exploitations minières dans les Alpes du Nord

Transcription

1 Panorama géologique g des exploitations minières dans les Alpes du Nord Dominique Gasquet & Magali Rossi Laboratoire EDYTEM UMR 5204 Colloque «Exploitations minières passées et présentes : Impacts environnementaux et sociétaux» 26 27/11/2013

2 Plan de la présentation 1. Introduction àla géologie des Alpes occidentales 2. Les Mines dans les Alpes 3. Aperçus de la métallogénie des métaux de base 3.1. Les Fer dans les Alpes 3.2. Le Pb Zn 3.3. Le Cuivre 3.4. L Au As 3.5. Les autres métaux 4. Les problématiques environnementales de ces mines abandonnées

3 1. Introduction à la géologie g des Alpes occidentales Evolution de la chaîne alpine Ma Schéma structural Orogenèse Hercynienne > formation d un supercontinent : La Pangée De nombreuses minéralisations hercyniennes dans tout l ouest européen 250 Ma : début du cycle alpin Amincissement du supercontinent «Pangée»

4 Séparation de l Ibérie, formation du Valaisan Début de fermeture par subduction de l océan Piémontais 1. Introduction à la géologie g des Alpes occidentales Evolution de la chaîne alpine Schéma structural 160 Ma Ouverture de l océan Téthys (et de l Atlantique Central) 100 Ma

5 1. Introduction à la géologie g des Alpes occidentales Evolution de la chaîne alpine 60 Ma Schéma structural Fermeture de l océan Piémontais, subduction du Briançonnais Ma NW Fermeture de l océan / mer Valaisan(e) collision alpine 25 Ma Grands chevauchements des unités internes (ex Apulie) sur les unités externes (ex Eurasie)

6 1. Introduction à la géologie g des Alpes occidentales Evolution de la chaîne alpine Actuel Schéma structural Alpes internes (marge de l Apulie Afrique) Alpes externes (marge de l Eurasie) Massifs cristallins = socle hercynien + Couvertures sédimentaires Mésozoïque à Cénozoïque

7 2. Les mines dans les Alpes Fer Cu Pb Au Tout Haute Savoie Savoie Isère Hautes Alpes Alpes de Haute Provence 4 10 Alpes Maritimes Var Très nombreux gisements métallifères dans les Alpes Essentiellement des gisements de Fer + métaux de base (Cu, Pb Zn Ag ) Source :

8 2. Les mines dans les Alpes Source :

9 2. Les mines dans les Alpes Très nombreux gisements métallifères dans les Alpes externes : > Gisements spatialement associés aux Massifs Cristallins externes ou aux sédiments permo triasiques. Dans les Alpes internes, gisements principalement présents dans la zone briançonnaise > zone houillère Source :

10 2. Les mines dans les Alpes Les ressources minérales en Savoie Modifié d après DREAL

11 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Deux types de gisements ont été exploités: (i) les gisements filoniens hydrothermaux de sidérite du Massif de Belledonne (Allevard, St Georges des Hurtières, Col de la Mine de Fer ) (ii) les gisements de fer sidérolithique des Bauges, mais aussi de Chartreuse Les principaux gisements de Fer Source :

12 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Les gisements filoniens hydrothermaux : ex. Les mines de St George d Hurtières Depuis au moins le 14 ème siècle (1344), Cu/Ag, puis Fe du 15 ème siècle jusqu'à 1886, puis Cu jusqu'à 1930 Galeries de reconnaissance dans les années 1960 Au total : plus de 22 km de galeries souterraines ; 522m de dénivellation 1,5 million de tonnes de sidérite extraits en 700 ans, + chalcopyrite

13 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Les gisements filoniens hydrothermaux : ex. Les mines de St George d Hurtières 3 phases de minéralisations hydrothermales Dans le socle (micaschistes de la série s satinée) filons carbonifères res permiens Sidérite massive associée àquartz et pauvre en sulfures + Baryte. Particularité de la sidérite: Fe/Mn : ca Quartz riche en sulfures (chalcopyrite, pyrite, galène, sphalérite, tétraédrite, ) et goethite Dans la couverture triasique (grès) Filons de barytine àquartz et galène d âge triasico liasique Sidérite FeCO 3 Chalcopyrite CuFeS 2

14 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Le fer sidérolithique : Bauges, Chartreuse Mine de fer de la Sambuy Le fer sidérolithique accumulé (épaisseur de quelques mètres) pendant l ère tertiaire (Eocène) dans les poches karstiques de l Urgonien et le long de failles dans les massifs des Bauges (Sambuy, Semnoz ) et de la Chartreuse. Concrétions ferrugineuses limonitiques déposées secondairement par remaniement de dépôts ferrugineux du Dogger et/ou de formations résiduelles liées àla dissolution des calcaires urgoniens Robert Durand Nombreuses petites mines exploitées, notamment par les Chartreux 20 cm

15 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres 3 types de gisements Gisements filoniens à galène + sphalérite + pyrite + chalcopyrite gisements les + fréquents, développés dans les MCE et la zone briançonnaise Amas calaminaires (Jurassique sup., dans les chaînes subalpines méridionales > Diois) t de minerai à40 % Pb Gisements de Plomb Une multitude gîtes, mais globalement faibles tonnages Couches lenticulaires dans le permotrias (ex. La Plagne, Peisey, L Argentière la Bessée) > dans le briançonnais Couches lenticulaires qui apparaissent dans Source :

16 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres 3 mines principales de Pb Zn (Ag) Peisey : exploitation mi XVIII S à t Pb L Argentière la Bessée t de minerai à40 % > t Pb La Plagne : découvert en 1807, fermeture en t Pb t Ag 3 ème producteur de Pb en France Gisement exploité sur 900 x 500 x 160 m (i) sous forme de lentilles de galène en remplissage de fractures (ii) sous forme filonienne (iii) disséminé dans les quartzites triasiques Source : Robert Durand

17 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres 2 types de gisements Gisements filoniens associés aux sulfures de Pb Zn : > Cu gris, bournonite Gisements de Cuivre Cu associé à des roches ophiolithiques (au contact Schistes Lustrés / serpentines) > bornite, chalcopyrite, Cu natif, chalcosine Ex. St Véran Source :

18 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres 3 principaux types de gisements Filons à mispickel + pyrite dans le massif debelledonne Ex. Saint Paul sur Isère Filons àbrannérite, annabergite, Cu gris, galène, sphalérite dans les massifs cristallins externes Ex. La Gardette, Pérailler Orpaillage dans la vallée du Chéran Placers alluvionnaires Ex. Vallée du Chéran

19 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Mines de St Paul s/isère Filons hydrothermaux de quartz à mispickel aurifère Beaucoup de recherches et petites exploitations entre 1910 et 1967 : au total env. 10 kg d Au! En t de minerai avec des teneurs de 3 à38 g/t (et 50% d As!). + Photos Vestiges : galeries ± ennoyées et écroulées, nombreuses haldes pollution des eaux, risques dans les galeries

20 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres Autres métaux présents dans les Alpes françaises Antimoine > sulfosels associés aux gisements de sulfures Pb Zn Cuivre > filonien dans les gisements de Pb Zn ou associé à des roches ophiolitiques dans les schistes lustrés Etain, Tungstène, Béryllium > localement dans certains massifs cristallins externes Fluorite > filonien, dans les massifs cristallins externes (MCE) Mercure > base du Lias, uniquement àla terminaison Sud du massif de Belledonne (MCE) Molybdène > uniquement présent dans le massif du Pelvoux (MCE) Nickel, Cobalt > rare; filonien dans les MCE Uranium > rare, MCE + zone briançonnaise

21 3. MétallogM tallogénie Fer Plomb Zinc Cuivre Or Arsenic Autres En résumé Très nombreux gisements métallifères, disséminées et de petits tonnages Exploitations anciennes, depuis l'antiquité jusqu aux années 1970 «Gros»gisements principalement filoniens dans les massifs cristallins externes ou dans les roches du permo trias Exploitations passées (d après Meloux, 1975) Quelques millions de tonnes pour le Fer t pour le Pb t pour le Zn 500 t pour l Ag

22 4. Conclusion : impacts environnementaux des mines abandonnées Ennoyage des galeries Risques d effondrements Remplissage par les écoulements souterrains à La Soussaz Arèches > perturbations locales en surface > danger si accès ouvert Encore de nombreuses mines (et carrières) abandonnées encore accessibles aujourd hui Réel danger

23 4. Conclusion : impacts environnementaux des mines abandonnées Pollution des eaux (souterraines et de surface) et des sols Pollution par les produits d altération soluble : haldes + infiltration dans les galeries Arsenic Plomb Linarite PbCuSO 4 (OH) 2 > Soluble