Les roches ferrifères

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Définition

Les roches ferrifères sont des roches sédimentaires très riches en fer (au moins 15% ) avec une teneur en fer pouvant atteindre 65%. La majorité des gisements ferrifères semblent s'être formée en milieu marin. Ces roches se présentent sous deux types :

 

Minéralogie

Les minéraux constitutifs de ces roches sont :
L'hématite Fe2O3 dans les BIF elle forme des lamines ou des niveaux massifs et dans les gisements du phanérozoiques ce sont des ooïdes.
La goethite FeOOH forme en général des ooïdes.
La magnétite Fe3O4 cristaux octaédriques
La limonite FeOOHnH2O c’est un mélange de goethite, d'argiles et d'eau, est un produit de l'altération subaérienne des oxydes de fer.
La berthierine Fe4Al2 (Si2Al2O10(OH)8 est un phyllosilicate du groupe des serpentines. La berthierine est un minéral primaire qui se transforme en chamosite à partir de 120-160°C.
La chamosite (Fe2+,Mg)5Al(AlSi3O10)(OH)8 est une chlorite. Berthierine et chamosite forment souvent des ooïdes (déformés) dans les sédiments ferrifères phanérozoïques.
La greenalite Fe2-3 (Si2O5)(OH)4 : c’est un phyllosilicate du groupe kaolinite/serpentine. on la trouve généralement en péloïdes.
La glauconite KMg(Fe,Al)(SiO3)63H2O est généralement observée sous la forme de péloïdes.
La sidérite FeCO3 remplace généralement des ooïdes et des bioclastes et peut former des ciments.
La pyrite FeS2 cristaux cubiques de couleur jaune vif.

 

Exemples de minéraux des roches ferrifères

 

Les BIF (Banded Iron Formation)

Les BIF sont d'âge Archéen (-3 800 à -2 000 Ma) à Protérozoïque ils sont constitués d’alternance de lits de silice et d’hématite de dimension millimétrique à centimétrique.
Ils se présentent sous deux sous types: le sous type Lac supérieur (BIF de très grande extension) et le sous type Algoma (de petite taille, situé à proximité de volcans).

 

FORMATIONS FERRIFERES PRECAMBRIENNES

Genèse et environnement de dépôt des formations de fer rubanées (BIF).

Le fer réduit (Fe2+) est soluble dans l'eau ; le fer oxydé (Fe3+) est insoluble. Puisque du Fe3+ (insoluble) marin a précipité à l'Archéen, c'est que l'eau de mer de cette époque contenait du fer en solution, forcément sous sa forme soluble Fe2+. Cela prouve bien que la mer de cette époque était réduite, comme l'était l'atmosphère sus-jacente.
On suppose que l'atmosphère précambrienne était pauvre en O2 et plus riche en CO2
La plus grande richesse en CO2 aurait diminué le pH des eaux de surface, avec comme conséquence une altération continentale plus efficace
Le modèle sédimentaire de mise en place de ces roches ferrifères fait appel à des courants de fond qui remonteraient vers les plate-formes continentales très stables des eaux anoxiques acides riche en Si, Fe et Mn en plus des apports fluviatiles

 

FORMATIONS FERRIFERES PHANEROZOÏQUES

Les plus importantes de ces formations sont les oolithes ferrifères, constituées d'hématite-chamosite dans le Paléozoïque et de goethite-berthierine dans le Mésozoïque.
Il s'agit de périodes caractérisées toutes deux par un haut niveau marin, de larges zones pénéplanées et un climat chaud et humide, responsable d'une importante altération chimique continentale.
L'interprétation de ces oolithes ferrifères anciennes est délicate car les équivalents actuels sont rares: on en observe au lac Tchad et sur l’île de Mahengetang en Indonésie.

Ooïdes hématitiques.

Ooïdes de chamosite , cristaux de sidérite et ciment d'oxyde de fer (opaque).

 

Par: AIT ABDELOUAHAB DJAOUZA