Le métamorphisme n'est pas seulement un processus de transformation des roches : il modifie aussi les gisements préexistants et peut, à lui seul, en créer de nouveaux par mobilisation et reconcentration des métaux. Ce chapitre distingue les gisements métamorphisés des gisements véritablement métamorphogènes et présente l'exemple emblématique de l'or orogénique.
1. Les effets du métamorphisme sur les gisements préexistants
Un gisement magmatique, hydrothermal ou sédimentaire pris dans une chaîne de montagnes peut être affecté par le métamorphisme régional ou de contact. Les effets sont d'abord texturaux : recristallisation des minéraux de minerai, développement d'une foliation ou d'une linéation dans le corps minéralisé, plissement et boudinage des niveaux stratiformes. Ils peuvent être aussi minéralogiques, avec transformation de certaines phases (par exemple la pyrite en pyrrhotine lors de réactions métamorphiques libérant du soufre) sans déplacement notable des métaux. On parle alors de gisement métamorphisé : sa genèse reste magmatique, hydrothermale ou sédimentaire, seul son aspect a changé.
2. Les gisements métamorphogènes stricto sensu
Dans certains cas, le métamorphisme est lui-même à l'origine de la concentration métallique : on parle alors de gisement métamorphogène. C'est le cas de certains gisements de graphite (métamorphisme de matière organique), de certains gisements de talc ou de magnétite formés par des réactions métamorphiques entre roches de compositions différentes, ou encore de veines de quartz aurifère mises en place par des fluides libérés lors du métamorphisme régional. Ces gisements se distinguent des gisements simplement métamorphisés par le fait que la concentration du métal est contemporaine, ou postérieure, du pic métamorphique, et non héritée d'un stade antérieur.
3. Remobilisation et redistribution des métaux
Le métamorphisme s'accompagne souvent de la libération de fluides métamorphiques (eau et CO₂ issus des réactions de déshydratation et de décarbonatation) capables de dissoudre localement les métaux d'un gisement préexistant et de les remobiliser vers des zones de plus faible pression, comme les charnières de plis ou les zones de cisaillement. Cette redistribution peut appauvrir certaines parties du gisement d'origine tout en enrichissant localement d'autres zones, brouillant parfois la signature géochimique initiale et compliquant l'interprétation génétique du gisement pour le métallogéniste.
4. L'exemple de l'or orogénique
Les gisements d'or orogénique (autrefois appelés gisements « archéens de type filonien ») se forment en contexte de chaîne de collision, par circulation de fluides métamorphiques d'origine profonde le long de grandes zones de cisaillement crustales. L'or précipite avec du quartz et des carbonates dans des filons et des veines de tension associées à ces failles, souvent sur plusieurs kilomètres de profondeur verticale. Ce type de gisement, largement indépendant d'une source magmatique directe, illustre bien le rôle propre du métamorphisme comme moteur de concentration métallique, distinct des processus magmatiques et hydrothermaux superficiels traités précédemment.
Gisement d'origine magmatique, hydrothermale ou sédimentaire dont la texture et parfois la minéralogie ont été modifiées par un métamorphisme postérieur, sans changement de son processus génétique.
Gisement dont la concentration métallique est directement produite par les réactions et les fluides du métamorphisme, contemporaine ou postérieure au pic métamorphique.
| Gisement métamorphisé | Gisement métamorphogène | |
|---|---|---|
| Origine du métal | Antérieure au métamorphisme | Liée au métamorphisme lui-même |
| Rôle du métamorphisme | Transforme texture / minéralogie | Produit la concentration |
| Exemple | Fer rubané plissé et recristallisé | Or orogénique en filons de quartz |
Gisement métamorphisé vs gisement métamorphogène
- Métamorphisme : effets texturaux (foliation, recristallisation) et minéralogiques sans forcément déplacer les métaux.
- Gisement métamorphisé (genèse antérieure) ≠ gisement métamorphogène (concentration due au métamorphisme).
- Les fluides métamorphiques (eau, CO₂) peuvent remobiliser les métaux vers des zones de plus faible pression.
- Or orogénique : filons de quartz aurifère en zones de cisaillement crustales, en contexte de collision.
L'examen demande souvent de distinguer gisement métamorphisé et gisement métamorphogène à partir d'un exemple : prépare la distinction fer rubané plissé (métamorphisé) contre or orogénique en filons de quartz (métamorphogène), qui revient régulièrement dans les sujets marocains.