Des géologues sur le Caillou

C’est une roche invisible sur la Terre. Elle n’est pas martienne, mais elle est cachée sous la croûte terrestre. La péridotite est la roche constituant le manteau. Elle se trouve à plusieurs kilomètres sous nos pieds. Exceptionnellement, elle apparaît lors de certains mouvements tectoniques. C’est le cas en Nouvelle-Calédonie, où un fragment de la plaque océanique s’est positionné au-dessus d’un morceau de continent, pourtant plus léger. « Ce phénomène d’obduction a commencé sous l’eau, il y a environ 45 millions d’années, explique Pierre Gautier, maître de conférences au laboratoire Géosciences, à l’Osur(1). La nappe de péridotite s’est mise en place au-dessus des roches anciennes du substrat continental. »

Zone riche en nickel

L’île, appelée aussi “le Caillou”, est couverte de péridotite jusqu’à une épaisseur d’un kilomètre et demi. Ses éléments sont l’oxygène, la silice, le magnésium... et le plus intéressant, le nickel, à l’état de traces. Sous l’effet des pluies tropicales, la roche s’érode et se dissout : l’altération recombine les éléments, qui forment des minéraux riches en fer. C’est la naissance des latérites, qui constituent le sol orangé de la Nouvelle-Calédonie, jusqu’à 50 m d’épaisseur. « Le processus de latérisation permet au nickel de se concentrer, explique Pierre Gautier. On le trouve à 0,2 % dans la péridotite, mais après avoir été lessivé et réintégré dans des minéraux, sa concentration s’élève à 2 % en poids. Cela le rend exploitable. La zone riche en nickel se situe à l’interface entre la latérite et la péridotite. » Voilà pourquoi 25 % des ressources mondiales en nickel sont en Nouvelle-Calédonie.

Pierre Gautier et Philippe Boulvais, tous deux chercheurs à Géosciences, ont envoyé leur doctorant Benoît Quesnel réaliser une étude sur place, durant quatre mois en 2012 et 2013. « J’étudie les déformations au sein de la roche, pour mieux comprendre le processus d’obduction », résume-t-il. Son enquête porte sur le sol du massif du Koniambo, au nord-ouest de l’île. La société minière Koniambo Nickel, détenue majoritairement par le gouvernement de la Province Nord, y exploite un gisement. Cette société gigantesque est en phase de développement. Elle exploite les ressources du sol, mais veut être un exemple international en matière de développement durable.

6000 trous

Koniambo Nickel finance la thèse de Benoît Quesnel, excepté son salaire, versé par le ministère de la Recherche. En utilisant les données de forage existantes (6000 carottages permettent de connaître les éléments du sol, jusqu’à 60 m de profondeur) et en complétant l’analyse par des données de terrain (prélèvements, description des structures dans les coupes), le doctorant décrit la structure du sol. « À partir de la base de données, nous avons une compréhension de la déformation de la roche. Nous pouvons modéliser le gisement en 3D, pour cartographier l’épaisseur de latérite et les teneurs en nickel. »

Grâce à ces recherches, la société minière saura où creuser. Car même si le précieux minerai se situe souvent au niveau des fractures dans la péridotite, la géométrie de sa distribution est très complexe. Pour les scientifiques, cette connaissance d’un site géologique exceptionnel est intéressante en termes de recherche fondamentale. L’approche originale des géologues rennais consiste aussi à relier l’étude de la déformation à des processus géologiques récents. La thèse sera finalisée à la fin de l’année.