Métamorphique minéraux de minerai minéraux qui se forment au cours du processus de métamorphisme, qui est la altération de préexistant roches en raison de changements de température, de pression et/ou de composition de fluide. Les minerais métamorphiques peuvent se former dans un large éventail de types de roches, y compris sédimentaires, ignées et autres roches métamorphiques. Voici quelques exemples de minerais métamorphiques :

Wollastonite avec intégré andradite grenat minerai de New York. Crédit : Kenneth C. Curry.
  1. Grenat: Le grenat est un minéral métamorphique commun qui peut se former dans un large éventail de conditions. On le trouve souvent dans les roches métamorphiques telles que les schistes et les gneiss, et peut contenir des minerais précieux tels que or, vis argentet une capuchons de cuivre comme inclusions ou remplacements.
  2. Staurolite: La staurolite est un minéral métamorphique qui se forme dans les roches métamorphiques de qualité moyenne à élevée, telles que les schistes et les gneiss. Il contient souvent des inclusions d'autres minéraux, notamment des minerais tels que graphite, sulfures et magnétite.
  3. Kyanite: La cyanite est un minéral métamorphique à haute pression qui se forme lors du métamorphisme de sédiments riches en argile et de roches pélitiques. Il peut contenir des inclusions de minerais précieux tels que corindon ainsi que le rutile.
  4. sillimanite: La sillimanite est un minéral métamorphique qui se forme à des températures et des pressions élevées, généralement dans des contextes métamorphiques régionaux. Il peut contenir des inclusions de minéraux précieux tels que le corindon, tourmaline, et grenat.
  5. Graphite: Le graphite est un minéral métamorphique qui se forme lors du métamorphisme de roches sédimentaires tel que charbon ainsi que le de schiste. C'est une source importante de graphite, qui est utilisé dans un large éventail d'applications, notamment les crayons, les lubrifiants et les piles.
  6. Talc: Le talc est un minéral métamorphique qui se forme lors du métamorphisme de roches riches en magnésium telles que la serpentinite et dolomite. C'est une source importante de talc, qui est utilisé dans diverses applications industrielles, notamment la céramique, la peinture et les cosmétiques.
  7. Marbre: Le marbre est un Roche métamorphique qui se forme à partir du métamorphisme de calcaire ou dolomitique. Le marbre peut contenir des minerais précieux tels que la magnésite, qui est utilisée dans la production de magnésium métallique.

Ce ne sont là que quelques exemples de minerais métamorphiques. Les caractéristiques spécifiques, les processus de formation et l'importance économique des minerais métamorphiques peuvent varier considérablement en fonction des minéraux spécifiques impliqués, des conditions métamorphiques et du contexte géologique.

Formation de minerais au cours du métamorphisme

Les minéraux de minerai peuvent se former au cours du métamorphisme par divers processus, en fonction des conditions spécifiques et des assemblages de minéraux impliqués. Certains mécanismes courants de formation des minerais au cours du métamorphisme comprennent :

  1. Différenciation métamorphique : Au cours du métamorphisme, les minéraux peuvent subir une différenciation, où certains éléments ou ions se concentrent dans des minéraux spécifiques, conduisant à la formation de minerais. Par exemple, dans le métamorphisme des roches sédimentaires riches en fonte ainsi que le manganèse, les minéraux hématite et la pyrolusite peut se former lorsque le fer et le manganèse se concentrent pendant le métamorphisme.
  2. Métasomatisme: Le métasomatisme est le processus d'échange chimique entre les roches et les fluides au cours du métamorphisme. Les fluides, tels que fluides hydrothermaux ou des fluides métamorphiques dérivés de la roche elle-même, peuvent s'infiltrer et interagir avec les minéraux de la roche, conduisant à la formation de nouveaux minéraux, y compris des minerais. Par exemple, lors du métamorphisme régional, des fluides riches en ions métalliques peuvent s'infiltrer dans la roche, entraînant la formation de minerais tels que les sulfures, les oxydes et les carbonates.
  3. Recristallisation et rééquilibrage : Au cours du métamorphisme, les minéraux de la roche peuvent subir une recristallisation et un rééquilibrage, où ils se dissolvent et se reprécipitent sous de nouvelles formes minérales stables dans les nouvelles conditions métamorphiques. Ceci peut conduire à la formation de nouveaux minéraux, y compris les minerais. Par exemple, dans le métamorphisme du schiste, les minéraux chlore ainsi que le biotite peut recristalliser et se rééquilibrer pour former des micas tels que moscovite ou phengite, qui peut contenir des minerais précieux tels que molybdénite or tungstène minéraux.
  4. Réactions fluide-roche : Les réactions fluide-roche se produisent lorsque des fluides interagissent avec les minéraux de la roche, entraînant l'échange d'éléments et la formation de nouveaux minéraux, y compris des minerais. Par exemple, dans le métamorphisme des roches basaltiques, l'interaction des fluides hydrothermaux avec les minéraux de la roche peut conduire à la formation de minerais tels que les sulfures, les oxydes et les silicates.

La formation de minerais au cours du métamorphisme est un processus complexe qui dépend des conditions spécifiques, des assemblages de minéraux et des compositions de fluides impliqués. Elle peut entraîner la formation de divers types de gisements de minerai, y compris le minerai métamorphique hébergé Cautions, skarn dépôts et autres. L'importance économique des gisements de minerais métamorphiques dépend du type de minerais formés, de leur abondance et de leur concentration, qui peuvent varier considérablement en fonction du contexte géologique spécifique.

Photographies de terrain illustrant le métamorphisme de contact lié à la mise en place du porphyre quartzo-feldspathique d'Alamoutala. A. Auréoles de skarn zonées en marbre. B. Grenat mégacristique dans du marbre calco-silicaté. C. Exoskarn proximal riche en grenat. Les grenats granulaires sont étirés le long du tissu planaire et partiellement rétrogradés en un mélange de chlorite, d'hématite et de calcite. D. Endoskarn porteur de clinopyroxène-épidote. E. Veines de calcite rose associées à la croissance porphyroblastique d'actinote dans le marbre. Des traces de pyrite et la magnétite est disséminée dans les roches encaissantes de ces filons. F. Lentille de skarn de trémolite-magnétite dans du marbre feuilleté. G. Exoskarn de trémolite-magnétite dans la carotte de forage. Abréviations : act = actinolite, cal = calcite, chl = chlorite, cpx = clinopyroxène, grt = grenat, hem = hématite, mag = magnétite, py = pyrite, tr = trémolite. Le gisement d'or hébergé par le carbonate d'Alamoutala au Mali, en Afrique de l'Ouest - Figure scientifique sur ResearchGate. Disponible sur : https://www.researchgate.net/figure/Field-photographs-illustrating-contact-metamorphism-linked-to-emplacement-of-the_fig2_284012813 [consulté le 9 avril 2023]

Types de gisements de minerai métamorphique

Les gisements de minerai métamorphiques se forment au cours du processus de métamorphisme, qui implique la transformation de roches préexistantes en nouveaux types de roches par des changements de température, de pression et de composition minéralogique. Les gisements de minerai métamorphique peuvent être classés en différents types en fonction de leurs caractéristiques géologiques, minéralogie, et l'importance économique. Certains types courants de gisements de minerai métamorphique comprennent :

  1. Dépôts de skarn: Les skarns sont des roches métamorphiques qui se forment au niveau de la zone de contact entre une roche ignée intrusive et une roche hôte riche en carbonates, comme le calcaire ou la dolomie. Les gisements de Skarn peuvent contenir une large gamme de minerais, y compris le fer, le cuivre, zinc, tungstène, molybdène et autres. Les gisements de skarn sont souvent associés au métamorphisme de contact et peuvent être économiquement importants en raison des fortes concentrations de minerais qui s'y trouvent.
  2. Gisements de minerai métamorphiques : Ce sont des gisements de minerai qui se forment directement dans les roches métamorphiques, sans intrusion ignée ni fluides hydrothermaux associés. Les exemples incluent les gisements d'or hébergés par métamorphisme, les gisements de graphite hébergés par métamorphisme et les gisements de manganèse hébergés par métamorphisme. Ces dépôts peuvent se former à travers une variété de processus métamorphiques, tels que la différenciation métamorphique, le métasomatisme et les réactions fluide-roche.
  3. Dépôts métamorphiques-exhalatifs : ces dépôts se forment à partir du dépôt de minerais provenant de fluides hydrothermaux exhalés de la roche lors du métamorphisme. Ces fluides peuvent déposer des minerais dans les fractures, défauts, et d'autres ouvertures dans la roche, conduisant à la formation de gisements de minerai. Des exemples de gisements métamorphiques-exhalatifs comprennent les gisements de plomb-zinc, les gisements de cuivre et les gisements d'argent.
  4. Gisements métamorphiques-métasomatiques : Ce sont des gisements de minerai qui se forment par l'échange d'éléments entre la roche et les fluides lors du métamorphisme. Les gisements métamorphiques-métasomatiques peuvent se former dans une variété de types de roches et peuvent contenir une large gamme de minerais, notamment le fer, le cuivre, le zinc, le tungstène, le molybdène et autres.
  5. Gisements de minerai hébergés dans le marbre : Le marbre est une roche métamorphique commune qui se forme à partir de la recristallisation du calcaire ou de la dolomite. Des gisements de minerai hébergés dans du marbre peuvent se former lorsque le marbre contient de fortes concentrations de certains éléments, tels que le magnésium, le plomb, le zinc ou le cuivre, qui peuvent être extraits de manière économique en tant que minerais.

Ce ne sont là que quelques exemples des différents types de gisements de minerai métamorphique. La classification des gisements de minerai métamorphique peut être complexe et repose souvent sur une combinaison de caractéristiques géologiques, de minéralogie et d'importance économique. La formation de gisements de minerai métamorphiques est influencée par divers facteurs, notamment la composition de la roche d'origine, les conditions de température et de pression pendant le métamorphisme, la disponibilité des fluides et la présence d'éléments minéralisateurs, entre autres.

Marbre

Exemples de gisements métamorphiques

Il existe plusieurs exemples de gisements de minerai métamorphique, notamment :

  1. Dépôts de skarn : Les skarns sont des roches métamorphiques qui se forment au niveau de la zone de contact entre une roche ignée intrusive et une roche hôte riche en carbonate, comme le calcaire ou la dolomite. Les gisements de Skarn peuvent contenir une large gamme de minerais, notamment du fer, du cuivre, du zinc, du tungstène, du molybdène et autres. Des exemples de gisements de skarn comprennent le gisement de cuivre-or de Bingham Canyon dans l'Utah, aux États-Unis, et la mine de Kara en Suède, connue pour sa minéralisation en fer, en cuivre et en or.
  2. Gisements aurifères hébergés par des roches vertes : les ceintures de roches vertes sont des séquences de roches métamorphiques qui sont couramment associées à la minéralisation aurifère. Ces ceintures peuvent contenir de l'or quartz veines ou or disséminé dans la roche hôte. Des exemples de gisements d'or hébergés par des roches vertes incluent le bassin de Witwatersrand en Afrique du Sud, qui est l'un des plus grands gisements d'or au monde et qui est une source importante de production d'or depuis plus d'un siècle.
  3. Gisements de graphite : Le graphite est un minéral métamorphique qui peut se former dans des roches métamorphiques de haute qualité, telles que gneiss ainsi que le schiste, par le métamorphisme de roches sédimentaires riches en carbone, comme le charbon ou les schistes riches en matière organique. Des exemples de gisements de graphite comprennent les gisements de la région de Jixi en Chine, qui est l'une des plus grandes régions productrices de graphite au monde.
  4. Dépôts de grenat : Le grenat est un minéral métamorphique qui peut se former dans une variété de types de roches, y compris le schiste, le gneiss et amphibolite. Les gisements de grenat peuvent être économiquement précieux en raison de leurs applications industrielles en tant que matériaux abrasifs. Des exemples de gisements de grenat comprennent la mine de grenat Barton à New York, aux États-Unis, et le gisement d'Alder Creek en Californie, aux États-Unis.
  5. Gisements de plomb-zinc hébergés dans du marbre : Des gisements de plomb-zinc peuvent également se former dans les roches métamorphiques, en particulier dans les marbres qui ont été enrichis en plomb et en zinc par l'interaction fluide-roche au cours du métamorphisme. Des exemples de gisements de plomb-zinc hébergés dans du marbre comprennent le gisement de Pine Point au Canada, qui était un important producteur de plomb-zinc dans le passé.
  6. Métamorphique-métasomatique minerai de fer gisements : les gisements de minerai de fer peuvent également se former dans les roches métamorphiques par métasomatisme, qui implique l'échange d'éléments entre les fluides et les roches au cours du métamorphisme. Des exemples de gisements de minerai de fer métamorphique-métasomatique comprennent le gisement de minerai de fer de Kiruna en Suède, qui est l'un des gisements de minerai de fer les plus importants et les plus célèbres au monde.

Ce ne sont là que quelques exemples de la grande variété de gisements de minerai métamorphique qui existent dans le monde. Le type et la composition spécifiques des minerais dans dépôts métamorphiques peut varier considérablement en fonction de la géologie locale, des conditions métamorphiques et des processus de minéralisation qui se sont produits lors de la formation du gisement.