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Numéro 206 - Septembre 2020 - 20 € - ISSN 0016.7916 - Trimestriel

REVUE OFFICIELLE DE LA SOCIÉTÉ GÉOLOGIQUE DE FRANCEGéosciences appliquéesREVUE OFFICIELLE DE LA SOCIÉTÉ GÉOLOGIQUE DE FRANCEGéosciences appliquées

Les Guyanes (Guyane Française, Suriname, Guyana) :géologie, ressources et risques

Les Guyanes (Guyane Française, Suriname, Guyana) :géologie, ressources et risquesD

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1. Courriel : marc.brisebarre@laposte.net

directeur de publication :Sylvain CHARBONNIERrédacteur en chef :Marc BRISEBARREcomité de rédaction :• section géologie de l’ingénieur

Marianne CHAHINEDenis FABRE

• section eauJean-Pierre FAILLATAnthony LE BEUXLahcen ZOUHRI

• section géophysiqueAntoine BOUVIERChristian HERISSONJean-Marc MIEHE

• section substances minéralesPatrice CAUMARTINMichel JÉBRAKChristian POLAKVéronique TOURNIS

• section énergieMarc BLAIZOTBrigitte DOLIGEZJean-Marc FLEURYJean-Jacques JARRIGE

• section enseignement et rechercheChristian BECKRoselyne FRIEDENBERGCyril SCHAMPER

• section affaires professionnellesFrançois LEPARMENTIER

• section jeunesEdith KUBIK

secrétariat de rédaction :redac.geologues@geosoc.fr

Géologues est la revue officielle de laSociété Géologique de France.Géosciences Appliquées.Association loi de 1901, fondée en 1830et reconnue d’utilité publique parOrdonnance du Roi du 3 avril 1832.siège social :77, rue Claude Bernard - 75005 PARISTéléphone : 01 43 31 77 35E mail : accueil@geosoc.frSite Internet : www.geosoc.frmise en page et couverture :Jean-Claude MANCHON - ORLÉANSimprimé en france parCHEVILLON IMPRIMEUR26, boulevard Kennedy - 89100 SENSCommission paritaireCPPAP n°0125G82626Dépôt légal à parution

Géologues

Chers lecteurs, chers abonnés,

Afin de se positionner au plus près des enjeux actuels et futurs des géosciencesappliquées,Géologues vous propose à partir de ce numéro une refonte des pageshors dossier avec des actualités plus documentées comportant une mise enperspective des informations publiées. Nous introduisons également deux nou-velles rubriques.La rubrique « Jeune entreprise » s’inscrit dans la continuité du numéro 197 de juin2018, consacré aux start-ups en géosciences. L’entreprenariat dynamise la filiè-re et renouvelle ses métiers. Nous pensons qu’il est important de rendre comp-te de ce phénomène qui prend une ampleur nouvelle, en présentant différentsparcours, avec leurs réussites, mais aussi leurs difficultés.La rubrique « Décryptage » a pour objectif de fournir une analyse des événe-ments et des tendances lourdes qui impactent ou impacteront les géosciences.Les thèmes dominants sont actuellement les énergies renouvelables, la transi-tion énergétique et l’acceptabilité sociétale des projets, et nous nous emploie-rons à vous en fournir quelques clés de compréhension, mais nous serons éga-lement attentifs aux signaux faibles, initiateurs de transformations profondes.

Ce numéro consacre aussi un changement au Comité de rédaction.Marc Blaizot, rédacteur en chef de “Géologues” depuis 5 ans, a présenté sa démission en mars au Conseil d’Administration de la SGF qui l’a acceptée

et a nommé un nouveau rédacteur en chef issu du Comité de rédaction, Marc Brisebarre. Marc Blaizot demeure cependant au Comité de rédaction.Les membres de ce Comité souhaitent vivement remercier Marc Blaizot,ainsi queson prédécesseur Gérard Sustrac qui a porté la revue pendant 17 années.Il est difficile d’imaginer, sauf à y avoir déjà participé, l’énergie qu’exige la publi-cation d’une revue telle que “Géologues”. L’investissement demandé, en temps,rigueur et persévérance est tel que cette mission relève presque de ce que d’au-cuns qualifieraient de sacerdoce. Ayant en commun un dévouement remar-quable pour porter notre revue, Marc Blaizot et Gérard Sustrac ont permis sacontinuité, sa pérennité, sa qualité.Ils ont informé, transmis, partagé la géologie dans sa diversité, avec une grandevariété de sujets et grâce au support de nombreux professionnels, experts etspécialistes.Ils ont constitué, animé et surtout enthousiasmé une équipe pluridisciplinaire,à même d’exprimer une diversité de points de vue, de faire appel à un réseau decontacts, d’échanger idées et informations pour un résultat collectif : la revue.Ils ont été le moteur du Comité de rédaction. Qu’ils en soient vivement etsincèrement remerciés !!!

Le Comité de rédaction

Marc Brisebarre1,Rédacteur en chef de “Géologues”.

1. Courriel : g.aertgeerts@brgm.fr2. Courriel : arnauld.heuret@univ-guyane.fr3. Courriel : jebrak.michel@uqam.ca

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Pour la plupart des français, la Guyane se résume à Papillon et Kourou,le bagnede Dreyfus et la gloire de notre technologie… Mais pour les géologues, c’estbien différent. C’est un terrain exceptionnel, la seule ceinture de roches

vertes du territoire francais, un territoire encore mal connu dont une grandepartie des levés géologiques date des phases héroïques de l’exploration il y a 50 ans.Nous avons souhaité présenter dans ce numéro de Géologues un état des lieuxdes connaissances sur la Guyane autour de trois grands thèmes : l’évolution géo-logique des Guyanes, les ressources, et les géorisques. Les connaissances de basede la géologie de la Guyane ont progressé au cours de ces dernières années :ellesont bénéficié des progrès dans la compréhension des ceintures de roches vertes,notamment au Suriname voisin, ce qui permet de remettre en perspective l’évolution de la Guyane française. De la même manière, ce numéro de “Géologues” est l’occasion d’exposer pour la première fois, en français, lesrécentes découvertes sur le plateau côtier de la Guyane les fossiles découvertsau pied des fusées du centre de Kourou.La Guyane fait partie de l’imaginaire américain. Ses ressources en or ont provo-qué une première ruée vers l’or à la fin du XIXe siècle, et une augmentation del’activité d’exploration et d’orpaillage plus récemment. Le projet Montagne d’Ora fait les manchettes et intéressé jusqu’au sommet de l’État. Ce numéro permetde dresser un bilan scientifique rigoureux : quel est le potentiel métallique,et enparticulier pour l’or et le niobium-tantale ? Où en sont les projets industriels etl’orpaillage clandestin ? Sans oublier le potentiel pétrolier, reconnu récemment,les ressources en eau, les briques…La dernière partie de ce numéro est consacrée aux géorisques. Trois volets spé-cifiques sont abordés : les mouvements de terrain, la pollution métallique etune approche structurée du risque minier.Ce numéro de Géologues est l’occasion de présenter des travaux originaux,témoin du dynamisme de la géologie guyanaise.Tous les contributeurs doiventêtre remerciés ici pour avoir proposé des textes courts et novateurs, reflets desplus récentes découvertes. Mais le territoire est immense, et sa connaissancegéologique reste encore bien lacunaire. La géologie de ce territoire français res-te parfois plus obscure que celle du Sahel. Il serait donc grand temps de relan-cer des programmes d’infrastructure géoscientifique qui permettront une meilleu-re gestion des ressources et de l’environnement de notre plus vaste territoireultra-marin.

Arnauld Heuret2,Enseignant-Chercheur enGéologie, U. de Guyane /

UMR 5243 GéosciencesMontpellier, Cayenne,

Guyane.

Michel Jebrak3,Université de Québec

à Montréal,Sciences de la Terre et de l’atmosphère.

Geoffrey Aertgeerts1,BRGM, F-97300 Cayenne,

Guyane française.

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Éditorial 1

Photo de première de couverture :Gneiss migmatitique du complexe de l’Île de Cayenne,à la Pointe Buzaré (2,215 Ga).

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Actualités 7Rapport de l’ADEME sur le coût des énergies renouvelables et de récupération en France ............ 7

Rapport de la Banque Mondiale « Mineral intensity of the clean energy transition » ............................... 9

Jeune entreprise 10

Décryptage 11Géopolitique et transition énergétique .................. 11

ENEREX ..................................................................... 10

Dossier 141- L’ÉVOLUTION GÉOLOGIQUE

DES GUYANES ................................... 14Géologie protérozoïque du Bouclier des Guyanes ............................................................. 14

Salomon Kroonenberg, Michel Jébrak et Arnauld Heuret.

Le Bouclier des Guyanes est composé de terrains dont l’his-toire s’échelonne sur plus de trois milliards d’années. Desceintures de roches vertes volcano-sédimentaires protéro-zoïques, puis des ceintures de roches granitiques et volca-niques se mettent en place au cœur d’un socle archéen. L’in-terprétation géodynamique de ces terrains reste discutée.

Le plateau de Démérara et ses marges au large des Guyanes .............................................. 22

David Graindorge, Christophe Basile,Arnauld Heuret, Frauke Klingelhoefer, Lies Loncke,Walter R. Roest et François Sapin.

De nouvelles découvertes ont été faites sur la structure etl’histoire du plateau de Démérara, relief singulier localisé surla marge volcanique jurassique des Guyanes, actuellementà l’origine d’interactions complexes entre les masses d’eauxocéaniques et la pente instable du plateau continentalguyanais.

Un inventaire fossile de la Guyane :historique et nouvelles perspectives ..................... 28

Pierre-Olivier Antoine, Arnauld Heuret,Stéphanie Bodin, Myriam Boivin, François Pujos et Laurent Marivaux.

Pour diverses raisons, notamment liées au caractère réduitde la couverture sédimentaire et au contexte géochimiqueinstable des sols, le registre fossile est extrêmement lacu-naire en Guyane. Un bref historique des connaissancespaléontologiques guyanaises est proposé, complété parune présentation des perspectives de nouvelles découvertes(terrasses fluviatiles et zone côtière).

2-LES RESSOURCES DES GUYANES ...... 31Les mines du Bouclier guyanais :esquisse historique et métallogénique .................. 31

Michel Jébrak, Salomon Kroonenberg,Arnauld Heuret.

L’Amazonie présente une grande diversité de mines defer/manganèse, de métaux précieux et de métaux tech-nologiques (étain, niobium). Leurs découvertes sont reliéesà la migration des fronts miniers brésilien et guyanais. Ellessont associées à des contextes géologiques spécifiques plutoniques, volcaniques et sédimentaires qui présententtoujours un très fort potentiel minier.

Les gisements d’or de la Guyane française ............. 37Aurélien Eglinger, Anne-Sylvie André-Mayer,Vincent Combes, Yoram Teitler, Arnauld Heuret.

Les gisements d’or peuvent être des traceurs géologiques ducontexte géodynamique dans lesquels ils se sont formés.Cette synthèse présente l’histoire polyphasée du systèmeminéralisé aurifère au cours du cycle orogénique trans-amazonien entre 2.3 et 1.9 Ga en Guyane française.

Du sluice à l’extraction chimique :150 ans d’évolution de l’industrie aurifère en Guyane française ................................................ 42

Pierre Rostan, Pierre Gibert, Alexandre Cailleau,Karim Robo, Antoine Lopvet, Vincent Combes et Dominique Mussy.

La longue histoire technique et humaine de l’exploita-tion de l’or guyanais s’est déroulée avec une adaptationpermanente des technologies disponibles à la nature etaux conditions de gisements. Elle poursuit son dévelop-pement en intégrant au premier plan les questions environnementales adaptées au contexte spécifique de l’Amazonie.

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Où en est le projet Montagne d’Or ? ...................... 48Pierre Paris, Michel Boudrie, James Guiraud et Michel Jébrak.

Le projet d’exploitation du gisement d’or primaire d’origi-ne volcanogénique de Montagne d’or (85 tonnes d’or deréserves) est en suspens. Suite à aux oppositions qui se sontmanifestées lors du débat public de 2018, la CompagnieMinière Montagne d’Or devrait présenter courant 2020 unprojet qui se veut exemplaire sur le plan de la prise encompte des impacts environnementaux et humains.

Une classification multicritère des exploitationsaurifères de Guyane pour l’analyse des risques etdes opportunités de ces activités à l’échelle territoriale .............................................. 50

O. Scammacca, Y. Gunzburger, R. Mehdizadeh.Les risques et les opportunités liés à l’activité extractivedépassent largement le périmètre des sites miniers eux-mêmes. De ce fait, les projets miniers doivent être considérés comme des enjeux d’aménagement et de développement potentiel du territoire plutôt que comme desimples objets industriels isolés. À titre d’exemple, en Guya-ne, l’exploitation aurifère implique un large éventail de pro-jets différents,du point de vue de leurs caractéristiques tech-nico-économiques et socio-environnementales.Les stratégiesterritoriales qui intègrent, ou non, la filière aurifère, éven-tuellement sous la forme d’une combinaison de différentstypes de projets, y sont actuellement largement débattues,mais souffrent d’un manque de données quantitatives etqualitatives permettant de les comparer. Dans cet article,nous proposons une classification multicritère des diffé-rents types de projets miniers aurifères actifs ou potentiel-lement actifs en Guyane, développée à des fins d’analyse derisque à l’échelle territoriale. À chaque type de projet sontassociées des caractéristiques représentatives de celui-ci. Cefaisant, on peut déterminer les risques généraux et spéci-fiques à chaque type de projet, qui constituent la base d’unoutil d’aide à la décision pour l’arbitrage entre différentsscénarios de développement minier à l’échelle territoriale.

Potentiel géologique du coltan en Guyane :état des lieux et perspectives sud-américaines ..... 55

Blandine Gourcerol, Anne-Sophie Serrand,Matthieu Chevillard et Salomon B. Kroonenberg.

Outre l’or, la Guyane pourrait présenter un potentiel marché de coltan à l’échelle du continent sud-américain.Ce minerai métallique stratégique (niobium et tantale) estconnu au travers d’une trentaine d’indices, principalementrépartis dans le nord du Bouclier guyanais.

La recherche de colombo-tantalite (« coltan ») en Guyane par SUDMINE ....................................... 60

Propos retranscrits par Michel Jébrak.La société SUDMINE a obtenu trois Permis Exclusifs deRecherche pour tantale, niobium et substances connexesentre août 2018 et octobre 2019 et souhaite développerune filière éthique et responsable de colombo-tantalite.

La marge équatoriale des Guyanes - Découvertes et potentiel pétrolier ......................... 62

Alexandra Kalna.L’actuelle marge équatoriale de l’Amérique du Sud est le résul-tat d’une histoire géologique polyphasée.Après avoir esquis-sé les principales étapes d’ouverture de ce bassin, l’articleévoque les éléments des systèmes pétroliers présents danscette zone et les résultats pétroliers obtenus jusqu’à ce jour.

Prospection hydrogéologique au sein du socle fracturé en Guyane française ................... 67

Maxime Lhotelin, Geoffrey Aertgeerts et NicolasBrisset.

Pour identifier les secteurs les plus propices à la présence de ressources en eau dans l’horizon fracturé du socle deGuyane, le BRGM a développé depuis 25 ans une approchemultidisciplinaire efficace pour cette région au climatéquatorial et dans laquelle le socle est souvent masquépar une épaisse couche d’altérites.

Briques et briqueteries de Guyane :de la documentation patrimoniale aux enjeux du développement durable ................. 73

Kristen Sarge, Arnauld Heuret,Emmanuel Boutinard et Laurent Casanova.

L’utilisation de matériaux de construction à base d’argile,cuite ou non, est très ancienne : entre 1750 et 1990 la Guya-ne a compté une quarantaine de briqueteries de terre cui-te ; quant à la terre crue, son utilisation remonte aux mai-sons créoles et notamment à celles des XIXe et XXe siècles.Ces matériaux, après avoir connu une certaine défaveursuite à la concurrence du parpaing et du béton, connaissentaujourd’hui un renouveau.

3- LES GÉORISQUES DES GUYANES ..... 80Les mouvements de terrain en Guyane française :exemple sur la presqu’île de Cayenne ................... 80

Geoffrey Aertgeerts.Le régolithe de la Guyane est principalement constitué d’altérites hétérogènes dont l’épaisseur peut atteindre 80 à100 m. Elles sont affectées par différents types de mouve-ment de terrain qu’il est important de bien caractériser sil’on souhaite avoir une gestion durable de l’aménagementdu territoire. Cet article présente un état des lieux des différents types de mouvement de terrain connus ainsi quedes approches techniques mises en œuvre par le BRGMpour en déterminer l’aléa.

Dynamique des pentes et coulées de matériaux en Guyane française ................................................ 87

Pierre Rostan.Les zones de forts reliefs des formations volcaniques etvolcano-sédimentaires de l’Unité de Paramaca sont le siège de mouvements de terrain de grande ampleur jusqu’iciinsoupçonnés.

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Outil de suivi du littoral et d’appui aux gestionnaires locaux : Observatoire de la dynamique côtière de Guyane ........................... 88

François Longueville et Antoine Gardel.L’observatoire de la dynamique côtière : un outil pérenned’acquisition de données pour améliorer la connaissancescientifique, diffuser l’information au plus grand nombre etappuyer les acteurs locaux dans la gestion du littoral.

La lutte contre l’orpaillage illégal en Guyane.Stratégie et engagement de l’État ......................... 93

Sébastien Linarès et Mathilde André.Avec l’accroissement de la valeur de l’or depuis la fin desannées 1990, la Guyane subit le retour de l’orpaillage illégal. Cet article succinct décrit comment l’État répond auxenjeux de l’orpaillage illégal et dresse le portrait de

l’Observatoire de l’activité minière (OAM), système d’in-formation géographique spécifique à la Guyane, dédié ausuivi de l’activité minière. Il présente enfin les différentsmodes opératoires de l’orpaillage illégal et les pressionsenvironnementales engendrées.

Problématiques environnementales du mercure en Guyane ............................................ 97

Mathieu Rhoné.En Amérique du Sud, les sols du plateau des Guyanes ren-ferme des concentrations naturelles en mercure 10 foissupérieures à celles des pays tempérés. L’utilisation massi-ve de ce métal, en lien avec les activités d’exploitation aurifère, couplée à la remobilisation du mercure natif, parremaniement des sols, dans un contexte de développementanthropique croissant, entraîne d’importantes probléma-tiques environnementales et sanitaires.

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