30 % d'Al₂O₃. Le coût d'extraction est de 15 $/tonne, et le prix de vente de l'alumine est de 300 $/tonne. - Teneur réelle : 45 % > 30 % → seuil dépassé. - Revenus bruts : 45/100 × 300 = 135 $/tonne de bauxite. - Coût : 15 $/tonne. - Bénéfice net : 135 – 15 = 120 $/tonne > 0 → économique. **Exemple 2** : Un gisement d'or contient 2 g/t d'or. Le seuil de coupure est de 1,5 g/t. Le coût d'extraction et de traitement est de 20 $/tonne. Le prix de l'or est de 60 $/g. - Revenus : 2 × 60 = 120 $/tonne. - Coût : 20 $/tonne. - Bénéfice : 100 $/tonne → économique. Si la teneur tombait à 1 g/t : revenus = 60 $/tonne → bénéfice = 40 $/tonne → encore économique. À 0,5 g/t : revenus = 30 $/tonne → bénéfice = 10 $/tonne → encore économique. À 0,3 g/t : revenus = 18 $/tonne → bénéfice = –2 $/tonne → non économique. Le seuil de coupure réel dépend donc du prix du métal et des coûts. ### Exercices d'application corrigés **Exercice 1** : Un gisement de cuivre contient 0,8 % de Cu. Le seuil de coupure est de 0,5 %. Le coût d'extraction est de 25 $/tonne. Le prix du cuivre est de 8 000 $/tonne. - Teneur en Cu : 0,8 % → masse de Cu par tonne = 0,008 × 1000 kg = 8 kg. - Revenus : 8 kg × (8000 $/1000 kg) = 64 $/tonne. - Coût : 25 $/tonne. - Bénéfice : 64 – 25 = 39 $/tonne > 0 → économique. **Réponse** : Oui, économique. **Exercice 2** : Un gisement de phosphate contient 18 % de P₂O₅. Le seuil de coupure est de 20 %. Le coût d'extraction est de 10 $/tonne. Le prix du phosphate est de 150 $/tonne de P₂O₅. - Teneur réelle : 18 % < 20 % → seuil non atteint. - Même si on calcule : revenus = 0,18 × 150 = 27 $/tonne. - Coût : 10 $/tonne. - Bénéfice : 17 $/tonne > 0 → mais la teneur est en dessous du seuil de coupure technique. > **À retenir** : Le seuil de coupure intègre non seulement l'économie, mais aussi la faisabilité technique de traitement (ex. : besoin d'enrichissement coûteux si trop pauvre). **Réponse** : Non économique, car en dessous du seuil de coupure de 20 % P₂O₅, malgré un bénéfice théorique. ## II. Notion of economic mineral 2 ### Minéraux métalliques vs non métalliques Les minéraux économiques se divisent en deux grandes catégories : - **Minéraux métalliques** : Source de métaux (Fe, Cu, Al, Au, etc.). - **Minéraux non métalliques** : Utilisés pour leurs propriétés physiques ou chimiques (ex. : quartz pour le verre, gypse pour le plâtre, diamant pour l'abrasif, phosphate pour les engrais). > **À retenir** : Un minéral non métallique peut avoir une valeur économique supérieure à celle d'un minéral métallique selon son application (ex. : diamant industriel vs minerai de fer de faible teneur). ### Propriétés déterminant la valeur économique | Propriété | Minéral métallique | Minéral non métallique | |----------|--------------------|------------------------| | Conductivité électrique | Élevée (essentielle) | Faible ou nulle | | Ductilité/malleabilité | Élevée | Faible | | Brillance métallique | Présente | Absente | | Dureté | Variable | Souvent élevée (abrasif) | | Solubilité/chimie | Réactivité (lixiviation) | Stabilite (engrais, filtres) | | Exemple | Hématite (Fe₂O₃) | Quartz (SiO₂), Fluorite (CaF₂) | ### Exemples résolus **Exemple 3** : La bauxite est le principal minerai d'aluminium. Elle contient des minéraux comme la gibbsite (Al(OH)₃), la boehmite (AlO(OH)) et la diaspore (AlO(OH)). - Bien que l'aluminium soit un métal, la bauxite est classée comme minerai métallique car elle est la source économique du métal Al. - La purification (Procédé Bayer) produit de l'alumine (Al₂O₃), puis l'électrolyse (Procédé Hall-Héroult) donne l'aluminium métallique. - Valeur économique : liée à la teneur en Al₂O₃ et à la faible teneur en SiO₂ (impureté qui augmente la consommation de soude lors du traitement). **Exemple 4** : Le gypse (CaSO₄·2H₂O) est un minéral non métallique utilisé dans le plâtre et les panneaux de cloison sèche. - Sa valeur économique dépend de sa pureté (idéalement > 85 % CaSO₄·2H₂O), de sa faible teneur en chlorures (qui provoquent la corrosion des armatures métalliques), et de sa capacité à être broyé et chauffé à 150–170 °C pour produire le plâtre de Paris (CaSO₄·0,5H₂O). - Un gypse contenant plus de 1 % de chlorures est souvent rejeté pour l'usage construction, même si sa teneur en CaSO₄ est élevée. ### Exercices d'application corrigés **Exercice 3** : Classer les suivants comme minéraux métalliques ou non métalliques : a) Hématite (Fe₂O₃) b) Graphite (C) c) Halite (NaCl) d) Sphalérite (ZnS) e) Talc (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂) **Réponse** : a) Métallique (source de Fe) b) Non métallique (lubrifiant, électrodes) c) Non métallique (sel de table, déglaçage) d) Métallique (source de Zn) e) Non métallique (charge dans plastiques, talc pour bébé) **Exercice 4** : Un gisement de fluorite (CaF₂) contient 70 % de CaF₂. Le seuil de coupure pour l'usage métallurgique (flux dans la sidérurgie) est de 60 % CaF₂. Le prix de vente est de 250 $/tonne de CaF₂ pur. Le coût d'extraction et de broyage est de 40 $/tonne. - Teneur en CaF₂ pur : 0,70 × 1000 kg = 700 kg/tonne. - Revenus : 700 kg × (250 $/1000 kg) = 175 $/tonne. - Coût : 40 $/tonne. - Bénéfice : 135 $/tonne > 0 → économique. Si la teneur tombait à 50 % : revenus = 125 $/tonne → bénéfice = 85 $/tonne → encore économique. À 30 % : revenus = 75 $/tonne → bénéfice = 35 $/tonne → économique. À 10 % : revenus = 25 $/tonne → bénéfice = –15 $/tonne → non économique. Le seuil de coupure réel est donc autour de 16 % CaF₂ (250 × x – 40 = 0 → x = 0,16). Mais en pratique, le seuil de coupure technique est fixé à 60 % car en dessous, l'enrichissement par flottation devient trop coûteux ou peu efficace. > **À retenir** : Le seuil de coupure économique dépend du procédé de traitement disponible et de son coût, pas seulement de la valeur intrinsèque du minéral. ## III. Resources and Reserves 1 ### Définitions - **Ressource minérale** : Concentration ou occurrence de minéraux d'intérêt économique dans ou sur la croûte terrestre sous telle forme, qualité et quantité qu'il existe des perspectives raisonnables d'extraction économique. - **Réserve minérale** : Partie économiquement exploitable d'une ressource minérale pour laquelle la quantité, la teneur, la densité, la forme et les caractéristiques physiques sont suffisamment connues pour permettre une planification détaillée de l'extraction et du traitement. > **À retenir** : Toutes les réserves sont des ressources, mais toutes les ressources ne sont pas des réserves. Les réserves nécessitent une étude de faisabilité (géotechnique, économique, environnementale) achevée. ### Classification selon le degré de confiance Les ressources sont classées en trois catégories selon le niveau de confiance géologique : 1. **Ressources présumées (Inferred)** : Basées sur des données limitées (forages espacés, affleurements rares). Qualité et quantité supposées, mais non vérifiées. 2. **Ressources indiquées (Indicated)** : Basées sur des données suffisamment détaillées (forages rapprochés, cartes géologiques) pour supposer une continuité géologique et métallurgique, mais pas assez pour une planification minière détaillée. 3. **Ressources mesurées (Measured)** : Basées sur des données détaillées et fiables (forages très rapprochés, échantillonnage en galerie) permettant de confirmer la continuité géologique et métallurgique avec un haut degré de confiance. Les réserves sont dérivées des ressources mesurées et indiquées après application de facteurs modificateurs (exploitation, traitement, marché, environnement, législation). > **À retenir** : Les réserves prouvées (Proven) proviennent des ressources mesurées ; les réserves probables (Probable) proviennent des ressources indiquées. ### Exemples résolus **Exemple 5** : Un gisement de nickel présente les données suivantes : - Zone A : Forages tous les 50 m, teneur moyenne 1,2 % Ni, volume estimé 10 Mt → Ressource mesurée. - Zone B : Forages tous les 100 m, teneur moyenne 0,9 % Ni, volume estimé 15 Mt → Ressource indiquée. - Zone C : Affleurements seuls, teneur estimée 0,7 % Ni, volume estimé 20 Mt → Ressource présumée. Après étude de faisabilité : - Seulement 60 % de la Zone A est exploitable (contraintes topographiques) → Réserve prouvée = 0,6 × 10 Mt × 1,2 % = 7,2 Mt à 1,2 % Ni. - 40 % de la Zone B est exploitable → Réserve probable = 0,4 × 15 Mt × 0,9 % = 5,4 Mt à 0,9 % Ni. - Zone C : pas assez de données → pas de réserve. Total réserves = 7,2 + 5,4 = 12,6 Mt de minerai à teneur moyenne pondérée = (7,2×1,2 + 5,4×0,9)/12,6 = (8,64 + 4,86)/12,6 = 13,5/12,6 ≈ 1,07 % Ni. **Exemple 6** : Un gisement de charbon a une ressource présumée de 50 Mt à 25 % de cendres. Après forage détaillé, on découvre que 30 Mt sont en réalité à 35 % de cendres (inutilisable pour l'acierie), et 20 Mt à 15 % de cendres. - Ressource présumée initiale : 50 Mt @ 25 % cendres → surestimée. - Ressource indiquée après forage : 20 Mt @ 15 % cendres + 30 Mt @ 35 % cendres. - Seulement les 20 Mt @ 15 % cendres répondent aux spécifications de l'acierie (seuil < 20 % cendres). - Après étude de faisabilité : 80 % exploitable → réserve probable = 0,8 × 20 Mt = 16 Mt @ 15 % cendres. > **À retenir** : Une ressource présumée peut être fortement révisée à la baisse après forage détaillé, surtout si des paramètres critiques (comme la teneur en cendres ou en soufre) sont mal estimés initialement. ### Exercices d'application corrigés **Exercice 6** : Un gisement d'uranium a : - Ressource mesurée : 8 Mt @ 0,15 % U₃O₈ - Ressource indiquée : 12 Mt @ 0,10 % U₃O₈ - Ressource présumée : 20 Mt @ 0,07 % U₃O₈ Seuil de coupure : 0,08 % U₃O₈. Après étude de faisabilité : 70 % de la ressource mesurée et 50 % de la ressource indiquée sont exploitables. Calculer les réserves prouvées et probables. **Solution** : - Ressource mesurée exploitable : 0,7 × 8 Mt = 5,6 Mt @ 0,15 % U₃O₈ → teneur > seuil → réserve prouvée = 5,6 Mt @ 0,15 % U₃O₈. - Ressource indiquée exploitable : 0,5 × 12 Mt = 6 Mt @ 0,10 % U₃O₈ → teneur > seuil → réserve probable = 6 Mt @ 0,10 % U₃O₈. - Ressource présumée : non utilisée pour les réserves. Total réserves = 5,6 + 6 = 11,6 Mt. Teneur moyenne pondérée = (5,6×0,15 + 6×0,10)/11,6 = (0,84 + 0,60)/11,6 = 1,44/11,6 ≈ 0,124 % U₃O₈. **Réponse** : Réserves prouvées = 5,6 Mt @ 0,15 % U₃O₈ ; réserves probables = 6 Mt @ 0,10 % U₃O₈. **Exercice 7** : Pourquoi une ressource présumée de 100 Mt de minerai de fer à 55 % Fe ne peut-elle pas être directement convertie en réserve, même si le prix du fer est élevé ? **Réponse** : Parce qu'une ressource présumée repose sur des données insuffisantes (forages trop espacés, hypothèses de continuité non vérifiées). Sans forage détaillé, on ne connaît pas la vraie teneur, la géométrie, la présence d'impuretés (SiO₂, Al₂O₃), ni les contraintes d'exploitation (eau, roche instable). Une étude de faisabilité est obligatoire pour convertir une ressource en réserve. Une surestimation de la teneur ou du volume pourrait mener à un projet non rentable. ## IV. Resources and Reserves 2 ### Facteurs modificateurs Les ressources deviennent des réserves après application de facteurs modificateurs, qui tiennent compte de : 1. **Facteurs d'exploitation** : Taux de récupération minière (mine recovery), dilution par roche stérile. 2. **Facteurs de traitement** : Taux de récupération métallurgique (process recovery), pertes lors du broyage, flottation, lixiviation. 3. **Facteurs de marché** : Prix du métal, coûts de transport, pénalités pour impuretés. 4. **Facteurs environnementaux et légaux** : Zones protégées, exigences de réhabilitation, permis. 5. **Facteurs infrastructuraux** : Accès routier, disponibilité d'eau et d'énergie. > **À retenir** : Le facteur de récupération globale = (taux de récupération minière) × (taux de récupération métallurgique). Une récupération globale de 60 % signifie que seulement 60 % du métal contenu dans la ressource est récupérable sous forme de produit fini. ### Exemples résolus **Exemple 8** : Un gisement d'or a une ressource mesurée de 10 Mt @ 2 g/t Au. - Taux de récupération minière : 90 % (10 % de perte en taille de bloc ou dilution). - Taux de récupération métallurgique (lixiviation au cyanure) : 85 %. - Prix de l'or : 50 $/g. - Coût d'extraction et de traitement : 15 $/tonne de minerai. Calculer la réserve prouvée et la valeur économique. **Solution** : - Minerai exploitable : 10 Mt × 0,90 = 9 Mt (après dilution et récupération minière). - Contenu d'or : 9 Mt × 2 g/t = 18 000 000 g = 18 000 kg. - Or récupérable : 18 000 kg × 0,85 = 15 300 kg. - Réserve prouvée : 9 Mt de minerai @ 2 g/t Au (la teneur du minerai reste la même ; c'est le métal récupérable qui diminue). > **À retenir** : La réserve est exprimée en quantité de minerai et sa teneur. Le métal récupérable est un produit dérivé utilisé pour l'évaluation économique. - Valeur de l'or récupérable : 15 300 kg × 1000 g/kg × 50 $/g = 765 000 000 $. - Coût total : 9 Mt × 15 $/t = 135 000 000 $. - Bénéfice net : 765 – 135 = 630 M$. - Seuil de coupure vérifié : Revenus par tonne de minerai : (2 g/t × 0,90 récupération minière × 0,85 récupération métallurgique × 50 $/g) = 2 × 0,765 × 50 = 76,5 $/t. Coût : 15 $/t → bénéfice/t = 61,5 $/t > 0 → économique. **Exemple 9** : Un gisement de cuivre sulfuré a une ressource indiquée de 5 Mt @ 1,0 % Cu. - Taux de récupération minière : 85 % (mine à ciel ouvert avec contrôle de la dilution). - Taux de récupération métallurgique (flottation) : 90 %. - Prix du cuivre : 7 000 $/tonne de Cu. - Pénalité pour arsenic : –50 $/tonne de Cu si As > 0,1 %. - Teneur en As dans le minerai : 0,08 % → pas de pénalité. - Coût d'extraction et de traitement : 20 $/tonne de minerai. Calculer la réserve probable. **Solution** : - Minerai exploitable : 5 Mt × 0,85 = 4,25 Mt. - Contenu de Cu : 4,25 Mt × 1,0 % = 42 500 kg = 42,5 tonnes de Cu. - Cu récupérable : 42,5 × 0,90 = 38,25 tonnes de Cu. - Réserve probable : 4,25 Mt de minerai @ 1,0 % Cu. - Valeur du Cu récupérable : 38,25 t × 7 000 $/t = 267 750 $. - Coût total : 4,25 Mt × 20 $/t = 85 000 $. - Bénéfice net : 267 750 – 85 000 = 182 750 $. - Revenus par tonne de minerai : (1,0 % × 0,85 × 0,90 × 7000 $/t Cu) / 100 = (0,01 × 0,765 × 7000) = 53,55 $/t. - Coût : 20 $/t → bénéfice/t = 33,55 $/t > 0 → économique. Si la teneur en As était de 0,12 % : pénalité de 50 $/t de Cu → valeur du Cu = (7000 – 50) = 6950 $/t. Revenus/t de minerai : 0,01 × 0,765 × 6950 = 53,17 $/t → bénéfice/t = 33,17 $/t → encore économique. À 0,2 % As : pénalité toujours appliquée → revenus/t = 0,01 × 0,765 × 6950 = 53,17 $/t → même résultat si pénalité fixe. Mais si pénalité proportionnelle : ex. –100 $/t de Cu par 0,1 % As au-delà → à 0,2 % As : pénalité = 2 × 100 = 200 $/t de Cu → valeur du Cu = 6800 $/t → revenus/t = 0,01 × 0,765 × 6800 = 52,02 $/t → bénéfice/t = 32,02 $/t → encore économique. Seuil de coupure pour le cuivre : résoudre 0,01 × 0,765 × (7000 – pénalité) = 20 → (7000 – pénalité) = 20 / (0,01×0,765) ≈ 2614 → pénalité = 7000 – 2614 = 4386 $/t de Cu → ce qui correspondrait à une teneur en As extrêmement élevée (peu réaliste). Donc ici, le gisement reste économique même avec pénalités modérées. ### Exercices d'application corrigés **Exercice 8** : Une ressource mesurée de zinc contient 15 Mt @ 4,0 % Zn. - Taux de récupération minière : 80 % - Taux de récupération métallurgique : 88 % - Prix du zinc : 2 500 $/tonne de Zn - Coût d'extraction et de traitement : 18 $/tonne de minerai Calculer la réserve prouvée et vérifier si elle est économique. **Solution** : - Minerai exploitable : 15 Mt × 0,80 = 12 Mt - Contenu de Zn : 12 Mt × 4,0 % = 480 000 kg = 480 tonnes de Zn - Zn récupérable : 480 × 0,88 = 422,4 tonnes de Zn - Réserve prouvée : 12 Mt de minerai @ 4,0 % Zn - Valeur du Zn récupérable : 422,4 t × 2500 $/t = 1 056 000 $ - Coût total : 12 Mt × 18 $/t = 216 000 $ - Bénéfice net : 1 056 000 – 216 000 = 840 000 $ - Revenus/t de minerai : (4,0 % × 0,80 × 0,88 × 2500) / 100 = (0,04 × 0,704 × 2500) = 70,4 $/t - Coût/t : 18 $/t → bénéfice/t = 52,4 $/t > 0 → économique. **Réponse** : Réserve prouvée = 12 Mt @ 4,0 % Zn ; économique. **Exercice 9** : Une ressource indiquée de phosphate contient 20 Mt @ 28 % P₂O₅. - Taux de récupération minière : 75 % - Taux de récupération métallurgique (enrichissement par flottation) : 80 % - Prix du phosphate : 180 $/tonne de P₂O₅ - Pénalité pour MgO : –10 $/tonne de P₂O₅ si MgO > 1,0 % - Teneur en MgO : 1,2 % → pénalité appliquée - Coût d'extraction et de traitement : 12 $/tonne de minerai Calculer la réserve probable et son économicité. **Solution** : - Minerai exploitable : 20 Mt × 0,75 = 15 Mt - Contenu de P₂O₅ : 15 Mt × 28 % = 4 200 000 kg = 4 200 tonnes de P₂O₅ - P₂O₅ récupérable : 4 200 × 0,80 = 3 360 tonnes de P₂O₅ - Réserve probable : 15 Mt de minerai @ 28 % P₂O₅ - Valeur du P₂O₅ récupérable : (180 – 10) = 170 $/tonne de P₂O₅ → 3 360 t × 170 $/t = 571 200 $ - Coût total : 15 Mt × 12 $/t = 180 000 $ - Bénéfice net : 571 200 – 180 000 = 391 200 $ - Revenus/t de minerai : (28 % × 0,75 × 0,80 × 170) / 100 = (0,28 × 0,6 × 170) = 28,56 $/t - Coût/t : 12 $/t → bénéfice/t = 16,56 $/t > 0 → économique. **Réponse** : Réserve probable = 15 Mt @ 28 % P₂O₅ ; économique malgré pénalité MgO. ## V. Classification of mineral deposits 1 ### Critères de classification Les gisements minéraux sont classés selon : 1. **Processus de formation** (génétique) : ignée, sédimentaire, métamorphique, hydrothermal. 2. **Forme et géométrie** : filon, couche, masse irrégulière, stockwerk, chapelet. 3. **Association rocheuse** : type de roche hôte (ex. : granite, calcaire, schiste). 4. **Température et pression de formation** : basse (<100°C), moyenne (100–300°C), élevée (>300°C). > **À retenir** : La classification génétique est la plus fondamentale car elle explique l'origine du gisement et guide l'exploration. ### Classification selon le processus de formation | Type de gisement | Processus principal | Exemples | Température de formation | |------------------|---------------------|----------|--------------------------| | Igneous | Cristallisation directe d'un magma | Chromite dans des péridotites, Ni-Cu dans des intrusions basiques | Élevée (>900°C) | | Sédimentaire | Précipitation chimique, biologique ou détrique | Phosphorites, manganèses, placers d'or | Basse (<100°C) | | Métamorphique | Recristallisation sous pression/température | Grenat dans des schistes, graphite métamorphique | Moyenne à élevée (300–600°C) | | Hydrothermal | Précipitation à partir de fluides chauds | Veines d'or, sulfures de cuivre-zinc, fluorite | Variable (50–400°C) | ### Exemples résolus **Exemple 10** : Classer le gisement de cuivre de Kambalda (Australie-Occidentale). - Il se trouve dans des laves komatiites archées, associé à des sulfures de nickel-cuivre. - Les sulfures se sont formés par séparation immiscible d'un liquide sulfure pendant la cristallisation du magma komatiite. - Processus : ignée (séparation de liquide sulfure dans un magma ultramafique). - Température : très élevée (>1200°C lors de la fusion, puis refroidissement). - Forme : masses irrégulières et filons dans les laves. - Roche hôte : komatiite (lave ultramafique). **Réponse** : Gisement ignée de type sulfure magmatique. **Exemple 11** : Classer le gisement de phosphate de Taïba (Sénégal). - Il se trouve dans des sédiments marins du Crétacé supérieur. - Le phosphate provient de l'accumulation de débris organiques (dents, os, coprolithes) et de précipitation chimique en milieu marin peu profond et upwelling. - Processus : sédimentaire (précipitation biogène et chimique). - Température : basse (<50°C, environnement marin de surface). - Forme : couches stratifiées. - Roche hôte : calcaire phosphaté et marnes. **Réponse** : Gisement sédimentaire de type phosphorite marine. ### Exercices d'application corrigés **Exercice 10** : Classer les gisements suivants : a) Veine d'or dans du granite, associée à du quartz et de la pyrite. b) Gisement de manganèse dans des nodules sur le fond océanique. c) Gisement de graphite dans des schistes métamorphisés. d) Gisement de soufre dans des dômes salins du Golfe du Mexique. **Réponse** : a) Hydrothermal (veine quartz-sulfure dans granite) b) Sédimentaire (précipitation chimique ou biologique en milieu marin profond) c) Métamorphique (recristallisation de matière organique sous métamorphisme) d) Igneous ou sédimentaire ? En réalité, le soufre des dômes salins provient de la réduction bactérienne de sulfates dans des évaporites sédimentaires profondes, puis migration vers le haut. Classé comme sédimentaire d'origine évaporitique, modifié par processus diagénétiques et métamorphiques faibles. Mais généralement classé comme sédimentaire (évaporite) avec migration hydrothermale légère. Pour simplifier : sédimentaire (évaporite) avec remobilisation. **Exercice 11** : Pourquoi un gisement d'or dans un filon hydrothermal est-il classé comme hydrothermal et non comme ignée, même si le granite hôte est ignée ? **Réponse** : Parce que l'or et les minéraux associés (quartz, pyrite) ont été transportés et déposés par des fluides chauds circulant dans des fractures du granite après sa solidification. Le granite n'est que le roche hôte ; il n'a pas fourni les éléments métalliques. L'or provient probablement de la désintégration de roches plus profondes ou de la dévolatilisation du magma lors du refroidissement, mais le dépôt lui-même est dû à la précipitation hydrothermale. Le processus de formation du gisement est hydrothermal, pas igné.