4.3. Datation

4.3.1. Introduction

Par la stratigraphie, les formations détritiques constituant l'encaissant des mines de Garonne ont été datées du Trias inférieur, soit environ 230 Ma. Du fait de la mise en place dia- à épigénétique de la minéralisation primaire, celle-ci peut être affectée du même âge. Si un âge, même imprécis, peut toujours être obtenu pour la mise en place d'une minéralisation primaire quel que soit le gisement (à partir de la radiochronologie, d'arguments structuraux et/ou pétrologiques), rares sont les datations de minéralisations secondaires. Dans le cas de Cap Garonne, nous avons pu dater le début des phénomènes d'altération, c'est-à-dire l'arrivée de la minéralisation primaire dans le domaine oxydant, et apprécier le temps nécessaire pour qu'apparaissent les premiers arséniates de cuivre formés lors de l'oxydation de la tennantite.

4.3.2. Âge ²³⁴U/²³⁰Th du début des phénomènes d'altération à Cap Garonne

Celui-ci nous a été fourni par la métazeunérite, dont nous avons vu (cf. § 4.2.15) qu'elle représentait le premier minéral secondaire (conservé) formé. Aucun autre secondaire ne lui est antérieur. Grâce à l'uranium contenu dans la structure de la métazeunérite, son âge de formation a pu être obtenu par la méthode ²³⁴U/²³⁰Th (la procédure analytique suivie est donnée dans l'annexe F). Rappelons que le ²³⁰Th est un produit de désintégration de ²³⁴U et qu'il n'est présent, dans les solutions aqueuses de basses températures, qu'à de très faibles teneurs, ceci étant dû à la solubilité extrêmement faible des minéraux de thorium.

De ce qui vient d'être dit, la teneur en ²³⁰Th dans les secondaires d'uranium bien cristallisés (système clos) sera fonction de leur âge (HOFMAN et EIKENBERG, 1991). La méthode ²³⁴U/²³⁰Th est utilisable uniquement pour des âges inférieurs à 4.10⁵ ans car cette valeur correspond au temps nécessaire pour que soit atteint l'équilibre séculaire se traduisant par ²³⁴U/²³⁰Th = 1.

Nous voyons (cf. tableau 89) que la mesure de ce rapport pour la métazeunérite de Cap Garonne est inférieur à 1 et permet la détermination d'un âge de .

Cet âge quaternaire, qui n'est pas postglaciaire, se situe plus précisément, selon les coupures actuelles de la stratigraphie du Quaternaire, entre le Thyrrénien et le Sicilien, périodes qui correspondent à des épisodes transgressifs. Ces deux périodes ont été corrélées dans le Sud-Est de la France au complexe Rissien défini dans les Alpes. Le Riss correspond à une période glaciaire et comporte, comme en attestent les différents épisodes transgressifs auxquels il est corrélé, des périodes de réchauffement (c'est-à-dire à différents interglaciaires). Il paraît logique que le début de l'altération à Cap Garonne corresponde à une stade interglaciaire ; par contre, nous ne pouvons pas savoir, par l'absence de formations, si la transgression l'accompagnant a atteint le niveau des mines (apport de Cl évoqué, cf. § 4.2.19). Les différents dépôts marins d'un âge proche de celui de la métazeunérite, étudiés entre Marseille et Menton, montrent que l'amplitude maximale du niveau de la mer s'est produite au Sicilien, avec une ligne de rivage à Nice, mesurée à 84 m au-dessus du niveau actuel. La mine de Cap Garonne et son niveau minéralisé ont une altitude d'environ 100 m et semblent donc, en fonction des différentes amplitudes des transgressions connues, ne jamais avoir été submergés ; par contre, un enrichissement des eaux météoriques par des embruns chargés en Cl est très probable.

Tableau 89 : Datation ²³⁴U/²³⁰Th par spectrométrie α de la métazeunérite de Cap Garonne.

4.3.3. Estimation de la durée de formation d'arséniates de cuivre lors de l'oxydation de tennantite et âge des derniers arséniates de cuivre formés à Cap Garonne

Nous avons pu, grâce à la découverte de la géminite, la pradétite et la zdenekite sur le grès à tennantite du pilier 80, répondre partiellement à ce problème, mais aussi donner l'âge des derniers arséniates de cuivre formés à Cap Garonne. Bien sûr, comme pour toute détermination d'âge, cela implique une fourchette d'erreur qui est infime en comparaison des temps géologiques.

Notre raisonnement s'est appuyé sur le caractère néoformé de ces arséniates qui reposent directement sur le minerai à tennantite, peu ou pas altéré, comme le confirme l'absence de minéraux secondaires en dehors de sa surface exposée (front de taille) par l'homme, à l'oxydation. Les différents plans d'avancement des travaux miniers, entre le début de l'exploitation et son arrêt, nous permettent de penser que le quartier correspondant au pilier 80 a été dépilé il y a environ cent ans, avec une marge d'erreur de plus ou moins 20 ans. Nous ne pouvons pas bien sûr affirmer que cet âge correspond précisément à celui des arséniates de néoformation, mais permet d'en donner un ordre de grandeur compris entre 0 et 100 ans, tout comme leur durée de formation. Cette durée de formation doit d'ailleurs être plus courte et se chiffrer en années plutôt qu'en dizaines d'années, comme en atteste la formation d'olivénite et de lavendulanite dans le système lixiviant de GUILLEMIN (1952) (cf. 2ème partie. 1-2.3.1 et I-2.4.4).