le potentiel métallique du territoire français métropolitain

lundi 2 octobre 2017

Le potentiel métallique du

territoire français

métropolitain

Jérémie Melleton(direction des Géoressources)

j.melleton@brgm.fr

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Introduction : Pourquoi s’intéresser aux ressources minérales

métalliques ?

> Explosion de l’utilisation des métaux depuis le début

du XXième siècle.

D’après Géosciences, 2012.

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Introduction : Pourquoi s’intéresser aux ressources minérales

métalliques ?

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Introduction : Pourquoi s’intéresser aux ressources minérales

métalliques ?

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Introduction : Pourquoi s’intéresser aux ressources minérales

métalliques ?

> Recyclage insuffisant pour satisfaire la demande

• Utilisation dispersive des métaux

• Procédés non rentables ou non développés

• Métaux des nouvelles technologies non disponibles

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Variabilité des cours des métaux

Labbé (com. pers. sept. 2017)

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Variabilité des cours des métaux

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Emergence des BRICS

Ex. de la position hégémonique de la Chine comme

productrice… et comme consommatrice.

Extrait de Hocquard, 2011

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Introduction :

> Des ressources

géologiquement

contraintes• Coût de l’exploration et de

l’exploitation en très forte

hausse (plus profond, milieux

hostiles)

Les nouveaux gisements sont localisés

dans des milieux isolés, ce qui induit de

forts enjeux sur les infrastructures

Ex.: Diavik (Canada, Diamant)

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Des ressources géologiquement contraintes

Baisse de la teneur des minerais (il faut maintenant traiter des tonnages plus

élevés que par le passé pour obtenir la même production de métal)

La baisse a d’abord été technologique par l’amélioration des procédés

métallurgiques) Elle est maintenant devenue géologique.

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Des ressources géologiquement contraintes

Les nouveaux

gisements sont

localisés plus

profondément

=

Nouvelles techniques

de recherche et

exploitation en mine

souterraine

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Concentration géographique des productions

https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_fr

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Introduction : le contexte international des matières premières minérales

> Notion de métaux critiques

https://ec.euro

pa.eu/growth/s

ectors/raw-

materials/speci

fic-

interest/critica

l_fr

Etude septembre 2017

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Notions de base : c’est quoi un gisement ?

> Une notion économique à instant t !

• Contrôlée par la capacité technologique d’exploitation

• Des teneurs de coupures et la connaissance de la concentration

métallifère (volume, minéralogie)

> Une anomalie

géochimique,

issue d’un

enrichissement

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Notions de base : les processus à l’origine de la formation d’un gisement

J. Tuduri (BRGM ; com. pers.)

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Notions de base : les processus à l’origine de la formation d’un gisement

Source Transport Dépôt

Magma

Roche mère

Couverture

pédologique

Sédiments

Extraterrestre

Fluide porteur

Magma

Fluide hydrothermale

Fluide de bassins

Eaux connées

Eaux météoriques

Eaux de surface

Drain

Failles

Fractures

Roches poreuses

Karst

Réservoir

Chambre magmatique

Roche poreuse

Sédiments

Failles

Fractures

Karsts

Piège

Barrières géochimiques,

mécaniques, perméabilité,

lithologiques, thermiques,

pression.

Moteur

Magmatisme, Réajustement isostatique,

pression de confinement, convection

thermique, thermogenèse, dégazage,

chargement des bassins, altération

géochimique, gravité.

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Notions de base : la roue des métaux

Substances principales

Sous-produits à

haute valeur

ajoutée (souvent

valorisés)

Sous-produits à haute

valeur ajoutée, mais

production limitée

(infrastructure)

Sous-produit qui se

retrouvent dans les

résidus ou

d'émissions

THE METAL WHEEL; (Verhoef et al., 2004; Reuter et al., 2005)

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Le contexte géologique métropolitain

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Connaitre le potentiel minier français

> Les anciennes exploitations

L’exploitation minière en France :

• Début entre le Chalcolithique et l’Age du Bronze (- 2500 ans)

• Fort développement durant l’Antiquité

• S’étiole au début du Moyen Age

• Reprise à la fin du XVIIIème siècle

• Essor jusqu’à la fin des années 1980

• Fermeture de la dernière mine en 2004 (Or, Salsigne)

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Connaitre le potentiel minier français

> L’Inventaire Minier (1975-1993)

Mais très incomplet…

Plus de 2000 nouveaux

indices, 107 gîtes

proposés à la profession

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Les principaux gîtes métalliques

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Le tungstène (W)

Différent types :

- Les skarns

- Les stockworks

- Les pipes bréchiques

- Minéralisation

disséminée

Associées aux intrusions

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Le tungstène (W) : exemple les skarns

Fumade :

Scheelite (CaWO4)

+ silicates

Les réserves réévaluées

feraient état de plus de

22 000 t de W.

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Le tungstène (W) : exemple les skarns

Extrait de Audion (2013 ; BRGM)

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Le tungstène (W) : exemple les skarns

Salau (Ariège) :Les réserves estimées en

1986 sont de 3400 t de WO3

(200 000 t de minerai à 1,7%).

La scheelite et la pyrrhotite

(Fe1-xS), sont parfois

accompagnées de sphalérite

((Zn,Fe)S), arsénopyrite

(FeAsS), chalcopyrite

(CuFeS2), bismuth et de l’or.

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Le tungstène (W) : exemple les skarns

Extrait de Derré (1983)

Localisation du métamorphisme de contact

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Le tungstène (W) : les stockworcks

Montredon-Labessonnié

Plus de 10 000 t WO3

Principalement sous

forme de wolframite

((Fe,Mn,Mg)WO4)

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Le tungstène (W) : les stockworcks

Montredon-Labessonnié

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Le tungstène (W) : pipe bréchique

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Le tungstène (W) : pipe bréchique de Puy-les-Vignes

Wolframite

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Le tungstène (W) : minéralisation disséminée

La coupole de Neuf-Jours (Corrèze)

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Le tungstène (W) : minéralisation disséminée

La coupole de Neuf-Jours (Corrèze)

500 000 t à 0,5 % WO3

Greisen à tourmaline avec

wolframite et scheelite +

sulfures (pyrrhotite,

arsénopyrite, pyrite)

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Lithium-béryllium-tantale-étain (Li, Be, Ta, Sn) : granite à métaux rares

Le granite de Beauvoir

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Lithium-béryllium-tantale-étain (Li, Be, Ta, Sn) : granite à métaux rares

Le granite de Beauvoir

Actuellement exploité pour le

kaolin et concentré à Ta-Nb-

Sn valorisé en sous-produit

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L’antimoine :

Deux types :

- Filons hydrothermaux

à Sb+/-Au

- Disséminé stratiforme

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L’antimoine :District du Semnon (35) Extrait de Gloaguen et al. (2017)

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L’antimoine :District du Semnon (35) Extrait de Gloaguen et al. (2017)

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L’antimoine :District du Semnon (35)

Système hydrothermal remplissant des fentes de tension

Encaissant = dyke de dolérite (piège rhéologique)

Minéralisation : stibine (Sb2S3) + pyrite, arsénopyrite et Au

Potentiel d’au moins 20 000 t Sb (teneur moyenne de 1,6 % + 1,2 g/t Au)

Extrait de Gloaguen et al. (2017)

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L’or :

Systèmes hydrothermaux tardi-

orogénique (300 Ma).

Contrôle structural = drains failles

(mais de types divers : normale,

inverse, décrochante)

Encaissants de lithologies très

variées, ainsi que la géométrie des

structures (plate ou redressée), et

de morphologie (veines massives,

veines quartzeuses bréchiques,

stockworks quartzeux,

remplacement dans carbonate ou

disséminations).

Au est habituellement à l’état libre.

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L’or : Exemple du district de La Bellière

Extrait de Bouchot et al.

(2017)

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Métaux de base (Zn-Pb-Cu)

- Sedex et VMS

- Missippi Valley Type (MVT)

Généralement de fort tonnage

et fort volume

Découvert durant l’Inventaire :

- Porte-aux-Moines (22) 145 000 t Zn à

7,8 % Zn et 14 100 t Cu à 0,76 %

- Bodennec (29) 60 000 t Zn à 2,9 % Zn

et 24 500 t Cu à 1,16 %

- Rouez (72) 1,2 Mt Zn à 1,5 % Zn et

0,48 Mt Cu à 0,6 % Cu + Au

Hors inventaire :

Chessy (69) avec 486 000 t Zn à 9 % Zn

et 0,124 Mt Cu à 2,3 % .

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Métaux de base (Zn-Pb-Cu) : Exemple des MVT Cévenols

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Métaux de base (Zn-Pb-Cu) : Exemple des MVT Cévenols

(d’après Leenhardt, 1972)

Minerai à sphalérite, Durfort (30)

Minerai à galène, Durfort (30)

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Conclusions

> Contexte économique favorable • Cours des métaux élevés

• Une demande toujours croissante notamment pour les

métaux critiques et de la transition énergétique

> Contexte géologique = convergence

lithosphérique

> Potentiel reconnu depuis l’Inventaire• Skarns, pipe bréchique et stockworks à W

• Granite à métaux rares (Li-Ta-Be-Sn)

• Filons à Sb et/ou Au

• MVT, Sedex, VMS à métaux de base