Veines Aurifères, dépôts hydrothermaux et séismes

Les veines sont des dépôts minéraux qui se forment lorsqu’une fracture ou fissure préexistante dans une roche hôte est remplie de nouveaux matériaux. Le dépôt de minéraux est généralement effectué par une circulation de solutions aqueuses. Pour le cas de l’or, de nombreux gisements de minerais se trouvent dans les veines aurifères qui s’érodent par la suite par l’écoulement de l’eau. On pense que les dépôts veineux se forment lorsque des solutions aqueuses portant divers éléments migrent à travers les fissures de la roche et déposent leur charge sur les parois des fissures. L’eau chaude et ascendante qui s’échappe du refroidissement des roches ignés peut déposer des minéraux lorsqu’elle monte à travers la croûte rocheuse.

Comment se forment les veines ?

À mesure que les eaux magmatiques montent, la température et la pression de leurs environnement chutent. Les minéraux se solubilisent et se cristallisent. Les eaux souterraines peuvent également s’infiltrer dans la croûte terrestre, dissoudre les minéraux de surface et accumuler de la chaleur à partir du gradient géothermique ou des intrusions ignées à proximité. À de plus grandes profondeurs, les substances dissoutes peuvent précipiter et cristalliser le long des parois des fissures et des cavités à travers lesquelles l’eau se déplace.

La plupart des dépôts de veines se forment lorsque de nouvelles espèces minérales se précipitent sur les parois rocheuses qui restent inchangées. Dans de tels cas, les dépôts minéraux remplissent la fissure d’origine dans la roche hôte mais ne s’étendent pas dans la roche hôte elle-même. La frontière entre la paroi rocheuse de l’hôte et les minéraux de veine de dépot reste donc clairement délimitée. Les dépôts veineux de cette nature sont un type de dépôt hydrothermal car les espèces minérales qui composent les veines ont été précipitées par les eaux chaudes. Cependant, parfois la paroi rocheuse préexistante qui contient la veine subit une altération. Des parties de la roche hôte peuvent soit se dissoudre et être transportées, soit réagir chimiquement avec les fluides volatils en circulation ou les espèces minérales nouvellement formées.

veine aurifère dans matrice de quartz

Dans ce cas, la frontière entre le gisement veineux et la paroi rocheuse d’origine ne sera pas claire. Si la majeure partie du processus de minéralisation se produit à l’intérieur de l’espace une fois occupé par une roche de paroi inchangée, la veine est appelée un dépôt de remplacement hydrothermal. Un dépôt de remplacement hydrothermal se produit lorsque des solutions aqueuses en circulation chaude remplacent la roche d’origine par de nouvelles espèces minérales. Cela se produit dans les roches plus solubles telles que le calcaire. Les gisements hydrothermaux de remplacement sont une forme de métamorphisme hydrothermal ou de métasomatisme.

Dépôts hydrothermaux forment 3 types de veines.

Les dépôts hydrothermaux sont classés en fonction de la profondeur et de la température à laquelle ils se sont formés. Des dépôts hypothermiques se forment à de grandes profondeurs et à des températures élevées ; dépôts mésothermiques à des profondeurs et températures intermédiaires ; et les dépôts épithermaux aux profondeurs les plus faibles et aux températures relativement basses. Certaines espèces minérales cristallisent principalement aux températures et pressions préférées. Parce que les températures et les pressions sont différentes pour chaque type de gisement hydrothermal, chacun a un ensemble différent et caractéristique de minéraux associés.

Les veines épithermiques.

Des dépôts épithermaux se forment à de faibles profondeurs sous des températures et des pressions relativement basses. Les températures pendant la formation peuvent varier de 50 ° à 200 ° Celsius. Les minéraux trouvés comprennent le quartz, l’opale et la calcédoine (SiO2); calcite (CaCO3), aragonite (CaCO3) et dolomite (CaMg (CO3) 2); les halogénures de fluorite (CaF2) et de chlorargyrite (AgCl); la barytine sulfate (BaSO4); or natif (Au); et les sulfures realgar (AsS), cinabre (HgS), acanthite (Ag2S), pyrite (FeS2), orpiment (As2S3), stibnite (Sb2S3), proustite (Ag3AsS3) et pyrargyrite (Ag3SbS3). Les métaux extraits de gisements épithermaux comprennent l’argent (Ag), l’or (Au) et le mercure (Hg).

Les veines mésothermiques.

Des dépôts mésothermiques se forment à des profondeurs, températures et pressions intermédiaires. Les températures peuvent varier de 200 ° à 300 ° Celsius pendant la formation de tels dépôts. Le quartz et les minéraux carbonatés tels que la calcite (CaCO3), l’ankérite (CaFe (CO3) 2), la sidérite (FeCO3), la dolomite (CaMg (CO3) 2) et la rhodocrosite (MnCO3) se trouvent dans les dépôts mésothermiques. Les minerais qui peuvent être trouvés comprennent l’or natif (Au) et la galène sulfurée (PbS), la sphalérite (ZnS), la chalcopyrite (CuFeS2), la pyrite (FeS2), la bornite (Cu5FeS4), l’arsénopyrite (FeAsS) et la tétraédrite ((Cu , Ag) 12Sb4S13). Les métaux extraits sont le cuivre (Cu), le zinc (Zn), l’argent (Ag), l’or (Au) et le plomb (Pb).

Les Veines hyperthermique.

Des dépôts hypothermiques se forment à de grandes profondeurs et à des pressions et températures élevées. Les températures peuvent varier de 300 ° à 500 ° Celsius pendant la formation de tels dépôts. Les veines de cassétérite, wolframite et molybdène; les veines de quartz, d’or, les veines de cuivre-tourmaline et les veines plomb-tourmaline fournissent des associations minérales qui peuvent se produire dans les gisements hypothermiques. Les minéraux qui se trouvent dans les veines hypothermiques comprennent le quartz, la fluorite, la tourmaline et la topaze. Les minerais trouvés peuvent inclure de l’or natif (Au); la sulfure galène (PbS), la chalcopyrite (CuFeS2), la pyrite (FeS2), la molybdénite (MoS2), la bismuthinite (Bi2S3) et l’arsénopyrite (FeAsS); les oxydes d’uraninite (UO2), de cassitérite (SnO2) et de magnétite (Fe3O4); et la tungstate wolframite ((Fe, Mn) WO4) et scheelite (CaWO4). Les métaux qui peuvent être extraits des gisements hypothermiques sont le cuivre (Cu), le molybdène (Mo), l’étain (Sn), le tungstène (W), l’or (Au) et le plomb (Pb).

Les séismes font des veines d’or en un instant.

veine de conglomérats

Les changements de pression provoquent le dépôt de métaux précieux à chaque mouvement de la croûte terrestre.

Les scientifiques savent depuis longtemps que les veines d’or sont formées par les dépôts minéraux de fluides chauds traversant des fissures profondes dans la croûte terrestre. Mais une étude publiée dans Nature Géoscience a révélé que le processus peut se produire presque instantanément, probablement en quelques dixièmes de seconde. Le processus se déroule le long de “fissures de faille”, des fissures latérales en zigzag reliant les principales lignes de faille dans la roche.

Lorsqu’un tremblement de terre frappe les cotes, des lignes de faille glissent dans la direction de la faille, se frottant les uns contre les autres. Et la faille s’ouvre tout simplement. Les scientifiques se demandent ce qu’il advient des fluides qui circulent dans ces bouleversements au moment du séisme.

Ce que leurs calculs ont révélé une dépressurisation rapide qui voit les conditions de haute pression normale dans les profondeurs de la Terre chuter à des pressions proches de celles que nous rencontrons à la surface. Par exemple, un séisme de magnitude 4 situé à une profondeur de 11 km ferait chuter de 290 mégapascals (MPa) à 0,2 MPa la pression subie par une faille soudaine. (En comparaison, la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 0,1 MPa.).

veine de quartz prise dans une fissure rocheuse

Lorsque l’eau chargée de minéraux à environ 390 ° C est soumise à ce type de chute de pression, le liquide se vaporise rapidement et les minéraux contenus dans l’eau désormais sursaturée se cristallisent presque instantanément. Un processus que les ingénieurs appellent la vaporisation éclair ou dépôt éclair. L’effet est suffisamment important pour que le quartz, les minéraux et métaux associés ne se retrouvent plus dans la solution. Finalement, le liquide s’écoule des roches environnantes dans l’espace, rétablissant ainsi la pression initiale. Mais cela ne se produit pas immédiatement. Un seul séisme peut produire une veine aurifère instantanée (bien que minuscule).

Les roches des gisements de quartz aurifères sont souvent marbrées d’une toile faite de minuscules fils d’or. Au cours de centaines de milliers d’années, vous avez le potentiel de précipiter de très grandes quantités d’or. Les petits morceaux s’additionnent.

Sources : geology.com et ouvrage “Géologie : Géodynamique, pétrologie, études de terrain”

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