Les limonites et les nodules ferreux de la can de l'Hospitalet

Les calcaires de la can, lors de leur formation, ont par endroit été plus ou moins chargés en fer. Celui-ci est parfois resté dispersé, donnant alors une coloration rouge à la roche (les calcaires rubéfiés). Mais il s'est parfois rassemblé en "nodules", sortes d'agglomérats d'une taille comprise entre quelques millimètres et quelques centimètres de diamètre, dont l'aspect est très différent de celui des autres roches. Ils sont plutôt arrondis, de surface lisses, couleurs oscillant entre marron, noir et rouille. Ils pèsent très lourd dans la main, témoin de leur richesse en minerai. Leur aspect fait souvent penser à des météorites.

Ces nodules peuvent s'être formés à deux époques et selon deux processus chimiques relativement différents :

Formation en milieu anoxique pendant la diagenèse

La diagenèse est le processus de formation de la roche. Les calcaires de la can se sont pour l'essentiel formés durant le jurassique, c'est à dire entre - 200 et -130 millions d'années.

Durant la diagenèse des calcaires, les débris calcaires provenant des squelettes des animaux aquatiques s'accumulent au fond de l'eau et restent très longtemps sous forme d'une sorte de boue très dense, que l'oxygène de l'air ne peut pas pénétrer. Il peut s'écouler des centaines de milliers d'années avant que cette boue ne se solidifie totalement et ne prenne son allure de roche, grâce à la pression, à l'évacuation de l'eau, et à diverses réactions chimiques. Tant que la roche n'est pas totalement formée, le fer dispersé dans le sédiment peut migrer et se regrouper en nodules. Etant maintenu à l'abri de l'air il ne peut se combiner avec de l'oxygène.

Lorsqu'il existe du souffre, issu des débris de matière organique, le fer se combine avec, ce qui conduit donc à la formation de nodules de sulfures de fer, comme la Pyrite (FeS₂), ou la Marcassite. On trouve ces nodules dans les argiles ou les marnes bleues, d'origine plus ancienne que les calcaires de la can (carbonifère). Ce sont donc des formes inexistantes sur la can.

Formation en milieu oxydant durant la pédogénèse

La pédogenèse est le processus de formation des sols, c'est à dire de la couche mi minérale mi organique qui recouvre la roche. La formation d'un sol est un processus complexe et permanent : la roche sous-jacente se dégrade (sous l'effet des différents types d'érosions), les végétaux morts et les animaux apportent de la matière organique, le tout se mélange et forme le sol. Pour compliquer la chose, il peut y avoir apport d'éléments organiques et minéraux extérieurs, par des rivières, le vent...

Sur les territoires qui nous intéressent, la pédogénèse a été très active à la fin du tertiaire. A cette époque, le climat chaud et humide (proche du climat tropical actuel) a favorisé une forte érosion, avec production d'argiles et de sables qui provenaient soit de la roche sous-jacente, soit étaient apportés par les paléo rivières. En certains endroits on a assisté à une pédogenèse latéritique, avec formation de croutes de fer oxydé. En d'autres endroits, le fer contenu dans les sédiments a migré et s'est rassemblé en nodules du même aspect extérieur que ceux qui se forment durant la diagenèse. Mais leur composition chimique est nettement différente car ils se créent dans des conditions oxydantes : les sols sont en effet, dans leur grande majorité, perméables à l'air, et permettent au fer de se combiner avec l'oxygène pour donner ce qu'on appelle des fers ferreux (avec un peu d'oxygène) ou du fer ferrique (avec beaucoup d'oxygène).

Sur la can de l'Hospitalet, la grande majorité des nodules sont constitués de fer ferrique (formule Fe₂O₃), et tout particulièrement sous la forme de limonites. On en trouve en de très nombreux endroits.

Depuis quelques années je glane des nodules (j'en ai une dizaine de kilos), dans l'espoir de fabriquer un jour du fer pur dans un bas fourneau. C'est un processus technique, long et difficile, pour lequel je n'ai absolument pas les compétences, mais si un spécialiste lit ces lignes et accepte de venir m'aider j'en serai ravi.

Les veines de fer