L'origine des métaux des mines géantes

Publié par Adrien le 28/05/2020 à 09:00
Source: CNRS INSU
Les mines géantes constituent aujourd'hui la source principale des métaux utilisés dans notre vie quotidienne. Certains de ces gisements, appelés gisements hydrothermaux, se sont formés là où des fluides minéralisateurs transportant des quantités extrêmement élevées de métaux ont rencontré des conditions favorables de dépôt. L'origine de ces quantités de métaux reste un point (Graphie) fortement débattu dans la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et...).


Mine à ciel ouvert: camions (Le camion est un véhicule automobile à roues destiné à transporter des marchandises. Le routier (routière) ou camionneur (camionneuse) a pour profession la conduite...) transportant du minerai de plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) et zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.) dans l'une des fosses du gisement de McArthur River.
© Glencore 2017-2020

En étudiant le gisement hydrothermal australien de McArthur River, une équipe de chercheurs franco-australienne a réussi à mettre en évidence l'origine du plomb et du zinc qui s'y trouvent grâce à la mesure de la composition isotopique de plomb des roches minéralisées. L'utilisation d'une nouvelle source radiofréquence pour la production des ions primaires et de nouveaux détecteurs haute sensibilité pour les mesures sur cage de Faraday (Une cage de Faraday est une enceinte utilisée pour protéger des nuisances électriques et subsidiairement électromagnétiques extérieures ou inversement empêcher un appareillage de polluer son environnement. Une cage de...), développements instrumentaux récemment issus de la collaboration entre le Service National INSU-CNRS de microsonde ionique et l'entreprise CAMECA, ont permis une grande précision analytique des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) obtenues à haute résolution spatiale.

Grâce à ces mesures, l'équipe a découvert des variations remarquables des rapports isotopiques du plomb à l'échelle d'un seul grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève soudainement et qui est généralement accompagné de précipitations. Il se produit généralement au passage d'une ligne d'orages. Voir aussi :...) de galène, et identiques pour tous les niveaux minéralisés. Ceci démontre que deux sources de plomb ont participé dans des proportions comparables à la formation de ce gisement il y a 1,64 milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999 999)...) d'années. Plusieurs modèles ont ainsi été établis afin d'identifier ces sources, dans le bassin sédimentaire et le socle cristallin sous-jacent.

Ce travail pourrait avoir un impact important sur les stratégies d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) dans les provinces métallifères. En effet, les volumes des sources de métaux et leur concentration en métaux définissent la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) totale de métaux disponibles pour la formation des gisements, ce qui permet de contraindre la quantité de gisements qu'il reste à découvrir.

Ces travaux ont été réalisées grâce au soutien financier du Ministère de l'Enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les...) Supérieur et de la Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...), la Région Lorraine/Grand Est - FEDER, l'OSU OTELo, et le CNRS-INSU via l'appel CESSUR.

En savoir plus:
Tracing metal sources for the giant McArthur River Zn-Pb deposit (Australia) using lead isotopes - Geology, 48, 478-482.
Joséphine Gigon, Etienne Deloule, Julien Mercadier, David L. Huston, Antonin Richard, Irvine R. Annesley, Andrew S. Wygralak, Roger G. Skirrow, Terrence P. Mernagh and Kristian Masterman.
https://doi.org/10.1130/G47001.1
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