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CARBONATITES

CARBONATITES

Roches qui pendant longtemps sont apparues comme des roches «aberrantes» par leur aspect proche du calcaire et leur association à des roches volcaniques. Elles sont constituées de plus de 80 p. 100 de carbonate. Ce sont en apparence des sortes de calcaires cristallins à structure protoclastique. La série fondamentale des carbonatites correspond à la série usuelle des roches carbonatées: calcite-dolomite-ankérite-sidérite-rhodocrosite.

On a ainsi les types suivants: sövite (calcite et mica), béforsite (dolomite et calcite), rauhaugite (ankérite), rödbergite (ankérite et hématite). La série peut varier aussi selon les minéraux accessoires associés: carbonates à terres rares (basnaesite, parasite...), feldspaths, feldspathoïdes, pyroxènes, péridots, phyllites, grenats, sphène, zircon, fluorite, apatite, sulfures, sulfates, et des minéraux complexes (columbite, pyrochlore...).

Le pyrochlore (niobio-tantalate de sodium et de calcium), un des constituants les plus caractéristiques, est sujet à des variations de composition et à des transformations complexes telles que l’altération hydrothermale avec remplacement de calcium-sodium par baryum, strontium, ou baryum-strontium, le remplacement par un autre minéral, fersmite ou columbite. Le rapport ⁸⁷Sr⁸⁶Sr dans les roches carbonatées ignées est moins élevé que dans les roches carbonatées sédimentaires, mais identique à celui des roches alcalines qui leur sont associées.

L’observation permet de constater que les carbonatites sont associées aux gîtes profonds des syénites néphéliniques (complexe d’Alno en Suède) ou aux complexes volcaniques riches en mélilite et en néphéline.

Les carbonatites apparaissent en petits gisements intrusifs ou filoniens, parfois en coulées. Elles se forment à partir de magma enrichi en dioxyde de carbone et en calcium. Le processus de cet enrichissement est encore mal compris: il peut s’agir d’un magma différencié, riche en C² et en Ca, et non miscible avec le magma environnant, ou d’assimilation de roches carbonatées préexistantes par le magma.

L’étude de ces roches a permis d’apporter un certain nombre d’informations sur la nature et sur l’origine des roches non silicatées, la tectonique des cratons, l’origine des kimberlites, le processus de passage entre phase magmatique et phase hydrothermale, la présence de dioxyde de carbone dans le volcanisme.

Du point de vue économique, un très grand nombre d’éléments sont extraits des complexes alcalins carbonatitiques, dont les phosphates: Fen (Norvège), Jacupiranga (Brésil); niobium: Mbeya (Tanganyika), Ouganda, Kenya, Rhodésie, Fen, Alno; terres rares: Alno, Mountain Pass (Californie), le plus grand gisement du monde; zirconium: Jacupiranga; titane: Magnet Cove (Arkansas); thorium et uranium: Mountain Pass, Palabora (Transvaal), lac Nipissing (Canada). Sont aussi exploités dans les mêmes complexes fer, fluor, baryum, strontium, aluminium, tellurures d’or, molybdène.