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Pour comprendre les gisements de platine, suivez les diamants

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Métal très rare, le platine ne se trouve que dans quelques gisements, dont, pour les trois quarts, celui de Bushveld en Afrique du Sud. Sa formation est encore mal comprise mais des géologues ont trouvé de précieux indices... dans les diamants. Il semble que les roches s'enrichissent en platine bien plus profondément qu'on le soupçonnait.

Un morceau de minerai de platine. Crédit : Paul M. Schumacher

Le platine est un métal trente fois plus rare que l'or mais bien plus utile... On le trouve dans plusieurs composants électroniques, dans les pots catalytiques et comme catalyseur pour des réactions chimiques importantes, comme en pétrochimie et pour la production de l'oxyde nitrique destiné aux engrais et aux explosifs. On l'utilise bien sûr en bijouterie mais aussi pour recouvrir le nez des missiles, les injecteurs des moteurs à réaction et des dispositifs qui doivent pouvoir fonctionner durablement à haute température.

Plus de 75% de sa production provient de l'Afrique du Sud, plus précisément du complexe du Bushveld qui n'est pas très loin des cheminées diamantifères de Kimberley. Bien que très étudié par les géologues, ce complexe qui est âgé de plus de deux milliards d'années et s'étend sur plusieurs centaines de kilomètres, n'a pas encore livré tous ses secrets. Stephen H. Richardson de l'Université de Cape Town et Steven B. Shirey de l'Institution Carnegie viennent de publier un article dans Nature dans lequel ils remettent en cause l'explication traditionnelle donnée pour le platine contenu dans ce gisement.

Cliquez pour agrandir. Diamants et platine en Afrique du Sud ont une même origine, le manteau, à plus de 200 km de profondeur. Crédit : Zina Deretsky, National Science Foundation

Une source de platine dans le manteau

Le complexe lui-même est le résultat de la cristallisation d'une immense chambre magmatique dans la croûte terrestre. On pensait jusque-là que le platine provenait lui aussi de la croûte mais d'après l'étude de certains isotopes, il proviendrait, comme le magma, du manteau.

Il faut savoir que les diamants eux-mêmes se forment dans le manteau, sous des conditions de pression et de température assez élevées. S'y trouvent alors parfois inclus des éléments du groupe associé au platine comme le palladium, le rhodium, le ruthénium, l'osmium, l'iridium et bien évidemment le platine lui-même. Ces éléments possèdent tous des signatures isotopiques spécifiques qui sont autant de traces de la provenance des diamants que de leurs conditions de formation. Comme le gisement de Kimberley ne se trouve pas très loin, et que son âge est similaire à celui du complexe de Bushveld, il était tentant de chercher un lien.

Les deux chercheurs ont alors eu l'idée de comparer les signatures isotopiques de ces éléments du groupe du platine, présents dans une vingtaine de diamants trouvés non loin de là, avec celles du minerai du gisement de Bushveld. Elles sont similaires, ce qui indique que le platine vient lui aussi d'une source située dans le manteau.

En comprenant mieux l'origine du complexe de Busheveld et de son platine, les géologues disposent donc maintenant de données supplémentaires pour repérer ailleurs sur la planète d'autres gisements de ce métal précieux mais rare.

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