Les minéraux lourds sont les minéraux dont la densité est supérieure à 2,89 g/cm3. Issus de la destruction des roches mères, ils se retrouvent comme constituants mineurs des roches détritiques. Du fait de leur densité, la plupart se concentrent naturellement dans les sédiments, notamment dans les sables de rivières et de plages où ils peuvent former des accumulations exploitables (placers). (Futura-Sciences).
La valeur de densité de 2,89 est liée à celle du bromoforme (2,89), liqueur dense utilisée pour les séparations en laboratoire. Les minéraux dits « lourds » coulent dans le bromoforme, alors que d'autres minéraux dits « légers » flottent. La plus grande partie des minéraux des alluvions sont « lourds ».
La prospection alluvionnaire permet d’identifier dans les alluvions fluviatiles, littorales ou marines, les zones (placers) où certains minéraux (lourds) sont en concentration suffisante pour être valorisés. De nombreux placers sont exploités pour les métaux industriels et terres rares (placers à cassitérite, monazite, magnétite, ilménite, chromite, columbite-tantalite, zircon, …) pour les métaux précieux (platine, or) et aussi pour les pierres précieuses (diamant, saphir, …).
La prospection alluvionnaire peut également conduire à examiner sous un angle particulier, un certain nombre d’espèces minérales « en grains » naturellement concentrés dans les sédiments. L’observation attentive des concentrés permet de découvrir, parmi la multitude de grains colorés sans forme nette, des cristaux facettés intéressants sur le plan de la minéralogie descriptive (corindon, zircon, rutile, grenat, …). La taille de ces cristaux se situe suivant une large plage dimensionnelle, du dixième de millimètre au centimètre et plus, suivant les espèces et les lieux.
La prospection des zones de pentes ou bas de pentes (éluvions – colluvions) avec le même objectif de découvrir des cristaux, est davantage soumise aux conditions globales de l’environnement, humain, météorologique, saisonnier et donne des résultats plus aléatoires mais quelques fois plus spectaculaires.
Lexique
Sédiment
Nom masculin. [Surtout pluriel].
Accumulation d'éléments provenant de la désagrégation, de la dissolution de roches préexistantes, transportés et déposés par les eaux, le vent, ou de matières d'origine organique.. (CNRTL)
Eluvion
Nom féminin. [Surtout pluriel].
Ensemble des fragments d'une roche qui sont restés sur place après sa désagrégation par les agents atmosphériques. (L'éluvion s'oppose à l'alluvion, qui a été transportée.) (Source Larousse)
Colluvion
Nom féminin. [Surtout pluriel].
Dépôt mis en place au pied d'un versant directement dominant. (Source Larousse)
Alluvion
Nom féminin [Surtout pluriel].
Sédiment des milieux fluviatiles ou lacustres. (Selon la force du courant, il s'établit un tri mécanique séparant les éléments charriés en fonction de leur taille [galets, gravier, sable ou argiles]. Ils sont généralement disposés en terrasses.) (Source Larousse)
Placer
Un placer est une accumulation de minéraux lourds formée par concentration naturelle sous l'effet de la gravité et de l'action de l'eau à partir des débris rocheux libérés du socle par l'érosion. L'agent mécanique de concentration est habituellement l'action fluviale mais ce peut aussi être le résultat de l'action des vagues, du vent ou de la glace (La Salle P., 1992).
Les accumulations de minéraux lourds, très localisées ou très étendues se forment ou disparaissent à la suite des variations des paramètres hydrauliques qui affectent le flux d’eau. Pour les rivières, les berges convexes des méandres, de façon générale les obstacles isolés ou multiples, avec les rochers, les zones de gros galets, les souches d’arbres et aussi les cavités ou « marmites », les fissures de toute nature participent, avec les variations de débit, à la formation des placers. Pour les océans, les marées contribuent à la constitution des placers sur les plages, en haut des estrans. Ces placers peuvent se déplacer sous l’action combinée des marées et du vent.
Références :
- CARLING P.A., BREAKSPEAR R.M.D. - (2006) Placer formation in gravel-bedded rivers: a review, Ore geology reviews, 28, 377-401.
- Reading a stream, extrait de l'ouvrage Dredging for Gold by Matt THORNTON
Eléments pour la détermination des minéraux lourds
Densité
Le concentré des grains minéraux les plus denses est obtenu avec la batée ou le pan, ou pour traiter davantage de matériaux, le sluice. Ce dernier nécessite un temps d’installation et de réglage dans le flux d’eau. Les installations industrielles de traitement des granulats offrent, dans le principe, la possibilité d’obtenir certains minéraux présents en très faible quantité relative, comme l’or et les minéraux du platine, à condition de mettre en place des dispositifs provisoires pour piéger les minéraux lourds.
Références :
- Maniement des pans et batées Orpaillage Loisir
- Maniement du sluice Orpaillage Loisir
- Le jiggage: méthode pour la concentration des minéraux lourds (Serge Guennéguès)
- Micropannage dans une boîte de Pétri (Jacques Jedwab) Le Cahier des Micromonteurs n°4 – 2004
- DOMERGUE C., FONTAN F., HÉRAIL G., (1989) - Les techniques artisanales d'exploitation des gîtes alluviaux : analogies dans le temps et dans l'espace, Chron. rech. min., no 497, pp.13 1- 138.
Propriétés magnétiques
Les propriétés magnétiques de chaque espèce de « minéraux lourds », sont également une caractéristique importante, dans la mesure où les différences de comportement des grains soumis au champ magnétique d’un aimant plus ou moins fort pourront donner des repères facilitant leur identification. (Voir ci-après «Minéraux des alluvions - densité - caractéristiques magnétiques»).
