Quelques Éruptions Volcaniques Historiques Mémorables

sylvain chermette

Quelques Éruptions Volcaniques Historiques Mémorables (par Philippe Thiran)

Sont retenues pour cet article les éruptions volcaniques historiques de Santorin, du Samalas, du Laki et du Tambora. Le Krakatau, du Novarupta et du Pinatubo feront l’objet d’un prochain article.

Santorin, appelé aussi Théra, est une île du sud de la mer Égée à 120 km au nord de la Crète. Au XVII° siècle av. J.C., elle subit une éruption cataclysmale qui projeta dans l’air un volume de tephra estimé à 30 km3. Une partie de ceux-ci recouvrit le reste de l’île d’une couche de 60 m d’épaisseur; on en retrouva jusqu’à 900 km au sud de celle-ci.

Photo 1-Santorin, caldeira (Wikipedia)

Cette éruption provoqua l’effondrement d’une grande partie  de l’île. Il s’ensuivit un gigantesque raz-de-marée dont les vagues de 200 m de haut ravagèrent le littoral crétois. Des volcanologues retrouvèrent, en effet, des traces de ce tsunami sur le littoral du nord de la Crète jusqu’à 400 m dans les terres.

Cette éruption est à l’origine du mythe de l’Atlantide décrit par Platon, au IV° siècle av.J.C. Celui-ci était lié à la civilisation minoenne qui régnait, à l’époque, dans cette région. (note 1)

Il fallut toutefois attendre 1967 pour que des fouilles sur l’île mettent à jour, sous plusieurs mètres de ponces, une cité antique que l’on dénomma “la Pompéi de l’âge du Bronze”.

Photo 2 – caldeira (Wikipedia)

Lorsqu’un touriste séjourne actuellement sur ce qui reste de l’île de Santorin,  il découvre que la caldeira, longue de 6 km, est occupée par deux îlots appelés Palea Kaméni et Néa Kaméni, soit “Vieille et Nouvelle Brulée” respectivement.

Ces îlots résultent de nombreuses poussées de fractions du magma qui était resté sous-jacent.

 

Samalas est un volcan qui culminait à 4.200 m sur l’île de Lombok de l’archipel indonésien. En 1257, il entra en éruption qui fut le plus important évènement volcanique des temps historiques.

lac Segara Anak (P. Thiran)

Cette éruption projeta en effet dans les airs, 91 km3 de tephra.  A la fin de celle-ci, l’effondrement du volcan créa une immense caldeira qui est actuellement occupée par les eaux du lac Segara Anak et le cône volcanique actif, le Baru. Le lac est surplombé par le volcan actif, le Rinjani.

L’éruption envoya également dans les airs une importante quantité de sulfates ce qui entraîna un épisode de refroidissement climatique qui serait le facteur principal d’un petit âge glaciaire entre le XIV° et le XIX° siècle. Celui-ci affecta surtout nos régions par des hivers froids et longs.

Au moment de l’éruption, l’île était occupée par le royaume de Lombok, dont la ville principale a été ensevelie comme Pompéi. Son emplacement est toujours recherché.

A noter qu’il fallut un certain temps pour identifier cette colossale éruption. Son existence a d’abord été révélée grâce à des cendres piégées dans les glaces du Groenland et des traces de récits historiques écrits en javanais. Sa localisation n’a été formellement identifiée qu’au début des années 2010, avec la confirmation de la date.

Un excellent film retrace l’étude de cette éruption « Le mystérieux volcan du Moyen Age de Pascal Guérin » Construit sur le mode du thriller, ce documentaire suit le fil d’une enquête internationale sur un volcan mystérieux, berceau de l’une des plus grandes éruptions de ces dix mille dernières années.

 

Laki désigne un ensemble de cratères alignés S.O – N.E au S.O. du grand glacier Vatnajökull, en Islande.

Photo 5-crateres du Laki (P. Thiran)

En juillet 1783 débuta une éruption fissurale qui s’étendit sur 25 km et qui dura  jusqu’en février 1784, soit 8 mois.

Au cours de celle-ci, jaillirent, tout au long de la fissure, plus d’une centaine de cratères, dont la hauteur varie entre 40 et 70 m

Cette longue éruption émit de grosses quantités de laves accompagnées de gaz toxiques, à savoir: 15,1 km3 de laves qui recouvrirent 565 km2 de terres islandaises (le plus important épanchement lavique des temps historiques) et 122 millions de tonnes de SO2 qui au contact de l’humidité de l’air et de l’eau volcanique, se transformèrent en 250 millions de tonnes d’acide sulfurique.

Les dégâts sur la population et le bétail islandais furent impressionnants:

– environ 10.000 personnes (un quart de la population) périrent de faim,

– la moitié des bovins et les trois quarts des ovins furent empoisonnés.

L’éruption provoqua en outre un abaissement de température sur l’ensemble de l’Europe, entraînant des étés pourris, de mauvaises récoltes et une surmortalité estimée à 200.000 personnes.

Certains historiens pensent que ce fut l’une des causes de la Révolution Française. Les perturbations climatiques qui durèrent jusqu’en 1789, entraînèrent de très mauvaises récoltes  qui affamèrent la population.

 

Tambora est un strato-volcan situé dans la presqu’île nord de l’île de Sumbawa, laquelle est située à quelques kilomètres à l’est de l’île de Lombok de l’archipel indonésien.

Photo 6-Tambora caldeira (wkipedia)

Ce volcan culminait à 4300 m avant son éruption cataclysmale du 5 avril 1815 au cours de laquelle il s’effondra de 1400 m en formant une caldeira de 6 km de diamètre.

Au cours de cette éruption, il éjecta 100 km3 de tephra et un volume de SO2 d’environ 55 millions de t.

Les conséquences furent dramatiques:

– l’île de Sumbawa fut entièrement ravagée et 12.000 habitants perdirent instantanément la vie. (voir note 2)

– 48.000 personnes moururent de faim et d’épidémies à Sumbawa et sur l’île de Lombok,

– dans la stratosphère, le nuage de cendres fit plusieurs fois le tour de la terre, et le volume de SO2 fut transformé en   gouttelettes d’acide sulfurique.

Il en résulta un refroidissement mondial de 0,7 à 1,5° C. lequel entraîna en Europe une poussée des glaciers des Alpes, et une extension de la banquise de l’océan Arctique et ce, pendant trois ans. De l’extension des glaciers des Alpes, 20.000 personnes moururent de famine, essentiellement en Suisse. Le monde prit connaissance de l’origine de cette catastrophe par les bruits de l’éruption qui atteignirent la capitale de l’Indonésie. Le pays se croyant attaqué, envoya un détachement militaire qui, en suivant le nuage de cendres, découvrit l’île de Sumbawa complètement ravagée. Un rescapé leur raconta le déroulement effrayant de cette éruption cataclysmale. (note 2)

 

Note 1.

La civilisation minoenne fut la première civilisation européenne qui naquit dans les îles de Crète et de Santorin vers 2000 ans av.J.C.

Peuple de marins, ils régnèrent sur toute la Méditerranée pendant 500 ans, installant des ports et des comptoirs qui furent prospères. Leur capitale, Cnossos, en Crète, fut une cité riche de palais raffinés, devenue actuellement une cité archéologique très visitée.

Note 2.

Selon une chronique historique d’un royaume voisin, les pentes du volcan étaient occupées par trois petits royaumes dont les habitants se livraient à des cultures intensives, suite à la fertilité des sols enrichis par les nutriments des cendres volcaniques. Après la mise à jour, à la fin du XX° siècle, de restes calcinés d’habitations, de squelettes humains et de divers objets, cette région fut baptisée “La Pompéi oubliée de l’Orient”.

Sources bibliographiques.

– Volcanologie, par Jacques-Marie Bardintzeff, 6°édition, Dunod, 2021,

– Éruptions Volcaniques, histoire illustrée du monde entier, par Pierre Matthey, Favre, 2011,

– Histoires de Volcans, Chroniques d’éruptions, par Dominique Decobecq et Claude Grandpey, Omniscience, 2022,

– Des Volcans et des Hommes, par Philippe Boursellier et Jacques Durieux, La Martinière, 2001,

– Revue LAVE n°162, Impact du volcanisme sur le climat passé et présent de la Terre, par Michel Detay, 2013.

– Courrier International, La Pompéi oubliée de l’Orient, n°1143 septembre 2012.

– Lost Kingdom, National Géographic, février 2006.

 

Éruptions Volcaniques Mémorables : Les éruptions préhistoriques (par P. Thiran)

Image illustration de l'éruption d'un supervolcan générée par ChatGPT

Les éruptions volcaniques préhistoriques mémorables sont au nombre de deux, connues sous le nom de Toba et Taupo.

Le volcan Toba, est en réalité le nom du lac qui s’est créé dans la caldeira créée par l’éruption d’un volcan dans l’île de Sumatra, il y a environ 75.000 ans.

Le volcan Taupo, est également le nom d’un lac créé dans une caldeira  suite à l’éruption du volcan Oruani, au centre de l’île du Nord de la Nouvelle Zélande, il y a environ 26.500 ans.

Ces deux éruptions sont qualifiées comme provenant de supervolcans, c’est à dire ayant donné lieu à un volume de dépôts de produits volcaniques ou tephra pouvant atteindre plusieurs milliers de km3. (note 1)

A titre de comparaison, l’éruption du Tambora en 1815, qui priva la France de  vin dans les deux années qui suivirent, émit un volume de tephra d’une grosse centaine de km3.

Concernant leur impact sur le climat et la société humaine, on peut affirmer d’une manière générale, sur base des effets des grandes éruptions récentes, que de telles éruptions ont dû avoir un impact considérable sur le climat et la vie sur Terre en général.

Le volume de tephra et de gaz projeté étant largement supérieur à celui des éruptions récentes, la chute de température à l’échelle mondiale, et leur durée a très probablement dû l’être aussi.

L’importance des dépôts de tephra a dû supprimer toute vie végétale et animale dans un large rayon autour du volcan et de là, affecter significativement  les conditions de vie qui s’y trouvait.

Plus précisément:

  • le Toba aurait été à l’origine de la dernière ère glaciaire, il y a 75.000 ans. Selon des chercheurs, il s’agirait d’une activité volcanique multi-phase qui aurait eu un impact plus important sur le climat qu’une éruption puissante et courte. En soumettant l’Homo Sapiens à un stress volcanique et climatique, celui-ci a été forcé à s’adapter. L’Homo Sapiens est, en effet, reconnu comme ayant une faculté d’adaptation exceptionnelle comparée à celle de ses prédécesseurs. Ce fut donc une étape dans son évolution. (voir article du CNRS – Benoit Caron)
  • l’éruption de l’Oruani, à l’origine du lac Taupo, a dévasté environ 1000 km² de l’île du Nord de la Nouvelle Zélande; toute l’île a été recouverte de dépôts de tephra. Sur les 1000 km², toute vie végétale, animale et humaine a dû disparaitre tandis que sur le reste de l’île les conditions de survie de l’Homo Sapiens a, à tout le moins, été rendue très difficile, voire impossible.
Yellowstone, 80 Jours Voyages
Yellowstone, 80 Jours Voyages

Note 1 . Des chercheurs ont recensé deux autres supervolcans, plus anciens:

– le Garita, aux USA, dans le Colorado, qui aurait émis plus de 5000 km3 de  téphra, il y a environ 28 millions d’années,

– le Yellowstone, aux USA, dans le Wyoming, a subi trois éruptions il y a 2,1, 1,3 et 0,63 millions d’années qui auraient éjecté de l’ordre 2100, 300 et 1000 km3de tephra respectivement.

 

Sources bibliographiques

Image illustration de l’éruption d’un supervolcan générée par ChatGPT

Les Sources de Terres Rares de la Transition Énergétique

Ol Doinyo Lengai Tanzanie 80 Jours Voyages Eruption

Les Sources de Terres Rares de la Transition Énergétique

Par Philippe Thiran (Chronique 12)

Préambule :

80 Jours Voyages est favorable à la préservation de la nature.  La limitation de la consommation énergétique permettrait de réduire au strict nécessaire l’exploitation des ressources de la planète.  Pour autant, le réchauffement climatique, l’évolution de la société et la géopolitique impliquent de se pencher sur la transition énergétique dont les Terres Rares sont l’une des pierres d’achoppement. A ce titre, il est important de comprendre l’utilité de ces Terres Rares, connaitre les gisements disponibles et  potentiels et réfléchir aux possibilités d’exploitation avec ses conséquences pour la nature et les populations.

Introduction.

L’importance des Terres Rares (en abrégé: REE, Rare Earth Elements) a été mise en évidence dans la chronique 11 qui traite des ressources minérales nécessaires pour assurer la transition énergétique.

Les plus demandées sont les Terres Rares légères (LREE). Celles-ci  regroupent les 7 premiers éléments des lanthanides, lesquels se retrouvent le plus fréquemment dans la monazite et la bastnaésite. Les LREE interviennent dans la fabrication des moteurs et accessoires des véhicules électriques, des pales et des générateurs d’électricité des éoliennes, et de tous les  appareils digitaux,

Les 7 autres regroupent les Terres Rares lourdes (HREE), qui se retrouvent  principalement dans le xénotime, un phosphate d’yttrium.  Les HREE permettent en outre de garantir à haute température les propriétés des aimants  permanents des moteurs électriques.

Bastnaesite, Wikipedia, Kovana
Bastnaesite, Wikipedia, Kovana

Monasite, Angelo, licence CC-3,0
Monasite, Angelo, licence CC-3,0

Xenotime, Mindat, Rob. Lavinsky,
Xenotime, Mindat, Rob. Lavinsky,

Types de gisements.

carbonatite du Kaisersthul: Ph. Thiran.
carbonatite du Kaisersthul: Ph. Thiran.

La littérature divise les gisements en deux catégories: les gîtes primaires associés à des processus internes de la Terre, magmatiques par exemple, et les gîtes secondaires liés à des processus d’altérations des roches, comme l’érosion.

Parmi les nombreux gîtes primaires, ceux de carbonatites sont les plus exploités étant donné leur contenu relativement élevé en REE (de 1 à 6%). Les carbonatites sont explicitées en annexe. Parmi les gîtes secondaires, ce sont ceux liés aux argiles et aux latérites (sols tropicaux ferrugineux) qui sont les plus riches en REE.

 

Gisements en exploitation.

Parmi les gîtes primaires, le plus important est celui de Bayan Obo en Chine, suivi de Mountain Pass aux USA.

mine de Mountain Pass: Wikipédia, Tmy 350
mine de Mountain Pass: Wikipédia, Tmy 350

Bayan Obo, situé dans la province de Mongolie Intérieure, est actuellement le plus grand site d’extraction au monde de REE, incluses dans des carbonatites, minéralisées par la monazite et la bastnaésite. La monazite est un phosphate qui contient les lanthanides légers (LREE), mais aussi du thorium lequel est radioactif, ce qui complique la récupération des LREE. La bastnaésite qui est un carbonate de fluor également riche en LREE, ne contient pas  cet élément dangereux.

Mountain Pass, situé en Californie,  est actuellement le deuxième site d’extraction par importance qui est aussi associé à des carbonatites. Sa minéralisation est favorable au processus de récupération car elle ne contient que la bastnaésite  avec tous les éléments légers (LREE) des lanthanides. Après avoir été arrêtée, cette mine est à nouveau en exploitation.

D’autres gîtes primaires mais d’origine magmatique alcaline, se situent  en Russie et en Suède. Leur teneur en LREE est plus faible ( environ 2 %) que celle des carbonatites.

En Russie, ces gîtes se situent  au nord-ouest du pays dans la péninsule de Kola, adjacente à la Finlande. Y est actuellement  exploitée la mine de Lovozero dont le minerai principal de REE est la loparite, un oxyde de titane, moins riche en LREE que la bastnaésite mais contenant des minéraux intéressants comme le lithium et le zirconium.

En Suède, à l’ouest de Stockholm, c’est la mine de Bastnäs, qui est actuellement en exploitation. C’est là que fut découverte le bastnaésite. Ce gisement serait dû au phénomène de skarn, métamorphisme de contact avec des granites et enrichissement en minéraux par des fluides hydrothermaux.

Les gîtes secondaires en cours d’exploitation sont de moindre importance en volume mais peuvent  contenir des REE en pourcentage supérieur à celui des gîtes primaires. C’est le cas du gisement latéritique de Mount Weld en Australie dont la teneur en REE dépasse les 8%. Il est situé  à Laverton dans la partie ouest du pays. De ce gisement sont  extraits des REE et d’autres éléments importants comme le niobium et le tantale.  Il est la propriété de Lynas Rare Earth Ltd, société australienne qui possède d’autres centres d’exploitation et qui s’avère devenir un producteur de REE  permettant de réduire leur dépendance de la Chine.

D’autres gisements secondaires sont exploités en Chine (RPC) et en Inde, mais leur production de REE est très faible.

Concernant la production de ces différentes exploitations, elles ne sont publiées que globalement avec éventuellement le pourcentage du pays. Comme indiqué dans la Chronique 11-1° partie, la production mondiale de REE exprimée en tonnes d’oxydes, a été estimée à 345.000 t pour l’année 2022, dont 210.000 t soit 60% en Chine et 43.000 t soit  12% aux USA. Par ailleurs, plus de 90% des oxydes de REE ont été raffinés en Chine et le sont encore actuellement.

Gisements à haut potentiel.

La Norvège, la Finlande et la péninsule de Kola en Russie renferment des réserves importantes et intéressantes. Les gisements y sont associés aux carbonatites. Ceux de Kovdor et d’Afrikanda renferment à eux deux un volume impressionnant estimé à 1500 millions de t de REE. Par comparaison, ceux de Norvège et de Finlande sont plus modestes étant estimés à 85 et 250 millions de t respectivement. Si la teneur en REE de ces gisements est faible, soit moins de 1 %, ils contiennent d’autres minéraux intéressants pour leur potentiel à REE, comme l’apatite,  un phosphate de calcium fluoré.

Mais c’est le Groenland qui  permettrait de réduire significativement (environ de 30%) la dépendance chinoise pour les oxydes de REE. La province magmatique de Gardar, au sud du pays contient en effet un volume impressionnant de réserves estimé à  plusieurs milliards de tonnes contenant au moins 1 % de REE et d’autres éléments importants comme le niobium et le zirconium. Les REE sont logées dans des complexes alcalins à base de syénite localement associés à des carbonatites.

Les difficultés de mise en exploitation de ces gisements à haut potentiel sont nombreuses. Au Groenland, c’est surtout le manque d’infrastructures telles que les ports en eaux profondes, les centrales électriques et la main-d’œuvre qualifiée qui à ce jour font défaut, sans oublier les conditions climatiques. Dans les autres pays, ce sont  essentiellement les procédures administratives et les oppositions de la population locale qui freinent et qui peuvent empêcher la délivrance des permis nécessaires, même dans des régions peu peuplées.

A titre d’exemple, en Suède dans l’extrême nord  du pays à Kiruna, la mine de fer la plus importante d’Europe ( 80% du minerai extrait) est en exploitation depuis plusieurs décennies. A proximité, a été découvert le plus grand gisement de REE connu en Europe. Actuellement le permis d’exploitation est embourbé dans les procédures administratives et suscite l’opposition de la petite population locale. Comme pour la mise en exploitation d’un tel gisement, il faut compter 10 à 15 ans, la dépendance de la Chine durera encore longtemps.

Recyclage.

Actuellement le recyclage des REE est très faible, 1% de la production. La difficulté provient de séparer les divers éléments en poudre comprimée, comme le sont les constituants des pales des éoliennes ou de récupérer des éléments aux propriétés similaires comme dans tous les appareils digitaux.

Conclusions.

Pour satisfaire les objectifs de la transition énergétique, il y a trois défis à relever pour les REE:

– la production de REE raffinées devrait être multipliée par 7 d’ici 2050,

– des moyens d’extraction non polluants, alors qu’actuellement la sévérité de la pollution entraine cancers et malformations des nouveaux-nés dans les zones d’extraction,

– un accroissement significatif du recyclage.

Annexe: Les Carbonatites.

Les carbonatites  sont des roches magmatiques, intrusives ou extrusives, qui contiennent au moins 50% de carbonates, généralement de la calcite et de la dolomie, et des carbonates de calcium. Elles sont pauvres en silice, moins de 2 %, très fluides et à température relativement basse, soit entre 500 et 800 °C. (photo 6).

Leur pourcentage dans l’ensemble du magma  riche en silice (plus de 40%) est très faible. Elles se distinguent de celui-ci par un processus de non-mélange, appelé “immiscibilité”.                           Certaines sont associées à des magmas silicatés enrichis en alcalis (sodium et potassium) et qui sont appelés  natrocarbonatites, tout en restant distinctes de l’ensemble des magmas silicatés. Ce type de magma est important car  il est riche en lanthanides lourds, les HREE.

Coulées de carbonnatites (blanches) dans le cratère de l'Ol Doinyo Lengaï
Coulées de carbonatites (blanches) dans le cratère de l’Ol Doinyo Lengaï

Un seul volcan actif au monde émet des carbonatites. Il s’agit de l’Ol Doinyo Lengaï, situé au nord de la Tanzanie, près du lac Natron, connu par ses colonies de flamants roses. Les Massaï le considèrent comme abritant leur dieu Engaï. Les carbonatites émises par ce volcan sont en réalité des natrocarbonatites, qui blanchissent en refroidissant, laissant croire que la partie supérieure du volcan est couverte de neige. Les détails sur la constitution de ce volcan, son fonctionnement et son évolution sont donnés dans les  n° 208 et 212 de l’Association   L.A.V. E.

Sources bibliographiques. 

  • Revue Géologue, n° 204, Article sur réserves, extraction et recyclage des Terres Tares, Collectif, 2020,
  • Bulletins de l’Association Géologique du Brabant Wallon, n°222, Christian Demaret, 2015,
  • divers articles de revues et journaux, 2023 et 2024.

 

 

Pour les Carbonatites,

  • les Revues L.A.V.E. n°208 et 2012, articles de Sylvain Chermette, l’Ol Doinyo Lengai, 2022, 2023,
  • Cours de volcanologie de Jacques-Marie Bardintzeff, 6° édition, 2021, paragraphe 5.6: Immiscibilité.
  • Article de Ludovic Leduc pour Futura

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Les Ressources Minérales de la Transition Énergétique par P. Thiran

Les ressources minérales de la transition énergétique, état des lieux et défis à venir !

CHRONIQUE # 11 – 1° Partie – Philippe Thiran

Situation actuelle

Cette chronique examinera les ressources minérales qui sont et seront nécessaires pour réaliser la transition énergétique laquelle devra permettre la suppression  de matières fossiles contenant du carbone pour la production d’énergie.

Seront traités les domaines suivants impliqués dans cette transition:

  • Production électrique: les éoliennes, les panneaux photovoltaïques,  p.m. les centrales nucléaires pour lesquelles il n’y a pas actuellement de ressources nouvelles.
  • Stockage de l’électricité: les batteries rechargeables,
  • Mobilité: les voitures automobiles à propulsion hybride et électrique,

Les ressources en question concernent à la fois les métaux et les minéraux qui les contiennent. Parmi ces métaux, certains comme le fer, le cuivre, l’aluminium, le nickel sont bien connus et utilisés depuis longtemps dans diverses applications industrielles. D’autres comme le silicium, le lithium, le cobalt, les Terres Rares sont connus mais  utilisés pour quelques applications spécifiques: les ordinateurs et les téléphones portables.

Comme leur demande devient importante, suite aux énormes besoins de la transition énergétique,  ils seront examinés en premier lieu avec leurs propriétés, leurs minerais et les gisements en cours d’exploitation.

 

– I –Les métaux propres à la transition énergétique

1.1 En premier lieu: les Terres Rares.

Ce sont les éléments les plus demandés dans la transition énergétique, particulièrement pour la fabrication des pales des éoliennes et leur générateurs d’électricité, les moteurs et divers accessoires des véhicules électriques. S’y ajoutent  les besoins croissants pour les smartphones, les ordinateurs et autres appareils numériques liés à l’Intelligence Artificielle (A.I.)

7 - lLes Lanthanides ©Christian Demaret
7 – lLes Lanthanides ©Christian Demaret

Les terres rares (en abrégé les REE ou Rare Earth Elements) sont constituées des 14 éléments atomiques  des Lanthanides, groupe à part dans le tableau de Mendeleev (voir note 1 et figure 7) auxquels se joignent le Scandium et l’Yttrium soit un total de 16 éléments aux propriétés chimiques très voisines.

Le  qualificatif “rare” est plutôt inapproprié, étant donné que ces “terres” ne sont pas rares stricto sensu. Elles sont abondantes dans la croûte terrestre, mais de façon très diluée, de telle sorte qu’il y a peu de gisements ayant une teneur suffisante pour être exploités économiquement. A cela s’ajoute le fait que leurs minerais contiennent souvent plusieurs éléments qu’il est difficile de  séparer les uns des autres.

Les utilisateurs distinguent les REE légères soit les 7 premiers lanthanides qui constituent environ 70%  de la demande et les REE lourdes y compris l’yttrium. Parmi les REE légères, ce sont le néodyme et praseodyme, utilisés pour la fabrication d’aimants permanents de grande puissance (sous la forme d’un alliage avec le fer et le chrome), dont la consommation est actuellement la plus élevée. Le cérium est un composant des panneaux photovoltaïque

Plus de 200 minéraux contiennent des REE. Parmi ceux-ci, les plus utilisés actuellement sont pour les REE légères: la monazite et la bastnäsite. Ce sont des minerais riches contenant de 50 à 70 % d’oxydes de terres rares. Les REE lourdes proviennent principalement du xénotime. La monazite est un phosphate de néodyme, de praséodyme, … et de thorium radioactif (figure1), tandis que la bastnäsite (figure2) est un carbonate de fluor riche en cérium mais qui ne contient pas d’éléments radioactif. Le xénotime est un phosphate d’yttrium et d’éléments lourds des REE.

1 - Monazite ©Christian Demaret
1 – Monazite ©Christian Demaret

2 - Bastnasite ©Christian Demaret
2 – Bastnasite ©Christian Demaret

Le plus grand gisement de terres rares est celui de Bayan Obo, situé en Chine dans la province de Mongolie Intérieure. Les REE y sont incluses dans la monazite et la bastnäsite. D’autres gisements contenant cette dernière se situent dans les provinces de Sichuan et de Shandong.

En Californie, les Etats Unis possèdent également un gisement important, celui de Montain Pass dont le minerai principal est aussi de la bastnäsite  qui contient tous les éléments légers des lanthanides. La mine fut arrêtée suite à la concurrence chinoise et a été récemment remise en exploitation par un consortium de sociétés minières dont une chinoise.

La France possède un des meilleurs gisement mondiaux de la bastnäsite, contenant notamment du cérium, dans la grande carrière de talc de Trimons, située dans l’Ariège. Cette carrière est toujours en activité et a produit   400.000 t de talc en 2022 soit 10% de la production mondiale. L’exploitation à grande échelle des bastnäsites suppose une extension  de cette carrière dans la partie du gisement pauvre en talc.           

La production mondiale de terres rares (exprimées en t d’oxydes) en 2022 est estimée à 345.000 t, dont 210.000 soit 60% en Chine, suivie des USA avec 43.000 soit 12% . Ces oxydes sont traités majoritairement en Chine qui produit ainsi la plus grande part mondiale du néodyme, cérium, …..

 

1.2 – le Lithium.

C’est l’élément atomique le plus léger des solides et est aussi très réactif. Actuellement il est le composant essentiel des batteries utilisées pour le stockage de l’électricité des sources d’énergie intermittentes, pour la propulsion des véhicules électriques, le fonctionnement des ordinateurs et téléphones portables.

4 - Dépot de sel de Lithium, désert d'Atacama,Chili ©Philippe Thiran
4- Dépot de sel de Lithium, désert d’Atacama,Chili ©Philippe Thiran

La concentration du lithium ( Li) dans la croûte terrestre est de l’ordre de 20 ppm à comparer à celle du plomb et du cuivre de 14 et 60 ppm  respectivement. Le Li n’existe pas à l’état naturel. On le trouve soit sous forme de roches indurées dans des pegmatites granitiques, soit de saumures dans les grands déserts de sel, avec des concentrations d’oxydes de Li variant de 0,3 à 0,03%.

La majeure partie des ressources mondiales en lithium sont actuellement ces saumures que l’on trouve dans les salars du Chili (celui du désert d’Atacama), de la Bolivie (le salar d’Uyuni, le plus important, mais non exploité)  et de l’Argentine. Sous forme minérale, le lithium  est un élément  du spodumène (un alumine-silicate de Li) et de la lépidolite. (un mica lithifère) (figure 4). L’Australie détient la majorité des gisements en exploitation sous cette forme.

En 2022, le premier producteur était le Chili (36%), suivi de l’Australie (24%), l’Argentine (10%) et la Chine (8%).

 

 

1.3 – le Cobalt

Dans le cadre de la transition énergétique, le cobalt (Co) va de pair avec le lithium pour les batteries. Avec le fer et le nickel, il est le troisième élément aux propriétés ferromagnétiques. Il est donc aussi utilisé dans la fabrication des aimants permanents pour les générateurs et moteurs électriques actuels.

5-Malachite sur Hétérogénite ©Philippe Thiran
5-Malachite sur Hétérogénite ©Philippe Thiran

C’est un. métal rare qui n’existe pas à l’état natif. Il est essentiellement un sous-produit du cuivre et du nickel comme l’hétérogénite ( hydroxyde de Co, de couleur noire) support de la malachite ( carbonate de Cu) (figure 5).      Plus de la moitié de ce métal provient des gisements de cuivre de RDC et de Zambie dans la zone appelée Copperbelt.

Viennent  ensuite les dépôts de latérites à nickel en Australie et à Cuba. Au Maroc, dans le complexe minier de Bou Azzer, le cobalt est extrait d’un arséniure (la skuttérudite), qui est le minéral de cobalt le plus courant.

En 2022, la production mondiale atteignait 190.000 t, dont 130.000 ou 68% en RDC, 10.000 en Indonésie et 9.000 en Russie. La Chine est  aussi le premier producteur de cobalt raffiné et le premier consommateur pour les batteries rechargeables.

 

 

1.4 – le Silicium

Le silicium (Si) est le second élément le plus abondant dans la croûte terrestre. ce n’est pas un métal à proprement parlé mais un métalloïde comme l’antimoine. Il n’existe pas à l’état naturel à cause de sa grande réactivité vis à vis de l’oxygène avec lequel il forme la silice, composant de base des silicates qui constituent 97 % de la croûte terrestre.

Le silicium métal           est obtenu par réduction de la silice. Cette réaction chimique est énergivore et son rejet de dioxyde de carbone croît avec le degré de pureté nécessaire pour ses diverses applications. La figure 6 montre le silicium sous forme de granules. Pour être utilisé dans les cellules photovoltaïques, il est raffiné à un haut degré de pureté (> 99,9999 %) et transformé en une forme cristalline, dénommée polysilicium.  Jusqu’à présent, il n’y a pas de substitut commercialisé aux performances équivalentes. Son taux actuel de recyclage est faible (< 10%).

La production mondiale de polysilicium, tous usages compris, serait de 600.000 t en 2021, dont 75 % en Chine. Pour les panneaux photovoltaïques, la Chine en produit plus de 80%.

 

Note 1 : Les Lanthanides.

Dans le tableau périodique des éléments atomiques, conçu en 1869 par le savant russe Mendeleev, les atomes sont classés dans l’ordre croissant de leur masse atomique et en réunissant les éléments de propriétés analogues.

La  figure7 donne une vue d’ensemble de ce tableau sur lequel apparaissent deux exceptions. La première: les éléments 58 à 71, appelés les lanthanides, se suivent sur une ligne qui est rattachée au numéro 57 le lanthane.  Ceci signifie que tous ces éléments ont des propriétés voisines, ce qui les rendent  difficilement séparables les uns des autres.  La seconde exception, similaire à la première, n’est pas concernée par cette chronique.

 

Sources bibliographiques.

 – Géologues, n° 204, les métaux de la transition énergétique, collectif, 2020,

– Bulletins de l’Association Géologique du Brabant Wallon, n° 222, 223, 224,   Christian Demaret, 2013

 

Post-scriptum.

L’auteur insiste sur le fait que ce qui est décrit ci-dessus est le reflet des données et informations au moment de la rédaction de cette chronique.      Comme cette transition doit être réussie, des recherches sont en cours partout dans le monde pour améliorer les performances, le recyclage, trouver des substituts moins coûteux, moins énergivores ou plus abondants. Ce sera l’objet de la seconde partie après avoir estimé les besoins en matériaux courants comme le cuivre ou l’aluminium.

Exploitation Artisanale des ressources minérales de Namibie (par Philippe Thiran)

fluorite bleue

L’exploitation artisanale des ressources minérales de Namibie est la suite de la précédente chronique de Philippe Thiran sur les ressources minérales de Namibie publié sur ce blog.

La Namibie est aussi réputée pour ses pierres fines (ex-semi-précieuses) ou ses minéraux de qualité “gemme”. Ceux-ci sont exploités à petite échelle par des artisans-mineurs, en divers lieux du pays. Les spécimens les plus recherchés se trouvent dans la partie montagneuse de la province d’Erongo.

Inutile de préciser que les conditions de travail de ces “petits” mineurs sont dures et dangereuses.

Aussi pour leur venir en aide, le gouvernement namibien a légalisé leur travail et a favorisé la création d’un marché couvert et protégé, financé principalement par une fondation de la mine d’uranium de Rössing.

Là, les mineurs disposent d’étals où leurs compagnes vendent leurs trouvailles aux touristes de passage lesquelles peuvent être exportées moyennant un reçu.

Ces dispositions permettent à ces communautés de mineurs de disposer de revenus pour assurez leur subsistance en toute légalité.

Parmi les spécimens les plus recherchés:

– l’Aigue-marine, de la famille des Béryls (alumino-silicate de béryllium) comme l’Emeraude. (ci-dessous à gauche)

Aigue-marine-Erongo Namibie
Aigue-marine, de la famille des Béryls (alumino-silicate de béryllium. Crédit photo Pierre Louis

tourmaline-Schorl
Tourmalines, famille de silicates complexes à base de bore, dont la variante noire appelée “Schorl”. Crédit photo Pierre Louis

– les Tourmalines, famille de silicates complexes à base de bore, dont la variante noire appelée “Schorl” forment des emboîtements de cristaux remarquables. (ci-dessus à droite)

fluorite bleue
Fluorite (fluorure de calcium) dont la gamme de couleur couvre quasi tout le visible. Ci-dessus, une variété bleu-violet à la coloration intense. Crédit photo Philippe Thiran

– la Fluorite (fluorure de calcium) dont la gamme de couleur couvre quasi tout le visible. Ci-contre, une variété bleu-violet à la coloration intense.

Sont aussi recherchées:

– les Topazes (alumino-silicate de fer hydraté) qui sont appréciées des joailliers pour leur qualité “gemme”, en particulier la variété bleu-pâle du Spitzkoppe.

– l’Améthyste (variété violette du quartz), dont celle provenant du massif du Brandbnerg, est recherchée pour l’intensité de sa couleur.

Note – Validité.

L’exploitation des ressources naturelles de Namibie, telle que décrite dans les deux parties de cette chronique, sont soumises à loi de l’offre et de la demande pour ces matières premières.

Elle est aussi sujette aux résultats et à la stratégie des sociétés minières actives pour le moment, et aux mouvements de l’actionnariat de ces sociétés.

Ressources bibliographiques

 – Extra Lapis, n° 47- Namibia: Mineralien & Fundstellen, 2014,

– Dossier Futura-Sciences: Cent jours en Namibie, Claire Kong, 2017,

– Géologie, faune et flore de Namibie, par Maxime Lelièvre, 2018,

– Mining Data Online: Namibia 2021,

– Wikipédia, données historiques et récentes sur les exploitations minières,

– Sites Web de différentes sociétés actives dans le secteur minier,

– Notes prises au cours des explications géologiques de Jacques-Marie Bardintzeff, durant le voyage en Namibie, organisé par 80JoursVoyages en avril/mai 2022.

 

 

 

Les ressources minérales de Namibie (suite) par Philippe Thiran

paillette d'or sur quartz - Philippe Thiran - 80 Jours Voyages

Cette seconde partie sur les ressources minérales de Namibie est consacrée à l’exploitation industrielle de l’or, du cuivre, du zinc et du plomb, ainsi qu’au développement de l’extraction du lithium.

Elle s’intéressera ensuite aux exploitations artisanales.

Exploitation industrielle

La Namibie fait également partie des producteurs mondiaux de l’Or, mais à petite échelle, sa production annuelle représentant moins de 1% de la production mondiale qui s’élève à 3200 t ces dernières années. N’empêche que la Namibie continue à attirer les investisseurs étrangers pour le développement de nouvelles mines.

paillette d'or sur quartz - Philippe Thiran - 80 Jours Voyages
Paillette d’or sur quartz – Chronique Philippe Thiran – 80 Jours Voyages (crédit photo Pierre Louis)

L’or se rencontre dans une zone d’environ 60.000 km2 qui s’étend sur 300 km au nord-est de la ville de Karibib avec une largeur de 200 km, le tout  au nord de la capitale Windhoek. Là, se sont formées, il y a 500 millions d’années, des veines de quartz aurifères au sein de la “ Damara Orogenic Belt”. (note 1)

La concentration de l’or y est très faible  entre 1,2 et 1,7 g par tonne.

Actuellement dans cette zone, deux mines sont en exploitation, deux projets en cours d’études et une zone réservée à la prospection.

Navachab  est la plus ancienne. Le gisement fut découvert en 1984 et la production démarra en 1989. Son exploitation est encore actuellement à ciel ouvert; des travaux sont entamés pour son exploitation souterraine.

Mine à ciel ouvert, Kolwezi, RDC
Mine à ciel ouvert, Kolwezi, RDC – Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages

Plusieurs compagnies canadiennes en furent successivement propriétaires jusqu’en 2014 où elle fut acquise par un fonds souverain du Quatar qui maintenant cherche à s’en débarrasser, le prix de l’or étant trop faible pour couvrir les frais de l’exploitation souterraine.

A titre indicatif, la production de la mine fut de 1,4 t d’or en 2018.

Otjikoto est la seconde mine en cours d’exploitation, située à une centaine de km au nord-est de Navachab.

 

La production débuta en 2014 en exploitation à ciel ouvert qui s’étend actuellement sur 1500 m en longueur, 500 m en largeur à une profondeur de 500 m.. La poursuite de celle-ci se fera via un réseau de galeries souterraines en cours de préparation, y compris le forage du puits d’accès.

A titre indicatif, la production fut de 5,6 t en 2021.

Cette mine appartient à 90% à une société canadienne, spécialisée dans l’exploration et l’exploitation de gisements aurifères. Outre en Namibie, elle est active au Mali et aux Philippines.

Les deux projets miniers visent à exploiter les gisements de Twins Hills et d’Ondundu lesquels font aussi partie de la Ceinture Orogénique du Damara. Ils sont menés par une autre société minière canadienne qui a jeté son dévolu sur l’exploration et l’exploitation de l’or en Namibie, pays qui présente des garanties suffisantes de stabilité politique et sociale et qui est doté dans cette région des infrastructures nécessaires.

Twin Hills Gold Project est situé au nord et à quelques km de la mine de Navachab. Le gisement fut découvert en 2019 et fin 2022, la société canadienne qui détient seule ce project, obtint une licence d’exploitation pour 20 ans.

Les travaux préparatoires pour une exploitation à ciel ouvert, ont débuté. Le démarrage de la mine est prévu en 2025. Sa production serait de l’ordre de 4,8 t d’or par an.

Ondundu Gold Project, est à un stade moins avancé bien que le gisement fut découvert en 1917.

Il est situé à 190 km au sud-ouest de la mine d’Otjikoto. Il fut exploité de manière artisanale par traitement d’alluvions et extraction souterraine à faible profondeur, de 1923 à 1945.

De nombreuses études géologiques en vue de son exploitation industrielle, se déroulèrent de 1999 à 2009. Finalement ce project et sa licence de prospection fut acquise par la société canadienne (dont question ci-avant) en juillet 2022.

Cette société obtint en même temps les licences pour explorer une zone de 2700 km2 au nord-est de la ville de Karibib, le Karibib Project.

Actuellement, la production de Cuivre est plutôt confidentielle: moins de 0,1% de la production mondiale de 20 millions de t en 2022. (note 2).

La seule mine actuellement en exploitation, est la mine de Tschudi située à 20 km à l’ouest de Tsumeb.

Le gisement qui fait partie de ”l’Otavi Mountain Land Copper” (note 3) est exploité à ciel ouvert. La teneur en cuivre des minerais est faible, autour de 0,8 %  Les minerais se composent  de minéraux oxydés, et sulfurés en profondeur. (photos 3 et 4)

Chalcopyrite, sulfure de Cu
Chalcopyrite, sulfure de Cu. Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages

Chrysolle, silicate de Cu
Chrysolle, silicate de Cu. Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages (crédit photo Pierre Louis)

Deux autres mines ont été arrêtées et la reprise de production est en cours ou à l’étude.

La mine souterraine de Kombat située dans les environs de Grootfontein au nord-est du pays, fut de 1962 à 2008, le principal producteur de cuivre. L’inondation de la mine fut la raison de son arrêt en 2008.

Mais en 2021, une société minière canadienne, qui avait pris  une participation de 80%, reprit la production en faisant baisser le niveau de l’eau par pompage et en travaillant à ciel ouvert.

En continuant le pompage, la société compte reprendre l’exploitation souterraine en 2024 avec une production de 14.000 t de cuivre.

L’autre mine: Khusib Springs, située dans la même région, est à l’arrêt depuis 1995 Son gisement fait  aussi partie de l”Otavi Mountain Land Copper District” et présente une forme tubulaire quasi verticale, similaire à celle de la mine historique de Tsumeb (voir 1° partie). Une compagnie de forage australienne a entrepris une campagne de sondage avec l’intention de reprendre la production de cuivre.

Suite aux prévisions d’augmentation importante de la demande de cuivre pour satisfaire les besoins de la transition énergétique, de nombreux projets sont en cours d’études par des sociétés minières australiennes et canadiennes.

Parmi ceux-ci, Omitionire Copper Project, localisé à 120 km au nord-est de Windhoek et dont le gisement fait partie de la “Kalahari Copper Belt” (note 3).

Ce gisement de type tabulaire, est constitué d’un empilements de lentilles inclinées vers l’est. Sa teneur en cuivre est de l’ordre de 0,6 % et le minerai principal est un sulfure, la chalcocite.

La société minière australienne, auteur de ce projet, prévoit l’exploitation à ciel ouvert de ce gisement. Des infrastructures de transport sont disponibles à proximité, et, compte tenu des 300 jours d’ensoleillement par an, une partie des besoins en électricité seront couverts par de l’énergie photovoltaïque.

Dans la même région, à 45 km au nord-est de Winhoek, se développe le Ongombo  Mining Project par une société minière basée à Londres, qui a reçu    la licence d’exploitation fin 2022. Il est prévu que celle-ci démarre comme mine à ciel ouvert pendant que les travaux préparatoires à l’exploitation souterraine se poursuivent.

Enfin, différentes sociétés minières se disputent l’octroi de concessions afin de continuer la prospection de la “Kalahari Copper Belt”.

La Namibie est également un producteur de Zinc auquel le Plomb est souvent associé dans les gisements. En 2020, sa production fut de 62.000 t de zinc métal soit 0,5 % de la production mondiale.

La mine la plus importante est celle de Rosh Pinah, située au sud du pays à une vingtaine de km au nord du fleuve Orange, frontière avec l’Afrique du Sud.

La minéralisation est logée dans des sédiments détritiques d’origine volcanique, formés à la fin de l’ère précambrienne, il y a environ 600 millions d’années. Elle s’étend sur une profondeur de +/-1250 m. La teneur du minerai  est  en moyenne de 3 % de zinc et de 2 % de plomb.

Smithsonite,carbonate de Zn
Smithsonite,carbonate de Zn. Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages (crédit photo Pierre Louis)

L’exploitation souterraine du gisement débuta en 1969, sous la direction successive de différentes sociétés minières étrangères.

En 2011, l’importante entreprise anglo-suisse Glencore, spécialisée dans l’extraction et le négoce des matières premières, prit une participation de 80 %.

Elle la revendit en 2017 à une compagnie minière canadienne qui se consacrait à l’extraction du zinc.

A cette époque, la mine produisait +/- 42.000 t de zinc métal.

Alors que cette société préparait le doublement de la production à partir de 2024, elle tomba en faillite suite à des déboires importants d’exploitation et financiers dans une mine en sa possession au Burkina Faso.

La vente de sa participation dans la mine de Rosh Pinah à un fonds d’investissements dans le secteur minier basé à Londres, est en cours.

A 20 km au nord de la mine de Rosh Pinah, Skorpion Zinc non seulement extrayait le minerai de zinc selon la méthode à ciel ouvert mais aussi le raffinait, et ce à partir de 2003.

Les opérations d’extraction durent être arrêtées en 2020, suite à des instabilités de terrain et sa raffinerie fut reconvertie par une société d’Afrique du Sud.

Vanadinite, oxyde de vanadium
Vanadinite, oxyde de vanadium. Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages (crédit photo Pierre Louis)

D’autres projets visent à exploiter les ressources de gisements polymétalliques dont le vanadium, le plomb, l’argent, … que renferment “ l’Otavi Mountain Copper Land”.  Parmi ceux ci, l’Abenab Project, mené par la société australienne qui remet en exploitation la mine de cuivre de Khusib Springs.

 

Mais importante à l’heure actuelle, est l’étude de l’extraction du Lithium dans le cadre du projet aurifère “The Karibib Project”.

Dans les pegmatites qui contiennent du quartz aurifère, se rencontrent aussi des micas dont un composé est le lithium. Le plus connu est la lépidolite, un silicate complexe de lithium, d’aluminium et de potassium, dont le processus d’extraction du lithium est compliqué et coûteux.

Lépidolite, micas au lithium
Lépidolite, micas au lithium. Chronique Philippe Thiran pour 80 Jours Voyages (crédit photo Pierre Louis)

 

 

 

Note 1 – Damara Orogenic Belt.

La Ceinture Orogénique du Damara, qui se situe dans la partie nord de la Namibie, résulte de la collision entre les cratons du Congo et du Kalahari, lors de la formation du super-continent, appelé Gondwana, il y a 550 millions d’années. Ce dernier était une masse continentale qui a rassemblé l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Inde, l’Australie et l’Antarctique pendant 200 millions d’années environ, soit jusqu’au début de l’ère Secondaire.

On appelle craton, une portion ancienne ( datant du Précambrien) et stable de la lithosphère continentale, formée de roches magmatiques et métamorphiques, essentiellement granitiques dans le cas présent.

Note 2 – Kalahari Copper Belt.

La Ceinture de Cuivre du Kalahari est une vaste zone qui s’étend sur 800 km du centre de la Namibie au nord du Botswana, suivant une direction nord-est. Les gisements de cuivre sont sous une  couche de sable du désert du Kalahari qui  varie d’une dizaine à  une centaine de m.

Note 3 – Otavi Mountain District.

La région des monts Otavi, dont le centre est à 200 km au nord de Windhoek, est inclus dans la partie namibienne de la Kalahari Copper Belt. Sa particularité est que les gisements y sont polymétalliques, dont l’emblématique filon tubulaire quasi vertical de Tsumeb.

 

A suivre dans une prochaine publication : Exploitation Artisanale

Ressources bibliographiques

 

 – Extra Lapis, n° 47- Namibia: Mineralien & Fundstellen, 2014,

– Dossier Futura-Sciences: Cent jours en Namibie, Claire Kong, 2017,

– Géologie, faune et flore de Namibie, par Maxime Lelièvre, 2018,

– Mining Data Online: Namibia 2021,

– Wikipédia, données historiques et récentes sur les exploitations minières,

– Sites Web de différentes sociétés actives dans le secteur minier,

– Notes prises au cours des explications géologiques de Jacques-Marie Bardintzeff, durant le voyage en Namibie, organisé par 80JoursVoyages en avril/mai 2022.

Crédits photographiques.

 – les photos et illustrations: 1, 4, 5, 6, 7  sont de Pierre Louis, les autres sont de Philippe Thiran.

– les minéraux des illustrations 1, 3, 6 appartiennent à Pierre Louis, les autres font partie de la collection de Philippe Thiran.

 

 

 Les ressources minérales de Namibie

Urophane jaune

Les ressources minérales de Namibie , pays situé au sud-ouest du continent africain, est connue du grand public pour ses déserts de sable rouge, ses parcs de grands animaux sauvages et ses sables côtiers diamantifères, source principale des revenus de ce pays.

Elle est aussi connue des grands collectionneurs de minéraux pour des spécimens exceptionnels de certains de ceux-ci.

Il est moins connu qu’elle est devenue un producteur d’uranium important, actuellement le troisième mondial, derrière le Kazakhstan et le Canada, avec 10% de part de marché.

Dans une moindre mesure, elle produit encore de l’or, du cuivre, du zinc et du plomb alors qu’antérieurement c-à-d. jusque dans les années 1990, elle exportait des tonnages significatifs de cuivre, de plomb et de zinc auxquels s’ajoutaient de l’argent, du germanium, du cadmium et du vanadium.

Ces richesses minérales sont concentrées dans les provinces d’Oshikoto au nord-est et d’Erongo au centre-ouest du pays, à l’exception des diamants qui sont exploités à l’extrémité côtière du sud du pays. Cette zone est interdite.

Leur mode d’exploitation dépend de l’importance du gisement. Selon celle-ci, l’exploitation sera industrielle (de la catégorie des industries extractives) ou artisanale.

L’importante exploitation des diamants ne sera pas traitée dans cette chronique.

Exploitation industrielle

Historiquement

La plus célèbre est la mine de Tsumeb, située au sud-est de la province d’Oshikoto, dans une zone de roches dolomitiques karstifiées des monts Otavi.

Le gisement exploité est de type filonien ayant l’allure d’un tube sub-vertical qui s’étire en profondeur sur plus de 1400 m. Son extraordinaire minéralisation proviendrait d’infiltrations d’eaux chaudes, très riches en substances minéralisantes, il y a environ 550 millions d’années.

Azurite Tsumeb Namibie
Azurite Tsumeb Namibie
80 Jours voyages – Credit photo Philippe Thiran
Voyage géologique en Namibie avec Jacques-Marie Bardintzeff

La présence minérale à Tsumeb était connue des habitants de la région bien avant le XIX° siècle. Du minerai de cuivre apparaissait alors en surface et formait ce qui fut appelé “La Montagne Verte” par les Bushmen. Ceux-ci fondaient  ce minerai et faisaient commerce de cette fonte de cuivre avec les tribus voisines.

Ce fut à partir de 1890 que les Européens, essentiellement les Allemands ont pris conscience de la valeur de l’exploitation industrielle du site. Elle démarra en 1893 et s’arrêta définitivement en 1996 après avoir extrait plus de 25 millions de tonnes de minerais divers, qui fournirent environ 1,7 million de tonnes de cuivre, 2,8 de plomb et 1,0 de zinc.

Ce ne sont pas ces cent années d’exploitation qui firent la renommée de cette mine mais son exceptionnelle richesse minéralogique.

247 espèces minérales différentes et reconnues officiellement comme telles, dont 52 ont été découvertes pour la première fois et 40 sont à ce jour spécifiques à la mine.

Dioptase Tsumeb Namibie
Dioptase Tsumeb Namibie
Credit photo Philippe Thiran
Voyages géologique en Namibie avec Jacques-Marie Bardintzeff
80 Jours Voyages

A noter que ce nombre d’espèces différentes représente une proportion  anormalement élevée de tous les minéraux identifiés à ce jour. (note 1)

C’est pourquoi  les collectionneurs professionnels qualifient la minéralogie de Tsumeb de “la plus spectaculaire de la planète”. Non seulement par sa diversité, le nombre de minéraux dont Tsumeb est la localité type voire l’unique localité, mais surtout par la forme extraordinaire des cristaux de plusieurs minéraux et les assemblages particuliers de certains de ceux-ci (voir exemples en annexe). C’est ainsi que cette minéralogie fait la richesse de plusieurs grands musées comme celui de Jussieu à l’université P. et M. Curie à Paris, celui de Berlin, la Smithionian Institution à Washington et le Mim Muséum à Beyrouth.

Les photos de l’Azurite et de la Dioptaze ci-dessus montrent deux de ces cristallisations remarquables.

La mine polymétallique voisine de Berg Aukas fut exploitée de 1913 à 1978, particulièrement pour son contenu de vanadium.

Actuellement,

En premier lieu, l’uranium  exploité à grande échelle dans les mines à ciel ouvert (photo ci-dessous) de Rössing ouverte en 1976  et de Husab depuis 2016, toutes deux situées dans la province d’Erongo, à une soixantaine de km de la ville portuaire de Swakopmund.

Exemple de mine a ciel ouvert
Chuquicamata-Chili
80 Jours Voyages
Voyages géologiques au Chili
Crédit Philippe Thiran

En 2021, la Namibie était considérée comme le troisième producteur mondial derrière le Kazakhstan et le Canada

Cependant, suite à la récente crise énergétique, le gouvernement namibien a décidé  de favoriser le développement de son industrie d’extraction d’uranium.   

Ainsi, sont soit accordées, soit en cours d’examen des demandes de renouvellement de permis d’exploitation pour les mines précitées, de réouverture de trois mines arrêtées, d’ouverture de nouvelles mines et de permis d’exploration.

Alors que les mines de Rössing et d’Husab sont exploitées par deux société étatiques chinoises avec droits de regard, voire de veto du gouvernement namibien, les demandes ci-dessus concernent des sociétés d’exploitation minière australiennes ou canadiennes.

Quelques caractéristiques des exploitations minières en question.

– Localisation: toutes sont situées au sud-ouest de la province d’Erongo, dans une zone de rayon de 80 km autour de la ville portuaire de Swakopmund.

 

– Mines en activité:

Rössing: en service depuis 1976, son exploitation à ciel ouvert , en gradins, a une forme elliptique de 3,5 km de long et 1,2 km de large.

Uraninite
Uraninite
Credit photo Pierre Louis
Voyage géologique en Namibie avec Jacques-Marie Bardintzeff
80 Jours Voyages

Le minerai est composé à concurrence de 55 % de  pechblende, oxyde d’uranium contenant 88 % d’U et d’urophane, un silicate contenant  40% d’U (photos ci-contre et ci-dessous)

La roche mère est une roche sédimentaire métamorphisée en pegmatite granitique, de plus de 500 millions d’années. La teneur moyenne du minerai y est très faible: en moyenne de l’ordre 0,035% ou 350g/t.

La production annuelle de la mine tourne actuellement autour de 3800 t d’uranium, plus exactement d’oxyde d’uranium, comme expliqué dans la note 1.

A son ouverture, la mine fut exploitée par une firme australienne renommée  laquelle revendit sa participation en 2019 à une firme étatique chinoise. Cependant le gouvernement namibien détient 51% des droits de vote, bien que sa participation au capital se limite à 3%.

Husab: située à 15 km au sud de Rössing, entra en production en 2016. Son exploitation est à ciel ouvert, la nature de la roche mère et la composition du minerai sont similaires à celles de Rössing, mais la concentration de ce dernier est un peu plus élevée, de l’ordre de 0,04%.

Urophane jaune
Urophane jaune
Voyage géologique en Namibie avec Jacques-Marie Bardintzeff
Crédit photo Pierre Louis
80 Jours Voyages

Sa production était de 3600t en 2018. Ses réserves devraient lui permettre de devenir la troisième mine mondiale d’uranium.

La société d’exploitation est actuellement une filiale d’une société chinoise d’énergie nucléaire qui détient 90% du capital, le solde étant aux mains du gouvernement namibien.

 

 

 

– Mines arrêtées et remises en service en cours:

Langer Heinrich, mine en service depuis 2005 et arrêtée en 2018, fait  actuellement l’objet d’une remise en ordre de marche par une société  australienne    en vue d’une reprise de la production en 2024. Avant l’arrêt, celle-ci était en moyenne de 6000 t d’oxyde d’uranium.

Le gisement est un sédiment calcaire, le calcrète, typique des régions désertiques, qui s’est formé à l’ère Tertiaire. Il abrite un minerai contenant à la fois de l’uranium et du vanadium, la carnotite. Ce gisement s’étend à faible profondeur de 1 à 100m.                                                                     

Trepkopje,  exploitation minière située à 70 km au nord-est de Swakopmund, est dirigé par la firme d’état française Orano (ex Areva).

Cette mine a commencé à produire en 2008 et a été arrêtée  2012, suite à la détérioration des  conditions du marché de l’uranium, combinée à la très faible teneur de 0,014% (140 ppm) du gisement. Celui-ci est similaire à celui de Langer Heirich.

Les préparatifs en vue de son redémarrage sont en cours.

Valencia, est la première partie d’un vaste complexe minier appelé Norasa, et dirigé par une firme canadienne.

L’exploitation d’un premier gisement situé à Valencia, à 35 km de Rössing ,aurait débuté en 2008 et a été arrêtée en 2013.

Cette année-là, la firme canadienne acquit un gisement voisin appelé Namibplass  et entama une étude de faisabilité en vue de l’exploitation combinée des deux gisements.  Cette étude fut publiée en 2015.

Cette firme qui a la propriété exclusive de ces gisements, vient d’introduire une demande de permis d’exploitation d’une durée de 25 ans pour  le complexe minier Norasa.

 

Projets en cours de développement

Trois projets, situés également dans la même région de la province d’Erongo, sont actuellement en cours d’études par trois autres firmes australiennes. Il s’agit de l’exploitation de l’uranium à Tumas, Etango et Koopies.

Les études de pré-faisabilité  sont terminées, des campagnes d’exploration par sondages sont ou vont être entamées.

Dans la seconde partie de cette chronique seront examinées les exploitations industrielles d’or, de cuivre et de zinc, et les exploitations artisanales qui font surtout le bonheur des collectionneurs et des musées.

Note 1

Le nombre de minéraux identifiés à ce jour par l’organisme international – l’I.M.A.- est de 5863. Ce nombre est constamment mis à jour. Les 247 espèces identifiées à Tsumeb représentent ainsi  4,2 % du total.actuel.

A titre de comparaison, le nombre de plantes recensées sur notre planète est

d’environ 400.000 et le nombre d’êtres vivant invertébrés  approche le million d’espèces différentes.

 

Note 2

L’uranium, 92° élément atomique naturel de la classification de Mendeleev,    

est présent dans la croûte terrestre en teneur très variable (de 6 à 88 %), dans plus de 250 composés répartis dans 5 des 9 classes de minéraux. De plus, la concentration des uranifères dans le minerai exploité est très faible, elle varie de 150 à 500 ppm. D’où la nécessité de concentrer ce minerai avant expédition pour traitement en usine.

Le concentré requis est un oxyde d’uranium (U3O8), plus connu sous le nom de Yellow Cake. Par convention, la production minière correspond à la quantité de Yellow Cake expédiée.

Note 3

L’origine des gisements d’uranium continue à faire l’objet de recherches car beaucoup d’aspects s’avèrent insatisfaisants ou sont contestés.

La publication récente d’un article par un géologue australien, aussi impliqué dans le projet Koopies ci-dessus, fait le point sur ce sujet.

L’origine des dépôts est clairement liée à la collision des cratons du Kalahari et du Congo entrainant métamorphismes et intrusions granitiques, qui plaident pour une origine magmatique de l’uranium.

La minéralisation des masses granitiques reste un sujet de controverses, le processus hydrothermal, le plus vraisemblable, ne s’appliquant pas à certains gisements.

Note 4

Les données concernant l’uranium étant bien évidemment des données sensibles, tous les chiffres cités sont à considérer avec prudence et réserves d’usage.

 Bibliographie

 – The Mineralogical Record:Tsumeb, May-June 1977

– Extra Lapis 47, Namibia: Mineralien & Fundstellen, 2014

– Dossier Futura-Sciences: Cent jours en Namibie, Claire Kônig, 2017

– Mining Data Online: Namibia 2021

– Publication Geoscience, University of Western Australia : Alaskite-Type Uranium Deposits: a review by Andy Wilde, mars 2022,

 

– Notes prises au cours des explications de Jacques-Marie Bardintzeff, durant le voyage en Namibie en avril/mai 2022, organisé par 80 Jours Voyages.

 

Mélanie anime les réseaux sociaux de 80 Jours Voyages

Vue du Soputan en Indonésie

Envie de regarder des vidéos pédagogiques sur les volcans ? Lire des articles sur la géologie ou tout simplement de voyager en regardant des photos de nature et de volcan ? Retrouvez 80 Jours Voyages sur les Réseaux Sociaux !

Depuis plus d’un an, Mélanie fait partie de l’équipe 80 Jours Voyages et a pour mission, entre autres, d’animer les réseaux sociaux.

 

Plus de 15 vidéos ont été mises en ligne sur la page Youtube.

L’agence de voyage vous propose de regarder des vidéos pédagogiques présentées par le volcanologue Jacques-Marie Bardintzeff. Partez au Kazakhstan, en Arménie et dernièrement en Italie afin d’en savoir plus sur ses trésors naturels.

80 Jours Voyages vous propose également de voyager en observant sur 10 ans le volcan bouclier l’Erta Ale en Ethiopie ou voir quelques merveilles géologiques au Chili.

Chaque semaine, retrouvez-nous sur Facebook pour avoir en exclusivité des interviews, des actualités, les chroniques de Philippe Thiran et des articles sur la géologie, la volcanologie et la géographie.

 

Vous pouvez également observer la faune, la flore et des trésors géologiques et volcanologiques dans les plus de 100 photos partagées sur Instagram cette année.

 

80 Jours Voyages continue à faire vivre son compte Twitter et vient d’ouvrir un compte LinkedIn et TikTok !

 

La crise éruptive du Sinabung en Indonésie

Le Sinabung est un stratovolcan culminant à 2460 mètres dans le nord de Sumatra en Indonésie. On ne lui connaît pas d’éruptions historiques sauf peut-être en 1881.

Le réveil du volcan

Le 27 août 2010, il émet un panache cendreux de 5 à 8 kilomètres de haut, obligeant l’évacuation de 30 000 personnes. Il cesse son activité le 18 septembre 2010. En août 2012, des déformations de l’édifice sont enregistrées, puis l’activité sismique augmente en août 2013. Le 15 septembre 2013, le Sinabung alterne des périodes plus ou moins actives. Le volcan émettait une centaine d’avalanches de dôme et une à cinq nuées ardentes par jour.

Le 26 août 2015, le volcan était le siège d’une explosion de type vulcanien et continuait fin septembre.

Des humains

Plusieurs villages détruits, 30 000 personnes évacuées, 9 personnes ensevelies, des centaines de personnes sont tombées malades dont 11 en sont mortes et 17 victimes de nuées ardentes.

 

Inspiré d’un article de Jacques-Marie Bardintzeff, Sylvain Chermette et Patrick Marcel paru à Géochronique.

Retrouvez notre voyage en Indonésie ici 

Découvrez le blog de JM Bardintzeff

Voyage volcanique au Salvador

Santa Ana - Salvador - 80 Jours Voyages

Le Salvador est le plus petit pays d’Amérique Centrale. Il se situe au sud du Guatemala et du Honduras. Une chaîne volcanique longe la côte parallèle à la fosse océanique, la fameuse ceinture de feu du Pacifique à 200km. La production magmatique volcanique est importante, de 3,1km3 par km de côte pour les 100 000 dernières années. Le Salvador connaît de nombreux séismes souvent meurtriers. Le 13 janvier 2001, le séisme d’une magnitude de 7,9 fit plusieurs milliers de morts.

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