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- Écrit par : Jean Féraud
| La mine de Trepca, son histoire, sa géologie et ses minéraux |
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Jean Féraud - BRGM |
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La mine de Trepča (prononcez Trepcha) a fourni aux musées et aux collectionneurs du monde entier des spécimens exceptionnels de divers minéraux, notamment vivianite, ludlamite, jamesonite, cosalite, pyrrhotite, arsénopyrite, dolomite, et plus communément de très belles blendes marmatites. C’est un géant qui pèse 60 millions de tonnes de minerai contenant 5 millions de tonnes de plomb et zinc métal. Le triste sort qui frappe ce gisement célèbre, depuis 1990 et la guerre du Kosovo, justifie largement de lui accorder une page Internet. Il est administrativement situé en Serbie mais le statut du Kosovo est (on le sait) en grande discussion ; en attendant, la mine est gérée par l’ONU. La production de Trepca vient de redémarrer. Une équipe de 9 volontaires français comprenant 4 membres de Geopolis vient de rendre visite au Directoire de la mine afin d’aider son célèbre musée à regagner le rang international qu’il mérite. |
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Un peu d'Histoire Un peu d'histoire est nécessaire pour comprendre l'imbroglio éthno-politico-économique qui entoure la mine ; on s'interdira pourtant (provisoirement) de donner trop de foi aux différents sites Internet passionnés qui prolifèrent, tant chaque élément cité sans grande vérification peut devenir une pièce du puzzle revendicatif, manipulée par chaque partie à son profit, à tort ou à raison. Cette Histoire de la mine et de sa région est pourtant passionnante. L'exploitation d'or et d'argent par les Romains est attestée par des textes et par des tas volumineux de scories pour de nombreux gisements dans les Balkans, tant au Nord-Ouest de Trepca (Srebrenica) qu'au Nord (Rudnik, Socanica) et au Sud (Gracanica). Par la suite, la région de Trepca subit des influences ethniques, colonisatrices et/ou politiques successives diverses, notamment des courants de populations byzantines, bulgares, serbes, turques et albanaises qui expliquent les mélanges de cultures, les revanches à prendre, et font (un peu) comprendre l'imbroglio actuel. Le Moyen Âge Pour Trepča, la première phase d'extraction attestée à ce jour est médiévale (pour argent, plomb et fer) ; elle démarre en 1303 et l'activité est intense. Cette productivité répond aux besoins des seigneurs successifs et du suzerain serbe, pour leurs activités de guerre ; c'est elle qui finance la construction de forteresses le long de la vallée de l'Ibar contre la menace ottomane. Il semble que la mine a employé des chefs mineurs saxons. Le 15 juin 1389 se produit à une douzaine de kilomètres au sud de Trepca la fameuse bataille du Champ des Merles : l'armée serbe est écrasée par les Turcs dans la plaine de Kosovo. Mais les historiens ne notent pas d'interruption dans la production de la mine, car il semble d'abord qu'une sorte de protectorat ottoman s'établit, et que la seigneurie dont dépend la mine (Shala e Bajgorës) conserve une certaine indépendance (on sait qu'un contrôleur des mines turc s'installe à la mine de Gluhavica près de Novi Pazar). Les superviseurs turcs s'en prennent aux représentants des propriétaires de la mine et s'efforcent d'empêcher les exportations d'argent. L'extraction est d'abord désorganisée suite à la gestion anarchique et à la fuite de la main d'œuvre qualifiée ; mais elle est remarquablement reprise en main par l'administration ottomane à partir de 1455, date de la conquête totale des Turcs sur les dernières provinces restées indépendantes. Ils améliorent le code minier serbe et exploitent activement Trepca et les autres mines pour alimenter leurs fabriques de monnaie et leurs arsenaux, jusqu'en 1685. Cette année-là marque le début d'une récession complète dans les mines des Balkans, paralysant rapidement aussi les fameuses mines d'or, argent et plomb de Novo Brdo. Selection Trust Trepča ne refait parler d’elle qu’en 1925 avec le lancement d’une campagne de prospection par la compagnie britannique Selection Trust qui identifie le formidable potentiel du gisement et qui crée en 1927 à Londres une filiale « Trepca Mines Limited » ; celle-ci ouvre en 1930 la mine de « Stan Terg », sur le site de l’ancienne exploitation médiévale à ciel ouvert. Ce nom est une déformation phonétique, par les bergers Kosovars, du toponyme Stari Trg qui signifie « vieille place », « ancien marché ». Le géologue Friedrich Schumacher rectifiera le nom dans son mémoire de 1950. La mine atteint rapidement une cadence d'extraction de 600 à 700 000 t/an. De 1930 à 1940, elle fournit 5,7 Mt de tout venant produisant dans l'usine de flottation sur place 625 000 t de concentrés de plomb, 685 000 t de concentrés de zinc, 444 000 t de concentrés de pyrite et un concentré mixte de cuivre et plomb. Une fonderie de plomb est établie à Zvecan en 1940. Pendant la guerre, Trepca est exploitée par un société appartenant à Goering lui-même et elle alimente notamment les U-Boote en batteries ! Après la guerre, l'ensemble mine-fonderie est nationalisé par Tito. Rudarsko Metalurški Hemijski Kombinat Olova i Cinka Trepca Le Combinat Minier, Métallurgique et Chimique de Plomb et Zinc de Trepca va alors devenir l'un des plus importants complexes miniers des Balkans et il regroupe différentes mines : au Nord (dans les Monts Kopaonik) Crnac et Belo Brdo (dont le minerai est traité à la laverie de Leposavic), Koporic et Zuta Prlina qui sont en exploration ; au centre, Stari Trg et la laverie de Tuneli i Pare ; au Sud et Sud-Est (vers Pristina) Artana-Novo Brdo, Hajvalija, Kisnica-Badovac avec la laverie de Gracanica. L'ensemble a produit le chiffre astronomique de 60,5 millions de tonnes de minerai tout-venant à plus de 8 % Pb+Zn, dont la moitié rien qu'à Trepca. C'est un des plus grands districts Pb-Zn d'Europe, avec un tonnage métal produit de près de 3 Mt de plomb et 2 Mt de zinc. On estime sa production d'argent à plus de 4500 t. Ses réserves géologiques sont aujourd'hui considérables, même si les chiffres avancés naguère sous économie dirigée doivent être aujourd'hui repassés au crible des critères de rentabilité et de l'économie de marché. |
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L'effondrement Ce combinat qui employait 20 000 personnes et produisait 70 % des revenus de l'industrie minérale de toute la Yougoslavie (Slovénie donc incluse) s'est progressivement effrité ces quinze dernières années, d'abord par vieillissement des installations, défaut de maintenance, manque de réparations et de réinvestissement, absence de contrôle de la production et des teneurs, vols de matériel voire d'installations. Des tentatives de privatisation restèrent sans grande suite. La chute s'est accentuée à partir de 1990 avec l'abrogation par Belgrade de l'autonomie du Kosovo, la tension politico-éthnique croissante et le départ des travailleurs d'origine albanaise. Pendant la guerre du Kosovo qui suivit 1998, Trepca et Kosovska-Mitrovica où la population était très mélangée ont été parmi les enjeux les plus âprement disputés ; le bruit a même couru que des centaines de cadavres kosovars auraient été grillés dans le four de la fonderie de plomb (mais les enquêtes de la police française n'ont trouvé aucune preuve). L'arrivée de la KFOR et la séparation des belligérants en juin 1999 ont conduit à un éclatement du combinat. Les mines du Nord restent exploitées par les Serbes. Celles du Sud qui avaient été noyées ont été reprises en main par les travailleurs d'origine albanaise mais ils n'ont pu encore les remettre en production. Au centre, la KFOR avait d'abord encouragé la reprise de la production de Trepca et de Mitrovica. Mais une évaluation environnementale franco-danoise des sites révéla une telle accumulation de substances polluantes au niveau des fonderies que l'administrateur civil Bernard Kouchner ordonna la suspension immédiate des opérations en août 2000. Désormais Trepca est en grande partie noyée et ses deux fonderies, arrêtées, sont dans un triste état. Les revendications sur la propriété juridique de la mine fusent de tous côtés, jusqu'aux britanniques qui réclameraient une indemnisation de leur nationalisation par Tito. Comble du destin, le 18 septembre 1999, le musée minéralogique de la mine où s'étaient accumulés depuis 1966 des trésors jalousement gardés, a été pillé par des voleurs profitant de la confusion. Nul doute que (comme pour le musée archéologique de Bagdad) les pièces volées ne soient disparues à jamais dans les caves de commanditaires privés sans scrupule. Dans une dépêche, le professeur Milan Jaksic de l'Ecole des Mines sur place a signalé que le plus inestimable spécimen de vivianite du musée avait disparu, de même que plus de 1500 des cristaux collectés dans la mine depuis 1927, et 150 spécimens qui avaient été donnés par 30 pays du monde entier (Puisse chaque musée du monde être en alerte contre toute tentative de revente par les receleurs... sous réserve de vérification de l'information). Au passage hélas, les petits collectionneurs apprécieront… eux qui se souviennent de la surveillance policière qui entourait la mine dans les années 70 et qui jetait une chape de "plomb" (c'est le cas de dire) sur presque toute possibilité de sortir le moindre spécimen un peu chouette du carreau, et encore plus sur l'achat de minéraux dans le village ! Heureusement, la direction de la mine nous a fait savoir fin 2004 que les collections du musée ont pu être préservées. Des espoirs de reprise de la mine sont maintenant permis. La mission des Nations Unies au Kosovo (MINUK, en anglais UNMIK)) qui gère provisoirement cette province, a lancé avec l'approbation de toutes les parties un important programme d'évaluation technique et économique d'une reprise de l'exploitation des divers sites industriels du combinat. Ce programme a été confié en août 2000 au consortium ITT (Interim Team for Trepca) qui comprend les américains Morrison & Knudsen-Washington Group, Boliden Contech, et TEC Ingénierie, société française du groupe Eramet. |
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Géologie La géologie de la mine est très originale. Elle pourrait ne pas avoir encore livré tous ses secrets, d’autant que depuis les études du géologue de Selection Trust Charles B. Forgan (reprises par Friedrich Schumacher en 1950), extraordinairement fines pour l’époque, il n’a été vraiment « publié » jusqu’ici aucune monographie très illustrée et bien documentée sur ce monstre géologique. Pourtant, dans l’intervalle, l’enracinement vertical reconnu du gisement a doublé ! Toutes les publications parues sont soit des synthèses interprétatives de la métallogenèse du gisement ou de celle de la zone du Vardar (S. Jankovič), soit des guides ou des comptes-rendus sommaires de visite de congrès, soit des publications pointues mais portant sur un point particulier, comme les datations stratigraphiques de Kandic et coll. (1973) interprétées de façon hardie par Ivo Strucl (1981). Heureusement, le rideau de fer étant tombé, des publications très détaillées, de haut niveau, richement illustrées de blocs diagrammes et de coupes de la mine (avec l’échelle !) voient désormais le jour grâce aux jeunes géologues Kosovars. On peut y saluer, comme brillante tête de pont, la thèse de doctorat de Gani Maliqi, 2001) qui apporte des idées neuves quant à la situation géodynamique des amas sulfurés. Un piège pour 60 Mt de minerai Au sein de la chaîne alpine des Dinarides, la mine est située dans la zone du Vardar, une nappe de terrains plissés, écaillés et charriés qui comprend un socle d'âge primaire, une couverture sédimentaire jurassique et des ophiolites crétacées charriées, intrudée au Tertiaire par des magmas post-tectoniques (granodiorite et laves dacitiques et andésitiques). Le gisement est interstratifié sous forme d'un manto et de skarns dans une pile sédimentaire de terrains paléozoïques (la Série de Stari Trg), sous une épaisse couche (ignimbrite ?) de tufs volcaniques tertiaires. Plus précisément, dans la Série de Stari Trg, les amas minéralisés sont situés à l'interface entre (à la base) d'épais calcaires marmorisés et (au sommet) des schistes épais : contact stratigraphique qui est occupé de place en place par une couche de quartzites d'une dizaine de mètres, boudinée, qui s'intercale sporadiquement. Ce contact est ployé en une charnière anticlinale dont l'axe NW-SE plonge de 40° vers le NW. La structure se complique quand on ajoute qu'il se trouve qu'une cheminée volcanique (brèche d'explosion de section ovale de 100 x 200 m avec au cœur un pipe de trachyte ou de dacite) s'est intrudée tout le long de la crête de cette charnière anticlinale, au contact précisément des schistes et du calcaire. C'est elle qui (fondamentalement) contrôle la présence de la minéralisation. Le minerai s'est insinué seulement ou presque dans l'interface schiste/calcaire, de part et d'autre du " pipe " volcanique. Il atteint 30 à 60 m d'épaisseur en moyenne. Il y a aussi quelques corps minéralisés discordants. Il y a aussi au voisinage de la mine de plus petits prospects du même type que Stari Trg. (voilà, c'est dit et pourtant on simplifie beaucoup). La montée de la granodiorite miocène des Monts Kopaonik au voisinage n'a certainement pas été sans influence métallogénique aussi. C'est le magma qui est responsable de la formation des skarns à grenat, pyroxène, amphibole et magnétite dans les corps minéralisés, et de la présence de filons de dacite ou dolérite dans les roches encaissantes. Dans celles-ci, l'hydrothermalisme minéralisateur s'est accompagné de propylitisation-séricitisation, silicification, carbonatation et d'un développement de pyrite et kaolinite.  La genèse du géant est simple ! Les scientifiques rangent le gisement dans le type hydrothermal (méso- à épi-) pour la plus grande partie, et métasomatique localement (pour la partie skarn). A la suite d'analyses isotopiques, ils accordent une grande influence à des intumescences thermiques et structurales liées à une fusion au niveau de la base de la croûte et du manteau supérieur. Néanmoins, le dépôt du minerai survînt au stade subvolcanique et à faible profondeur. Son âge est miocène. Le collectionneur se réjouit que, à l'époque alpine, des eaux se soient infiltrées dans les terrains, puis réchauffées et chargées de métaux au contact des venues magmatiques et des fluides qui montaient de la zone de fusion des plaques en profondeur. Ces eaux étaient ensuite bloquées dans leur remontée par le toit imperméable des épais schistes. Grâce à leur température et à leurs propriétés chimiques agressives, elles ont alors creusé par simple dissolution, dans les calcaires sous ce toit faisant écran, de vastes cavités. La cristallisation fractionnée des éléments en solution a tapissé ces cavités de concrétions au fur et à mesure et, si un vide résiduel le permettait, de cristaux gigantesques. De ce point de vue, la classification gîtologique de Trepca telle qu'elle est indiquée dans les bases de données sur Internet n'est pas complète : il faudrait aussi parler de " karst " (même si ce fut à chaud) et de " gisement sous inconformité ". Avons nous ainsi fait le tour de la formation du géant Trepca ? Non. Nous avons déterminé les conditions de "dépôt" du minerai (dissolution de cavités karstiques remplies au fur et à mesure par des solutions chaudes utilisant le piège hydrogéologique idéal local ; skarn contrôlé par une cheminée volcanique). Nous avons défini les "conditions de transport" des substances minérales (solutions hydrothermales circulant dans un système de tuyauterie complexe). Mais pour la "source des éléments" (qui est le point de départ de l'histoire) nous avons indiqué un origine vague : le magma. Dans la mesure où il s'est usuellement formé, dans les chaînes ophiolitiques de ce type, des amas sulfurés volcanosédimentaires, peut-être y en a t'il un en profondeur, qui expliquerait l'origine de cette concentration en métaux exceptionnelle ? Espérons que les experts des universités venus travailler sur la région sauront répondre dans un proche avenir aux points obscurs qui subsistent ! Et si… ? Ce serait trop simple de passer sous silence qu'en fait de polarité des terrains, on ne sait pas trop si les calcaires sont antérieurs aux schistes ou si c'est le contraire. En effet, on a toujours pensé que la Série sédimentaire de Stari Trg était d'âge Silurien-Ordovicien mais les géologues yougoslaves y ont trouvé des Conodontes fossiles (Aleksandar Topalovic, comm. orale à la mine, 1973) qui suggèrent qu'une partie des calcaires pourrait être du Trias, donc que le supposé dessous serait le dessus de la pile stratigraphique ! Comment s'y retrouver dans cette zone d'affrontement torturée entre la plaque africaine et la plaque eurasienne ? Au lieu d'anticlinal, les puristes parleront donc prudemment d'antiforme. Et les amateurs de métallogénie globale rêveront à la suite d'Ivo Strucl en se disant que, si les calcaires sont triasiques, alors Trepca est un jalon (à quelques variantes près, notamment le rôle des magmas tertiaires) des mêmes processus minéralisateurs qui ont donné naissance tout le long des Alpes aux gisements stratiformes de Mezica, Raibl, Salafossa, La Plagne, Largentière, Les Malines etc. (là on rêve éveillé mais c'est bien le rêve qui fait avancer la science). A l'oreille des collectionneurs, on "instillera" aussi qu'à ce jour aucune des stalactites de carbonates minéralisées en sulfures trouvées à Trepca n'a présenté de canalicule axial pour l'écoulement des gouttes qui perlent usuellement au plafond des cavités, ce qui indique que le karst était totalement noyé et que les géodes n'ont pas été tapissées à l'air libre par les sulfures, mais sous tranche d'eau (plus ou moins chargée en sels minéraux). Donc, informez nous svp si vous trouvez un compte gouttes dans votre échantillon ! Car ce serait un scoop. |
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Minéralogie Le site Internet Mindat.org a listé 30 espèces valides. Les publications spécialisées (en serbo-croate) compilées dans Féraud et Mari (1979) indiquent aussi, outre les minéraux d’oxydation classiques omniprésents, quelques autres espèces remarquables. On décompte ainsi plus de 60 minéraux à ce jour (par ordre alphabétique) : Actinolite Anglésite Ankérite Aragonite Arsénopyrite Barytine Bismuth natif Bornite Boulangérite (dont la var. plumosite) Bournonite Calcédoine Calcite (dont la var. manganocalcite) Cérusite Chalcanthite Chalcophanite Chalcopyrite Childrénite Chlorite Coronadite Cosalite Covellite Crandallite Cubanite Diopside Dolomite Enargite Epidote Falkmanite Galène Grenats Gypse Hédenbergite Hématite Illite Ilvaïte Jamesonite (dont la var. plumosite) Limonite Löllingite Ludlamite Magnétite Marcasite Mélantérite Melnikovite Or natif Psilomélane Pyrargyrite Pyrite Pyrrhotite Quartz Rhodochrosite (dont la var. riche en fer oligonite) Scheelite Sidérite Smithsonite Soufre natif Sphalérite (var. marmatite) Stannite Stibine Struvite Tennantite Tétraédrite Vallériite Vivianite Wollastonite Au point de vue muséologique, plusieurs de ces minéraux sont de qualité exceptionnelle. La blende marmatite, noire, est le plus souvent en octaèdres, avec des faces striées et parfois la macle du spinelle. Les cristaux peuvent atteindre 7 voire 10 cm de diamètre, mais la moyenne ne dépasse pas 2 à 3 cm. Ils sont généralement associés à la cristallisation de calcite. Une étude récente par des chercheurs slovènes et allemand a montré que les plans de macle [111] de cette blende sont appauvris en S et enrichis en O, Mn, Fe et Cu. La saturation en cuivre provoque la formation de minuscules cristaux de chalcopyrite dans ce plan. La pyrrhotite est remarquable par ses formes en rosettes atteignant 16 cm de diamètre, surtout si elle n'est pas pseudomorphosée en pyrite-marcasite. Assez rarement elle est pseudomorphosée en galène. La galène en cubes et octaèdres atteignant 5 cm d'arête se rencontre avec un habitus typique, comportant souvent des faces et des arêtes corrodées et des structures d'accroissement concentriques évoquant un début de fusion (" galène coulante " des auteurs germanophones). L'arsénopyrite forme souvent de très beaux cristaux à allure tabulaire, ou au contraire des prismes courts à faces [012] losangiques aplaties ; les cristaux atteignent 5 cm, mais la plupart des collectionneurs se contentent de quelques millimètres ! La vivianite n'a pas les dimensions des cristaux du Cameroun mais elle forme des prismes aplatis allant jusqu'à 7 et même une douzaine de centimètres de haut et 2 cm d'épaisseur. Elle est d'un vert très profond. La ludlamite, vert pomme, plus rare, est encore plus recherchée. La boulangérite se présente en masses duveteuses de fins cristaux enchevêtrés désignées sous le nom de plumosite ; certaines aiguilles atteignent 30 cm de long. La jamesonite est plus rare mais le musée de la mine en présentait un spécimen où les cristaux atteignaient 4 cm de long et 1,5 cm de diamètre. La chalcopyrite et la pyrite sont plus banales. Ce sont les combinaisons des sulfures, à éclat métallique, avec les cristaux lustrés ou nacrés de quartz, dolomite et calcite, et ceux roses de rhodochrosite, qui confèrent aux pièces venant de Trepca toute leur magie pour les collectionneurs. La dolomite forme parfois de beaux rhomboèdres de plusieurs kilos et de 10 cm d'arête, associés à des aiguilles de quartz. Les prismes de quartz (blanc à hyalin) sont parfois en sceptre et atteignent 7 cm de long. De temps en temps, les chercheurs trouvent des espèces nouvelles pour Trepca ; en 1995 ce fut le tour d'un phosphate très rare au monde, la childrénite (accompagnée de son minéral d'altération la crandallite). Le minéral forme des cristaux biterminés isolés ayant jusqu'à un centimètre de long, dans des aggrégats géodiques associés aux carbonates de fer et de manganèse. Il est jaune pâle, blanc sans éclat dans l'axe et plus transparent et brun sur les bords. La présence d'inclusions de boulangérite dans la childrénite suggère que cette dernière s'est formée dans des conditions hydrothermales de basse température. |
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Exploitation A partir de l’open pit médiéval à la cote 935, l’exploitation s’est approfondie en souterrain par la méthode des chambres remblayées. Elle atteint actuellement la cote +15 m au-dessus du niveau de la mer. L’accès des chantiers s’est fait par quelques travers bancs à la partie sommitale du gisement (cotes 865, 830, 795 et 760), puis, pour exploiter l’aval-pendage, on a creusé un puits vertical qui dessert les autres niveaux successifs (11 niveaux au total). L’extension verticale totale de la mine est de 800 m. Du puits à la cote 605 part un travers-bancs d’écoulement de 2,5 km de long vers le SW. A chaque niveau les chambres d’exploitation de développent en allongement horizontal de part et d’autre de la zone d’intersection de la cheminée volcanique, suivant les deux flancs de l’antiforme, sur une distance totale de 500 m environ vers le NE et 400 m environ vers le Sud. Chaque chambre a de l’ordre de 70 m de large et 100 m de long. Traitement, production La production totale de Trepča de 1931 à 1998 est estimée à 34 350 000 t de tout-venant à des teneurs de 6 % Pb, 4 % Zn, 75 g/t Ag et 102 g/t Bi. Les concentrés de plomb étaient dirigés sur la fonderie de plomb de Zvecan (capacité 80 000 t/an), ceux de zinc sur la fonderie de zinc de Mitrovica (capacité 50 000 t/an) ; il y avait aussi une unité de production d’engrais utilisant l’acide sulfurique sous-produit de l’hydrométallurgie, et des ateliers de montage et de recyclage de batteries. En 2005, la mine a fini d’être dénoyée et l’extraction vient de redémarrer. Le minerai est concentré comme auparavant dans la laverie (flottation) de Prvi Tunel (Tuneli Pare) dont la capacité est de 760 000 t/an. Le tonnage métal produit a été de 2 066 000 t de plomb, 1 371 000 t de zinc, 2569 t d'argent et 4115 t de bismuth. La production d'or est évaluée à 8,7 t de 1950 à 1985 soit une moyenne de 250 kg/an ; celle de cadmium à 1655 t de 1968 à 1987. On a signalé aussi que des traces de germanium, gallium, indium, thallium, sélénium et tellure sont présentes dans le tout-venant, qui sont valorisées au niveau fonderies. Et maintenant ? La reprise que tout le monde espère doit passer par les préalables de mettre en place des procédés et procédures efficaces pour prévenir toute pollution nouvelle, et attirer des investisseurs privés. Le programme de mise à niveau des installations sera coûteux. On a renoncé provisoirement à relancer les fonderies ; la mine désormais produit seulement des concentrés, qui seront vendus à des fondeurs à l’étranger. Tout réside dans le prix qu’on parviendra à négocier tant pour le plomb-zinc-argent que pour les fameux petits métaux rares contenus, qui sont la cerise sur le « gâteau Trepca ». C’est une véritable aventure industrielle qui redémarre sous nos yeux, c’est impressionnant à voir. Pour la mine de Trepča il semble (d’après les premiers calculs publiés) que les ressources restant en profondeur valent la peine. Le rapport ITT/UNMIK 2001 conclut que les réserves des catégories A+B+C1/C2 se monteraient à un peu plus de 29 000 000 t de minerai tout-venant à des teneurs variant (suivant les panneaux considérés) de 3,40 à 3,45 % Pb, 2,23 à 2,36 % Zn et 74 à 81 g/t Ag, soit en métal environ 999 000 t Pb, 670 000 t Zn et 2200 t Ag. Ceci alimenterait encore une cinquantaine d’années d’extraction si les coûts opératoires et le marché le permettent ! Ce sera plus bref si la nouvelle compagnie fait de l’abattage sélectif, mais « on ne fait pas d’omelette sans casser des oeufs ». L’enjeu du sauvetage du « géant Trepča » est mobilisateur : revitaliser toute cette région, lui redonner emplois, espoir et fierté. Naturellement, les collectionneurs apprécieraient une reprise rapide de l'extraction ! Un point sur la situation du musée des minéraux de Trepča (Kosovo) ici ! Nos remerciements à Etienne Guillou pour la reprise de l'article. www.spathfluor.com |
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   Références bibliographiques récentes ou incontournables Féraud J., Balazuc J., Frima C., Guiollard P.-C., Larderet B., Plakolli S., Schwab J., Schwab M., Vendel J. (2005) – Le musée de la mine de Trepča (Kosovo) : situation, urgences et perspectives ; impressions d’un voyage exploratoire 11-18 septembre 2005. Rapport indépendant, Comité de soutien pour le musée de Trepča, 46 p. (à paraître sur le site web Geopolis) Bancroft P. (1988) – Mineral museums of eastern Europe. The Mineralogical Record, vol. 19, n° 1, p. 44-45, 50. Baric L. (1931) - Plumosit of Trepca near Kosovska Mitrovica. Bull. Soc. scient. Skoplje, p. 88-92. Baric L. (1953) - Ludlamit of Rudnik Stari Trg Trepca. 100' Michael Kispatic, Zagreb, p. 85-118. Baric L. (1973) - Referat über Str. Smejkals Dissertation. Der Karinthin, 68, p. 19-22. Baric L (1977) - Die 70 Mineralien von Alten Markt. Lapis, 2, n° 11, p. 10-17 et 40. Barral J.-P. (2001) – Réhabilitation du combinat minier de Trepca au Kosovo. I.M. 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- Détails
- Écrit par : Gérard GRUNENWALD
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FONÇAGE DES PUITS Encouragés par leur succès, bien qu'ils n'aient trouvé ni houille ni pétrole, les prospecteurs reconnurent la nécessité d'élargir le champ d'action de leur syndicat de forage pour poursuivre les recherches sur une base plus large et dans un domaine plus étendu. Le gisement de potasse fut délimité par plusieurs sondages: Wittelsheim II, arrêté à 712 mètres, Lutterbach I poussé jusqu'à 539 mètres et Cernay jusqu'à 700 mètres. Quelle que fût l'importance de leur découverte, les associés ne tardèrent pas à se rendre compte du gouffre financier que représentait cette affaire. L'ensemble des travaux avait englouti plus de 400 000 marks. Amélie Zürcher avait hypothéqué tous ses biens: les siens, ceux de son frère et de ses neveux. Joseph Vogt chercha d'abord des capitaux dans la région, puis auprès de banques parisiennes, mais sans résultat. L'appel aux finances dans son pays n'ayant pas eu d'écho, force lui fut de se tourner vers les milieux bancaires allemands, davantage familiarisés avec l'industrie de la potasse. Les capitaux recueillis là-bas permirent de constituer, le 13 juin 1906, avec la collaboration des chercheurs de la première heure, la "société minière dite " Gewerkschaft Amélie ". Cette société effectua 120 sondages, à des profondeurs variant entre 250 et 1000 mètres, dans une région comprise entre les Vosges et le Rhin et allant, du Sud au Nord, de Heimsbrunn à Ostheim. Le 22 avril 1908, la société Amélie commença le fonçage du premier puits. Les travaux avancèrent assez rapidement et l'exploitation livra son premier sel au mois de février 1910. Dès lors, la prépondérance allemande dans l'exploitation du bassin s'affirma et Joseph Vogt ainsi que ses associés furent amenés à quitter la Société Amélie qu'ils avaient créée quatre années plus tôt. En 1911 cette société cédait toute ses concessions à la "société des "" Deutsche Kaliwerke "", société par actions créée par un groupe d'exploitants des mines allemandes de potasse de Stassfurt et dont le siège était à Bernterode (Saxe). Une nouvelle fois, Joseph Vogt fit appel aux capitaux français pour poursuivre les sondages destinés à délimiter l'étendue du gisement dans sa totalité. Ses efforts furent couronnés de succès et c'est un honneur pour lui d'avoir su maintenir, grâce à sa ténacité et à sa clairvoyance, une partie importante du gisement potassique entre des mains françaises et alsaciennes. Le 6 juin 1910, avec l'appui et le concours de Louis Mercier, directeur général des Mines de Béthune, de Lucien Bailly, ancien ingénieur du corps des mines, et de plusieurs amis, dont MM. Baudry, industriel à Cernay, et Schlumberger, industriel à Mulhouse, il fonda la société par actions des Mines de Kali Sainte-Thérèse. |
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 Puits Rodolphe II |
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Puits Rodolphe II Cette société dont la direction fut confiée à son fils, M.Fernand Vogt, fit l'acquisition de concessions se situant sur les bans de Pulversheim, Feldkirch, Bollwiller et Ensisheim. En 1912, les cent six concessions que comprenait le bassin potassique d'Alsace étaient donc réparties à raison de vingt-huit à la Société des "mines de Kali Sainte Thérèse et de soixante-dix-huit à la Société des "Deutsche Kaliwerke". Cette dernière ne tarda pas à aliéner une partie des concessions contrôlées par elle, de sorte qu'au 2 août 1914, au moment de l'ouverture des hostilités entre la France et l'Allemagne, les capitaux engagés dans l'ensemble des mines de potasse se montaient à un total de 90 millions de francs: 45% de capitaux allemands, 25% de capitaux français et 28,5% de capitaux d'origine alsacienne, dont 8,5% représentaient la participation de "Land" d'Alsace-Lorraine. La situation des installations techniques (17 puits) réparties sur 20 300 hectares. Pour atteindre le gisement, dont la profondeur varie de 420 à 1100 mètres, les puits doivent traverser une couche de graviers alluvionnaires qui contient la nappe phréatique, une couche d'argile qui isole la nappe des terrains sous-jacents, et toute l'épaisseur de ces terrains tertiaires où des venues d'eau peuvent se manifester. Or à l'époque où fut décidé le fonçage du premier puits à la mine Amélie, il n'existait en Alsace aucun ouvrage auquel il fut possible de se rapporter en la matière et les sondages préalables ne donnaient qu'une idée très relative des conditions dans lesquelles se présenterait ce premier fonçage. Parmi les "méthodes utilisées dans le bassin pour creuser les puits (travaux durant de 2 à 3 ans) celles par " trousse "coupante " et par " palplanches " consistaient à enfoncer comme un emporte-pièce une enceinte fermée" circulaire, isolant le centre du puits des terrains environnants, jusqu'à sa pénétration dans les terrains imperméables. MÉTHODE D'EXPLOITATION C'est en 1910 que fut mis en exploitation le premier puits. La méthode d'exploitation était celle dite des "piliers tournés" ou des "piliers réservés". Elle consistait à tracer en couche inférieure des galeries" parallèles de 3 à 6 mètres de large, séparées par des stots (piliers) abandonnés de 5 à 7 mètres de large, et communiquant par des recoupes d'aérage tous les 10 à 25 mètres. L'abattage se faisait avec des perforatrices mécaniques actionnées par l'électricité, et à l'aide d'explosifs, mais aussi au pic, à la pioche et à la hache. La durée normale du poste était de huit heures et l'organisation du travail comprenait deux postes par vingt-quatre heures. L'avancement moyen dans un traçage variait de 3 à 5 mètres par jour. Le chargement était fait directement par pelletage à la main dans des berlines (wagonnets) de 500 à 700 litres. Le roulage était réalisé manuellement ou à l'aide de chevaux. L'inconvénient majeur de cette méthode était l'abandon de 50 à 60% de la couche inférieure et la non-exploitation de la couche supérieure. Dés 1921 après remise en état des installations qui avait souffert de la guerre et à une époque où les Mines de potasse n'étaient ni plus ni moins "modernisées que les autres mines en France, fut introduite la méthode par remblayage dite "" Stossbau "", petits chantiers relativement dispersés. Le minerai était transporté en berlines depuis le chantier jusqu'à la recette du fond. Le tonnage abattu par journée de vingt-quatre heures et par mètre courant de longueur de taille n'était que de 600 kg environ en couche inférieure et de 800 kg en couche supérieure. |
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 Galerie de déblocage du minerai à l'aide d'un cheval tirant un train de wagonnets chargés de sel et de potasse. |
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| Il est vrai qu'on avançait par passes de cinq mètres, à l'explosif, et on remblayait au fur et à mesure dans la passe précédente avec des schistes, des argiles et du sel gemme. Méthode onéreuse, vu les volumes très importants à remblayer (30 à 50% du volume exploité journellement), la plupart des remblais revenant de la fabrique en surface. Comme dans toute autre mine, le problème consistait évidemment à rechercher la méthode la plus rationnelle, comportant comme règles générales la concentration des chantiers, la mécanisation et l'introduction d'un rythme judicieux dans les opérations du travail au fond. Aux mines de potasse d'Alsace, le problème entraînait des complications du fait de l'accroissement exceptionnellement rapide de l'extraction. La question de l'augmentation du débit se posait donc d'une manière impérieuse et primait même celle de l'amélioration du rendement. En 1925, la solution fut trouvée dans le remplacement du "" Stossbau "" par la méthode des longues tailles chassantes, équipées de couloirs oscillants, actionnés par des blocs moteurs, avec remblai partiel ou complet provenant des résidus des fabriques et des stériles du fond. La concentration des chantiers fit passer, entre 1925 et 1930, le nombre des tailles de 225 à 66. L'extraction journalière passa de 4755 à 7060 tonnes, la production par taille monta de 21 à 112 tonnes. Après la crise économique mondiale, qui avait entraîné un profond ralentissement de la production, l'activité des Mines reprit puis se développa jusqu'à la veille de la guerre. Tandis que les haveuses se généralisaient (11 en 1931, 99 en 1939), le remblayage était progressivement remplacé par le foudroyage du toit (éboulement provoqué), ce qui, avec les techniques de l'époque, accroissait nettement le rendement et la sécurité. Les résultats obtenus au cours de la décennie 1930-1939 rendent compte de cette laborieuse transformation:
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En 1939, les 4760 ouvriers du fond ont extrait 3 386 332 tonnes de sel brut. Si l'ensemble des installations des mines ne subit, du fait des hostilités, que très peu de dégâts importants pendant la période de guerre (1939-1940), puis pendant l'occupation allemande (1940-1944), les combats de la Libération provoquent des destructions considérables aux installations d'exploitation, aux bâtiments industriels, aux maisons d'habitation, infirmeries, écoles, églises, salles de fêtes, cantines, etc.…dans les cités. Ayant rétabli à la fin de 1946 leur capacité d'avant-guerre, les Mines préparent un plan décennal de modernisation dont la réalisation devait permettre, par la concentration des sièges de production et par une profonde modification des méthodes d'exploitation, d'augmenter sensiblement leur production. Toutes basées sur le foudroyage du toit, les méthodes suivantes seront employées à partir de cette époque: - chargement en taille chassante, avec chargement par raclage puissant dans les secteurs du gisement où toute l'épaisseur de la couche peut être prise en une seule tranche, ou bien lorsque le pendage est irrégulier "ou élevé;" - méthode des chambres et piliers, avec chargement par duck-bill (engin en forme de bec de canard) débitant sur voie de base équipée d'une bande de transport ou chaîne à raclettes; - méthode par chambres et piliers avec matériel JOY (chargeuse sur chenilles, haveuse, camion-navette, perforatrice sur pneus); cette méthode est caractérisée par l'emploi d'un matériel extrêmement moderne et n'entraîne plus que l'abandon d'une part insignifiante du gisement; - méthode par havage intégral, qui consiste à broyer directement toute la hauteur de la couche sur une profondeur de 0,90 mètre au moyen d'une machine spéciale pesant plusieurs dizaines de tonnes, la haveuse intégrale, qui se déplace le long du front de taille en abattant le minerai et en l'évacuant sur un convoyeur à raclettes lequel mène ce minerai jusqu'au convoyeur à bande qui l'achemine à travers les galeries vers le skip (ascenseur) de remontée. Le toit du chantier d'exploitation est, soutenu par une série de piles à vérins "hydrauliques constituant le "" soutènement marchant "": au fur et à mesure de l'avancement de l'exploitation, le soutènement se déplace latéralement, laissant les couches de schistes et de sel s'effondrer derrière lui; Cinquante ans après la découverte de la potasse, donc en 1954, l'extraction annuelle était de 7 228 000 tonnes de sel brut. Depuis 1961, l'extraction annuelle dépasse dix millions de tonnes. SOUTÈNEMENT A partir de 1924, le soutènement était assuré par des piles en bois équarri placées en quinconce et par des buttes en bois qui n'étaient autres que des troncs d'arbres écorcés sciés à la hauteur de l'ouverture de la taille et calés au toit par des coins en bois. Vers 1936 apparurent les étançons à serrage mécanique, qui remplacèrent progressivement les buttes en bois. L'invention de l'effondreur, sorte de cale métallique interposée dans les piles et qui permettait de libérer les bois de la pression du toit. Vers 1950, enfin, un pas décisif était fait vers une technique plus évoluée par la mise au point d'étançons hydrauliques. Ceux ci sont composés d'un piston qui coulisse dans un cylindre faisant office de réservoir d'huile qu'une pompe peu mettre sous pression par l'intermédiaire d'un levier. C'était l'ancêtre du soutènement hydraulique moderne qui allait révolutionner la technique d'exploitation de la potasse, ouvrir la voie au développement du havage intégral. |
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 Soutènement marchant dans une taille de havage intégral |
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| Toutes basées sur la sécurité, les méthodes de soutènement suivantes sont employées aux mines: - le boisage anglé est mis en place dans une voie fortement endommagée, souvent déjà rauchée, et dans laquelle on veut renforcer des chapeaux qui fléchissent. - le cintrage: la traversée de certaines zones nécessite un cadrage, c'est-à-dire la pose de cintres métalliques pour tenir les terrains. Généralement utilisé uniquement dans les travers bancs en schiste. - le boulon d'ancrage: le percement des trous se fait à l'aide d'une foreuse électrique au diamètre indiqué. La tige munie du dispositif d'ancrage, est poussée dans le trou. Les coins mobiles, sous l'effet de la poussée sont chassés vers l'arrière, bloquant ainsi le système. Utilisé pour consolider une paroi. PARC MACHINES HAVEUSE JOY 10 RU Cette machine montée sur pneus se caractérise essentiellement par le fait que son bras orientable, permet de faire des saignées dans tous les sens. Longue de 9 mètres, haute de 90 centimètres, la machine est montée sur un châssis porteur avec 4 roues à pneus dont les deux roues arrières sont directrices et les deux avants motrices. Elle se compose d'un ensemble mobile de havage formé d'une flèche qui comprend le boom et le bras qui supporte la chaîne. |
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 Haveuse JOY 10 RU |
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LE MINEUR MARIETTA LE JEFFREY LA HAVEUSE INTÉGRALE LE BORER GOODMAN LA RABOTEUSE POUR PISTES DU FOND LA PERFORATRICE UNIVERSELLE JOY CD 25 LE MINEUR CONTINU PAURAT E195
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 Mineur Continu PAURAT E195 |
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| INSTALLATIONS DU JOUR La partie visible des Mines de potasse (chevalements, machines d'extraction qui assurent la descente et la remontée des skips, moulins où la sylvinite est concassée, broyée, tamisée, fabriques où le minerai subit un traitement physico-chimique, ateliers mécaniques, électriques, vestiaires, lampisteries,etc.) a pris elle aussi de l'envergure à mesure que l'exploitation au fond s'est développée et que le travail manuel a fait place à une mécanisation de plus en plus poussée. Les installations du jour ont été agrandies, concentrées et modernisées pour permettre d'accroître le rendement et d'abaisser les coûts de fonctionnement. Sur le carreau, la mécanisation des manutentions, facteur d'accroissement de la productivité, a fait l'objet d'études spéciales qui ont conduit à l'adoption de matériels adaptés aux besoins des Mines. Dans les ateliers, une concentration très importantes est intervenue. A partir du moment où la cavalerie de fond a été remplacée par des moyens de transport électriques ou mécaniques et où l'utilisation de machines s'est développée, la nécessité d'entretenir un matériel de plus en plus complexe a entraîné la multiplication des ateliers et abouti en 1954 à la création des ateliers centraux. Les fabriques de chlorure, quand à elles, ont également augmenté considérablement leur production: 37 567 tonnes de chlorure en 1918 contre 388 331 tonnes en 1930. En 1978, 11 666 549 tonnes effectives de minerai ont été extraites soit une extraction journalière de 47 352 tonnes ce qui représente pour le fond un rendement homme/poste de 21,768 tonnes. LA SÉCURITÉ Avec une régularité terrifiante, la mine a broyé durant un siècle des centaines de vies. Le mineur, davantage que tout autre travailleur, fut victime des forces obscures de cette nature si peu encline à se laisser dépouiller. Dans ce monde terrible et sombre, le sentiment qui prédomine est l'angoisse. Le risque d'effondrement ou la menace d'une explosion ne se font jamais totalement oublier. Même quand elle n'est pas exprimée, la peur est toujours là. De 1919 à nos jours, près de 650 vies furent ainsi abrégées, plongeant à chaque fois toute la communauté dans une consternation d'autant plus vive que chacun savait qu'il faudrait bien malgré tout continuer. Redescendre le lendemain. LE RÔLE SOCIAL Les Mines de potasse d'Alsace ont toujours attaché la plus grande importance à leur rôle social à l'égard du personnel de l'entreprise. Elles ont ainsi créé dans le bassin potassique les infrastructures nécessaires au développement de la vie collective, en même temps qu'elles offraient à l'ensemble de la population minière, en plus de la couverture sociale, des possibilités d'épanouissement dans les domaines essentiels que sont la santé, la culture, les activités physiques et de loisirs. Dédaignant l'aspect coron, guidées par le souci d'assurer à chaque famille un logement agréable , les mines firent construire des maisons suffisamment espacées, entourées d'un terrain de 5 à 6 ares planté d'arbres fruitiers et où le mineur se plait à cultiver son jardin. L'aménagement des cités se complétait par de nombreux équipements collectifs: coopératives alimentaires, cantines pour le personnel, écoles, salles des fêtes, stades, "églises etc.. Ce patrimoine immobilier qui comporte également les "" voies et réseaux divers "", c'est-à-dire des installations communes comme l'éclairage public, les canalisations, les rues, les trottoirs etc...a une pérennité qui est sans commune mesure avec celle de l'exploitation minière. BIBLIOGRAPHIE - Bulletin de la société industrielle de Mulhouse ": Des hommes, des techniques, des entreprises ": - Les Mines de potasse ": Au fil du temps ": de Gérard GRUNENWALD , éditeur Jérôme DO BENTZINGER" - Gazette des mines et potasse magazine - Photos MDPA. |
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 Livre de Gérard Grunenwald présenté par l'Association des Amis de la Terre. LES MINES DE POTASSE D'ALSACE AU FIL DU TEMPS isbn 2 84629 000 0 format 20 x 28,7 cm - broché - 88 pages en noir et blanc et en couleur au prix de 20 euros. |
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Travail de recherche et mise en page : Gérard GRUNENWALD, pour l'Association "Les amis des Sciences de la Terre" |
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- Écrit par : Patrick VOILLOT
| Pierres précieuses et Terres d'aventures |
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| Génèse d'une passion (introduction du livre...) Colombie, Tanzanie, Birmanie, Inde, Pakistan, Brésil, Guinée, Madagascar… Je n'en finirais pas d'égrener les pays où j'ai usé mes semelles dans des conditions souvent inimaginables. Je suis pharmacien et gemmologue et depuis toujours je vis mon existence comme une chasse au trésor permanente. Tout a commencé lorsque j'étais enfant ; ma mère m'avait offert des livres de géologie et une boîte transparente qui exhibait une collection de pierres venues de différents coins du globe. Telle est la naissance de ma passion que rien ne dément et que tout alimente. Dès l'âge de huit ans, l'été, en compagnie de mon père, j'arpente les sommets d'Auvergne à la recherche de petits morceaux d'améthystes. Plus tard, en utilisant les plans du bureau de Recherche Géologique et Minière, les sols de cette région de l'Hexagone n'auront plus de secret pour moi. Un peu plus tard, je me rends dans toutes les bourses de minéralogie qui se développent en région parisienne, et je soupire en regardant toutes ces merveilles : un jour, quand je serai grand, moi aussi, je partirai à leur recherche… Et de fait, le jeune garçon que j'étais a eu beau grandir, il n'a jamais cessé son insatiable quête. |
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Sur la piste des amétrine de Bolivie... Photo : Patrick Voillot © |
Mon premier grand voyage me conduit au Brésil. Je finis alors ma première année de pharmacie. Hypolito, marchand de pierres à Paris -qui encourageait ma passion- m'a donné l'adresse d'un de ses contacts, vendeur de cristaux à Belo Horizonte. Je m'y rends avec un de mes amis. Là, sur une immense table, des dizaines et des dizaines de cristaux. Je suis émerveillé et désireux d'acquérir de nouvelles pièces pour ma petite collection. Ma gourmandise est telle que je me retrouve sans le sou. Je n'ai d'autre solution que de prendre un vieil autobus brinquebalant pour me ramener, de nuit, dans mon camp de base de Rio. Le temps passe. Je continue à collectionner les trouvailles mais aussi, et surtout, les histoires et les rencontres. Autant de pays, autant d'amis. Des vrais. Ceux que l'on gagne par-delà les frontières, les cultures, et les niveaux de vie : un mineur comme un propriétaire de mines ; un maharadjah comme un porteur sherpa ; un petit marchand comme un riche collectionneur. Tous m'intéressent également et font partie de ces "trésors" qui alimentent ma quête. En plus de mon travail de pharmacien, j'enchaîne les voyages, ou plutôt les expéditions. Je sais que, même en préparant minutieusement chacune d'elles, la part d'imprévu est énorme et qu'il s'agit de tout sauf de promenades de santé. |
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Au pays de la Tanzanite... Photo : Patrick Voillot © |
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 L'Auteur... Patrick VOILLOT... Diplômé de l'Institut national de gemmologie. Docteur en pharmacie. Conservateur de la collection de minéralogie de la faculté de pharmacie Paris V. Spécialiste des gemmes et de leur lieu d'extraction. Auteur de plusieurs ouvrages : . Chumar Bakar aux éditions Critérion 1995 : expédition au Pakistan dans une mine d'aigues marines se trouvant à 6000m d'altitude et non explorée. . Diamants et Pierres Précieuses aux éditions Gallimard 1997. Edité en Grande-Bretagne et aux États-Unis. . L'aventurier des pierres précieuses aux éditions le pré aux clercs 1998. Expéditions dans cinq pays (Birmanie, Colombie, Madagascar, Sri Lanka et Tanzanie). . Les pierres précieuses aux Editions HAZAN 2001 . L'ABCdaire des pierres précieuses aux Editions FLAMMARION 2002 . "A la poursuite des pierres précieuses" aux Editions PRIVAT octobre 2002 Directeur de collection aux éditions Atlas 1996, une encyclopédie qui contient plus de 500 photos de l'auteur sur les mines, les gemmes et les bijoux. Auteur et réalisateur de deux films documentaires : . "Le trésor de CHUMAR BAKAR" 26'. 1er prix du film d'exploration en 1995 au festival de Toulon, diffusé sur FR3 montagne. . "La route des Aigues Marines" 52'. Vendu et diffusé en Chine, au Japon, en Allemagne, en Espagne, en Afrique, en Pologne, au Mexique, etc. . D'une série de 6 documentaires de 52' diffusés sur fr3 rfo fr5 TV5 : titre "A la poursuite des pierres précieuses", 1ère diffusion samedi 27 janvier 2001 sur fr3 à 9h30. . Une seconde série de 6 films est encours d'élaboration avec les même diffuseurs. . K7 et DVD des films diffusés au grand publique par FILM OFFICE EDITIONS (grpe Hachette) et PARAMOUNT 2002. . Nombreux articles et publications dans la presse grand public GEO (septembre 99), Figaro Madame , FIGARO magazine,VSD,Point de Vue,Aladin,Play Boy, New Look. . Nombreux articles et publications dans la presse professionnelle : le bijoutier, la revue de l'association française de gemmologie, Minéraux et fossiles... . Nombreuses émissions de radio. En France : Europe 1,RTL, France-Inter... À l'étranger : Suisse (la première), Belgique (RTL TVI). . Télévisions FR3,LCI,TF1 (histoires naturelles).
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- Écrit par : Dr Hiroshi Hayakawa - François Escuillié
| FASCINANTES AMMONITES D'HOKKAIDO (Japon) | |
Dr Hiroshi Hayakawa - François Escuillié |
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Dr Hiroshi Hayakawa Institut de Paléontologie Kreide, Misaka, Hokkaido François Escuillié ELDONIA S.A.S. Les Ammonites du Crétacé sont les fossiles les plus représentatifs du Japon, tant pas leurs formes que part leur qualité de conservation. Ces magnifiques Ammonites fascinent les paléontologues et les amateurs de fossiles avec notamment les très curieuses formes hétéromorphes ( Nipponites, Muramotoceras…) mais aussi les formes enroulées "classiques" . I LA GEOLOGIE DE LA FIN DU CRETACE A HOKKAIDO Le Japon est située dans la région Nord-Ouest de l'océan Pacifique , il est constitué d' un ensemble d'îles caractérisées par une activité volcanique importante et Hokkaido est l'une des principales îles du Nord du Japon. La tectonique d'Hokkaido se décompose en 6 éléments géologiques principaux d'Est en Ouest ( fig 1 ). La région de Nemuro, la région de Tokoro , la région de Hikada, la région de Sorachi-Yezo, la région de Rebun Kabato et celle de d'Oshima.  Le Crétacé supérieur est largement représenté au centre d'Hokkaido dans une zone allant du Nord au Sud : la région de Sorachi-Yezo qui est composée de 2 unités sédimentaires : le groupe du Crétacé inférieur le super groupe Yezo du Crétacé supérieur. Le Yezo ( Okada 1983 ) est un bassin sédimentaire d'avant arc avec des faciès de dépôt de pente ou marin de faible profondeur. Le Yezo est divisé en plusieurs groupes ou ensembles sédimentaires dont l'âge va de l'Albian au Maastrichien ( Matsumoto 1951 ), la série sédimentaire crétacé d' Hokkaido comprend : le Yezo inférieur le Yezo moyen, le Yezo supérieur et le Hakobuchi. La plupart des unités sédimentaires de la Yezo sont composés de sédiments marins argileux grossiers qui peu à peu se changent en sédiments marins sablonneux et peu profonds appelés le groupe Hakobuchi. Le Yezo inférieur se trouve dans une région étroite et renferme des niveaux calcaires caractéristiques avec de grands foraminiféres du genre Orbitolina. Les ammonites du Yezo sont en partie les mêmes que celles de l'Albien d'Europe. Le Yezo moyen et supérieur sont largement représentés à l'intérieur du Yezo-Sorachi. Le Yezo moyen est constituée principalement de sédiments argileux renfermant d'abondants invertébrés fossiles. Certaines zones, appelés " formation Mikasa ", présentent des faciès sablonneux riches en ammonites des genres Acanthoceras et Kossmaticeras. Il est à noté la présence ponctuelle de turbidites appelées "formation Saku " dans le Yezo Moyen. Le Yezo supérieur est constitué de sédiments riches en ammonites ; Le Crétacé Supérieur est réputé pour sa richesse en fossiles marins et leur grande diversité : les ammonites sont les fossiles les plus communs et les formes hétéromorphes en sont les plus curieux spécimens. Il y a aussi des : inoceramus, bivalves, gastéropodes, oursins, étoiles de mer, crinoides, crustacés, coraux, des vertébrés marins ( plésiosaures, mosasaures…). En plus des fossiles terrestre ont été découverts dans ces dépôts: dinosaures, oiseaux, ptérosaures, plantes, insectes … II LA FAUNE DES AMMONITES DU CRETACE D'HOKKAIDO Dans le Crétacé d'Hokkaido, les ammonites se trouvent principalement dans des nodules carbonatés qui se rencontre au sein des couches de marnes. Bien que l'histoire géologique du Crétacé d'Hokkaido soit très complexe, à cause de la tectonique, ces concrétions ont pu préserver les ammonites des déformations diagéniques. 1 ) Les ammonites de l'Albien ne sont pas si communes en comparaison de celles du Crétacé Supérieur mais elles sont d'importants indicateurs stratigraphiques, palé-climatiques et paléogéographiques avec des genres et de espèces semblables à celle trouvées dans l'Albien Européen : Le genre Douvilleiceras est l'une des ammonites classique de l'Albien Inférieur d'Hokkaido et les espèces D. mammilatum, D. clementinum, D. orbigney, D. leightonense ont été répertoriés de la région de Pombetsu, Misaka et Hokkaido. En plus du genre Douvilleiceras les autres genres Ammonoceratites, Beudanticeras, Hyperpuzosia, Desmoceras a été trouvé dans l'Albian de l'Hokkaido. Cette faune est présumée être une faune téthysienne chaude, pour le moment aucune faune théthysienne froide ou boréale n'a été trouvé au Japon. 2) Les ammonites du Cénomanien sont représentées par des Acanthorididae, des Desmoceratididae lisses et des ammonites turrilitidae hétéromorphes. Le genre Mariella et d'autres type d'ammonites proches des Turrilites sont communes au Cénomanien inférieur. Mantelliceras japonicum est une ammonite représentative de la fin du Cénomanien inférieur de la formation Mikasa. Le Cénomanien inférieur de la formation Mikasa est très riche en Kossmaticeratidae. Les ammonites Acanthoceratidae du Cénomanien comme Acanthoceras, Cunningtoniceras, Calycoceras, Acompsoceras et Utaruriceras sont les indicateurs habituels dans les corrélations stratigraphiques internationales car leur évolution et leur répartition stratigraphique est bien connue en Europe et ailleur. 3) Les ammonites du Turonien de la zone du Pacifique Nord. Certains des groupes d'ammonites d'Hokkaido sont présumés être une faune endémique à la région du Pacifique Nord. Les plus anciennes ammonites du Turonien sont des immigrantes des régions tethysiennes chaudes ; Vascoceras, Fagesia, Pseudoaspidoceras, etc… Les formes d' Acanthoceratidae à tubercules, comme Yubariceras, sont considérées comme étant une forme relativement proche de Romaniceras, se sont l'une des ammonites les plus communes du milieu du Turonien d'Hokkaido. Les ammonites Collignoniceratidae, de répartition plus cosmopolites, sont les mêmes que celles d'Europe et d'autres provinces paléo-géographiques. Le Yezo Moyen a livré des ammonites variées comme Gaudryceras, Tetragonites, Mesopuzosia. A coté de ces forme ubiquistes il c'est développé dans la zone Pacifique Nord de la Téthys un remarquable groupe endémique de formes très curieuses et variées d'ammonites hétéromorphes dont les plus beaux spécimens ont été trouvés dans l'île d' Hokkaido. Les Nipponites, appelées d'après le terme " nippon" (= Japon ), sont les exemples les plus extraordinaires des ammonites hétéromorphes d'Hokkaido. En plus de cet enroulement très particulier, il existe également d'autres modes surprenants d'enroulements dans le groupe des ammonites hétéromorphes. Il est à noter que des ammonites géantes sont apparues durant le Turonien, c'est le cas de Pachydesmoceras, avec fréquemment des spécimens de plus d'un mètre de largeur.  Nipponites mirabile (ammonite) 4) La faune des ammonites du Senonian est la plus riche du Pacifique Nord. Les fossiles sont très abondant et proviennent de faciès sédimentaire variés. En plus de la faune caractéristique de la province "Pacifique Nord" de la Téthys il faut noter la présence des ammonites très ubiquistes ( à large répartition géographique) comme les Collignoniceratidae, et les genres Barroisiceras, Hourquia, Forresteria, ainsi qu'un groupe de Texanitidae dans le Coniacien d'Hokkaido. Des formes variées de Texanitidae et de Desmoceratidae se sont développées durant le Sénonien. Les variétés de Desmoceratidae à épines ont augmenté à la fin du Crétacé comme Menuites, Urakawaites , Teshioites, Anapachydiscus, Eupachydiscus … Anapachydiscus est aussi devenu énorme et mesurait souvent plus de 60 cm de diamètre. L'hétéromorphe caractéristique de ces niveaux est le genre Polyptychoceras connu au Japon mais aussi à Vancouver au Canada et aux Etats Unis. III LA LIGNEE DES AMMONITES HETEROMORPHES A HOKKAIDO La plupart des genres hétéromorphes sont communs avec ceux d'Europe et ils ont probablement une répartition mondiale. 1) Muramotoceras est la première ammonite hétéromorphe typique de l'Hokkaido. Elle se trouve dans les strates du Turonien. Muramotoceras luxum est peut-être l'espèce ancienne, suivie par Muramotoceras yezoense ainsi que d'autres espèces non décrites. M. luxum est un petit hétéromorphe avec 4 rangées d'épines et un enroulement unique; la première partie droite est suivie de plusieurs hélicoides puis tourne en forme de U pour la chambre d'habitation. M. yezoense ressemble à M. luxum, mais sans la forme de U de la chambre d'habitation. Concernant M. yezoense , sa taille adulte est devenue énorme avec le temps.  Muramotoceras yezoense (ammonite) Les Muramotoceras et les Nipponites présentent des similitudes, mais il peut s'agir aussi de convergence évolutive entre ces différentes lignées car leur formes initiale ( stade premier ou juvénile) et leur mode précis d'enroulement sont différents les uns des autres. 2)Nipponites est apparu d'abord, au début du Turonien moyen, suivi de Muramotoceras. La forme la plus ancienne est plutôt plus grosse et plus serrée que les formes suivantes. 3)Madagascarites est présumé être un descendant de Muramotoceras, dont le mode d'enroulement est similaire à celui des Nipponites . 4)Eubostrychoceras (hélicoide ) et Scalarites ( plani- spirale ) peuvent être très proches des Nipponites.  Eubostrychoceras japonicum (ammonite) IV UNE EXCELLENTE CONSERVATION Les ammonites d'Hokkaido sont réputées pour leur excellente conservation. L'une des raisons de cette conservation exceptionnelle est leur fossilisation à l'intérieur des nodules carbonatés, souvent calcaires, parfois sidéritiques. Ces nodules se sont formés durant la phase initiale de la diagènese, peut être en liaison avec les réactions chimiques liées à la décomposition des parties molles . Cela a permis la conservation de leur aspect extérieur mais aussi la préservation de leurs microstructures, des protoconches ont pu être observés dans la plupart des spécimens et la structure a été étudiée par les paléontologues. Dans le phragmocône , la plupart des cavités sont remplies de cristaux de calcite aux magnifiques couleurs et le siphancule est bien conservé. Concernant de nombreux spécimens le bord apurtural est bien conservé avec l'enroulement voir le rostre. Des Anaptycus sont parfois trouvés dans la cavité ventrale. Les spécialistes ont pu étudié en détail l'organisation des coquilles, ainsi plusieurs couches ont été observées, des couches de nacre à l'intérieur et des couches prismatiques à l'extérieur. La préservation de la nacre ne se retrouve que dans les rares gisements de Bully ( France) du Kent ( Grande Bretagne) des Black Hills du Dakota ( USA), de la région d'Ulianov en Russie et de Madagascar et bien sur ceux d'Hokkaido. V CONCLUSION Le crétacé est marqué à l'échelle mondiale par trois phases de régression (baisse du niveau des mer) - transgression ( remontée du niveau des mer) à la base des étages suivants : Barremien, Albien,Turonien. Les phases régressives créent une réduction des milieux ( réduction du plateaux continental ou vit 80% des faunes marines) et donc une crise biologique fatale aux faunes les plus spécialisées, les animaux qui survivent vont donc devoir s'adapter très vite à de nouveaux milieux. Les phases de transgressions ont pour conséquence la colonisation du plateaux continental marin ubiquiste avec ses biotopes variés les ammonites grâce à leur capacité adaptative vont se diversifier ce qui se traduit au niveaux des fossiles par les variations morphologiques des coquilles. Durant le Crétacé, on assiste à trois renouvellement des faunes d'ammonites affectant prioritairement les hétéromorphes. L'hétéromorphie est l'expression, de la réponse biologique et de la sélection naturelle, des différentes tentatives d'adaptation aux variations environnementales au cours des ces temps géologiques ( entre 90 et 65 millions d'années) . Les formes les plus complexes développées par les ammonites déroulées d'Hokkaido sont pour les jeux de l'évolution et du hasard comme le " Hokku " dans la poésie japonaise, une forme poétique très brève qui n'est que l'essence, le souffle d'une idée destinée à être entièrement créer par le lecteur. REMERCIEMENTS : La plupart des spécimens de cette exposition font partie de la collection de Eijiro Goto à Mikasa, son activité paléontologique a commencé il y a plus de 30 ans. Son continuel soutien, sa contribution au travail paléontologique et aux activités du Kreide Muséum de Misaka sont grandement appréciés. |
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