Chromite

La chromite est un minéral du groupe des spinelles, composé principalement d'oxyde de fer(II) et d'oxyde de chrome(III), de formule FeCr2O4. Le magnésium peut remplacer le fer en quantités variables, formant une solution solide avec la magnésiochromite (MgCr2O4). L'aluminium peut également se substituer au chrome, produisant de l'hercynite (FeAl2O4). Aujourd'hui, la chromite est principalement extraite pour fabriquer de l'acier inoxydable, via la production de ferrochrome (FeCr), un alliage fer-chrome. Les grains de chromite se trouvent généralement dans de grandes intrusions ignées mafiques, comme le Bushveld en Afrique du Sud et des gisements en Inde. Le minéral est noir de fer, a un éclat métallique, une trace brun foncé et une dureté Mohs de 5,5. La chromite se rencontre principalement dans les intrusions ignées mafiques-ultramafiques et parfois dans les roches métamorphiques. Elle forme des dépôts stratifiés qui peuvent s'étendre sur des centaines de kilomètres de long mais ne font que quelques mètres d'épaisseur. La chromite est également courante dans les météorites ferreuses, où elle apparaît aux côtés de silicates et de troïlite. La composition FeCr2O4 contient du fer à l'état d'oxydation +2 et du chrome à l'état +3. La structure du minéral est lamellaire, avec une rupture le long de plans faibles. En lames minces, la chromite se présente sous forme de cristaux disséminés, automorphes à subautomorphes. Elle contient du magnésium, du fer ferreux, de l'aluminium et des traces de titane. Parce que la chromite appartient au groupe des spinelles, elle forme des séries de solutions solides complètes avec d'autres membres du groupe, notamment la chenmingite (FeCr2O4), la xieite (FeCr2O4), la magnésiochromite (MgCr2O4) et la magnétite (Fe²⁺Fe³⁺₂O₄). La chenmingite et la xieite sont des polymorphes de la chromite, tandis que la magnésiochromite et la magnétite sont isostructurales avec elle. La chromite se présente sous forme de cristaux massifs et grenus ; les cristaux octaédriques sont très rares. Le maclage suit la loi des spinelles sur le plan {III}. Les grains sont généralement petits, mais certains jusqu'à 3 cm ont été trouvés. Ces gros grains cristallisent à partir du liquide d'un corps météoritique dans des conditions de faible teneur en chrome et en oxygène, associées à une sursaturation stable. La chromite aide à déterminer les conditions de formation des roches. Elle réagit avec des gaz comme le CO et le CO₂, réduisant la chromite et formant des alliages de fer et de chrome, ainsi que d'éventuels carbures métalliques. La chromite cristallise tôt dans le processus de refroidissement, ce qui la rend résistante à l'altération par les hautes températures et pressions lors du métamorphisme. Elle peut traverser la série métamorphique inchangée, tandis que les minéraux moins résistants se transforment en serpentine, biotite ou grenat. La chromite se présente sous forme de lentilles orthocumulées dans la péridotite du manteau terrestre, dans les roches intrusives ultramafiques stratifiées et dans les roches métamorphiques comme certaines serpentinites. Les gisements de minerai se forment sous forme de différenciats magmatiques précoces, souvent associés à l'olivine, la magnétite, la serpentine et le corindon. Le complexe igné du Bushveld en Afrique du Sud contient des couches jusqu'à 90 % de chromite, formant la roche rare chromitite. Le complexe igné de Stillwater dans le Montana contient également d'importantes quantités de chromite. Les gisements commercialement viables sont limités à quelques grands sites. Deux types principaux existent : les gisements stratiformes (dans les intrusions stratifiées, fournissant 98 % des réserves mondiales) trouvés en Afrique du Sud, au Canada, en Finlande et à Madagascar ; et les gisements podiformes trouvés au Kazakhstan, en Turquie et en Albanie. Le Zimbabwe est le seul pays à posséder des réserves notables des deux types. Ceux-ci se forment sous forme de grands corps tabulaires dans des complexes ignés mafiques à ultramafiques stratifiés, généralement d'âge précambrien et situés dans des cratons. Les intrusions ont probablement pénétré la croûte continentale contenant des granites ou des gneiss. Elles sont de forme tabulaire ou en entonnoir. Les intrusions tabulaires (par exemple, Stillwater et Bird River) se présentent sous forme de filons-couches avec une stratification parallèle. Les intrusions en entonnoir (par exemple, Bushveld et Great Dyke) plongent vers le centre, formant des synclinaux. La chromite apparaît en plusieurs couches de chromitite, chacune de 1 cm à 1 m d'épaisseur, s'étendant latéralement jusqu'à 70 km. La chromitite constitue 50 à 95 % de ces couches.