Le minerai est une concentration naturelle d’un ou de plusieurs métaux lourds qui peuvent être extraits avec profit. Une telle concentration dans la croûte terrestre est très rare. En effet, la plupart des métaux doivent être concentrés des milliers de fois pour former un minerai.
Une mine nécessite également une taille minimale, un bon emplacement et un personnel qualifié. De plus, le minerai doit être exploitable et concentrable pour devenir un succès économique.
Les minerais peuvent être formés par les mêmes processus que les roches. Cela signifie que les processus magmatiques (ignées), sédimentaires et métamorphiques jouent un rôle important dans la formation des gisements minéraux.
L’activité hydrothermale est un autre processus important, souvent lié à l’activité magmatique, dans la formation des minerais. L’eau chaude en circulation lessive les métaux en traversant les roches, et ces métaux sont ensuite précipités en raison du refroidissement, de la diminution de la pression ou d’une réaction chimique avec un autre fluide. Le tableau 1 présente quelques types de gisements.
Tableau 1: Quelques types de gisements
| Processus | Types de gisements | Métaux |
| Magmatisme | ||
| Immiscibilité des sulfures | Nickel et Cuivre. | Ni, Cu |
| Crystallisation fractionnée | Chromite monominérale. | Cr |
| Immiscibilité silicate-sulfure | Ni-Cu encaissés dans des komatiites. | Ni, Cu |
| Magmatique-hydrothermique | Gisements de cuivre porphyrique, associés à des intrusions granodioritiques. | Cu, Au, Mo |
| Hydrothermalisme | ||
| Mélange de fluides | Gisements d’oxyde de fer, de cuivre et d’or, associés à des roches volcaniques felsiques. | Au, Ag |
| Solutions Hydrothermales | Veines épithermales de quartz-or, gisements filoniens dans des zones déformées par la tectonique. | Au, Ag |
| Ventilation exhalative
« fumées noirs » |
Sulfures massifs volcanogènes (SMV). | Cu, Zn |
| Sédimentaire exhalatif | Dépôts SEDEX dans les roches sédimentaires. | Zn, Pb, Ag |
| Sédimentation | ||
| Sédimentation des minéraux lourds | Placers, Conglomérats aurifères. | Au |
| Sédimentation chimique | Formation des pierres riches en fer et des gisements de fer rubanées. | Fe |
