Métaux dans la croute terrestre.

[invite6ecbdd6e]

Bonjour,

Il y a t'il des métaux en grande quantité dans les profondeurs de la croûte terrestre ?
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[invite85b45ef5]

les géologues, et les astronomes ayant réussi à mesurer la densité de notre planète (de mémoire, de l'ordre de 5,. à vérifier), en ont conclu que le noyaux qu'ils ont appelé NIFE, était constitué d'éléments nettement plus lourds que ceux des couches superficielles et qu'il s'agissait donc de métaux.

[Gilgamesh]

Oui mais dans la croute elle même (litosphère) il n'y a pas de zone en profondeur présentant une grande concentration de métaux.

Les "filons" exploitables (les zones particulièrement riches en métaux) résultent d'un processus de concentration qui fait souvent appel à l'érosion par les eaux circulantes et à la redéposition des minéraux en solution au sein des roches. Donc plutôt près de la surface.

a+

[invite6ecbdd6e]

D'accord, je pense avoir compris. Quand une étoile explose, le fer est dispersé dans l'espace de manière non concentrée. Lors de la formation des planètes, il s'accumule par force de gravitation pour former le noyau, et le reste est éparpillé dans les couches supérieures de la planète. La concentration intervient à nouveau lors de l'érosion des sols grâce à la gravité de nouveau.
Il doit y avoir alors beaucoup d'or au centre de la planète ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Il doit y avoir alors beaucoup d'or au centre de la planète ?

Pas beaucoup dans l'absolu parce que l'or est un élément rare, mais j'aurais tendance à dire que oui, parce que l'or est siderophile ("qui aime le fer", cad qui tend à se lier avec le fer à l'état solide ou fondu). Lors de la migration du fer vers le centre pour former le noyau (dans les 50 millions d'années après la formation de la Terre) il aurait entrainer l'or avec lui. Par la suite, la litosphère aurait pu être "rechargée" en or par les bombardement tardifs d'astéroides ("vernis tardif").

a+

[Tawahi-Kiwi]

D'accord, je pense avoir compris. Quand une étoile explose, le fer est dispersé dans l'espace de manière non concentrée.

En effet, dans la nebuleuse protoplanetaire, avant que les planetes ne commencent a se former (et a se differencier en croute, manteau, noyau), la composition des roches est ce que l'on appelle chondritique. Il s'agit de la composition de la grande majorite des meteorites.

Composition chondritique : Fe:18.1%, Si:10.65%, Mg:9.65%, S:5.4%, C:3.5%, Ni:1.05%, Ca:0.9%, Al:0.86%; les 50% restant sont a peu pres uniquement de l'oxygene.

Quand les grosses planetes se forment, l'interieur de la planete, pour differente raisons, va se separer en un coeur metallique compose principalement de fer et de nickel. Comme Gilgamesh a mentionne le terme siderophile, beaucoup d'elements metalliques (notamment tout les metaux precieux, or, platine, palladium...) vont avoir le meme comportement que le fer, et migrer vers le noyau.
Reste au dessus Si, Al, Mg, Ca, Na, K. A nouveau, il y a une separation entre la croute et le manteau. Le manteau va garder certains elements comme Mg, Cr, et ce qui reste de metaux qui n'a pas migrer vers le noyau alors que la croute terrestre acceptera des elements comme Al, Ca, Na, K.

Au final, vu que les metaux sont par deux fois, restes preferentiellement dans le noyau, puis le manteau, cela explique la rarete de certains elements sur la surface terrestre.

La concentration intervient à nouveau lors de l'érosion des sols grâce à la gravité de nouveau.

Il reste un peu de metaux rares dans la croute et le manteau superieur. Il faut donc des processus geologiques un peu particuliers qui peuvent enrichir ces metaux localement pour qu'ils deviennent exploitables. On obtient alors un gisement primaire. Son erosion et son accumulation dans un lit de riviere ou un bassin est un gisement secondaire issu de ce gisement primaire.

Il doit y avoir alors beaucoup d'or au centre de la planète ?

En fait, pas tant que ca. L'or n'etait pas abondant au depart, la propportion, si on prend la Terre tout entiere est de 140ppb. Cela signifie que pour un milliard d'atomes d'autres choses, 140 sont des atomes d'or. La concentration dans le noyau est elevee, mais ne depasse pas les quelques ppm (quelques atomes par millions). Les metaux du groupe du platine par contre, sont plus abondant et sont beaucoup plus enrichis dans le noyau que dans la croute ou certains, comme l'iridium, sont tres rares.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

J'ai oublie de specifier que cela ne s'applique pas a tout les metaux. certains sont siderophiles et ont un comportement similaire au fer reduit; d'autres ont tendance a se lier au soufre (chalcophile) ou aux silicates (lithophiles).



Siderophile : Fe, Co, Ni, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Os, Pt, Au, Re, Mo*, W*, Cr*
Chalcophile : Cu, Zn, Ag, Cd, Hg, Tl, Pb, Bi, Sn, In, Sb, PGE*
Lithophile : Ti, V, Nb, Ta, Al, Cr*

La plupart des elements sont cependants indecis; suivant les conditions dans lesquelles ils sont, ils iront preferentiellement dans l'un ou l'autre groupe.

T-K

[invite6ecbdd6e]

Merci. C'était très clair!