I Mise en place et caractéristiques du gisement de fer lorrain

   A. Présentation générale

•  La formation ferrifère de Lorraine affleure à l'est, dans les escarpements qui bordent la vallée de la Moselle et la plaine du Luxembourg. Elle s'enfonce régulièrement en direction de l'ouest. Le gisement actuellement connu occupe une surface de 1200 km² dont 663 faisaient l'objet de concessions minières avec extraction. Il se divise en deux parties : le bassin de Briey au nord et celui de Nancy au sud. Le gisement est composé d'un certain nombre de couches plus ou moins riches en fer dont seules les plus minéralisées constituent le gisement proprement dit. Le bassin minier lorrain est haché de failles d'effondrement. Les couches plongent de 3° vers l'ouest, c'est à dire vers le centre du bassin de Paris.

  Aspect d'un affleurement de minerai à Neufchef. 

 échelle : 1/25

           Caractéristiques du Minerai

          Le minerai est un oxyde de fer hydraté dans lequel la presque totalité du fer est rassemblée dans les oolithes tantôt calcaires, tantôt siliceuses.

           L'oolithe, dont les dimensions sont généralement comprises entre 0.15 et 0.5 mm, est un élément constitutif essentiel du minerai. Elle est formée d'un noyau d'origine détritique ( quartz, débris de coquilles... ).

            Les teneurs des minerais sont très variables d'une couche à l'autre. Il y a une dizaine d'années, la teneur moyenne en fer des minerais extraits était voisine de 31 % : 30.5 % pour les minerais calcaires, 30.7 % pour les minerai siliceux.

                                                                        

Conclusion : L'aspect d'un affleurement (existence de couches), les éléments détritiques et la présence de fossiles dans un échantillon de minerai, atteste que le gisement de fer est d'origine sédimentaire.

 

 B. Recherche des caractéristiques du milieu de formation

1) étude d'un échantillon de minette

                                    Les éléments détritiques de la minette sont:            

                                             __des particules purement minérales : les oolithes et les quartz.

                                              __des coquilles calcaires d'Ammonites, de Lamellibranches, de Brachiopodes, de Crinoïdes et de Bryozoaires.

                                             __ Des morceaux de bois flottés

Tous ces éléments nous permettent de déterminer le milieu de formation du gisement :

• Les fossiles présents dans le minerai nous permettent de dater la formation ferrifère de l' Aalénien au Jurassique, c'est à dire il y a environ -175 millions d'années.
• La présence de fossiles vivant en eau salée nous montre que le milieu de dépôt du minerai de fer lorrain est marin.
• La présence de débris osseux ainsi que de morceaux de bois flottés nous indique qu'un fleuve ou une rivière, en provenance d'un continent, qui transportait ces éléments s'est écoulé  dans la mer.

                                                  2)Informations apportées par l'étude d'une série stratigraphique



                     En observant le banc central de la colonne stratigraphique ci-dessus, on remarque que :

• la granulométrie augmente de la base jusqu'au sommet du banc ; en effet, le diamètre des grains à la base du banc central est d'environ 100µm puis celui ci croît pour atteindre un diamètre de 450µm au sommet du banc central. Par ailleurs, on sait que plus la taille du grain est grande plus le milieu est agité on en déduit donc que l'agitation du milieu à augmenté au cours du temps.
• la nature et l'état de conservation des fossiles changent au cours du temps (voir tableau ci-dessous), ces nouvelles observations confirment nos conclusions précédentes.

 

Position dans la colonne stratigraphique	Nom ou famille du fossile	Etat de conservation du fossile	Milieu de vie de l'animal	Caractéristique du milieu de dépôt
Base du banc Sommet du banc	ammonites lamellibranche	intact cassé	océan proche des côtes	haute mer calme mer agitée

 

                      L'ensemble de ces informations, nous a permis de reconstituer le milieu de formation du minerai de fer lorrain :

  

Aspect de la région de dépôt du minerai à l'époque de sa formation

NB : La couleur "marron" correspond aux terres émergées  à l'époque du dépôt.





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