Embed Size (px)
Citation preview
1: SERVICE GÉOLOGIQOEttj
MATERIAUX DE
GEOLOGIE, TECHNOLOGIE, ËCONflli
Rfitueil de documents
i
SUBSTANCES INDUSTRIELLESET MATERIAUX
P. BOS , J.J. PEEDALI
Collaboration M. MORIO
1975
Annexe n° 13 au rapport "Etude prospective sur les programmes de rechercheet de développement intéressant l'approvisionnement en substances minérales"
75 SGE 001 PR - J.J. PREDALI 3 P. ROUVEÏROL 3 P. WACRENIER
S O M M A I R E
Pages
KAOLINS ET ROCHES KAÛLJMIQUES .• 2
ARGILES POUR REFRACTAIRES, PORCELAINE, FAIENCE, GRES ET POTERIE 10
ARGILES BENTONITIQUES ET SMECTIQUES .*. 18
FELDSPATH '. 23
CYANITE, ANDALOUSITE, SILLIMANITE ". 29
VERMICULITE ET PERLITE 33
TALC kO
ARDOISES * .. . ' UT
MARBRES, PIERRES CALCAIRES MARBRIERES, GRANITS * 50
Tableau des statistiques françaises sur les minéraux, industriels :
consommation, production, importation, exportation, solde, prix en
1963 et 1973
Pour chaque substance, le plan d'étude est généralement le suivant :
1. DEFINITION ET CARACTERISTIQUES
2. PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE MONDIALE
3. PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE NATIONALE
4. LES GISEMENTS . ' .
5. UTILISATIONS ET PRODUITS DE SUBSTITUTION
6. MISE EN VALEUR DES GISEMENTS
7. THEMES DE RECHERCHE
(8. FILIERES DE TRAITEMENT)
* Ces substances n'ont fait l'objet que d'une présentation succincte del'évolution du mavchê français.
- 2 -
KAOLINS ET ROCHES KAOLIMQUES
I - DEFINITION ET CARACTERISTIQUES
On appelle kaoJLLn zt KochoA ka.oJLcrU.qu.2A (argiles ou sables), desroches comprenant une teneur notable en kaolinite et qui sont :
- exploitées en majeure partie par les ressortissants du Syndicatnational des producteurs de kaolin
- traitées de manière à séparer la kaolinite des autres constituantsen vue d'utiliser celle-ci pour des propriétés physico-chimiquesautres que la seule réfractarité : propriétés rhëologiques parexemple pour les suspensions, les barbotines ; le traitement sefait exclusivement par voie humide •
Les termes de "kaolin" et de "kaolinique" ont donc ici une acceptionindustrielle et commerciale et non une acception minëralogique.
Il est difficile d'établir des frontières nettes entre les "kaolins",les "argiles kaoliniques", les "argiles réfractaires" etc. D'un organisme àl'autre, les statistiques de production diffèrent suivant les critères qui sontadoptés. , • .
Ces substances ont en commun d'être constituées en majeure partiedu minéral argileux kaoLâUtz, silicate d'aluminium hydraté de formule struc-turale Al-Si^O (OH) . Sa teneur théorique en alumine (A12O,) est de 39,5%.
II cristallise en lamelles hexagonales dont les caractéristiques de forme etd'empilement des feuillets conditionnent les propriétés physico-chimiques.
Une argile ou une roche présentant une teneur importante en kaolinite.sera appelée kao-t¿n¿t¿que., ce qui. évitera les confusions de langage.
Les roches kaoliniques, dans l'acception des termes définis ci-dessus, peuvent être divisés en :
- kaolins proprement dits, dérivant de roches cristallines,- argiles ou sables kaoliniques riches en kaolinite bien cristal-lisée, d'origine sédimentaire.
- 3 -
Ce sont les kaolins et roches kaoliniques ainsi définis qui sontcomptabilises dans les statistiques du rapport annuel de la Direction desmines. La Statistique de l'Industrie minérale prend une définition pluslarge, mais qui n'englobe cependant pas toutes les argiles kaolinitiques,puisqu'elle classe séparément les argiles pour réfractaires ainsi que lesargiles à faïence, grès cérame et poterie.
2 - PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE MONDIALE
Dans les statistiques du Minerais Yearbook, publié par l'U.S.Bureau of Mines, il semble que les productions indiquées ne concernent queles kaolins et roches kaoliniques définis ci-dessus. Par contre, la Francey figure avec la production indiquée dans la Statistique de l'industrieminérale, ce qui la met au cinquième rang des producteurs mondiaux.
U.S.A.
U.K.
U.R.S.S.
France
R.F.A.
Tchécoslovaquie
Japon
Espagne
Inde
1971
4 431
2 770
1 900
521
417
403
380
323
281
1972
4 823
3 057
1 995
526
417
424
323
353
333
Production des principaux pays du monde(1000 t)
Actuellement,plus de 70% de la production mondiale est destinéeà la fabrication du papier.
- 4 -
3 - PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE NATIONALE - UTILISATIONS
Production. Kaolin. Argile kaolinique. Sable kaolinique •
Importations. Kaolin
Exportations. Kaolin. Argile kaolinique
Consommationapparente. Kaolin. Argile kaolinique. Sable kaolinique
BalanceCommerciale
Tonnage (1000 t)
1960
1365558
249
124
354
39
2555158
334
-85 .
1971
1765441
271
302
4728
75
4312641
498
-127
1972
200. 55
20
275
304,3
101v>8)
101
403
Kó7
M78. .
-202
1973
206,752,314
273.
348,5
92
92
453
kô5
>518
-256 . .
Valeur (millions F)
1960
12
. .16,7
3,1
«3
as
25,6
. -13,6
1971
23,4
78.
11
90,4
-67 ...
1972
28,8
75,2
14,5
89,3
-60,7
1973
-
79
14,9
-
-64,1
La production assurait donc moins de 60% de la consommation apparenteen 1973, alors qu'elle couvrait 75% de celle-ci en 1960. Elle stagne depuis1971.
Il est à noter que la production de 200.000 t de kaolin nécessitel'extraction d'environ 850.000 t de kaolin "en roche" de gîte primaire
Le kaolin est commercialisé sous deux formes :- en morceaux humides issus de filtre-presse- pulvérisé
Kaolins
- 5 -
JO3 t
1000
500
400
300
200
100
Importation
Production
Exportation
69 70 71 72 73 1974
- 6 -
Prix moyen pondère hors taxe
Import.
Export.
kaolinkaolin
kaolinkaolin
brutpulvérisé
brutpulvérisé
1972
226347,
117,250,
2
53
1973
207,5325,8
129,4261,4
On constate entre 1972 et 1973 une diminution de 7 à 10% du prixmoyen pondéré à l'importation et une augmentation de 5 à 10% à l'exportation.
Les importations proviennent du Royaume-Uni pour 80%, des U.S.A. pour13% en 1972, 9% en 1973, de R.F.A., d'Espagne et de Tchécoslovaquie pour lereste.
Les exportations sont dirigées vers la R.F.A. pour presque 60%, versl'Italie pour 15%, vers l'Espagne, les Pays-Bas, la Suisse et l'U.E.B.L. pourle reste. .
4 - LES GISEMENTS
Les gisements de kaolin sont de deux types principaux :- QXXZ& pSumcuAeA résultant d'une altération in situ des feldspathsde roches granitiques, massives ou filoniennes, sur une épaisseurparfois considérable,
- QZtZÁ ¿ZCOndcuAeÁ constitués par désagrégation, transport, altéra-tion profonde du matériau feldspathique originel et néoformationde la kaolinite dans des conditions particulières de sédimentation.
Les gisements du deuxième type ont fréquemment une histoire géolo-gique complexe en plusieurs phases.
Quel que soit le type de gîte, la koLOÍÁJÚtt KUuLtt d'unz hydnoly¿zúz¿d¿pcutk&, celle des plagioclases acides se faisant plus facilement que
celle des feldspaths potassiques.L'hydrolyse est d'autant plus poussée que le contact eau-feldspath
est plus grand. Elle est facilitée par le degré de fracturation des massifsgranitiques ä travers lesquels circulent les fluides hydrothermaux. Elle 1 estaussi par le degré de finesse des grains détritiques transportés par les eauxde surface.
- 7 -
L'hydrolyse est provoquée par l'action d'eaux acides hydrothermalesou<teaux météoriques percolant à travers des matières organiques en décompo-sition et se chargeant en acides humiques dans les marais ou les forêts tro-picales.
La pimpant dz& g¿í>mzntt> ¿Aanç.aii> de, kaolin ¿ont d&& gZteA pumaJUviÂd'atté.ttatLon hyd/iotkomala dz Kochte cAutaZlineJ, :
- granites alcalins à deux micas de Ploemeur (Morbihan) ou desCollettes (Allier)
- diorite quartzique de Plemet (C3tes-du-Nord)- granite monzonitique de Quessoy (Cotes-du-Nord)- granito-gneiss de Douêvas-Larnage (DrSme)
Les gisements d'origine sédimentaire sont plus rares. Ils comprennent- des sables kaoliniques à^fostun (DrSme), Decize (Nièvre) danslesquels le kaolin provient des formations cristallines kaoliniséesdu Massif-Central. La proportion d'argile kaolinique dans cessables ex relativement faible
- quelques argiles kaoliniques résultant de l'altération de schistes,siluriens,à Chateaubriant (Bretagne) ou associés au faciès sidé-rolitique en Charente et Dordogne
5 - UTILISATIONS ET PRODUITS DE SUBSTITUTION
Les detK principaux utilisateurs de ces produits sont :- V ¿nduA&Uz céAam¿quz,- V'<Lndubl>t/U.Z pape£c.ë/ie(pigement de couchage et charge)
En 1971, le papier absorbait 65% du kaolin proprement dit consomméen France et 90% de ce kaolin était importé. Des essais de production de kaolinde couchage ont été faits en Bretagne, mais n'ont jusqu'à présent pas donné derésultats.
Le kaolin est utilisé par ailleurs comme charge dans de nombreusesindustries : caoutchouc, peintures, mastics, enduits, insecticides, produitspharmaceutiques, etc.
Dans l'industrie céramique, aucune substance minérale naturelle nepeut se substituer au kaolin. Les produits céramiques peuvent seulement sevoir remplacer par les produits manufacturés d'autres industries.
En tant que charge minérale, au kaolin peuvent être substituées lescarbonates de calcium ou'le talc, notamment dans l'industrie du papier. Lescaractéristiques requises par cette industrie pour les pigments de couchagesont :
- un indice de blancheur élevé- une abrasivitë très faible ou nulle- une très grande finesse : 85% < 2u- une capacité d'adsorption faible et une aptitude à lamise en suspension d'une quantité importante des matièressèches
6 - MISE EN VALEUR DES GISEMENTS
Exploitation . . . . • •
Elle se fait à ciel ouvert. Les stériles représentant 1 à 4 foisle tonnage de matériaux extraits. Le quartz, le feldspath ou les micas(muscovite, lépidolite) des kaolins, primaires peuvent être récupérés etutilisés en verrerie.
Traitement . , • • •
Le traitement s'effectue en voie humide. Après un délitage suivid'une classification permettant de retirer les minéraux grenus : quartz,micas, feldspaths, la pulpe est cyclonée et/ou centrifugée afin d'obtenirles coupures granulométriques appropriées aux différentes utilisations. Lesproduits finaux, au besoin après un traitement chimique de blanchiment, sontrécupérés par décantation, filtration et séchage.
7 - THEMES DE RECHERCHES
Le déficit en kaolin est très important principalement à cause dumanque de qualité convenable pour les pigments de couchage en papeterie.
Il semble possible de pouvoir modifier cet état de fait en cherchantsuccessivement ou simultanément :
- à connaître l'origine des variations de propriétés des kaolinspar l'étude détaillée de la géologie profonde et de la géologie
• superficielle d'un gisement connu- à caractériser les roches kaoliniques par des méthodes physico-chimiques plus simples que les essais technologiques actuelspour définir leur emploi le plus approprié
- à améliorer les procédés.de traitement : micronisation, classi-fication, purification, pour obtenir des produits répondant auxspécifications des kaolins de couchage
- à chercher des procédés particuliers de broyage, filtration,séchage pour réduire leur coût énergétique
. - enfin;en fonction des recherches du premier alinéa, à prospecterde nouveaux gisements dans certains massifs de granite leucocratealtéré du Limousin et de la Manche.
- 9 -
8 - FILIERE DE TRAITEMENT DES KAOLINS
Cyclonage
0/50 ym
Décantation
quartzmicasfeldspaths
. Verrerie
Centrifugation
ou cyclonage
0/10 ym
Blanchiment
Filtration Filtration
Séchage Séchage
Céramique:10/20 %
Charge . : 80 %
Kaolin de
couchage
- 10 -
ARGILES POUR REFRACTAIRES, PORCELAINEFAIENCE, GRES ET POTERIE
1 - DEFINITION ET CARACTERISTIQUES
Les observations faites au début du chapitre "kaolins" peuvent êtrereprises ici.
Les argiles considérées ici sont toutes constituées pour partie dekaolinite, mais ne sont pas traitées pour séparer ce minéral des autres cons-tituants. La kaolinite intervient avant tout par sa réfractarité.
Leo OAQUZS povJi produits At^AactaiAzs [ou liJie.cXa.ijs) sont p qkaolinitiquzs et peuvent contenir de la silice mais pas d'im-
puretés fondantes (fer, alcalins, alcalino-terreux)• Elles sont classées enargiles alumineuses de 35 à 40% d'alumine et d^hyper-alumineuses au-dessusde 40%. Dans ce cas, les teneurs résultent de la présence de gibbsite, hydro-xyde d'aluminium.
Leo angiXts giesanteA, c1 eAt-â-diAz natun.eXleme.nt {¡usiblzs, tiennentcette pn.opfu.itl de là pHJidominancz de. ViXXite. Sun. ¿a. kaolinitz. Elles sontgénéralement micacées, impures mais ne doivent pas contenir trop de fer et êtreplastiques.
Leo OttgileS pouA. £cu.zncz communes (domestique, d'art ou de fantaisie)¿ont dz composition mixte, {kaolinite., HLLte., paA^oiA montmonllloniXe.), impures,mais doivent être plastiques.
Le¿ angiZe¿ omtfieA que. lu "kaolins et oAQÍle¿ kaotbu.qu.eA" zntfiantdans la habilitation doA {alenceA iineA, \)itAe.ouA, poKo.eXxu.neA sont.mixtes maisle plus souvent à prédominance de kaolinite, parfois siliceuses. Toutes sontplastiques et cuisent blanc.
2 - PLACE DE CES SUBSTANCES"DANS L'ECONOMIE MONDIALE
Ces substances ne font pas l'objet d'une revue de la productionmondiale dans les ouvrages spécialisés.
Les productions des quelques pays suivants permettront de situerla place de la France (en 1000 t). .
- 11 -
Royaume Uni
U.R:s.s.
Pologne
Italie
KaolinFire clay.ball clay
Kaolin
KaolinFire clay .
KaolinCM
CM
1
1971
.755
.195720
.100.
68.325
CO
CM
.1
1972
.010
.246.676.
104
76.397.
1973
73.1.427
315
Les "Ball calys" sont des argiles contenant des minéraux de la familledes kaolinites et une forte proportion de matières organiques leur donnant unegrande plasticité. Elles cuisent blanc.
3 - PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE FRANÇAISE
Cz& OAQAJLZÀ ¿ont cormzhxûjaJtiÀtz ¿ooó j. Les argües chamottées peuvent être broyées après calcination pour
servir de dégraissant dans la confection'des pâtes céramiques.
•
Productionargiles brutesargiles broyéesargiles chamottées
ImportationArgiles brutes, broyéeset chamottées
ExportationsArgiles brutes, broyéeset chamottées.
Consommationapparente . . .
Balancecommerciale
Tonnage (lOOOt)
1960
85654154
1.064
160
284
940
+ 120
1971
1.447255286
1.988
184
517
1.655
+ 333
.1972
1.518156268
1.942
203
496
1.659
+ 293
.1973
-
212
370
-
+ 158
Valeur (million F)
. .1960.
\3
3
î
1
33
.37,5
9,2
22,1
'24,6
+ 12,9
. .1971
94,1
24,1
69,2
49
+45,1
. 1972
105
24,3
69,6
59,7
+45,3
1973
-
28,8
51
-
+32,2
- 12 -
kaoliniques
4
1300
1200
1100
1000 •
900
800
700
BOO
500
400
300
200. ;
103t
100
Production
Exportation
Importation
67 68 69 70 71 72 1973
- 13 -
La balance commerciale est bénéficiaire. Mais les exportationsmarquent une regression importante depuis 1970 : - 32% en volume, au total,entre 1970 et 1973.
Les importations continuent à augmenter légèrement. Elles proviennentpour environ 70% de R.F.A. (Westerwald), pour un peu plus de 10% du RoyaumeUni et pour le reste de l'U.E.B.L., des U.S.A. et des Pays-Bas, ainsi qued'Espagne et d'Italie depuis 1973.
Les exportations vont pour 55% vers l'Italie, pour 20% vers la R.F.A.,le reste étant expédié à l'U.E.B.L., à l'Espagne et aux Pays-Bas.
Les prix intérieurs de ces argiles-, en 1972, étaient compris entre43 F et 64 F la tonne suivant les qualités, les argiles réfractaires alumi-neuses étant les moins chères et les argiles à faïence cuisant blanc les pluschères. .
A l'importation,les argiles crues et chamottées valaient en moyenne131,20 F la tonne et à l'exportation 134 F rendues frontière.
4 - GISEMENTS
Argiles kaoliniques ' • • . -
A la différence des kaolins touXOÁ Z.2A OAQAJLoA itadLLzU ¿CÁ. ont une.OJvLg¿n& ¿ídúneyitoÁAí, leurs gisements sont constitués par l'accumulation deminéraux argileux néoformés ou transportés sur des distances souvent longueset ayant généralement subi des'transformations minéralogiques avant ou pendantleur dépôt, plus rarement après. :
Les argiles kaolinitiques, ainsi d'ailleurs que les minéraux cons-tituant les bauxites, résultent toujours de l'altération très poussée deformations continentales à relief faible, subissant un lessivage acide dansdes conditions climatiques inter-tropicales humides, c'est-à-dire une altéra-tion latéritique au sens large. Cette kaolinite se dépose en milieu conti-nental ou marin. Elle ne subit ensuite que rarement une évolution au cours dela lapidification des sédiments. .
Pratiquement, la totalité des gisements mondiaux d'argile réfractairepeut être rattachée au faa.cJ.QA ¿,JLdJi>ioZJÜÜLc{}\.2. au sens large résultant d'une la-téritisation, puis d'un lessivage et d'un dépôt fluvio-lacustre des différentsmatériaux transportés.
Des conditions locales particulières ont ensuite été nécessaires pourconstituer"des accumulations d'argiles ou de sables présentant la teneur enkaolinite et le volume suffisants pour en faire des gisements exploitables.Ceux-ci revêtent la forme de lentilles dans des ensembles argilo-sableux, ou deremplissage de poches karstiques.
Ce 1<XCÁA¿> 6¿díioL¿¿Lqu<L a phÀA naü>¿ance. â ta. pó.hJLphzhÁ,<L deó iu.eux6ocZ&6 cAÁJ,tdtU.n¿ (Liod&& ut pino.pla.nti,, & d¿veA¿e¿ zpoqute : Eocëne, Oë-tacé,Zan.bonliiA.iL. ' .
- 14 -
En France., ce faciès est particulièrement développé à l'Eoeène oùil a donné son nom à un ensemble de formations en Aquitaine et dans lesCharentes fournissant 24% de la production française. Il se retrouve dans leBerry, le Sancerrois, l'Allier, le Puy-de-Dôme. Il se prolonge dans le Bassinde Paris avec les dépôts de la Puisaye, de Breuillet (au Sud de Paris) et lesargiles du Bassin de Provins qui produit à lui seul 50% des argiles réfrac-taires en France,
Le faciès sidërolitique est également présent dans les formationsde l'époque Crétacé (wealdien) dans le Boulonnais, le Pays de Bray où il estexploité.et dans le centre du Bassin de Paris.
Argiles mixtes .
Les argiles plastiques impures, les argiles à grès sont généralementà dominante d'illite, de chlorite ou de minéraux interstratifiés. Ils ont aussiune origine détritique mais n'ont pas subi le même type ni la même durée d'al-tération. Ils résultent d'une sédimentation rapide après le démantèlement desformations d'où ils sont issus. Ils proviennent de régions à relief jeune ourajeuni et exemptas d'altération latéritique-.
Ces argiles peuvent aussi avoir subi une évolution postérieure audépôt dans les milieux de sédimentation marine où se reconstituent illite etchlorite, à partir de montmorillonite, d'argile interstratifiés ou même dekaolinite. .
Les argiles illitiques par exemple sont dominantes danA ¿<Ld ^o^uncutLonihoiù£teA2A ayant pris naissance avant 1'emersion des socles cristallins et leuraltération latéritique (l1illite a été définie dans le houiller de 1-'Illinois).Elle domine aussi dans tous £ei YvLv&aux de. ¿chU>t2A> ang¿¿eux ou d'ahQWUtOA dgAandeA ÁÍJUZA aA.Q*JLo-Q)ié¿Q.uJ>zi>, aÁ.n¿>JL quz davü, ZZA> ¿e.i¿e¿ asig¿to caZcaltte.Ces faciès sont de loin les plus répandus dans les formations sédimentaires.
5 - UTILISATIONS ET PRODUITS DE SUBSTITUTION
L'utilisation .prépondérante de ces argiles est la c&iamLquz 85%.Elles entrent par'ailleurs comme charge dans divers produits : engrais,caoutchouc, p^esticides, insecticides, etc.
Les produits de substitution possibles sont les mêmes que pour leskaolins.
6 - MISE EN VALEUR DES GISEMENTS
Exploitation
Elle se fait à ciel ouvert ou en galeries.Les stériles représentent 1 à 4 fois le tonnage de matériaux extraits.
Constitués de sables, d'argiles sableuses ou graveleuses, ils sont rarementutilisés et seulement pour des remblais.
- 15 -
Traitement •
II se fait en voie sëche- pour la céramique, leur simple extACLCtion auec tivL tn
peut suffire ou être complété par :
. une (LOJLCJJMJULOYI à haute température suivie ou non de broyageet de classification : chmottz,'
. un ¿Hchagz suivi d'un broyage et d'une classification :OJIQÀZZ btioylz.-6lc.ho.iL ;
- pour les industries utilisatrices de charges mcnérales, après ¿tchage.et broyage., l'argile kaolinique est ¿ë-êeciëe afin d'obtenir lesproduits de finesse et de pureté désirées.
Leur traitement par voie humide est également envisageable mais ne s'estpas encore développé en France alors qu'il est utilisé en Angleterre et auxEtats-Unis.
Coût de fonctionnement
Selon le type de produit marchand, la décomposition du prix de revientpar poste est variable ; mais par ordre décroissant d'importance ce sont lesopérations de calcination, de séchage et de broyage qui interviennent de façonprépondérante.
En ce qui concerne les consommations énergétiques, la calcinationabsorbe 400 kwh/t (énergie thermique et mécanique)^ le séchage 175 kwh/tbroyage 50 kwh/t et l'émottage 1 kwh/t.
le
^^-«^EToduit
^ v. ̂ " \ f i n a ltechnique ̂ ^^^^
Exploitation(extraction/trans-port usine)
Emottage
Séchage
Calcination
Broyage
Classification
Ensachage(manutention/char-gement)
Utilisation
Argilebroyéeséchée
28,5 %
4,5 %
20 %
-
35 %
-
12 %
100 %
Chamottebroyéecalibrée
19 %
3 %
-
44 %
20,5 %
7,5 %
6 %
100 %
céramique
Chargeminérale0 < 25 ym
22,5 %
3,5 %
16 %
-
28 %
14 %
18 %
100 %
charge
- 16 -
FILIERE DE TRAITEMENT
Brut Emottage
0)
uo
ff
30)
üHU• O<U
• H
Calcination .
Séchage
Broyage
8
"ft
Selection
Broyage
Classification
aso<û
+)
O
U
Céramique Charges Céramique
- 17 -
7 - THEMES DE RECHERCHES . ' ' •
Recherche de gisements
Avec la perspective, à court ou à moyen terme, de pouvoir extraire1 économiquement l'aluminium d'argiles riches en A1„O_ et non plus seulement debauxite, apparaît le risque d'une concurrence entre les exploitaions de cesargiles à des fins diverses. Dès maintenant, les producteurs d'argile réfrac-taire s'en préoccupent. Ils voudraient obtenir que des travaux de prospectionsoient entrepris pour mieux connaître les ressources et les réserves et éviterque les argiles riches ne soient accaparées pour la production d'aluminium.
Les guides de la prospection sont donnés par la connaissance des con-ditions de genèse des gisements. Ceux-ci sont associés au faciès sidérolitiquede 1'Eocene et du Crétacé. C'est donc dans les formations où ce faciès est connuqu'il faut orienter les recherches au Nord du Bassin Aquitain, en Charente, enVendée, dans le Bassin de Paris (Provins, Soissonnais), dans le Berry, leSancerrois, l'Allier, le Puy-de-Dôme (bassins d'effondrement de Salins et duVelay).
Des remplissages de poches karstiques ont été exploités jadis dans lavallée du Rhône, le Jura.
Le faciès sidérolitique a enfin été traversé par sondage sur une épais-seur de 30 m dans le Sundgau au Sud de l'Alsace.
Valorisation
Dans le domaine des minéraux industriels en général, et dans celui desargiles en particulier, les nomenclatures sont très .variables selon l'utilisateur.Il faudrait pouvoir les normaliser,pour mieux suivre les évolutions de la consom-mation et de la production par l'établissement de statistiques plus précises quiintègrent tous les produits analysés dans ce chapitre.
Pour pouvoir substituer des argiles françaises à celles qui sont im-portées d'Allemagne, il faudrait étudier les caractéristiques physico-chimiques deces dernières, ce qui guiderait la recherche de nouveaux gisements.
Il serait nécessaire également :- d'étudier des procédés de micronisation, de classification et depurification par voie sèche ou par voie humide permettant de valo-riser des argiles non utilisables actuellement
• - de rechercher des procédés particuliers de broyage, filtration,séchage et calcination afin d'en réduire le coût énergétique.
- 18 -
ARGILES BENTONITIQUES ET SMECTIQUES
1. DEFINITION.et CARACTERISTIQUES.
Les bentonites vraies, non connues en France, sont des argiles dontle constituant principal est la montmorillonite (au moins 80 % pour êtrede bonne qualité).
La motmorillonite représente en fait un groupe de minéraux voisinsdes micas, mais dont les liaisons entre feuillets ne sont pas assurées pardes ions K+ . L'eau ou d'autres molécules peuvent ainsi se glisser entreles feuillets et provoquer le gonflement des minéraux. Des cations échan-geables peuvent aussi se fixer de façon plus ou moins solide suivant lenombre de charges négatives de chaque unité du feuillet. Dans la nature,les cations échangeables sont Ca++ ou Na+ . Les montmorillonites sodiquesgonflent plus et ont des propriétés colloïdales plus dévoloppées permettantleur mise en suspension. Les montmorillonites calciques ont une capacitéd'échange d'ions plus grande et donc un pouvoir décolorant ou catalysantplus intense.
Les argiles dites bentoniques par suite de propriétés colloïdales,. analogues à celles des bentonites peuvent être composées de minéraux
autres que la montmorillonite. Elles n'ont'.cependant" souvent pas lesmêmes caractéristiques utiles que les bentonites vraies. Par contre ellespeuvent les acquérir par des traitements chimiques dits d'activation.
Les argiles smectiques sont caractérisées par leurs propriétésabsorbantes et utilisées pour la décoloration, la purification etc. Cespropriétés peuvent également être acquises par activation.
En dehors de la montmorillonite, les constituants principaux de cesdiverses argiles sont la sépiolite, l'attapulgite, parfois l'halloysite.
2. PLACE DE CES SUBSTANCES DANS LE MONDE ET UTILISATION
U.S.A.
Italie
Grèce
Roumanie
Hongrie
Mexique ' .
Total mondial
1971
2.1*18
296
222
120
71
57
3.53O
1972
2.509
273
230
120
70
38
3.577
BENTONITE (l 000 t)
- 19 -
U.S.A.
Italie
Algérie
Mexique
Total mondial(sauf payscommunistes)
1971
919.
7560
20
I.IO6
1972
. 896
7560
20
1.093
ARGILES SMECTIQUES(1 000 t)
La prédominance des U.S.A. pour ces substance est très grande :70 % de la production mondiale de bentonite, 80 % de la production despays non communistes d'argiles smectiques.
Ils exportent respectivement 20 % et k % de ces productions.
Les utilisations de ces argiles, dans l'ordre d'importance, auxU.S.A. sont Jes suivantes : ' •
- la fonderie et la métallurgie : liant pour les sablesde moulage et pour la pelletisation des minerais. Labentonite naturelle ou activée, grâce à son pouvoirgonflant, accessoirement les attapulgites grâce àleur finesse, assurent une^bonne cohésion pour une
' teneur plus faible que les autres argiles ;
. - les boues, de forage : à base de montmorillonitenaturelle ou activée, sodique plutôt que calcàque, lepouvoir gonflant des première étant meilleur. Lesbentonites fouri issent des suspensions stables, de hauteviscosité et .'.-. thixotropiques, à des concentrationsrelativement faibles ;
- la décoloration des huiles, l'épuration de diversliquides utilisent aussi bien les bentonites que lesargiles smectiques dont le pouvoir absorbant naturelou acquis par activation est lié à la structure molé-culaire et à la grande finesse des particules ;
- l'industrie chimique utilise des bentonites commecatalyseurs dans certaines réactions ou traitement(cracking et rectification des huiles de pétrole,deshydratation de certaines huiles, fabrication depolystyrène, de terpènes, synthèses organiquesdiverses) ;
• * • / . . .
- 20 -
- diverses industries enfin font appel aux argilesnobles en général comme charges aux propriétésdiverses, pour les insecticides et pesticides particulièrement.
3. PLACE DE CES SUBSTANCES DANS L'ECONOMIE FRANÇAISE.
Extraction
Productioncommercialisée
Importation
Exportation
Consommationapparente
Balaneecommerciale
Tonnage (1 000 t)
1960
34,6
80
4
110,6
- 76
1971
9,2
18
93,9
2,9
• 109
- 91
1972
1
1
102,8
2,4
-
-100
1973
?
1
77,3
5,6
-
- 72
Valeur (millions F)
1960
5,3
5,2
1
9,5
- 4,2
1971
?
3,3
16,3
1,3
8,3
-15
1972
?
?
17,7
0,9
-
-16,8
1973
7
7
15,6
1,1
-
-14,5
La différence entre production commercialisée et extractionprovient du fait que les bentonites naturelles d'importation sont plusou moins améliorées par traitement Cà l'exclusion du traitementd'activation).
La France ne couvre pas 10 % de ses besoins.
Les importations ont diminué de façon sensible en 1973 par rapportà 1972. Le déficit de la balance commerciale s'est ainsi réduit légère-ment. Elles proviennent principalement d'Italie C33 % en 1972], de Grèce(32 % en 1972], de R.F.A. (15 % en 1972], d'Espagne, des U.S.A. etdes Pays Bas pour le reste.
- Sur les 109 000 t qui ont été consommées en 1971, 10 000 tseulement l'ont été sans activation; elles se décomposent en :
. 9 300 t de bentonite naturelle dont 85 % utilisées en fonderie(régénération des sables de moulage] et 15 % en étanchéitéet divers;
. 740 t d'argile smectique pour décoloration des corps gras; •
. les 99 000 t d'argiles activées comprennent 90 % de bentoniteutilisée en fonderie (71 % ) , en travaux publics (21 %) enbons de forage et divers et 10 % d'argiles smectiques.
c t • / • • •
- 21 -
4. GISEMENTS.
La bentoriite montmorillonitique typique résulte de l'altération deroches volcaniques (laves, brèches, tufs, cendres) généralement acides :'
- soit par voie hydrothermale (cas des bentonites de LallaMahrnia (Algérie) ; • •
- soit dans un milieu de sédimentation aqueux (lac ou mer),•cas des bentonites de Camp Berteaux au Maroc, où dansdes séries lacustres on voit le passage entre cineriteset bentonites. . .... •• •
Elle peut de plus être néoformée dans les mêmes milieux de sédimen-tation que la sépiolite et l'attapulgite et associée à ces minéraux.
Les principaux gisements des U.S.A. sont d'origine sédimentaire :
- montmorillonite sodique crétacée (Wyoming et South Dakota) ,
- montmorillonite calcique, crétacée au Mississipi, tertiaire(Eocène, Oligocène) au Texas et en Arizona, pliocène enCalifornie.
Les argiles magnésiennes, sépiolite et attapulgite prennent naissancedans un milieu de sédimentation chimique très riche en silice, en chaux,en magnésie et éventuellement en phosphates, très appauvrie^ en alumine eten fer. Un tel milieu résulte d'un lessivage différentiel de zones péné-planées recouvertes de puissantes altérations kaoliniques. Ce sont cesmêmes formations d'altération qui sont ensuite remaniées, lors d'un relè-vement du niveau de base d'érosion provoquant le démantèlement des zoneslatéritisées et donnant naissance au faciès sidérolitique.
C'est pourquoi on trouve fréquemment les dépôts sidérolitiquesrecouvrant des formations lacustres à sépiolite, attapulgite dans leTertiaire de l'Aquitaine, du Berry, du Bassin de Paris.
En France, des argiles d'origine lacustre sont exploitées :
- à Mormoiron (Yaucluse) .: argile à attapulgite etmontmorillonite du Ludien ;
- à Salinelles et Sommieres (Gard) : argile à sépiolitedu Stampien ;
- en Dordogne : argiles bentonitiques à halloysite.
Au Maroc et dans les bassins tertiaires d'Afrique occidentale, lasépiolite et l'attapulgite sont très souvent associées aux séries phos-phatées et situées soit au toit soit au mur des couches de phosphate.
Aux U.S.A., l'attapulgite est exploitée dans des formations duMiocène en Géorgie et en Floride.
5. PRINCIPAUX THEMES DE RECHERCHE.
Recherches de gisements.
La production française de ces substances est très faible et aucungisement important n'a été mis au jour actuellement.
- 22 -
La connaissance actuelle des conditions de genèse de ces argilespourrait permettre d'orienter des recherches utilisant des guidespaléogéographiques tels que :
- prospection des bassins de sédimentation lacustre,éventuellement marine, proches de zones de volcanismeacide ;
- localisation des dépôts lacustres tertiaires antérieursau faciès sidérolitique où ont pu être réunies lesconditions d'une sédimentation chimique "basique ;
- recherche et étude dans la craie de niveaux argileuxisolés ou associés à des niveaux phosphatés.
En effet, la fraction argileuse des craies, bien que faible estcomposée presque uniquement de montmorillonite. La craie, sédiment calcairebiochimique avec de nombreux niveaux de silex, des passées phosphatées,paraît selon G. MILLOT avoir été un milieu de sédimentation chimiquebasique propre à donner naissance à la montmorillonite, 1'attapulgite, lasépiolite. L'existence de concentration de valeur économique n'est pasimpossible. Des guides plus précis de recherche seraient à fixer.
Caractërisation des bentonites.
Actuellement, on ne sait pas si une bentonite est utilisable commedeshydratant sous forme calcique, en forage ou en fonderie sous formesodique, comme décolorant sous forme HT*", tant que les tests de cesapplications n'ont pas été faits. Il serait donc important de relier lespropriétés des bentonites à leurs caractéristiques minéralogiques.
- 23 -
FELDSPATH
1. DEFINITION et CARACTERISTIQUES.
Les feldspaths au sens large constituent un vaste groupe de silico-aluminates cristallins. Les feldspaths proprement dits comportent troispoles : potassique, sodique et calcique, correspondant à des espèces minéralesbien définies entre lesquelles existent des séries continues ou'discontinuesde minéraux. Dans la nature on rencontre assez rarement.les espèces corres-pondant aux pôles de ces séries, mais des minéraux de composition chimiqueintermédi air e.
Dans la série calcosodique dite des plagioclases, la compositions'exprime par la teneur en l'un des constituants extrêmes : l'albite (sodique]ou l'anorthite (calcique).
Les feldspaths potassiques sont le microcline et l'orthose.
Une série proche des feldspaths,mais plus pauvre en silicium ettoujours très alcaline,est constituée par les feldspathoïdes dont les plusimportants sont la néphéline (sodique) et la leucite (potassique).
Les feldspaths sont les constituants majeurs de toutes les rochescristallines quelles soient eruptives, volcaniques ou métamorphiques (c'est-à-dire résultant d'une recristallisation de roches préexistantes). Ilspeuvent aussi être présents dans certaines roches sédimentaires détritiquesprovenant du démantèlement de roches feldspathiques.
Le feldspath est naturellement concentré dans certains types de rocheseruptives qui en sont la seule source jusqu'à présent : pegmatite, aplite,granite alcalin leucocrate (c'est-à-dire dépourvu de minéraux ferro-magnésiens)du type alaskite, syénite néphélinique composée presque totalement defeldspaths potassique et sodique et de néphéline, accompagnés de quelquesminéraux micacés et ferrugineux.
•
Aux U.S.A., aplite et syénite néphélinique sont considérés comme desproduits de substitution qui ne sont pas exploités habituellement.
Ce sont principalement les feldspaths potassiques qui sont recherchéspour l'industrie. Mais les sodiques peuvent aussi être utilisés indifférem-ment dans bien des cas.
- 24 -
2. PLACE DE LA SUBSTANCE DANS'LE MONDE ET UTILISATIONS.
La production mondiale de feldspath proprement dit c'est-à-direcompte non tenu de l'aplite et de la syenite ss répartit comme suit :
Paysproducteurs
U.S.A.
R.F.A.
U.S.S.R.
Italie •
Norvège
France
Total mondial
Milliers de tonnes
1968
678
284
239
157
91
193
2 162
1971
674
354
250
192
150
192
2 493
1972
664
305
260
175
150
132
2 389
A ce tableau sont à ajouter les productions de syénite néphé-linique : 500 000 t pour le Canada, 160 000 t pour la Norvège et cellesd'aplite : 454 000 t pour le Japon à ajouter à 57 000 t de feldspath.
Les statistiques de consommation aux U.S.A. font état de troisformes de produits commercialisés : feldspath en morceaux triés à lamain, concentrés de flottation, mélange de silicates feldspathiques(provenant d'aplite).
Les feldspaths et- substances similaires sont utilisés pour 55 % enverrerie et 30 % en céramique. Pour le reste ils entrent dans lacomposition d'émaux, de charges pour le caoutchouc, d'abrasifs, etc.
Dans l'industrie du verre, l'alumine du feldspath augmentel'ouvrabilité du verre fondu et lui donne une meilleure résistance à l'al-tération et à la dévitrification.
Dans l'industrie céramique, les feldspaths jouent le rôlede fondant. Les substances susceptibles de se substituer au feldspath enverrerie et céramique,mises à part la syénite néphélinique et l'aplite,comprennent le talc, la pyrophyllite, les scories de four électriqueet un feldspath lithique, mélange naturel de spodumène et de feldspath.
Le feldspath peut constituer un sous-produit de certainesexploitations de minéraux des pegmatites, de sable ou de graniteconcassé. . .
Inversement, quartz et mica peuvent être de sous-produitsde l'exploitation des feldspaths.
• • • / • t •
- 25 -
3. PLACE DE LA SUBSTANCE EN FRANCE.
La production nationale de feldspath (300 000 tonnes en 1973) est danssa majeure partie du feldspath sodique. Actuellement le feldspath potassiquen'a qu'un marché très réduit (6 000 t/an) à cause de son prix plus élevé quele sodique. En 1973, la balance commerciale du feldspath était positive de
• 2 800 000 francs.
. Les produits importés (75 % ¿Le Norvège, pour le reste de R.F.A. , duPortugal ou du Canada) sont des feldspaths très purs (exempts de fer ettitane) destinés à la fabrication du verre blanc.
Les exportations étaient dirigées pour un peu moins de la moitié surl'U.E.B.L., pour 15 % sur la R.F.A. , pour 19 % sur l'Espagne en 1973.
Production
Importation
Exportation
Consommationapparente
Balancecommsrciale
Tonnage (milliers de tonnes)
I960
75
6
10
71
+ 4
I97O
236
31,3
.34,3
233
+ 3
I97I
222
31
35,8
217,2
+ 4,8
1972
293
31,8
37,6
287,2
+ 5,8
1973
300
30
43,8
286,2
+13,8
Valeur (millions de F)
I960
8
0,7
1
7,7
+ 0,3
1970
16 ,4
U.3
4,8
15,9'
+ 0,5
1971
16,3
4,3
5,2
15,4
+ 0,9
1972
?
U,5
6
?
+ 1,5
1973
?
4,4
7,2
?
+2,8
Les utilisations du feldspath en France sont les mêmes que dans lesautres pays industriels : industrie du verre (verre à vitre, flaconnage) ,céramique fine, céramique industrielle (produits réfractaires, porcelaineélectro-technique etc . . . ) , émaillage.
En 1971, sur le marché intérieur, les feldspaths valaient au départ dela carrière, de 65 à 100 F/t pour le feldspath en roche, de 70 à 170 F/tpour le feldspath broyé (les prix les plus élevés correspondant au feldspathspotassiques). A l'importation le prix moyen était de 179 F/t et à l'exportationde 146 F/t. . . .
4. GISEMENTS.
Ils sont de deux types : .
- primaires, constitués par des roches eruptives acides ;
- secondaires, formés par des dépôts de matériauxdétritiques provenant de la décomposition de rochesfeldspathiques diverses.
- 26 -
Le feldspath est le constituant dominant et parfois uniquede^roch.es de différenciation précoce ou tardive des magmas granitiques,les pegmatites,souvent composées de cristaux géants (décimétriques). Ellesforment des filons, des amas ou de petits massifs,à la périphérie des massifsgranitiques, en position interne ou externe par rapport à eux.
Les pegmatites sont de deux types :
- des pegmatites simples composées presque uniquement de micro-cline et dé Quartz et constituant des filons trèssouvent' associés à des aplites ;
- des pegmatites complexes contenant, en plus du micro-cline et du quartz, de l'albite et de nombreux autresminéraux : micas (biotite, muscovite, lépidolite),spodumène, tourmaline et autres espèces pneumatoly-tiques. Ces pegmatites peuvent constituer des amasatteignant plusieurs kilomètres de long et plusieurscentaines de mètres de large. Elles sont zonées, avecune différenciation dans la texture et la compositionmineralogique du coeur vers la périphérie.
Ces pegmatites ont pendant longtemps été la source principale defeldspath, car les minéraux de grande taille permettent un tri à la main.L'exploitation du feldspath y est souv.ent associée à celles de minéraux parti-culiers : beryl, lépidolite, etc. . .
Les feldspaths peuvent ensuite être extraits de diverses roches eruptiveslorsque les minéraux ferro-magnésiens en sont absents :
'. leucogranite alcalin, ou alaskite des américains,généralement potassique, composé de quartz, micro-cline, albite ;
• aplite » leucogranite à grain très fin, composé dequartz, microcline, oligoclase, à tendance calco-alcaline ; • :
. syénite néphélinique, roche très pauvre en quartz,à microcline perthitique et néphéline, généralementsodique. . • •
L'aplite présente les mêmes modes de gisement que les pegmatites,formant souvent des filons recoupant les autres formations.
Leucograniteset syenitesconstituent des stocks ou petits massifsintrusifs. Les premiers sont associés aux grands massifs granitiques communs.Les secondes sont plus rares. Elles sont liées à des complexes intrusifsalcalins, comportant de nombreux .types' 'de roches passant les uns aux autresde façon progressive ou brusque. Ces complexes se sont mis en place à desépoques les plus diverses, dans les zones en extension des bordures decontinent ceinturant les océans en cours de formation. Sur le pourtour del'Atlantique, on rencontre.ainsi des syenites d'âge triasique à crétacé, enEcosse, au Portugal, aux Iles de Los, en Angola, dans le Sud-Ouest Africain,au Brésil, au Canada.
- 27 -
Pour que les syenites soient exploitables, il faut qu'elles soientclaires, c'est-à-dire dépourvues à la fois de minéraux ferro-magnésiens et defeldspaths sombres colorés par du fer ferrique mis en solution solide dans leréseau cristallin à des températures de cristallisation élevées.
Les gîtes secondaires sont constitués par des sables alluviaux ou deplage^contenant une fraction suffisante de feldspath pour être exploités. Ilsrésultent du remaniement de roches feldspathiques démantelées par l'érosionou l'altération (granite arènisê, arkose) et ont été déposés après un faibletransport. Ces sables peuvent comporter une fraction kaolinique plus ou moinsimportante. De tels gisements sont exploités aux U.S.A., en Californie.
Les gisements français de feldspath sont constitués par des pegmatitessimples pour la plupart.
Les principaux sont situés dans les Pyrénées orientales et l'Aude (70 %) ,dans le Massif Central : Lozère, Creuse (20 %)..
Dans la Drome, les sables kaoliniques de Douévas-Larnage sontriches en feldspaths qui en sont extraits.
PRINCIPAUX THEMES DE RECHERCHE.
Feldspath sodique.
Un problème de réserve se pose pour les feldspaths sodiques de bonnequalité dont 50 000 t/an sont consommées en France.
Deux voies de recherche sont possibles :
- prospection de bons gisements ;
- étude de méthodes peu chères de traitement.
Un feldspath sodique est de bonne qualité s'il :
- cuit blanc à 1 200° C ;
- a une viscosité faible.
Il faut donc enlever les impuretés colorées (fer et titane) et le quartz.Il semble que la séparation électrostatique soit utilisable pour traitercertains feldspaths des Pyrénées, mais il faudrait passer à l'échelle pilotepour évaluer les coûts.
- 28 -
Feldspath potassique.
Les feldspaths potassiques sont interessant pour la fabricationd'isolants mais leur production est trop irrégulière en qualité à causesdes méthodes artisanales employées à ce jour.
Recherche de gisements.
La possibilité de valoriser des granites arenisés riches en feldspath(AN NIVIT) doit inciter à rechercher de nouveaux gisements de granites dontla texture, la composition minéralogique, le degré d'altération permettrontla mise en valeur. •
Par ailleurs, une étude de la zonalitê des pegmatites des Pyrénées d'aprèsleur minéraux constitutifs pourrait renseigner sur les variations de textureet de composition chimique des feldspaths qu'elles contiennent et guider larecherche de gisements de feldspaths ayant des caractéristiques connues.
Enfin l'étude des gisements connus de syénite néphélinique de Fitou etPouzac dans les Pyrénées serait également à effectuer.
- 29 -
CYANITE - ANDALOUSITE - SILLIMANITE
1. CARACTERISTIQUES GENERALES de ces MINERAUX. ' . .
Cyanite ou disthène, sillimanite et andalousite sont des silicatesd'alumine naturels appartenant à une même famille cristalline et de compo-sition SiÓ2 AI2O3.
Ce sont des minéraux de métamorphisme, c'est-à-dire résultant de larecristallisation de formations sédimentaires argilo-siliceuses, sous l'ef-fet de la pression de la température ou de fluides hydrothermaux.
Par cuisson, ces minéraux se transforment en mullite (2 SiO?, 3 AI2O3),dernier stade de leur évolution, à des températures de 1 410°, 1 500° et1 625° C respectivement pour la cyanite, l'andalousite et la sillimanite. Laformation de mullite est la propriété qui détermine la réfractarité du mi-néral.
La teneur en alumine de ces minéraux varie de 60,2 à 62,7 % suivantleur pureté.
2. PRODUCTION - CONSOMMATION - BALANCE COMMERCIALE.
La production nationale est très faible (de l'ordre de.10 000 t/an)et principalement sous forme de cyanite. Il n'y a aucun gisement de silli-manite en France. En 1971, les importations étaient de 6 400 tonnes pour800 tonnes ä l'exportation, ce qui donnait un solde négatif de la balancecommerciale de ces trois produits de 4 000 000 F.
Un gisement de cyanite a été découvert dans le massif des Maures,mais il n'est pas exploité à cause de sa mauvaise qualité.
En 1971, la mise en valeur d'un gisement d'andalousite a débuté àGlomel (Côtes du Nord). 8 000 t à 59 % cî'alumine en ont été extraites etexportées à 80 % vers la Grande Bretagne.
L'intérêt de la sillimanite réside dans le fait que c'est un matériauqui, peu sensible aux chocs thermiques, peut être utilisé sans cuisson.
La cyanite sert de réfractaire une fois transformée en mullite parchauffage et fusion en four électrique.
Devant les difficultés des importations (principalement en provenanced'Inde), les industriels développent l'utilisation de mullite synthétiquefabriquée à partir de silice et d'alumine. Les utilisateurs français s'ap-provisionnent actuellement en Angleterre ou en Allemagne, la société fran-çaise SEPR ne commercialisant pas sa production.
Le prix de la qualité courante de mullite synthétique est de 1 500 F/t(2 500 à 3 000 F/t pour les très bonnes qualités). Les besoins seraient de30 000 t/an en Europe et 3 000 t/an.en France, mais la qualité des réfrac-taires augmentant, il est possible que la demande s'accroisse.
- 30 -
3. PRODUITS de SUBSTITUTION.
Dans l'utilisation comme réfractaire, les produits de substitutionsont : les argiles, la bsuxite calcinée, l'alumine, le zircon, la magnésie,le carbure de silicium ; comme non réfractaire : le talc, la wollastonite,la pyrophyllite.
Il est bien entendu que chacun de ces produits ne peut venir ensubstitution que dans des cas bien précis, à condition de modifier les modesd'emploi ou d'accepter une moindre qualité.
4. GISEMENTS.
- AndaTous i te, cyanite, siTlimanite, sont des minéraux de métamorphisme pre-nant naissance dans des roches dont le degré de recristallisation va croissantde l'andalousite vers la sillimanite.
Si les formations sédimentaires originelles sont argilo-siliceuses,la gangue de ces minéraux sera constituée de schistes pour l'andalousite, demicaschistes et de gneiss pour, la cyanite et la sillimanite. Si les formations
. originelles sont principalement quartzeuses, les roches métamorphiques résul-tantes sont des quartzites à minéraux. Lorsque ceux-ci renferment des silicatesd'alumine, les teneurs sont souvent plus élevées que dans les roches micacées.C'est le type de gisement le plus répandu aux U.S.A., en Inde, Afrique du Sud, 'U.R.S.S. (Kazakhstan).
Ces silicates, sillimanite principalement,peuvent aussi être asso-ciés à des filons de quartz ou de pegmatite liés à la phase hydrothermalefinale de la mise en place des grands massifs migmatitiques dans des sériesschisteuses pélitiques riches en alumine. Ce matériel granitique contient
• une abondante proportion d'eau de constitution (6 % en volume), très active.Cette eau migre à travers les roches encaissantes et entraîne tous les cons-tituants les plus mobiles sur son passage : K, Na, Ca concentrant ainsi indi-
• rectement l'alumine et provoquant la formation des silicates d'alumine. Ils'agit ici d'un phénomène de métasomaÈisme de départ et non plus d'un métamor-phisme régional.
Résistant très bien à l'altération, ces minéraux peuvent être concen-trés sous forme de boulders ou de fragments dans des formations résiduellesà proximité du gisement primaire ou être remaniés dans des alluvions fluvialesou des sables de plage.. Ces dépôts constituent alors des gisements faciles àexploiter (Floride, Australie, Inde, Afrique du Sud) où, aux silicates d'alu-mine sont associés divers minéraux : zircon, monazite, ilménite, rutile.
5. PRINCIPAUX THEMES DE RECHERCHE.
Aujourd'hui, l'accent est mis sur la qualité des produits afin d'ob-tenir une durée de vie plus longue des réfractaires. Les recherches tendrontdonc à obtenir des produits de haute pureté, les principales impuretés étant
. le fer et le titane (séparation par cyclonage en liquide dense, séparationmagnétique,'amélioration des rendements de flottation).
- 31 -
II serait intéressant également de rechercher des voies technolo-giques nouvelles pour la mullite synthétique, afin de provoquer une ouver-ture du marché et ainsi faire baisser les prix.
La prospection pour la découverte de nouveaux gisements de cyanite,sillimanite ou andalousite est à poursuivre car ces matériaux sont d'un réelintérêt. >
En France, des gisements en roche (schiste ou quartzite) liés aumétamorphisme régional n'ont peut-être pas grande chance d'être mis en évi-dence. Cependant, il faut remarquer que les formations métamorphiques duMassif Central affleurent très mal et sont de ce fait assez mal connues.
Par contre les gîtes d'origine métasomatique liés au métamorphismede contact ont peut-être plus d'avenir. La sillimanite liée à la migmatisationexiste dans différents massifs des Pyrénées où elle peut constituer des pla-cages de quelques millimètres à quelques centimètres sur des filons quartzo-pegmaciques centimétriques à décimétriques. Ces filons peuvent être très danses.
Des indices de ce type sont connus dans les Pyrénées :- massif des Albères, au Sud d'Argelës-sur-Mer (Pyrénées Orientales),-massif des Trois Seigneurs, près de Castillon (Ariège),- massif de Barousse (Hautes-Pyrénées).
Dans le Massif-Central, des gîtes analogues seraient susceptiblesd'exister en bordure des granites du Velay.
En Bretagne, de la cyanite existe à la périphérie du granite duHuelgoatl
Dans le cas de gisements pauvres, des méthodes spécifiques d'enri-chissement seraient à rechercher afin que leur mise en valeur soit possible.
Enfin, ces matériaux sont susceptibles d'avoir été concentrés dansdes formations résiduelles eluviales sur le site même du gisement ou aprèsremaniement dans des alluvions. Dans ce domaine,' un examen approfondi desrésultats de la prospection alluvionnaire à la bâtée, réalisée en Bretagne,avec une maille kilométrique le long du réseau hydrographique, pourrait êtreintéressante.
1 - 32 -
Flowsheet du traitement de la cyanite.
fusion du mélangealumine + silice
en fours à air électrique
exploitation enmine à ciel ouvert
. . 1concassage à 25 mm
T~broyage à 0,5 mm(broyeur à barre)
acide gras alcalin
flottation
concentré
séparationmagnétique
cyanitecommercialisée
tbroyage et/
ou calcination
Xnullité
- .33 -
VERMICULITE .et PERLITE
1. CARACTERISTIQUES des SUBSTANCES.
- Perlite . .
En tant que substance minérale industrielle, une perlite est une. roche volcanique vitreuse ayant la propriété de s'expanser de 4 à 20 fois,
lorsqu'elle est soumise à un êchauffement brusque jusqu'à température deramollissement du verre (entre 750 et 1 350° C).
Les roches susceptibles de présenter cette propriété sont des verresvolcaniques de composition généralement siliceuse, équivalente à celle derhyolites, rhyodacites, trachytes ou latites, et contenant de 2 à 5 % d'eau.
L'expansion provoquée par la vaporisation de cette eau, dépend deplusieurs propriétés physiques et chimiques qui ne sont pas toutes parfaite-ment connues, mais parmi lesquelles la composition chimique joue un rôleprépondérant.
- Vermiculite
La vermiculite est un minéral de la famille des argiles micacées hy-dratées magnésiennes. La structure cristalline comporte une couche.- de molé-cules d'eau. Le départ de cette eau par chauffage rapide à température éle-vée (1 100° C) provoque 1'exfoliation des paillettes qui se développent avecun aspect de vermisseau d'où le nom du minéral. L'augmentation de volumevarie entre 8 et 12 fois le volume initial. A l'échelle d'un cristal, cetteaugmentation peut atteindre 30 fois.
La vermiculite présente certaines propriétés caractéristiques desargiles telles qu'une capacité d'échange d'ions élevée, l'aptitude à formerdes complexes avec des substances organiques, une distance variable entre cou-ches du réseau cristallin selon la taille du cation échangeable.
Par ailleurs, la vermiculite est étroitement apparentée à la biotite.Les deux minéraux sont souvent associés dans le même gisement et parfoisconstituent des associations cristallines avec feuillets intercalés. •
2. PRODUCTION- CONSOMPTION - BALANCE COMMERCIALE.
Il n'y a pas de production nationale de vermiculite et de perlite. En1971, les importations s'élevaient à 58 200 tonnes pour une consommation de56 900 tonnes (70 000 tonnes en 1973). Ces deux produits s'utilisent uni-quement sous leur forme expansée. Nous importons ces produits crus (prixmoyen 160 F/t) et la phase d'expansion s'effectue en France.
- 34 -
Nous obtenons ainsi des granuláis de faible densité qui sont utiliséssoit en filtration, soit en construction, grâce à leurs propriétés d'isola-tion thermique et acoustique (70 à 80 % de la consommation).
Les prix de ces matériaux expansés sont aux environs de 1 000 F/t.
P A Y S
Grèce (F)
Afrique du Sud (V)
Chine + Turquie + divers
total
Importation 1971
tonnes
42 815
11 366
4 065
58 246
F 106
5,3
3,1
0,9
9,3
Exportation 1971
tonnes
• 1 362 "
F 106
1
:: La. vermiculite et la perlite ne sont exportées qu'à l'état de produits finis(expansées). ' .
- 35 - •
.<3V\ > • VV» «v% » , ^»~%«"-* * •
50
3o
- 36 -
3. PRODUITS de SUBSTITUTION.
Nous avons comme produits de substitution : les expansés légers d'ar-gile, les fibres organiques, la laine minérale, les diatomites, l'asbeste,la mousse de plastique.
4. GISEMENTS.
- Perlite
Selon H.J. SCHROEDER, les régions de volcanisme rhyolitique du mondeentier doivent renfermer des perlites et les réserves doivent en être énor-mes.
Aux U.S.A. les gisements sont constitués par des coulées volcaniquesplus ou moins massives atteignant plusieurs centaines de pieds(100 pieds =30 m) d'épaisseur. Les réserves sont très importantes dans les étatsde l'Ouest et du Sud-Ouest.
.Les perlites selon A.L. BUSH se rencontrent dans trois types d'asso-ciation : dans les zones vitreuses au contact des cendres et des laves,dans les coulées de laves s'épanchant de dômes volcaniques, au mur dedykes ou necks felsitiques. L'existence de la partie vitreuse dépend de larapidité du refroidissement après la mise en place, et de sa protection ul-térieure. Les laves hydratées sont de plus en plus rares en allant du Plio-cène au début du Tertiaire. Elles sont exceptionnelles avant. Il sembleraitque l'hydratation puisse être produite par les eaux météoriques et que ladévitrification s'opère avec le temps.
De très importants gisements sont répartis en U.R.S.S. et dans tousles pays d'Europe de l'Est. En Hongrie, les réserves du gisement de Balka-za seraient de 5 millions de tonnes ; en Tchécoslovaquie, elles atteindraient5 millions de tonnes aussi, et 10 millions de tonnes en Bulgarie. En Asie,des gisements sont connus en Mongolie , en Chine, au Japon.
En Europe occidentale par contre, les réserves sont très mal connues.Les perlites se rencontrent le long d'une guirlande passant par l'Islande,l'Ecosse, l'Irlande du Nord, le Massif Central français, la Sardaigne,l'Italie.
En France, quelques sites seraient susceptibles de fournir des rochesperlitiques d'après des travaux récents de R. BROUSSE et de J. DEMANGE.
- Vermiculite . •
Les gisements de vermiculite résultent d'une altération de biotiteou de phlogopite dans diverses conditions : hydrothermales, météoriques,par circulation d'eau dans le massif.
- 37 -
Le gisement de Libby (Montana, U.S.A.) est constitue d'un massif depyroxénite altéré sur une épaisseur importante, avec de grandes masses devermiculite presque pure ou associée à de la biotite altérée. Le gisementd'Enoree (Caroline du Sud) résulte au moins partiellement d'une altérationmétéorique. Celui de Loolekop à Palabora (Transvaal) est formé d'une struc-ture circulaire de roches cristallines alcalines avec un noyau de carbonateshydrothermaux entouré par une masse de pyroxénite localement serp.entiniséeou riche en apatite. La vermiculite est associée à la pyroxénite ou à laserpentine en proportions variables.
5. PRINCIPAUX THEMES de RECHERCHES.
Entre différents gisements, on constate des variations des proprié-tés physiques qui ne sont pas expliquées, ce qui conduit à faire des mélangesde différents minerais pour avoir un suivi de qualité dans la production,méthode qui complique le cycle d'expansion et son contrôle.
- Amélioration des méthodes d'expansion. Recherche defours plus efficaces et plus économiques:
- Recherches de nouvelles utilisations de ces produitsexpansés de faible densité.
- Problème des fines :
. les fines du minerai brut,
qui proviennent d'un surbroyage (jusqu'à 24 % de l'alimentation du broyage).Actuellement, elles ne font l'objet d'aucune utilisation ;
. les fines après expansion du minerai,
dans le cas de la perlite, elles servent à faire du silicate de calcium, maispour la vermiculite, elles constituent un rejet de traitement.
• • - Recherche de méthodes pour déterminer rapidement laqualité des produits expansés.
- 38 -
Flowsheet du traitement de la perlite.
minerai T.V.
Concassage à 16 mm
Tséchage
humidité < 1 %
concasseur à mâchoires+
concasseur à cylindres
tamisage
classificateur à air
broyeur à marteaux+
broyeur à barres
rejet (fines)
expansionà 760° C .
four à gaz ou à fuelhorizontal ou vertical
classification
• " - 3 9 -
Flowsheet du traitement de la vermiculite.
exploitationmine à ciel ouvert
broyage envoie humide
.1classificateur à
râteaux
table à secousses
cyclonage
tamisage
centrifugat ion
séchage rotatif
produit sec
Texpansion à
à 870 - 1 100° C
- 40 -
LE T A L C
Silicate de magnésium hydraté, le talc se présente sous forme d'une rocheonctueuse et blanchâtre dénommée steatite.
Les talcs commercialisés se présentent sous forme de poudre blanche degranulométrie inférieure à 50 microns, et contiennent comme impuretés des pour-centages plus ou moins importants de chlorite et de carbonates.
1. PLACE DU TALC DANS L'ECONOMIE NATIONALE.
1.1. Production, consommation et balance commerciale (tableau 1).
En 1972, la production mondiale était de 5 000 000 t, celle dela France de 246 000 t, pour devenir 267 000 t en 1973 et 296 000 ten 1974.
Dans le même temps, la consommation nationale passait de 195 100 t •à 203 700 t, puis à 232 000 t, soit des taux de progression annuelle de4,4 % puis 13,9 %.
En 1972, la France importait 7 500 t de talc à un prix moyen de297,00 F la tonne :
- des talcs moyens pour charge papetière (la plus grossepart des importations d'Italie),
- des talcs de grande pureté, exempts de chlorites, pourl'industrie des cosmétiques (Italie-Chine),
- des talcs fins pour peintures (Norvège),
- des talcs très fins utilisés en papeterie (Belgique-U.S.A.).
Parallèlement, étaient exportées 54 200 t de talc broyé et 3 300 tsous forme brute à un prix moyen de 285,00 F ïa tonne.
Le solde dé la balance commerciale était donc positif de : 13 400 000 F(tableau 1).
1.2. Gisements. '
Le principal gisement français, situé à Trimouns (Ariège) et exploitépar la société des TALCS de LUZENAC, fournit 97 % de la production natio-nale.
- 41 -
Les réserves en seraient de l'ordre de 10 millions de tonnes, soitau mieux 30 ans de durée au taux actuel d'exploitation.
D'autres gisements sont connus dans les Alpes et dans les Pyrénées,mais les indications précises manquent, pour évaluer leur exploitabilitéet leurs réserves.
1.3. Utilisations industrielles.
Les principaux usages du talc en France sont (base 1973) :
a) papier 60 % (charge de masse principalement)b) engrais/insecticides 9,5 % . •c) céramique 8,5 %d) produits bitumineux 6,5 %e) peintures • 3,5 %f) caoutchouc/plastiques 3 %g) cosmétiques/pharmacie 1,5 %h) divers . 6,5 %
1.4. Produits de substitution.
a) en tant que charges minérales :
Par suite de sa tendance lipophile et organophile, la substitution dutalc par une autre charge minérale est parfois très difficile, notammentquand il intervient en faible pourcentage dans certains mélanges indus-
: triéis : peinture, plastiques (polypropylene), produits bitumineux.
Par contre, le carbonate-de calcium et la kaolinite peuvent lui êtreaisément substitués, notamment dans l'industrie du papier et dans celledes engrais.
b) en tant que produit céramique :
Servant surtout à former de la cordiérite lors de la cuisson de mé-langes réfractaires, le talc n'est pas remplaçable dans les produits réfrac-taires spéciaux.
Dans les applications pâte de faïence, il peut être remplacé par lawollastonite, la pyrophylite, etc..
2. MISE EN VALEUR DES GISEMENTS.
• 2.1. Exp lo i ta tio n.
A LUZENAC, l'exploitation du talc se fait à ciel ouvert, ce qui enoblige son extraction saisonnière (Mai-octobre) par suite des conditionsclimatiques et contraint à l'extraction parallèle de plus de 94 % destériles.
Ainsi, en 1973, la société des TALCS de LUZENAC a extrait 3 900 000 tde roches, qui, après triage manuel, pour classer les blocs de steatiteselon leur blancheur, n'ont fourni que de l'ordre de 220 000 t de talcmarchand.
- 42 -
2.2. Traitement.
L'obtention de talc pulvérulent se fait, en France, par voie sèchemais la voie humide serait utilisable (U.S.A.)•
Chaque qualité, définie selon sa blancheur naturelle, est concassée,séchée, broyée, puis sélectée afin d'obtenir les qualités marchandes lesplus utilisées (figure 2).
L'obtention des granulométries les plus fines (inférieur à 10 microns)se fait par un broyage à la vapeur surchauffée.
2.3. Coûts de fonctionnement.
Dans le cas du gisement de LUZENAC, les coûts d'exploitation pourun produit moyen standard (inférieur à 50 microns) sont :
extraction 49 %transport carrière/usine 7,50 %traitement 36 %ensachage et chargement 7,50.%
En usine, le principal poste du traitement est le broyage. Il repré-sente 22 % du prix de revient total d'exploitation, la consommationd'énergie électrique est de 46 kWh/t de talc, le broyage en représente20 kWh/t.
Les coûts d'investissement pour la fabrication de 250 000 t/an detalc standard et fin sont de l'ordre de 4 000 000 F/an en fabrication et 'de 3 000 000 F/an en extraction.
3. THEMES DE RECHERCHE.
Par suite de sa rareté et de ses caractéristiques physico-chimiques par-ticulières, notamment quant à sa blancheur, sa texture lamellaire et à soncaractère lipophile, le talc apparaît comme un minéral méritant d'être prospecté,valorisé et réservé pour des utilisations industrielles nobles.
Les principaux thèmes de recherches qui se dégagent sont ainsi :
Io) Prospection et reconnaissance de nouveaux gisements à entreprendre,avec des méthodes géochimiques ou géophysiques appropriées en vued'en augmenter le tonnage à l'exportation sans avoir recours àl'importation de roche brute (Sardaigne-Chine).
2°) Mise au point de méthodes de triage mécanique des qualités pourremplacer le tri manuel actuel afin de diminuer le coût d'extrac-tion qui représente actuellement près de 25 % du prix de revienttotal d'exploitation. Différents procédés existants (en Angleterrenotamment) mériteraient d'être examinés (optique, magnétique, den-simétrique, granulométrique, à divers échelons de finesse, etc...).
-' 43 -
3°) Valorisation des stériles dont le tonnage est très important(4 000 000 t/an) par l'étude des minéraux contenus afin d'en décelerdes utilisations spécifiques, leur prix de transport n'en permettantmême pas leur emploi comme matériaux de remblais.
4°) Obtention de qualités de grande pureté par élimination des chloriteset, parallèlement, valorisation des sous-produits chloriteux.Parmi les techniques envisageables, il faut citer :
. la flottation,
. la séparation magnétique humide àhaute intensité,
.la séparation électrostatique.
5°) Recherche de procédés nouveaux par voie sèche et humide pour sa micro-nisation et/ou sa sélection inférieure à 5 microns de façon à l'utili-ser en substitution du kaolin importé, notamment pour le. couchage dansl'industrie du papier.
6°) Mise au point de nouveaux procédés de broyage moins coûteux énergétiquerment et permettant d'atteindre de fines granulométries.
- 44 -
P a y s
Italie
Belgique-Luxembourg
Norvège
Allemagne (RFA)
Grande-Bretagne
Suisse
Divers
Totaux
IMPORTATIONS
Tonnage (t)
3 593
1 776
1 272
-
-
873
7 514
Valeur
785
1 160
558
478
2 981
(F)
000
000
000
-
-
-
000
000
EXPORTATIONS
Tonnage (t)
3 961
3 939
-
16 061
10 640
3 615
19 261
57 477' .
Valeur
920
1 210
4 465
2 786
1 275
5 719
16 375
(F)
000
000
000
000
000
000
000
Exportations
Importations
Balance
t
57
7
+ 49
477
514'
963
16
2
+ 13
F
375
981
394
000
000
000
Tableau 1 : balance commerciale 1972
- 45' -
1) Exploitation
. extraction
. tri (concentration)
2) Transport
3) Concassage
Séchage
Broyage
Transport et stockagepulvérulent
Ensachage
Chargement et expédition
Coût en %
24
25
7,50
: îo
22
4
6
1,50
EnergiekWh/t
10
0
4
20
8
4
0
Fuelkg/t
; 10 = 120 kWh
10 = 120 kWh
Tableau 2 : consommations énergétiques et coûts
dans la filière de traitement du talc.
- 46 -
Fig 1 : Production et consommation française de TALC
103 tonnes
300
250
200
150
100
50
Productionfrançaise
Consommationintérieure
années
1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974
- 47 -
A R D O I S E S
tion :Deux catégories de produits marchands sont distingués dans la produc-
- les ardoises de couverture
- les autres produits qui comprennent notammentles carreaux de revêtement et les dalles, lespoudres et granulés et les produits divers.
La production des ardoises de couverture a marqué un recul lent maisconstant de 1964 à 1971. Celle des ardoises diverses a, par contre, eu ten-dance à augmenter assez régulièrement ; la proportion de ces produits dansla production ardoisière est passée de 28 % en 1960 à 41 % en 1971.
Pendant le même temps, la consommation apparente d'ardoises de cou-verture qui avait marqué une progression constante de 1961 à 1969, a fléchitrès nettement en 1970 (- 10 V) et en 1971-(- 6,4 %). Celle d'ardoises di-verses suit la même évolution liée à un accroissement important des exporta-tions.
Production
' Importation
i Exportation
Consommationapparente
tonnage (103 t)
1969
160
51,4
19,9
191,5
1970
181
35,7
22,8
193,9
1971
185
36,1
26,7
194,4
valeur (106 F)
1969
102
22,3
4,2
120,1
1970
99
17,5
4,7
111,8
1971
102
18,4
6,0
114,4
Aucune statistique plus récente n'étant encore publiée, il n'est paspossible de juger de l'influence éventuelle d'études entreprises dans lesannées 1969 à 1971 par la profession et l'administration, dans le cadre d'uneaction concertée, sur certains gisements,les techniques de production et lesutilisations de l'ardoise.
-• 48 -
La balance du commerce extérieur marque un déficit pour les ardoisesde couverture depuis 1965 qui est allé en augmentant jusqu'en 1969 et amarqué un certain recul en 1970 et 1971 lié à la diminution de la consom-mation. La balance des échanges pour les ardoises diverses reste parcontre excédentaire avec même une augmentation du bénéfice en 1971.
La balance globale des échanges pour le marché des ardoises restedéficitaire pour une somme d'environ 12 millions de francs en 1971.
Les importations proviennent d'Espagne en presque totalité : 91 %en 1970 et 96 % en 1971. Le reste provient de Grande Bretagne principale-ment. •
fo
¿to &A
tonnagevaleur
C O
I
- 50 -
MARBRES, PIERRES CALCAIRES MARBRIERES, GRANITS
1. CARACTERISTIQUES GENERALES.'
Les marbres et pierres marbrières englobent toutes les roches cal- •caires, métamorphiques ou non, exploitées pour être utilisés .polies ainsi que les marbres proprement dits utilisés sous forme de granu-lats ou de poudres pour des matériaux reconstitués. Ondistingue donc dans les statistiques : des blocs bruts, des tranches' sciées(d'épaisseur < 25 cm), des ouvrages (carreaux, marches d'escalier, élémentsdécoratifs divers) des granules et des poudres.
Les granites regroupent toutes les roches eruptives cristallines oumicrocristallines (porphyres) exploitées tant pour l'ornementation que pourla construction ou la voirie. Les statistiques de production intérieure dis-tinguent : blocs et moellons, pierres et moellons taillés, tranches sciées.Celles du commerce extérieur considèrent : blocs bruts, tranches sciées, ou-vrages, pavés et bordures.
2. PRODUCTION FRANÇAISE. " • •
En 1971, la production nationale de marbre et pierre marbrière étaitde 306 000 tonnes, celle du granit de 1 009 000 tonnes.
3. COMMERCE EXTERIEUR .
1) Marbre et pierre marbrière
Pour les marbres et pierres marbrières, le commerce porte plus surles produits ouvrés (carreaux, marbres, plaques de revêtement, etc ...) ousemi-ouvrés (tranches sciées < 25 cm) que sur les blocs bruts. Pour ces der-niers, la balance commerciale oscille entre un déficit et un bénéfice réduits :- 2,1 millions de francs en 1972, + 2,4 en 1973.
Pour les produits ouvrés et semi-ouvrés par contre, le déficit esttrès important. La balance commerciale légèrement bénéficiaire avant 1962 estdevenue déficitaire de façon croissante depuis cette date, le déficit a at-
. teint en 1973 environ 160 000 tonnes pour une valeur de 124 millions de francs.L'augmentation des importations ressort ä 37 % en 1973 par rapport à 1972.
Par rapport à la production, le déficit de cette balance s'élevaiten 1971 à environ 20 % en tonnage et 60 % en valeur.
La presque totalité des importations de marbres bruts ou ouvrés pro-vient d'Italie.
- 51 -
Blocs
Tranches sciées
Produits ouvrés
• total
Importations
tonnage (103 t)
17,3
74,0
103,0
194,3
valeur (10G F)
7,2
49,7
101,0
157,9
Exportations
tonnage (103 t)
25,4
5,5
12,0
42,9'
valeur (106 F)
9,6
3,7
23,0
36,3
• Tableau 1
Commerce extérieur des marbres et pierres marbrièresen 1973
2) Granits
Pour les granits, c'est au contraire au niveau des blocs bruts que ledéficit de la balance commerciale est le plus important. Les importations ontplus que doublé pour les blocs bruts et tranches sciées en 1973 par rapportà 1972. Elles proviennent pour 44 % de RFA, pour 29 % des USA, pour 14 % deNorvège, pour le reste de Finlande, de Suède, d'Angola, du Mozambique.L'Afrique du Sud, gros approvisionneur jusqu'en 1972, n'a rien fourni en 1973.La balance commerciale du granit était déjà déficitaire en 1959. Mais ce dé-ficit a doublé en tonnage en 1964, puis en 1965 et une nouvelle fois en 1973,tout en croissant progressivement entre ces différentes années.
En 1973, il a atteint 218 000 tonnes pour une valeur.de 57 millionsde francs.
En 1971, le déficit de la balance représentait 10 % de la productionnationale en tonnage et 30 % en valeur. A cette époque, la production globalen'avait guère varié depuis 1964, mais elle avait marqué une très importantebaisse dans le domaine des blocs bruts, compensée partiellement par une aug-mentation de la production de pierres et moellons taillés, et dans une moin-dre .proportion, de tranches sciées.
- 52 -
Blocs bruts
Tranches sciées etouvragées
Pavés, bordures
total
Importations
tonnage (103t)
197,0
' 14,4
26,8
238,2
valeur
46
9
66
(106F)
,8
,0
, 0 , .
,8
tonnage
4,
13,
3,
20,
exportations
(103t)
4
0
0
4
valeur (106F)
1,2
7,2
1,3
9,7
Tableau 2
Commerce extérieur des granits en 1973.
fio. .
Ln
i
l!*rr AL t.
•*» , . C - -
ce«•• - , - • v ,
iTS
2B . R . G . M . Août 1971
SGN/GITSGN/GTC
LA SÏLKZ W/QZA7EE (I)Opati » Si 0 2 n H20 "• '• '
• ' -. Leo premiöraa étudns do' l'opolo en poudra por dlff.ractiori¡:des
rûyono X ont montra qua cotts substance» ont amorphe, conroo on 1Q supposait
d'apràa son aspect phyalqua at loo proprißtöo optlquraot
Los travaux plus röcanta qui uWHoolont doo tachniquoes ex
pluo-perfoctionnâas ont montra'quo l'opolo est un ösrßjjat cristallin,
"conipoQö do criûtalUton (crlotaux oub minrpccopiquQnî d'une subatnncn quo noufi
eppollerons opals-criatobalita, ovoc uno otructuro Intarno plus ou moina
ordonnéo, . . . • . . . .
L'opala ont lo ailica hydrotöo - SI O_ n H_O. '
le tonour en eau oät touï ù foit Viarlabla, ollnnt junqu'ô 2C! *; et
mGma plua, dâna ctîrtoinn mllloux naturels, mais hobltuollernsnt ello varia da
4 è 9 %. ' '
Uno foibls frootion do estta eau ost plocâe ntructurolcment nn poni-
tion Intarstltiallo dans IGO criotallitos da cristobalita qui cerspoonntrea
motárlau*
La grogna pnrt do ectto csu oot pourtant cünorbéo ou copillairn nt
est facllfîmsnt óliminóo par forta ds39ication, ou en chauffant, ou on pnrtlo,
par exposition rions l'atmonphSra très aôcha., ; .
La ailica formés à (ou près da) la aurfoco dn la croûto tnrrotitrn pnr
l'action bloohimiqua (qui cmt darni.n?;ntn dnna la dopût do In sllico dann l'enu
de mor ot des? laca) ot par précipitation inorganiqua, soit diroctoment ûo In
solution, soit pnr râ.?.ctionn chimiques cnrsRntiQllomant h don tempöraturaa ot
pros3iono normales, ost appoliüo auivnnt las COU I
{/) CouMz note dQuimQ.\vtoJAt tâtUgii pvi iW. BCRUATZiff fcC BÖS - SRCiî.
o p a l e ' . • ' • • • . • ;. ' • . • "'.'•..
•siiice opalina (opalino ßiiica) . • .' •'
silice amorphe. . : • . • •• • • . i
•i
Dana la noturB» la groans meaao ds l'opala eat -constituée par
accumulation Bâdimsntqiro dos toats, d«3 orsoniamea qui. êoerôtant lô allies,
tola quo IGE día tomaos, los rodlolalreô st las ¿pongos. .
SOURCES EVENTUELLES DE SILICE HYDRATEE . . " ' '!' '•' ' ' : '" " ' ' ' ' ' . ! • ' • • " . " il i l 1 • . . » . • | : • " '
' . ' • • ' •
' 1) L'opalo sat le constituant principal d'un certain nombro da
rochga siiicousss d'origina oryaniq'us qui, suivent Isa orgoninmeo dofflin<3nt3«
oont baptiaôesj sponnoUthca, rodlolrarites ou diafomltoa." L'enncmblo do coo
ruchas, ainsi quo IBÎS çoir.33 cition plus loin, sont cammorclalisiioa en
Franog soura le nom do tripqli ou Kj-sfioleuhr ot eux USA* nnmblo-t-ii, oouts
celui do diotomita. .. • •_ _ _ _ _ _ _ . ' ¡ '. • . .
1 • •. . . . 1 f . . •
2) L'opalo entrs pour una part plus ou moins»; importonta dan& lo oom-
.position d'autres rochgs d'origina biochimique ou pursmont chimique#
I. ;
L93 Eoize3. intsrrnódioires ontre les roches détritiques et.lnn •
rochas ailicouâBS d'orin;ino organique,comportent dß 70 ¿-9S \ do óilico>
dont une gronde partie nous formet d'opolo. Cnlio-ci oonstitue las ôpiculea
de spongiairoa et la majourn partió du ;. è^mant. • s ' ' ."
. • Lq. silax. sat compo3ö ds calcódonitn cryptocristalline ot d'opals '
on proportions variables. Moins la nilox eot tronsparont, plua il oat rioho
on opolo. Il constitua dss rof,non3 dans In erais. O'nutroa accidenta ailicsux
onaloguss as rencontrent dona loa rochsa oolcairoa » 3,e3 phallloa« loa
atlaxitea. las maulloroa, Ssula loa rognons ds silox de In crala. d&ga&&s.
par l'érooion sur Ion plageo da lo Mancha» semblent aotuöllomsnt exploitas«
Ils sont commQrciellaâa soua lo nom do galota.ds mor» •
.3) Pour mémoiro, nou3 cltarano comme nutren gîtas d'opcils «
- las formations du*3o _ l'altáration dos roches silicatôss
- dea remplissogoa do filon ou da.gáodo
* la cimant do certains (
Plusieurs formations géologiques ronfarment dos rochoa Bilicounoo
nrganiqu9â ÛU biachimiqua3 r . . •. •
Albion et Çénoroanlan do l'Argonna (Ardsnnos) »
Oxfordian do Lißny l'Abbayo (Ardnnnco) J RSÍZB.
Sidérolitjiiqua x argils dura bariolas imprégnés d'opola pulvórulsrite ot de
nilicn, avec des rognons do siliax, qui o oto (ou est) utilisâa pour la core-
tniquQ ot la febrication do dynamita (Mnsaay, Vifirzon, vallöo du BurfljjGon» .
. : Bois do'Mehun -Cher-). • ' • ' .
SidórollthlquQ en lisièra sud da lo Cutjnto da Sologne J poches grondas st
profonden dans la croie décalcifiée romplio3 d'opalo pùlvérulonto bloncho ou
:' Jouns (Allogny« La Briou, Thfinioux, etc. dono ID dßpartomont du Cher).
Turen i g,» inf 6r tour de la VQIIÓG du. .Nohon (Indra), comportent parfois d'önormoa
^ lQntillo3 do Bilica pufsî exploitas comme rßfractairB (Valonçay/ Vicq,
(oxploitûo h Vicq-sur-Nahon par la Stâ dea Silicon foanilos do Fronco).
Sononlan » dâcalcifiéo contenant do nombrsux spiculo9.d'ópongc?s st
comma réfroctairc près ds Langnain (Indre et Lolro)»•i '
Formntiona volcano-locustros ollga-mincônoa" du Cantal,(Virorgusn prfeo da
Hurot, Collondrfis, Riorn-aa-Montajínn) ot da l'Ardècho, M n Q d'Audanco prüo
do Ste Bauzillo» <ÎO m d'épaisnour» oxploitáo pnr la CECA, La Rone, In
et Is Conbiar 40 m d'opnisseur, exploitôa'pnr Isa Stóa Amand ot Boutillon'i
PRODUCTEURS ET PRODUCTION FSAKCAISE ' . ; ' • .
: 1) La _pi^duction> dq fTripqli, Kiiosolnuhr.' pu diatomita en Fronce,oot assurée par diversas exploitations situés» daña lea diSpartömanta etcommunes suivontae J . • . . ; . .
• ' v . i . ; _ • • • • . • .
" Aï*d^9ha b Aliasaa, Pourchörao, Rocihcjaaauvo •
» Cantal . • à -Collandros > lisu-riit Lo Dado, Le Chadefaux
- M u r â t . •.'... ;\ •.•'•'
- Virarguoo ) lieu-dit Farfouillaux, Foßsol ot• ; • Sta Raina.
• Indra
•.. 4
'••"• St Loup doo Chaumco ot Viarzoh
Guzançnia
St Gonou (M, Robin â S.t Genou)
Roudrea
Langa •
Vnlsnçoy
Vlcq-sur-Nahon
II s'iisii: non paa da dintctnifce) mais do lentilles de spiculcs( .d'âponges ——^ . rocho aux qua-) ' litâs voisines. " ' •
< • • • • • • — • • . . • : • • • • • " .
Lolro '
•' . (Noua ne pouvons pas prfioisor la situation aotuollo dö cos oarriörco t
o r r S t â ë g o u ••.activos)• • • . . • . . • • [.:• • .. .;....
i ' ' ' . • • •
. Uno exploitation d« goizs à fjavisny-sur-Aisna (Ardsnhas) fournit un
produit pouzzoloniquu pour cimr?nt utilinépar la Socifitô dos oimantn frnnçnln.
•. ' ..Un a'osez grond nombra do soclótoa comnerciálióent cen produits. On
peut oitor t • ' • ' ; " '.• :.
Sté d63 silices fossiles do Francs. .3, rue Kuysmnno - Pari3 - toi, 222-09-77 ot 09
CECA . : .24* rua Nurillo - Paris 60 •
CQ-5I-BA2ß# rue St-Gtîorgas - Paris 9oRobin (Ch-nrlen) . -38 - 3t GnpcuS 1 F F J A C 0 " ' . •-•••'
15, rue da Chabrol - PñriaSilics et kaolin . ..25 -
La production frnnçaino pour 1989, par dáportsmonto, â 6t6 do
61 751 t on Ardôchs
65 940 t dono In DrCmo: 12 174 t dnno l'Indro • " . .
57B t en Sgôno et Loirg •
noit un totol do : ••
1Ö0 441 t (Statistiques do l'industrie minórale 1969).
-76.
.' .21 Les palets de mgr sont exploités uniquement dans.la Somma ,st
l a S o i n a - f i a r i t i m a t ' 1 •"•.'•.'•' • . ; ;• ; '•••. ' • '
• " ' • ! • ' • • • • • .
; . i, ..:•, ..v. Parmi les producteurs, noua pouvons citer %-..'.,¡\ .-. .'-••;••'¡,. '•'-.. ., •
; ̂ - E t a M a u r i c s .EECK .• ...... • ; ','';';';. • • '.••
v'..'.- Le Moulin dos près à SauqutîVllla par Offronvlllo (Soina-Morit.)i;<:tél. 55-40-12 à Dioppo. . . -.-...••. :
.*'-'.Stö Malla das 3Í1ÍCQ3 ds l'Ouoat et du Nord'. (S A N 3 0 N)
'••-•• 32> rue ' D a h r é m o n t - P a r i 3 IQ'o- ; ••••"••.'-:1:': t ô l . 2 5 4 - 5 0 - 9 0 .' • ,' . .. , , .:" (Ueine à Cayoux/mqr -Somme- tâl. 31)
•="• ;".". • - • : - . - . - ¡ •• ¡
^ . : .'_"'.';. Ln production françaiag de galets da maro été on 19C9» par dóparte-
monts § 0*9 i "••.•''"•!•! •
: ' ..;. 183.000 t dans la Somme • ''..-. ./••';•
• . •••'37 235 t dans la Seina-Maritime. -. • • • .'• • !
\ 3 AOUT
B,. R . G . M . ' 28.10.70
SGN/BGA
M. DELFAULA DOLOMIE
- GENERALITES
La dolrerÔG est une rccho dont le constituant essentiel est Is carbonatadouble do magnésie et de calcium (CCL ) Ca Hg , minéral appela dplonita dont lacomposition est la suivants :
C03Ca c 54,35?» . COgMg o 45,65£
correspondant à
CaO » 31£ MgQ » 21 ,Q7¿
Les dolcraisa puros, uniquement formées da dolomite, sont très rares. Laplus souvent, les dolorràcs contiennent de la calcita libre, CO.,Cat qui abaissala teneur en Mgö,
Suivant les proportions du malango doiœnite-ealcitc, on distingue leatermes suivants : ' •
Dolomite ÇS . MgO i»
Calcoirso magnésiens 5 S 20 1 S 4,3
Calcaires dolomitiques 20 à 50 4,3 h 10,8
Eoioniss calcorifàres 50 â 80 10,8 à 17,4
Polemics franches B0 à 100 17,4 è 21,87
La teneur Bn MgQ da la rochs peut également Êtra abaissée par la présenosn d*impuretés K t silice (5iO_), alumine (Al-O-), oxydes de fer (Fe_0.,).
Inversement« la teneur maxiraala théorique en MgO peut otrs dêpasséB si laroche contient du CO_f'g libre.
Pour être utilisables dans l'industrie sidérurgique, les dolomies doiventprésenter, sur crû, les caractéristiques suivantes :
MgO de 18 à
CaO de 23 à
• do 1,39 â 1,60
Perte au feu : 44 à 465î
A12°3 + Fe2°3 < ^MnO Î traces
- 2 -
2 - GENESE DES DOLOMIES
Les gisements de dolomiea peuvent être ds deux types t
1 •* en couches continues résultant de la précipitation da dolomite primairadans das dépota lagunaireg
2 - en laassifa discontinus résultant de la doloraiti3ation de calcaires .1 ' : ' • (dolomies secondaires ou da remplacement ) «
2¿1 — Dolomies primaires
Ce sont des dolomies fonnant des petits lits réguliers à compositionhomogène, pouvant alterner avec dfautres couches d'évaparites (gypse, anhydritejsel gemma). Ellea sont généralement à grain fin, argileu&£,rnugeaou verte*.Elles sont constituées par des cristaux da dolomita enrobés dan3 un ciment faitde calcite et d'illite. Quand cetts argile devient prédominante, on passe à desmarnes dolomitiquss bariolées»
Ce3 dolcmies sont rares, bien que l'eau de mer contienne plus dads magnésium en solution que de sels de calcium. En effet, loo sels do magnésiumétant beaucoup plus solublE3 que ceux de calcium, leur point de saturation ne seraatteint que bien après celui des sels dB calcium.
* 2>2 «« Dolomies secondaires ou de remplacement
La plupart des dolomies sont d'anciens calcaires transformés, au contactde solutions magnésiennes, par vois métasomatiqua. Ce phenomena est dit t djalcpi-tisation.
Dana la calcaire initial, on voit d1abord sa fDxmsr, da place en place,quelques petits rhomboèdres isolés d3 dolomitas puis ils deviennent do plus an plusnombreux et finissent par envahir toute la roche. Ce phénomène so propage du hautvers le bas et la lindte de son avancée est souvent très brutale.
Ces accidents magnésiens en milieu calcaire farinent das massifs discontinusdont l1extension et l1épaisseur peuvent Être toutefois considérables. Lsur compo-sition est souvent irrégulisra, avec des variations latérales et verticales de lateneur en MgO et du rapport CaO/MgO à L'intérieur d'un mSros gisement»
Les dolonies secondaires sont des roches généralement compactes, à touchesrugueux, & structura grenue, microgrenue ou vacuolaire. Par altération, elles satransforment en dolcrdes tendres, friables, ou en sables dolomitiquss pulvérulents.Leur couleur peut Strs blanche, jaunStra, rou3saç grise ou nêms noire lorsqu'ellescontiennent de la niatiöre organique« Lorsqu'on les brisa, ellas dégagent arc odeurfétida.
Leur dsnsité est de 2,75 à 2,95 et leur dureté de 3 à 4 dan3 l'échelia dsMohs*
A freid, la dolonie n'est pas attaquée, ou très faiblement, par HC1 étendujelle l*est â chaud.
La dolomía decarbonates vers 900-1DQOaC devient un excellent matériauréfractairs, frittabla à haute température, mais qui a'altars au contact do l'humiditéatmosphérique.
3 -• GISEMENTS FRANCAIS
Bien qua trains abondants dans la nature que les calcaires, ie3 dolcmieaet calcaires dolonitiques sont assez largement répandus en Francs; ils sa rencon-trent dans la plupart des niveaux atratigraphiques, depuis Iß Primoira jusqu*au •Tertiaire (Carbonifère, Trias, Lias, Jurassique, Crétacé) et mama parfois danocertaines formations quaternaires» • • •
3*1 *• Principaux gisements exploités
Alpes inaritir/iss t Bsausoleil, La Turbia (Jurassique )Ariège ; AulusAude t Alet~l3s-Bain9 (Dévonien), Ste Coiomb3«sur-GuQttß • • -;
• . • Aveyron : Sallos-la-Sourca • • • " '•
Bouches du RhSnê t St Honri, Mimet, La Nertha (Jurassique), Sßptenraa
Côte dl0r t Meursault • . . . . . . . . .
Eurs t Ncnancourt
Gard t Nînœ3 • • •
Hérault * Eraissersac, Hérépian (Devonian) . .
Mayenne t Evronf Ñeau (Dévonien)
Nord t Avesnss (Dévonisn), Cerfontaina íPas-de-Calais t Vallée Heureusa, Marquise (Jurassique)Pyrenees oriantalas t Palalda, A»iálio-lBs-Bains (Trias)
Saône et Loire t Gilly • .. = ;
Savoie t Bourg St Maurice - . .
Yvslines í f-teulan
Var : Cotignac, Salames (Jurassique)
3»2 - Analyses de quelques dolomieg françaises
Voir le tableau on pago 4 du rapport " Les utilisations de ladclonis °»
4 - RENSEIGNEMENTS STATISTIQUES
4.1 ~ Production et valeur de la dolondo crus an France
AMENDEMENT , FRITTAGE AUTRES USAGES . TOTAL
{Tonnage (t) Valeur(UOOG F)
Tonnage(t)
Valeur(1,000 F)
Tonnages1 (t)
Valeur(1,000 F)'
Tonnageit)
Valeur(1.Q0Ü F>
1960
1965
1967
1968
74.760
130.54C
136.660
169.732
018
1.104
1.217
1,660
535.354
660.930
702.435
590.118
4.798
6.801
7.535
6;420.
156.842
500.867
629.082
677.701
2.058
5¿724
7.410
• 8.0S0
766.956
¡. 1.300.313
' 1.460.177
1.445.551
7.674
13.709
16.162
16.080
4.2 - Evolution do la production do 1959 à 1967 - Indice de baso 100 on 1959
Catégorie dos produits
Dolonie frittéa
1959
100
1960
100,0
1961
110,1
1962
109,5
1963
110,1
1964
129,1
1965
120,5
1966
120,5
1967
121,2
4.3 - Evolution du chiffre d'affaire depuis 1959
En 1967, le chiffre d'affaires a été de t 34.022.000 F
Indies baas 100 en 1959
1959
100
1960
111,2
1961
109,2
1962
120,4
1963
108,1
1964
140,2
1965
135,0
1966
151,0
1967
153,0
4 . 4 . Répartition ds la production en 1967 •
La ventilation par région du tonnage global produit en dolonde conrnercialieôa eat approximativemsnt lasuivante t
Nord Jr Pa3».de~Calai3 46$ Charapagns. 2,65&
Lorrains .. 1$ Provence - Côto d'Azur.» 8,2%
Pays de la Loiro 4,3$ Midi-Pyrönass..». 11$
Aquitains 3,7$ Langusdoc........ 23$
; 5 - Pr.ix
-6-
/ DDLDrilt Clstk. /
a) Marché intérieur (départ.horataxes)
- pour verreriedolDmie b royée à 2nan (la tonnsbroyée faneront 0-15 0 ^ ' «broyée très finement O-8C)S «
•• pour amendementbroyés 0-315;?".: (la tonna)
b) Importations !
c) Exportations.
/ DDLOMIE FRITTEE '/
a) Marché intérieurdépart usine, hors taxées
f
dolomis frittée en roche, la tonnadoloraie frittôe pour four Martin "doloraie frittée broyée pour
four Thcraaa *Prix moyen approximatif ÚB
facturation départ uain®
c) Exportations.
1964
(F)
) 12,8018,8026
52
66
•
7479
86
83
B6,6
197
1965
(F)
12,8018,8026
16 : .
49
71
7379
86
82,5
87
178
1966
(F)
12 t8018,80
:26
16
42
67
7278
87
82
,87
201
1967
(F)
131926,5
16,5
42
59
7177
06
81,5
87
201
1968
(F)
1319
26,5"
16,5
42
56
7379
88
84
87,8
72,0
-7-
4*6 *•- ConnsrcD
/ Yf U2PPT1 AT*T Pf IC // Int bill Atll¡rib /
Belgique *• Luxembourg
Pays Ba3. . . v
R . F . A . • • • - ••••'• '
Italia
Autres pays '
TOTAL
/ EXPORTATIONS /
Belgiqua •* Luxembourg
Paye Bas
R . F . A .
Italie
Autres pays
TOTAL
extérieur ds la
-
-teas
1965 •
Quantité
38
**. '
• • A
-
B
50
3 ,5 .
10,7
-
5,8
20
:
•
n
dolomic
1967
i
Ísn 1.000
33
» .:
11
8
52
30
1*2
14,2
0,6
7
53
:rÛ9
1968 !
t. j
37
13
7
57
2
16,5
0,5
6
61
1965 | 1967
Valeur on 1.000
931
- .
. 104
: »
• 1¿41S
2.451
•
254
.-
715
428
1.413
: 774
.«.
. 1B2
• .-
1.229
2.J95
768
141
1*550
130
558
3.147
F.
1
2
1
3
1968
895
383
-
.141
.424
868
183
;BOI
113
474
.439
B . R . G . M .
SGN/MTX
Mme DELFAU M.
FICHE DE SUBSTANCE
SABLES INDUSTRIELS
Utilisations :
*—
(sables siliceux purs:SiO >̂ 99 %)
(sables siliceux pour noyautage : moins ¿e 0,5 %
d'argile et sables silico-argileux': 8 à 25 % d'argile)
(sables siliceux : dégraissant
sables kaolinitiques : fondant
et sables feldspathiques .: fondant)
' Abrasifs
—.—:
.(sables siliceux;SiO ^ 9 5 %)
(pour décapage, egrisage du verre, sciage et polissage)
(filtration, bétons cellulaires, métallurgie (prépa-
ration des .alliages).
Prix :
Ils 6ont variables selon la qualité.
Prix moyen de facturation hors taxes, à la tonnet
1969
18 F
1970
19,3 F
1971
17 F
Production : " .
1971 : 4 737 000 t (4 287 000 t bruts extra siliceux et 450 600 t
bruts argileux) en baisse de 2 % sur 1970 (due à un recul de la produc-
tion sidérurgique). . .
' .'Entreprises :
Les exploitations les plus importantes se rencontrent dans la
' région parisienne, et dans.le Sud-Est, (voir liste en annexe)
Approyisionnement : . •
Consommation totale 1971 : 4. 632 000 t
• Consommation totale 1960 : 3 267 000 t
Elle se decompose ainsi sables pour verrerie et céramique 46 %
sables pour fonderie 39 %
sables industriels divers 15 %
Actuellement (1974) on assiste à une baisse de .la consommation
des sables pour verrerie due au fait que la production automobile,-
grande consommatrice de verre, est en baissé.
Depuis 1969 on assiste à une baisse de la consommation en sables
pour fonderie et a une hausse de la consommation en sables pour verrerie
.et céramique.
La production est légèrement, supérieure (depuis 1970) ä la
consommation, le solde (environ 100 OOOt) allant à l'exportation.
j
Problèmes :
En région parisienne (Oise) se posent de graves problemes< fonciers..
De grandes exploitations voient l'avancement de.leurs '••travaux compro-
mis par l'existence de petites parcelles enclavées au milieu de leurs
terrains. ' :
De plus les zones de sables siliceux de la région parisienne
sont couvertes dé'forets» Or les interdictions de déboisements émanant
des Ministères^ de l'Agriculture, de 1 ?Environnement et de l'Equipement
compromettent également l'avenir des exploitations.
Statistiques 1973
Production
Sables argileux 595.900 tSables extra-siliceux 3.454.130 t
TOTAL 4.050.030 t
Import
Export
Balance
Sables naturelspour verrerie et céramique
272.420 T
249.537 T
7.726.000 F
14.834.000 F
Sables pour autresusages industriels
305.405 T
867.705 T
9.904.000 F
29.249.000 F
TotMilliersde tonne
575,8
1.117,2
+ 542
:alMillionsde F
\7',6
44
+ 26,4
ANNEXE
S.VERRERIE Etablissements ••."BLIN'dé "Viérzon
Moulin de l'Abricot
18000 - VIERZON Tél. 75.08.39
Etablissements PALAYER (M)
26 - HOSTUN ' Tél. 1
SABLES et MINERAUX (S.A.M.I.N.^
96, rue de Villiers
9 2 - LEVALLOIS , . Tél. 637.10.00
SABLIERES MODERNES de Limay-Porcheville
6, rue Saint Dominique
75 - PARIS 7ème Tél. 551.38.24
S.E.C. .Saint Césaire
17 - Saint Césaire Tél. 94.16.61
SIFRACO
11, rue de Téhéran
75 - PARIS 8ëme Tél. 227.42.22
SIKA26 - HOSTUN Tél. 1
SILICES et REFRACTAIRES de la Méditerranée
6, rue Edmond Rostand ' ; ' • ^ '•
13 - MARSEILLE 6 Tel, 37.40.20
S.FONDERIE BOUSSOIS SOUCHON NEUVESEL
22, boulevard Malherbe'a/
75 - PARIS 8ême • - Têlf 265,24.20
CENTRAVER
53, avenue Victor Hugo.
93 - AUBERVILLIERS Tél. 833.46.04
.COUT-ÜREj E T Cie • •
Route Se Pont
10 - VÎLLENAUXÈ Tel.' 2.9
•Etabiiagements PALAYER
(Voir di-dessus)
S . E . C . áaint Cësaire
(Voir ci-dessus) ' . :
SIKA • • ' ' - .
(Voir ci-dessus) .. •
SILICE ET KAOLIN
26 - BARBIERES Tel. 1 et 24
SILICES ET REFRÁCTÁIRES DE LA MEDITERRANEE ".(Voir ci-dessus) . •
TARáílNKAL
Le Chapeau Rouge
59 » TETEGHEM Tel. 10-01
.'ß.:..^.- M .
SGN/MTX
^[ SABLES SILICEUX A USAGES INDUSTRIELS!
par M. DELFAU - 1974
1 - PRINCIPAUX TYPES DE SABLES SILICEUX UTILISES DANS L'INDUSTRIE (VERRERIE,.FONDERIE, REFRACTAIRES, CERAMIQUE, ABRASIFS ...)
1.1- Sables extra-siliceux •'•",•
- fréquents dans les formations marines epicontinentalesréserves considérables - problèmes d'homogénéité dans la granu-laritë et la composition chimique
- dans les formations sédimentaires continentales . ' .
. sur le littoral : dunes - grosses réserves homogènes -bonne qualité pour la verrerie ordinaire
. dans les alluvions de rivières : peu fréquent - tonnage faibleprésence fréquente de graviers, de fines < 80ji et d'argile entrop grande quantité-utilisés en métallurgie .(décapage) et fil-tration essentiellement
- fréquents dans les massifs de roches granitiques, dus à la décompo-sition sur place des granites d'où présence simultanée de kaolin-Petits gisements locaux.
1.2- Sables silico-alumineux
II s'agit de sables silico-argileux d'origine sédimentaire.
2 - CARACTERISTIQUES DES GISEMENTS
Exploitations toujours à ciel ouvertPuissance de la couche : très variable selon le type de gisement ;en France les épaisseurs habituelles sont de l'ordre de 10 à 50 mDécouverte tolérée jusqu'à 15-20 m pour un gisement de sable extra-siliceux
Epaisseur du recouvrement , •, ., . ,-•••/—•—: •:—= r r-q— $ 1 pour un sable extra siliceuxEpaisseur de la couche utile *
$ 1/2 pour un sable silico-argileux
Volume des réserves à mettre en évidence. pour une petite exploitation 250.000 m3. pour une moyenne exploitation 5.000.000 m3. pour une grosse exploitation 20.000.000 m3
-2-
Remargue : Un sable extra-siliceux (pour verrerie fine par exemple) peut êtredistribué sur des distances importantes et même être exporté (ex. :certains sables de la région de Nemours sont exportés en Italie).
3 - ECHANTILLONNAGE . .
De nombreux prélèvements sont nécessaires tant en surface qu'en pro-fondeur, afin de juger de l'homogénéité granulométrique et chimique du gisement.
- pour une analyse granulométrique : 400 d < masse de l'échantillon < 600 d(d = diamètre des graviers les plus gros exprimé en mmmasse exprimée en grammes) . . •
- pour une analyse chimique : quelques dizaines de grammes suffisent .
4 - APPRECIATION SUR LE TERRAIN DE LA QUALITE DES SABLES
- La couleur rouille indique la présence d'oxyde de fer, impuretéprincipale en verrerie
Remarque : la présence de matières organiques peut également produireune coloration brune plus ou moins prononcée. Mais dans cecas cela ne constitue pas une barrière à l'utilisation d'untel sable dans l'industrie. Ces matières s'éliminent aisémentau lavage
- La granularité est un critère important dans la sélection d'un sableindustriel. La granularitë maximale est de l'ordre de 0,5 mm
- La proportion d'argile dans un sable silico-argileux peut êtreévaluée au toucher. ' •'Pour un sable extra-siliceux cette évaluation est impossible dufait de la très faible quantité d'argile tolérée. Des essais delaboratoire devront être faits ,
Remarque ; Le sommet du gisement est fréquemment pollué par les for-mations susjacentes, mais cette fraction polluée du sable(sablón) est recherchée pour utilisation dans les travauxpublics.
5 - RENSEIGNEMENTS ECONOMIQUES POUR LA FRANCE
Année 1971
Sables extra-siliceux
Sables silico-argileux
Production(1000 t)
4.287
451
Importation(1000 t)
i
;l:)
550
Exportation(1000 t)
655
Consommation
(îpoo t)
4.632
Valeur unitaire F/tproduit commercialisé.
12 - 17
6 - UTILISATION DES SABLES SILICEUX ET SILICC-ARGILEUX
-4-
RATURE DU SABLE
Sable extra-siliceux
- Si 0 2 > 992
â 12 selon la qualité du verre: .désiré
- Si O 2 > 98%
A1„O„ " 0,-4-0.52 ;..-
*e2°3 * °'2*
A l ^ < 0,42
Fe 2O 3 < 0,22
Sable siliceux maigre
-952 < SiO„ < 972
Sable silico-argileux
752 < SiO, < 922
DOMAINES D'UTILISATION
verrerie ordinaire, miroiterie)
— sables de noyautage— sables synthétiques demoulage (ajout de- bentonite)
Céramique classique :
décapage, sciage,polissage selon granularité
• Construction : bétons
Métallurgie : préparation de certains
sables semi-synthétiquesde moulage (ajout de bentonite)
sables de moulage
PREMIERS ESSAIS A EFFECTUER
analyses granulométrique et
chimiqueidem
idem
granulométrie
granuloaétrie
analyses granulométrique etchimique
idem
idem
B . R . G . M
SGN/MTX
M. DELFAÜ
Octobre 1974
6
FICHE DE SUBSTANCE
GYPSE
Utilisations
Plâtre - Ciment - Amendement - Sulfate de chaux pour l'industrie.
Prix moyen à la tonne : •
Hors taxes - qualités confondues.
1969
10,92 F
1970
10,50 F
1971
11,50 F
Production et approvisionnement : (en 1 000' t)
Production totale brute (1)
Production commercialisée(2)
Importations
Exportations
Consommation intérieureapparente de gypse commer-cialisé, (2)
Valeur en milliors de francs
Production commercialisée
1960
4000
1536
17
502
1051
16,2
1965
4872
2351
18
660
1709
24,8
1968
4931
2590
16,7
746
1860,7
30,2
1970
5559
3119
1,7
1099
2021,7
32,7
1971
5673
3144
1,5
1121
2124,5
36,2
(1) Y compris la production des carrières intégrées à des plâtrières.
(2) Excluant les consommations des plâtrières alimentées par des carrières
intégrées.
Entréprises :
Sociétés adhérentes .à l'UNICEM : 12 situées principalement
dans le Bassin Parisien et le Sud-Est, secondairement les Pyrénées,
l'Est, la Charente.
Problèmes-:
- liés à. la protection de l'environnement dans la région
parisienne entrainant des contraintes d'exploitation : passage à
l'extraction souterraine par exemple.
- liés à la concurrence potentielle du phosphogypse menaçant
les exploitations existantes de gypse.
$ . R . G . M . • • " ••"
^r—- •" _ 3 _
SGN/MTX
M. DELFAU
II - GYPSE
1 - RESERVES
^j supposant une épaisseur moyenne de 5 m (ceci est très en dessous dela réalité), pour le Ba9sin Parisien on peut estimer le volume des res-sources en place à 1 milliard de m3. .
On ne peut estimer le volume exploitable, trop de contraintes entrent enligne de compte.
- Dans l'Est l'extension des gisements est trop mal connue pour faire uneestimation, d'autant plus qu'en profondeur on passe souvent à de 1'anhy-drite (Lorraine, Jura). . .
- De même en Provence, dans les Alpes, les Pyrénées, les couches sont irré-gulières et les gisements tectonisés. Les épaisseurs ne sont pas constanteset également on passe à de 1'anhydrite, â des profondeurs variables.
Mais les réserves sont énormes.
2 - PRODUCTION DE LA FRANCE EN 1972 (stat. de l'industrie minérale)
0 Gypse pour plâtre et ciment : (3.066.237 tonnes ' '
se décomposant ainsi :
- Région parisienneSeine-et-Marne, Yvelines, Seine-St-Denis, 5 , _-, ,-0Val d'Oise *
- EstMoselle, Jura, Hte-Saône 179.890 t
- OuestCharente 208.450 t
- Sud Ouest •Landes, Pyrénées Atlantiques, Ariêge 404.718 t
- - Rhône AlpesSavoie 250.000t
- MéditerranéeAude, Pyr. Orient., Alpes Maritimes, )Bouches du Rhône, Vaucluse 5 * * * *
-4-
: 29.794 tonnes
Soit une production tot£lte de ; 6.096.031 tonnes de gypse pour unevaleur totale de : 55.809.000 F
3 - PRIX (Stat. Industrie Minérale 1972) /
Prix â la tonne : 9,2 F . . •
4 - PRODUCTEURS . •.,.••'..
- AUBF.Y-PACHOT (Plâtriêres) 82 quai de la Râpée
75580 - PAEIS Cedex 12
- BOLLE et IILS (S.A.) • 31260 - SALIES-BU-SABAT
- GROZOÏ-7 (Plâtrières Modernes de) 39 - GROZON
- ANHYDRITE LORRAINE (L1) "' ' ' Route d'Elzange, F.oenigmacher(filiale de S.A.M.C.) 57110 - MUTZ
- DELACOURT (Ets) Le Pin77490 - CHALLES-LES-COODREAUX
- GARANDEAU Frères (Ets) Champlàanc16370 - CHERVES-RICHEMONT
- S.A.M.C. (Stê d. de Matéréel de Construction )2, rue Meyerbeer75009 }-PARIS
regroupe ï POLIET-ET-CFAUSSON (G.I.P.P.)£ SUSSET( S.O.P.R.E.C. (Stë de Préfabrication d'éléments de cloisons)
- LAMBERT
- LAFARGE
1 • - PLATRIERES DE FRANCE 5, avenue de l1égalité84800 - L'ISLE-SUR-LA-SORGUE
- PLATRIERES VESAN-COSTAMAGÄA 5, Bd Carabacel0600 - NICE
S ¿ G é N .
DEPARTEMENT GEOTECHHIQIE
P. BOS
NOTE TECHNIQUE SUR LE GYPSE
ET LA FABRICATION DU PLATRE
Etablis d»après Ie3 renseignements fournis par M.PÏNAULT«.chef du laboxatóira central^plStra da la Société G.Ï»P.P»
(brancha plâtra da l'ex Société Poliat at Chausson)
Alors que ls cirant sst un produit artificial composa de diffexentaconstituants dosablas presqua à volonté, ls plâtra est un produit naturel obtanupresque ekclusiveaent à partir du gypsa, rsia à part quelques adjuvants chimiquesorganiques« Las propriétés d'un plâtra sont donc en relation directs avec lescaractéristiques du gypss utilisé peur sa fabrication et avec.Isa conditions datraitéraant» ' ' •
- TRANSFORMATION DU GYPSE AU COURS DE LA CUISSON
1»1 «» Cuiaaon par voie sùcha
Composition du gypsa i Ca SO. . 2
A partir da 60° s départ d*eau« Si la chauffage sst poursuivi suffisammentlongtemps at sans précaution particulière, la déshydratation aera totale et conduirah Vanhydrite Ca SO. seul ccoposé stabla.
Dana la pratiqua, les grains sont da taillo variable et la chaleur serépartit irrégulièrement. La tension da vapeur d'eau non négligeable»qui règne dansles fours, entraîna autour da certains grains la formation d'une enveloppa de vapeurqui freine la déshydratation. On a donc toujours un équilibrs nsôtastabls entra tCa S04 , 2 H20 gypsa ou 9incuittt t.-BahS9^ , Ca SO^ , % h^O « demi hydrata
w â etCa SO. anhydrite, ou .«surcuit".
La variâtô (5 du demi-hydrata est- floconneuse.et présenta de3 fissuras» Eneffet, l'aau part sous forma ds vapeur« Elle augraanta donc do voluîno et fait éclaterles cristaux» Ls produit obtenu a una très grands surface spêcifiqus at nécessitauna grands quantité d*eau de gSchaga î 60?» de son voluras (ou poid3 ?)•
» Jusqu'à 350°, ls surcuit est da l'anhydrita soluble. Instable a la températureordinaire, ls départ d'eau s'est effectué socs réduction da voluîno du réseau cristal-lin {?)• La réhydrat3tion est rapids et s'opère en passant par le demi hydrataCa SO£ , 4* tUO « Cet anhydrito soluble est un demi hydrato déshydraté«
;. Da 350° à 600°, ls déshydratation s'accompagna d'uns contraction du réseaucristallin (?) en donnant de 1'anhydrite peu soluble, analogue à 1'anhydrite naturel,appelé »plâtra hydraulique"« La réhydratation est plia lents mais se fait directementen donnant du gypse Ca SO^ , 2 H 20, sans pasear par le stade du •£• hydratai
- 2 -
. Au-delà da 1.GQQ0, sa forcis un enhydrito soluble â prisa très lenta»
*-A-1.350» l»anhydrita fend»
1 «2 «•• Cuisson par vois hundda • • .
Du gypse cuit h 107° dans l*aau9 bu à l*autodava soua 12 kg da pression»donna un derai hydrata Ca SO^ •£ H20» variété ^ » compacte at cristallins (cristauxds quelques dizaines da ¿\x) « En effet, l'eau part sous forma láquids donc san3augmentation da volume» Ella no détruit pas la réseau cristallin« ;
L'eau da gâchage nécessaire n'est qua ds- 30$,
2 - ÍNFLUEfCE CES CARACTERISTIQUES DU GYPSE SUR LA CUISSON ET LES PROPRIETES DU PLATRE
2*1. — Forma des cristsux . • . : • •. •
La fores at la tailla deé cristaux da gypse sont très variables«
Des cristaux do grands tailla» gypse "pied d'aloustta" ou "fer de lanes"pax exenpla, sa dâshydratont très rapidement en anhydrite et donnent una maasafibreuse et lamellaire au broyage. Ces deux effets se conjuguant pour donner unplâtra qui na "plonge" pas dan3 l'eau et nécessita beaucoup d'eau de gâchsga«
Un gypse enrapaçt, composé da cristaux de patita taille? donna au coneassagadea grains áquidiiiantionnela et assez groa qui sa déshydrateront moins qua des fibresou das lamalies« La déshydratation sa faisant toujours plus facilement suivant l'axacriatallagraphique Ct lorsque les cristaux
1 sont trspu3is la dashydrtaèstion est pluslenta,
Ls plâtra obtenu à partir d*un tsl gypsa contiendra plus de demi hydrataet nécessitera sioina dfeau da gSchago»
2.2 ~ Impuretés
- . La proportion d'impuratés?- nptansnsnt d'éléments argileux colorants,augmentafréquetnrcañt avec la taille- des cristaux» II sembla ra£ma qua certainas iinptircté3 soientun fecteur ds développement das cristaux Ior3 da la cristallisation»
Las impuretés argileuses (AlgOg t F ^ ^ M entraînant des colorations dusurcuit et à on moindre degré« du demi hydrata» Sa plus, 1*argils est partiallamsntdéshydratée h la cuisson« Ella se réhydrate en gonflant au cours du gâchaga et donneuns pâte ápaissa et collants» La rétention d'eau de 1*argils fitant supérieurs è celiadu sulfata da calcium»- la plStre séchera moins vita at sa dureté sera diminués.
La teneur en csrbonates Ca CO« at Hg COU ss mesurant généralement en pour cent.La magnésie ds bassa temperatura qui est obtenue lors da la cuisson est très réactive;alla influa sur le temps da prise (dans quel sana ?}•
. _ .. Les impuretés organiques produisent localement des- zone3 rêductricss»dans la cuisson par vois sèche. Da plus, originellement» olloa ont pria naissanceen milieu réducteur en roSms temps qus des sulfures. La pyxita en particulier»bien qu'elle n'ait jamais été obsarvêa» est probablement souvent à l'origine desoxydes da fex qui teintent le gypse»
Les chlorures st les sulfates da sodium, potassium ou calcium peuvent89 trouver essociés au gypse, avec lequel ils constituent la groupe des évaporites.La cristallisation do ces différents sels- dépendait de3 conditions physicc-chiaiqussde la saumura originelle* En France» 3JB gypse de- Lorraine dont le mur est fréquem-ment constitués d'argiles salif Sres ça- est en contact avec des' niveaux sauf èrescontient ainsi dea pals» • . •• . •• .•
Cas sels augmentent la temp3 ds prisa du plâtxo»
L*anhydrite eat l'impureté la plus nuisible. ïl est plus long a o'hydraterqua le demi hydrata (l'anhydri-cB naturel s1hydrate en plusieurs années) et l'augmenta"considérablement da voluma au cours do cette hydratation. Cette réaction est catalyséspar le gypsa da mÊras que pas les sulfates alcalins» ferreux et alumineux» Un gypsepeut @trs considéré comme inutilisable s'il contient plus ds 5£ dtanhydrite»
1 t-
Dans l'état actuel des connaissances» sauf pour i'anhydrite» il n'est paspossible de donner dos teneurs maximales de ces différentes impuretés au-delàdesquelles le gypsa ne serait plus utilisable pour la fabrication du plâtre«
On peut simplement dire qu'en Francs un gypse doit contenir un minimum de80So da Co SO^ ft 2 H20» Les plâtres de construction courants sont- fabriqués avec desgypses comportant de 85 à 9t# d$hydrata double^ En Allemagne; la teneur minimale enhydrata double est seulement de 70$, Dans la bassin parisien» les teneurs moyennesde ces différentes inpuratés sont comprises entre 5 et <8^ pour CaCO3 -» 3' et 4& peurles éléments argileux » 1 et 2Í pour la silice sous forme ds quartz.
La teneur en Mgû est toujours inférieurs à D,5>o dans l'Ouest du bassinparisien et é3t cempriss entre 0»1 et 1/3 dans l'Est*
3 - ANALYSES ET ESSAIS REALISES SUR LE GYPSE
Pour apprécier la qualité d'un gypse compact appareransñt pur» Is3 analyseset essais suivants sent à réaliser e
— couleur du produit cuit éélément fondamental en France où la premiara qualitérequise d'un plâtre est sa blancheur? • . . .
» teneur en eau à 50° (humidité de carriSra)
- sur échantillon séché à 5 5 % parta au feu à 28G°. Cette mesura permst d'évaluerla teneur Bn hydrata double et donne une idéa de Xa purstâ du g y p s e . . . .
« teneur en CaO et S0^. C03 mesures et la porta au feu a 250° permettentd'évaluer la teneur en anhydrite.
« mesura da la densité apparenta pour apprécier la compacité.
•» sur échantillon broyé», examen à la loupe binoculaire ds la forras de3 cristaux,pour apprécier le comportement à la cuisson»
Dans la cas d'un gypse compact, ¿rqpúr, cea essais psuvertt Être complétéspar les essais suivants * • • " •
« sur échantillon broyé à crains de ttnra * essai, da cuisson à 150°. Observationde la couleur ot rasure du pH du demi hydrata obtenu}
-»essai, da cuisson à 500° pendant 1 heurs 3 observation de la couleur et. • nesura du pH» . • • • . . • .'..••. ......••..'.
La pH du gypse pur est voisin ds 7« Plus le pH est acida ou basique»plus les inçjuretéa sent.abondantes»
Là couleur du produit cuit,, là aùasi, est fondamentale «/-concassage a 1inmet rechercha des impuretés par fractions granulométriqusa. Si les fines se révèlentmoins pures'que les gros élSnœntSp leur élimination par criblage permet una purifi~ .cation eiséei . . . , • . ' . ' . .
4 •• PRODUITS FABRIQUES - • • •
Eh Fxancer les doux principaux produits sont t
— le plâtre à enduire peur la construction composa en moyenna de 70^ ds demi. . hydrata & et ds 30$ de surcuit« Ce dernier nécessitant moins d'eau de gâchage,
la temps de prise se trouva diminua*
- le plâtre pour préfabriqués composé de demi hydrate seul, • • • ..
. Ces catégories sont valables en Francs, en Sarre, eM Allemagne jusque dansla région de Stuttgart ot en Espagne» • " . . . . . . .
; . . Dans le resta de 1*Allemagne, en Italie, en Suisse, en Grande-Bretagne, auxU.S.A. p on ns fabriqua pas d*enduits mais des mortiers rompasés de demi,hydrate, dechaux et dg sabla» ' .
En France, la plâtra traditionnel 03t en baisseP mais il constitua encore60$ du volurce du plâtrs fabriqua, le plâtra pour éléments préfabriqués rspréasntant170 et les autres plâtrss guère plus ds 3^.
. Les plâtrss spéciaux conprar.nent t
•» PIStrs â mouler % . . .
: . », h basa de demi hydrata ô obtenu par voie sèche dan3 la grands majorité. '. .' ' des usinesj . . • '
-, . • \ . . • à base rie déni hydratai obtenu par voie humide dan3 quelques usines* Les: .' installations utilisées sont de deux types í
'- » cuisson da blocs en autoclave ou dans eau surchauffés;
,.,:,. -» cuisson dans un "grignardn 9 autoclave avec agitateur où la.' •' ; gypse finement rcoulu est brassé avec de l*eau.
': « Charge pour peint usa, utilisant un plStrs de granulotnétriS' très fine t( . inférieure à- 40/- (ce qui implique qus 2% seulement des grains peuvent être\ . supérieurs è 40 a }
Pour le plâtra àa «soulage^ la granulométria oxig&t eat do 1CDit
Pour la plâtra î» enduira, ella ost da 7 à BOO M_,
Plâtre pour coulags d^alliagea d »01111111111120, da criital.
La principóla ufeilisstlon dea plÊtres & iroulsr est la coranique t
mmiln da coulags peur pièces de céramique, en plâtsô poreux et rú
B en bosso pour estsmpags dea assiettes t pl«txe tris lagerencnt abaorbantayanrî: une bonne siabi&itS dimenolonrisllo. . • . r
La mule d*assiette eafc fait dans une "mÈrsHr nioulo en pliïtra trba dus . .
{plâtra (A )s . . .
•» »oula de pressage, on plâtra permeahla à l'air et h l'eau«
8
/MATIERES PREMIERES ARGILEUSES/
par C. JAVEY (SGN/AME)1971
1 - PRINCIPALES CATEGORIES D'ARGILES UTILISEES DANS L'INDUSTRIE,LA CONSTRUCTION, LES TRAVAUX PUBLICS
1.1 - Argiles communes
- Très fréquentes dans les terrains sédimentaires
- Faible valeur à la tonne mais quantités extraites considérables.
Elles comprennent :
. Argiles mixtes : mélange de kaolinite, illite, monttuorilloniteen proportions variables, associé à des impuretés diverses;
. Argiles illitiques, plus ou moins micacées.
1.2 - Argiles "nobles"
Beaucoup moins fréquentes que les précédentes, elles ont une valeur àla tonne nettement supérieure et sont extraites en quantités moindres :
- kaolins, halloysites (très rares)- argiles kaolinitiques- argiles montmorillonitiques (= bentonites)
- attapulgites, sépiolites.
2 - CARACTERISTIQUES DES GISEMENTS
2.1 - Argiles communes
- Exploitation toujours à ciel ouvert
- Epaisseur de la couche utile 2* . 2m- Puissance maximale de la découverte : 5-6mEpaisseur du recouvrement . , . . . .
- —• . •=—= —rrr ^ 1 si les morts-terrains sont meublesEpaisseur de la couche utile
^ 1/2 si les morts-terrains sont durset cohérents
- Volume des réserves à mettre en évidence :. 150.000 à 500.000 m3 pour une petite entreprise. 500.000 à 1.500.000 m3 pour une moyenne entreprise. jusqu'à 8.000.000 m3 pour une entreprise très importante.
Remarque : les gisements doivent se trouver à proximité des grands centres deconsommation.
-2-
2.2 - Argües "nobles"
Les critères d'exploitabilité sont liés en grande partie à laqualité et à l'homogénéité du matériau.
- L'épaisseur de la découverte peut être supérieure à celle dela couche utile;
- On peut envisager, dans certains cas, une exploitation engaleries;
- Réserves: un gisement peut être considéré comme intéressant dèslors qu'il recèle au moins 50.000 m3 d'un matériau de trèsbonne qualité, facilement exploitable.
3 - ECHANTILLONNAGE
- Poids des échantillons pour essais d'orientation : 2 à 5 kg
- Poids des échantillons pour essais plus complets : 10-15 kg
- Nombre d'échantillons par point de prélèvement :
. un seul échantillon représentatif lorsque la formation estd'apparence homogène;
. un échantillon représentatif par niveau lorsque la coupe montre unesuccession de couches d'aspects différents.
4 - APPRECIATION SUR LE TERRAIN DE LA QUALITE DES ARGILES . '
La couleur indique la présence d'impuretés :
bleue, verte, jaune à rouge (due à composés du fer) D teinte rougeviolacée (due à Mn) ) ' à la cuisson
gris, brun ou noir (due à matière organique ) aucune influence surla couleur de cuisson
- Plasticité : s'apprécie par la trituration d'une boulette d'argileéventuellement humidifiée et la confection d'un petit boudin que l'on étire ouque l'on courbe entre les doigts
- Présence de CaCO-j décelée par attaque par HC1 N/10
- Identification des éléments grossiers (quartz, feldspath, pyrite,mica, concrétions etc.) et estimation approximative de leur proportion.
5 - RENSEIGNEMENTS ECONOMIQUES
I
II
ANNEE 1968
Kaolins
Argiles réfractai-res à grès et àfaïence
Bentonites et terre;décolorantes
Ocres et terresdécolorantes
Argiles pour briqueset tuiles
Argiles et marnespour ciment
Argilesexpansibles
Production(1.000 t.)
143
1.443
18
5,1
10.271
10.472
60
Importation(1.000 t)
256
166
103
0,2
néant
néant
néant
Exportation(1.000 t)
29
403
3,5
3,0
néant
néant
néant
Consommation(1.000 t)
370
1.206
117
2,3
10.271
10.472
60
Valeur unitaire (F/t)matière pre-mière brute
50
36
44
127
8,5
4,4
matière premiè-re commercial! -
see
97 à 128
34 à 60
naturelles:125 à 226
activées :270 à 615
360 (en 1966)
I = argiles "nobles" II = argiles communes
6 - UTILISATIONS DES ARGUES
NATURE DES ARGILES
Argiles mixtes, plus oumoins sableuses et/ouferrugineuses, et/oucalcaires
Argiles blanches, trèsclaires ou coloréesuniquement par de lamatière organique(Fe203<l%), quelle quesoit leur nature
Argiles illitiques ouà dominante illièique
Kaolins
Argiles
kaolinitiques
Fe2O3 C 3%
Fe2O3C 1%
Argiles
montmorillonitiques
= bentonites
Sépiolites -Attapulgites
DOMAINES D'UTILISATION
Produits de terre cuite etfaïences communes.Agrégats légersCimentsTravaux publics
Produits céramiques blancs
Produits de grèsProduits de terre cuite
Produits céramiques blancsPapeterieIndustrie du caoutchoucCharges dans applications
diverses
Produits réfractaires
Ciments spéciaux
Produits céramiques blancsCatalysesIndustrie du caoutchouc
Décoloration des huilesClarification,purification
des liquidesCatalyses
FonderiePapeterieBoues de forage et coulis
d'injectionAjouts pour ciments,plâtres
bétonsCharge dans applications
diverses
Décoloration des huiles
Boues de forage
PREMIERS ESSAIS A EFFEC-TUER
Cuisson
Cuisson - expansionAnalyse chimiqueEssais d'identifica-
tion des sols
Cuisson
CuissonCuisson
CuissonGranulometrieGranulométrie
Cuisson
Analyse chimique
CuissonSurface spécifiqueGranulométrie
Î3:333
1
(
1
Surface spécifique
Capacité d'échangede cations
Surface spécifiqueïranulométrieïïiixotropie
Surface spécifique
Surface spécifique
Thixotropie
3ANALYSES ET ESSAIS D'ORIENTATION SUR ARGILES BENTONITIQUES
G. BAUDET - Ï971* '1. Origine et but
de l'étude .
Le Service géologique des Antilles a demandé au département minéralurgied'effectuer une étude d'orientation sur un échantillon d'argile de la Guadeloupe(SVG.l) afin d'en préciser la qualité et les possibilités d'utilisation .
2 . Description etpréparation de 1'
échantillon .
Il s'agit d'un échantillon d'argile verte, signalée c o m m e étant probablementune bentonite .
La terre est humide et plastique, elle ne présente aucune hétérogénéité visi-ble à l'oeil nu. L'humidité déterminée après séchage à 105°C, en étuve ventilée estde 38, 8 % sur base humide .
L'argile sèche a été pulvérisée à environ 500 microns à l'aide d'un broyeur àmarteaux fixes pour les analyses et essais .
3. Travaux effectués .
31. Analyses :
311. Analyseminéralogique :
L'échantillon broyé à 50 microns a été examiné en diffractométrie X ,les principaux minéraux décelés ont été :
. montmorillonite : très abondante (environ 90 %)
. kaolinite (métahalloysite) : traces
. quartz : traces (environ 1 à 2 %)
. cristobalite : traces
. feldspath plagioclase : traces .
312.
Elle a été déterminée après contact de l'argile (1 g) dispersée paraction des ultra-sons avec une solution acide puis une solution de bleu deméthylène centinormale; après 24 heures, la suspension a été centrifugée etla concentration résiduelle en bleu de méthylène dans le liquide a été évaluéeà l'aide d'un spectro colorimètre .
L a valeur moyenne de deux déterminations a donné 64,5 c m 3 desolution centinormale par g d'argile soit une capacité d'adsorption de241 m g de .bleu de méthylène par g .
L a détermination rapide ( 15 m n ) par la méthode à la touche afourni une valeur de 64 c m V g •
313. £ H ^
Une suspension d'argile à 5 % dans l'eau distillée bouillie et re-froidie à l'abri de l'air présente un p H de 6,55 .
314.
Elle a été mesurée sur deux échantillons de 250 m g d'argile sècheà 105°C et refroidie en dessicateur .
L'argile dispersée par action des ultra-sons et agitateur magnétiqueest saturée par une solution de Ca Cl 1 M , à pH 7 , ajusté par une solutionde Ca(OH)2> ( le pH est contrôlé et ajusté plusieurs fois, en particulier aprèsune période d'agitation de 1-heure ) .
L'argile est lavée sur filtre par une solution d'alcool méthylique puispar l'eau distillée à pH 7 pour floculer l'argile et éliminer Ca2+libre ( test
pour vérifier l'élimination totale de Cl~) .
Les ions C a 2 + adsorbes par l'argile sont déplacés par une solutionde K C 1 1 N , l'argile est lavée plusieurs fois sur filtre par cette solution deKC1 pour épuiser les ions C a 2 + , ces derniers sont dosés par l ' E . D . T . A .
L a valeur moyenne de deux déterminations a donné :
capacité d'échange de cations(Ca2+) : 95,2 m . e . q . pour 100 g d'argile .
315. Mesure du calcium échangeable, fixé sur l'argile :
Le calcium échangeable a été déplacé par une solution de K C 1 , 1 Net dosé par l ' E . D . T . A . - .
Le calcium déplacé correspond à 1,275 g C a 2 + pour 100 g d'argile,soit 63, 8 m . e.q. pour 100 g d'argile .
316. Analyses granulométriques ;
U n échantillon a été dispersé dans l'eau déminéralisée, en présenced'agents défloculantes : polyacrylate de sodium à bas poids moléculaire (5kg/t) et hexamétaphosphate de sodium (5 kg/t), le p H a été ajusté à 9 parN a O H et Na2C03 - l'aide d'un agitateur rotatif ( 60 m n ) puis par action desultra-sons de fréquence 40 K H z ( 3 m n ) .
L e tamisage humide classique a été utilisé jusqu'à 20 microns ,la sédimentation statique et la centrifugation entre 20 et 0,25 microns .Les résultats sont donnés au tableau ci-dessous et à la figure 1 ci-après
D . S . E .
Diamètresen microns
1008063504031,52520
5210,5
' 0,25
E ef uscumulés %
1,184,008,22
10,8313,6217,2818,6220,4522,2425,3032,0747,5053,40
II est à noter que les différents refus jusqu'au tamis de 20 micronscontiennent des agrégats d'argile non délitée, difficilement dispersibles ,dans les conditions du traitement mécanique décrit ci-dessus .
32. Essais d'orientation :
321. Gonflement : " '
U n volume déterminé de bentonite broyée (masse volumique en vrac1.215 kg/m.3) a été mis en pulpe dans de l'eau déminéralisée, et le volumede la suspension d'argile sédimentêe dans une éprouvette graduée a été m e -suré après 4 heures. La valeur du rapport :
volume du sédimentvolume initial de bentonite en vrac
exprimant le gonflement, est de 3,6 , dans ces conditions expérimentales .
322. Propriétés céramiques :
Des pâtes plastiques "demi-fermes11 ont été confectionnées à l'aided'un malaxeur Werner, avec des mélanges ( - 500 microns ) contenant0, 33,3 et 100 parties de quartz broyé au broyeur à cylindres et tamisé à 500microns , pour 100' parties d'argile pulvérisée .
Des barrettes parallélépipédiques de 120 x 30 x 10 m m ont étéfaçonnées à l'aide d'une extrudeuse à vide, séchées à l'ambiance pendant16 heures , puis à l'étuve ventilée à 105°C pendant 8 heures. Les barret-tes ont été cuites en atmosphère normale dans un four armoire avec une 'vitesse de montée en température de 200°C/h , et un palier de 90 m n à latempérature maximale, le refroidissement s'effectue naturellement.
L'ensemble des observations, appréciations et mesures effectuéeslors de ces essais sont condensées au tableau ci-après .
(p. 5 tableau de valeurs non reproduit)
Les mesures sur les barrettes d'argile pure n'ont pu être réaliséescar la matière s'est fragmentée par suite des fentes de séchage consécutivesà un retrait trop important .
La couleur après cuisson est rouge brun pour le mélange à plus fai-ble teneur en quartz, quelques fissures sont visibles après cuisson .
La couleur après cuisson est rouge brique pour le mélange en par-ties égales de quartz et de bentonite . •
Aucune trace d1 efflorescence n'a été décelée après séchage ou cuis-son des barrettes . •
323. Essais d'expansion :
Des pellets cylindriques de 6 x 6 m m ont été façonnés par extrusionà partir de deux pâtes plastiques a et b de composition :
100 parties d'argile SVG10,5 partie de fuel oil
100 parties d'argile SVG1. v 25 parties de quartz
broyé - 500 microns0,5 partie de fuel oil
et soumis à des essais de cuisson rapide entre 1 160 et 1 200°C (temps decuisson : 10 m n ) . ' •
Aucun gonflement n'a été constaté, les pellets éclatent (mélange a)ou se fendent (mélange b), au cours de la cuisson rapide. Des essais compor-tant un préchauffage ( 15 m n de 150 à 600°C , palier de 5 m n à 600°C ), suivid'une cuisson rapide de 10 m n en four électrique entre 1 160 et 1 200° C , ontdonné un résultat négatif .
Le "coeur noir", caractérisant les réactions qui provoquent le gon-flement, n'a été repéré sur aucun des pellets cuits ainsi obtenus .
40B : R . G . M .
Y BERTaN • DONNEES SUR L'EKPLOnABILITEVES "HIÑERAIS" VALUMINIUM (BAUXITE EXCEPTEE)
document annexé à un Projet d'évaluation des ressources françaisesen minerai d'alur.inium par MM. AGARD, BERTON, NEAII
- Pour Péchiney, les critères d'utilisation des mineraisalumineux sous forme de .silico-aluminatea seraient lessuivants :
Al2 0 3 5 26%
. Carbonates $ 1%
Fer ferrique ¿ 0,5% - total en fer 7 à 8%
MgO < . 1 %
éléments gênants
K„0 favorable.
En fait ces critères ne sont pas absolus ; pour un gisement biensitué avec une énergie à bon marché (proximité d'une source d'énergiecomme Arjuzanx) on pourrait exploiter un gisement de caractéristiquessuivantes : •
Al2 0 3 . de 17 à 24%
Fe„ 0 de 1,6 à 12,5% (moyen 5%)¿* o • *
SiO2 de 60 à 70% :
L'U.S.G.S. (US. Geol. Survey - Prof. Paper 820) envisage commesources possibles d'aluminium
t
- les argiles "riches en alumine" (argiles kaoliniques, argilesi .réfractaires) d'une teneur en Al„ 0, de l'ordre de 35%
*• les schistes bitumeux à dawsonite - ce dernier minéral centonan35,4% d'Al„ 0 - Dans "le" gisement important qui est actuellesconnu (dans le Colorado), la dawsonite représentejusque 20% de la roche ; en moyenne on pourrait extraire 1,5%d'aluminium de la roche par lessivage ä l'eau ou lessivage acid
- l'alunite (37% d'Al_ 0_ dans le minéral) éventuellement :
gisements de roches alunitisées dans des formations volcaniqi.tertiaires. l
Les autres ressources potentielles (aux USA) sont.comme moins intéressantes : il s'agit des argiles et ardoise?, des rochesphosphatées, des roches ignées (syenites néphéliniques,anortiiouite) dossaprolites (roches décomposées par l'altération météorique) deo cendresde charbon (8 à 40% Al„ 0„) et des liqueurs de lessivage des mineraisde cuivre.
B • R • G . M . Janvier 1975
SGN/MTX
M. DELFAU
NOTE D'INFORMATION
I - CRAIE
1 - RESERVES • ..•••--.-:•
2 - PRODUCTION - FRANCE 1972 (stat. de l'Industrie Minérale)
« . Craie phosphatée : 31.686 tonnes
produite dans les régions suivantes : ••
- PicardieAisne, Somme .' 20.300 t
- AquitaineDordogne •«•• 11.386 t
» Craie_j carbona^e_de_chaux_et_çalçi_divers : 3.980.574 tonnes
- Bassin ParisienMarne, Oise, Eure, Indre, ) 7og< 32g
Côte d'Or, Saône et Loire, Yonne 5(Harne - 561.598t ; Oise » 113.0C0 t)
- NordNord, Pas-de-Calais 564.443 t
- EstKeurthe-et-Moselle, Meuse, Bas-Rhin 1.997.215 t
- OuestCharente-Maritime, Deux-Sèvres 74.1S6 t
- Sud-OuestDordogne 37.019 t
•••/•*•
*- Centre-EstAin, Isère, Savoie, Allier ., 48.850 t
- Provence, Côte d'AzurAude, Pyr. Orientale, Bouches-du-Rhône .. 352.500 t
En 1973 : 700.000 t de craie pour charge provenant des départements dela Marne et de l'Oise. . ,
3 - PRODUCTEURS
- BEGHIN Frères et Cie 1» rue Rayêre62 - Hulluch
— DARCQ et Cie (S.A.) ' Route de la Bassëe• 62750 - Loos-en-Goelle
- SAMIN (Sté d'Exploitation de Sables et Minéraux). 62, Bd Victor Hugo
.-•-• • -- 92209 - NEUILLY-SUR-SEINE
- BLANCS DE CHAMPAGNE (S.A. les) 51 - La Veuve :
- BLANCS MINERAUX DE PARIS 14, rue Cambacêrës
75008 -"PARTS
- HOUSSIN ET FILS 62910 - Moulle
- OMYA (Stë) B.P. 2, Omey51240 - La Chaussee sur Marne
B . R . G . M .
SGN/MTX
M. DELFAU
Octobre 1974
FICHE DE SUBSTANCE
MATIERES PREMIERES DE L'INDUSTRIE CIMENTIERE
Nature :
Calcaire, marne et argile, gypse, laitier granulé, cendres volantes,matériaux pouzzolaniques.
Prix moyen à la tonne en 1971 - hors taxes :
argile et marne : 4,7 Fcalcaire : 6,5 &gypse : 8,9 Fpouzzolane : 6,9 F
Production française (1000 t)
Calcaire (1)
Argile et marne (3)
Gypse (2)
Laitier (2)
Cendres volantes (2)
Pouzzolane (3)
Clinker (4)
Ciment (2)
Valeur en millions de
Ciment (2)
1960
4923
680
431
10 881
14 173
francs
912
1965
-/y
10
3
17
22
1
•kTà
044
962
395
885
709
900
255'
482
1968
M.
10
3
20
2,5
1
g so
472
674
105
955
726
600
410
789
1970
-•2.2.5*°
11 879
983
3 000
1 000
780
24 150
28 858
2 182
1971
•ja.
13
3
1
24
28
2
929
884
000
000
766
800
820
378
1973
~2.2. ood
3 120
775
26 00C
30 58E
Les tonnages de calcaire et d'argile ou de marne consommés pour la fa-brication du ciment ont' été évalués à partir de la production de ciment avec lescoefficients suivants :
- proportion des matières premières : calcaire 3/4argile 1/4
- perte de poids à la cuisson :calcaire : 45 à 50%, argile : -o 20%
Entreprises : .
Sociétés productrices de clinker et ciment : 18
dont 13 possédant 1 ou 2 cimenteries, 2 possédant 3 cimenteries,
et 3 possédant respectivement 7, 19 et 30.cimenteries (Vicat - Lafarge -
Société des ciments français^) . . .
Usines réparties dans l'ensemble de la France à l'exception
de la Bretagne et du Massif Central.
Approvisionnement en matières premières :
Presque totalement français.
Importations de clinker de Suisse et d'Italie : 21 330 t en 1971
contre 25 139 en 1970.
Importations de pouzzolanes naturelles actives inexistantes en
France : 275 000 t en 1973.
Commerce extérieur du ciment en 1971 :
• Importation Exportation
21 330 t
26 500 t
954 000 t
833 000 t
Clinker
Ciment moulu
Problèmes de l'industrie cimentière :
- liés à la crise de l'énergie l l'industrie cimentière est le
deuxième consommateur de fuel après E.D.F, ) 2 560 000 t en 1973i
- liés à la protection de l'environnement : le coût du disposi-
tif • antipollution représente 15 % de celui de l'ensemble des installations.
- investissements très lourds nécessaires dans les années à venir
pour la création de nouvelles usines, le remplacement des unités anciennes
grosses consommatrices d'énergie, la modernisation des installations existante:,
pour améliorer la productivité. . •
(1) Evaluation faite d'après les statistiques de l'Industrie minérale, compte
tenu des consommations de calcaires à-chaux. •
(2) Chiffres extraits des rapports annuel^ de la Direction des Mines;
(3) Chiffres extraits des statistiques-de l'Industrie minérale.
(4) Chiffres fournis par le Syndicat des fabricants de ciments et chaux.
B . D . P . A . 16.12.1975
Note remise au B.R.G.M.au cours d'une réunion
d'information
NOTE SUR LES AMENDEMENTS
Pour obtenir de bonnes récoltes l'agriculteur apporte au soldifférents éléments que l'on peut classer en deux grandescatégories, les engrais et les amendements.
On peut admettre schématiquement la classification suivante:les engrais sont des produits permettant au cultivateur derestituer au sol les éléments exportés par les plantes.
tes amendements sont des produits permettant au cultivateurd'agir sur les qualités physico chimiques du sol.
On peut donc dire que les engrais restituent au sol des élémentsexportés sous une autre forme par les plantes alors que lesamendements traitent le sol.
Il s'ensuit une différence d'échelle dans les tonnages concernés,ces exportations par les plantes donc les restitutions se chif-frent en kilogrammes d'éléments majeurs (N.P.K.) de l'ordre de200 a 500 kg/Ha, alors que les volumes à traiter pour l'amélio-ration d'un sol sont de l'ordre de 3.000 à 5.000 m3 hectaresoit de 4.000 à 6.500 tonnes.
Un apport de 10 tonnes hectare de calcaire broyé est donc unapport à 2°/00 de la masse du sol agrie; Le. . .
Un apport de 40 à 50 ! tonnes de fumier est un apport à 1%.
Traiter de telles masses pour en modifier de'façon sensible lescaractéristiques physiques ne peut skroe: s'envisager que pourdes spéculations à très fort produit net hectare et dans deslocalisations bénéficiant d'une très forte rente de situation.
Les amendements lec plus utilisés s'attachent donc le plus^sou-vent à corriger le plus économiquement possible les caractéris-tiques chimiques et physico chimiques d'un sol pour améliorerau maximum la qualité du complexe argilo humique.
On peut donc'classer les amendements en trois' far.illes :
.. Les amendements calcaires et assimilés,
. Les amendements organiques,
. Les supports de culture.
I I
Les amendements calcaires
agissent à deux niveaux :
- au niveau chimique par relèvement' du pH des solsacides améliorant ainsi la biologie générale du sol et des'plantes cultivées par une meilleure nitrification de lamatière organique, une meilleure utilisation des engrais,et une amélioration du milieu nutritif exploité par lesracines. •
- au niveau physico chimique :
le calcium entraîne une floculation de l'argile doncune amélioration du milieu physique.-
Les besoins en chaux pour élever le pH d'une unité sont del'ordre de 2 à 3 tonnes hectare pour'une-terre légère et de3 à 5 tonnes hectare pour une terre forte ou humifère.
Les besoins d'entretien qui permettent d'assurer la restitutiondes exportations par les plantes et des pertes par drainagesont de l'ordre de 300 à 400 kg de CaO par hectare et par an.
Les amendements organiques .
agissent directement sur le complexe argilo_ humique enaméliorant sa'qualité.
Ils .jouent également un rôle dans la nutrition azotée desplantes après -ninéralisation de la matière organique. '
La norme AFNOR établie à partir des travaux de la ChambreSyndicale des Fabricants de Spécialités Horticoles, différencieles produits organiques d'origine végétale souvent .dénommés"humigènes" et qualifiés d'amendements/des produits organiquesd'origine animale qui "doivent être considérés comme desengrais". ' " . .
' L'indication-d1une teneur en humus ou en acide humique estinterdite. . . .
Sont considérés comme amendements organiques par 1'AFNOR outre,fumiers composts végétaux etc.. les produits suivants :
- compost urbain frais, demi mur ou mur,
- gadoues anciennes tamisées
- tourbe acide ou alcaline
- compost de tourbe;mélange fermenté constitué d'au moins.30% de tourbe.. • •
LE MARCHE DES AMENDEMENTS CALCAIRES
Dimension du marché
Le marché est de l'ordre de 1.300.000 tonnes exprimé en tonnesde CaO + MgO, et de l'ordre de 2.9OO.OOO tonnes de produitsbruts. La consommation avait'augmenté de 60% en cinq ansmais s'est stabilisée cette année.
La carte jointe met en évidence les deux princip'aux modesd'utilisation des amendements calcaires.
Relèvement du pH des sols acides dans l'ouest et les Landes,
Amélioration de la structure du sol et du complexe argilohumi'que dans les régions betteravières disposant d'un sous-produit peu onéreux: les écumes de défécation.et de gisementsde craie facilement accessibles.
Les pertes par exportation des plantes et par drainage peuventêtre évaluées à 300 kilo/ha de CaO. Commes les superficiesagricoles exploitées en France sont de l'ordre de 15 millionsd'hectares de terres labourables et de 12 million., d'hectaresde près, les pertes de calcium seraient théoriquement del'ordre de 7 millions de tonnes de CaO. • .
*On voit donc que les apports annuels couvrent environ 5% desbesoins annuels théoriques.
A ces besoins '-.héoriques annuels s'ajoutent les besoins pourcorrection initiale du pH dans les régions granitiques et enparticulier dans le Massif Central. • . •
Six départements consomment annuellement plus de 50.0C0 tonnesde CaO + MgO et 35 départements seulement ont une consommation•supérieure à 10.000 T.
Le marché semble donc encore très ouvert et il est possibleque l'extension du système de vente"rendu racines" entraîneun accroissement rapide de la demande pour créer un marchéde l'ordre de 2 • à 3.000.000 de tonnes de CaO + MgO.
Caractéristiques du marché
Les amendements•calcaires et assimilés sont classiquement•divisés en produits crus et en produits cuits.
Une troisième catégorie celle des sous produits de la métal-lurgie est isolée dans les statistiques ainsi qu'une caté-•gorie "Mixteo" provenant d'un mélange de chaux et de calcairesbroyés- ' •
Les produits cuits . • . '• . .
On les décompose : en chaux, en roches, vive en poudre,
chaux éteinte,
chaux magnésienne,
.cendrées
Les tonnages en produits cuits-livrés à l'agriculture sont del'ordre de 270.000 tonnes d'équivalent CaO + MgO soit 330.000 •tonnes brutes.
Ils sont fournis aux deux tiers par la chaux en poudre et descendrées. ' • .
Les plus gros consommateurs de produits cuits en tonnages brutssont :
. La Bretagne avec 70.000 tonnes
• . La Basse Normandie avec 32.000 tonnes •
. Le Centre avec -30.000 tonnes dont 20.000 pour l'Indre
. Les pays de la Loire- avec 28.000 tonnes.
• Les cendrées qui représentent près du quart de la productiondes produits cuits sont en partie des sous produits de- lafabrication de chaux pour la métallurgie. Ils sont utilisésautour des centres de production.: Indre, Orne, Morbihan,Loire Atlantique, Meuse.
Les amendements métallurgiques phosphatés classés à part peu-vent également rentrer dans la catégorie des produits cuits.
¿Leur consommation est surtout concentrée autour des centressidérurgiques ,• 45.000 T.
Les produits crus '
On les décompose en : calcaire broyé 242.000 tonnesdolomie broyée 283.000 "craie 305.000 "marne 56.000 "calcaire et craie 45.000 "phosphatésMa'érl broyé 248.000 "
2.
••• I-
'La marne est utilisée surtout dans la Sarthe, les Landes etle Cantal, l'Oise, l'Eure et Loir, le Loir et Cher, laHaute-Normandie. .
La craie en Haute-Normandie (100.000 T.), Picardie (85.000 T),. Région Parisienne (55.000 T).
• La Dolomie en Aquitaine (90.000 T), le Centre (42.000 T),la Bretagne 15.000 tonnes.
Le Ma'ér'l en Bretagne'72.000 T dans les pays de la Loire 35.000 T.et du Centre 22.000 T. • — • • •
Les craies phosphatées sont utilisées près des lieux de produc-tion : Picardie, Nord, Vendée, Vienne, Marne, Doubs.
Répartition du marché
II existe environ 110 producteurs mais la production esttrès concentrée. • x •
En 1972, 4 d'entre eux assuraient 50% de la production.
Les gros producteurs de produits crus sont concentrés auprèsde l'important marché de l'Ouest et profitent ainsi de fortesrentes de situation. Ils fournissent du maërl ou des calcairesbroyés à partir des gites proches du Massif Armoricain.
L'important stock d'écumes de défécation disponible dans lesrégions betteravières : 1.200.000 tonnes soit près, de la moitié-du tonnage en brut et Te tiers en équivalent CaO ne permet pasle développement, de grosses unités de broyage dans ces régions.
Les deux plus gros producteurs de la région Nord approvisionnentvraisemblablement surtout les cultivateurs des Flandres ou desArdennes qui- sont peu betteraviers. • ' . •
Conclusions . .- •
Produit pondéreux utilisé à fortes doses, l'amendement calcairen'est utilisé que dans Ses limites- étroites de prix renduchez l'exploitant. Les petits gisements isolés ou les centresde production de produits calcaires industriels disposent donc -d'une rente de situation, privilégiée.
»•Chacun de ses produits doit posséder un pourcentageminimal de matière organique et un rapport Matièreorganique/azote maximal, la teneur en azote totalne devant pas dépasser 3 à 4%.
Les supports de culture
D'après l'AFNOR, les supports de culture se différencientessentiellement des amendements organiques par une teneurplus élevée en matières inertes.
Sont considérés comme supports de culture :
- Terreau •
- Terre de bruyère • .
- Terre de tourbière
- Tourbe support
- Substrat végétal non fermenté non supplémenté
• - Substrat végétal fermenté.
Limites de regions û I -I A »U rut re
rr«s^wf-> era«, tr cairj
• • n
Limites de regions
is coo
C<M
-
l$ooù | 3OÛOO
C¿? 29
56
V ***FRANCE
62
60
50 27
7877
2<W 35If6«
53
20 10
7245
53
52
57
67
63
7041
49
37 JW 21
SJJà i\3
185S
85
S*Cil
|0 ö« 0 -
79
36
06 It71
39
h3«9 >
23
17 8716 63
19
24
38
15 41
3346
40
tío
32
12
82
31
/7/ . ÍU31
48
34
26
30 84
CjOû1* £~
64 SZ2"65
¡i-JO
66
> «y«3 Aiun4 Al/ESfSASSES)j AIMS (HAuru)1 Alf (S (XAUniHSS)J A I 5 K H E1 «fiEXKÎS1 AJtlcGE
10 AUBE .'11 AUCE1J AYETCOH13 lOUCKiS-OU.iHÔHt14 CAmcos15 UH1A111 CHAtdlIE17 CHAllHtE-MAJmHEU CKI1
M COSSUE» CCÍSE2i cCno-ot22 CÔnS.00 .*!O5013 CÏ:L*U2* CCîCOGXI15 «X.ÍS34 D : 6 K £27 E U E
• 31 ElKE.fT.lWlt21 RXISriîE30 CAÍO31 SAIChKE (H. .M)32 6EiS33 GUOMOE34 HÚAUIT35 IUEEI-Y1UIHE34 M O U
\
' ".
3Í ISÙt31 ¡ViX
• *0 U.M5ÎS41 lOR-n-CHEJt4: LOUE43 103E Q\~M)
44 lO'.IE AUUKTtOit45 10KET44 10T47 LOT ET C A I C m 'ít 10ZÉ2E44 KAiNE-CT-lUU50 HASCHESI HAJXE52 HAtXE (H>vvi)53 KATEhSE54 HtUlimnMCrSUU
55 Kîint 'U y.Cl'JHXH57 «OSEUIM K1ÍY7ESI KCSO
- M Crtf"41 CIKÎ
42 fAS-Cf-ULUS43 f U Ï - C î . C Ù ^44 fTJÎi;:n-.1ASS£S)45 »ïli:;«:i IKAL'ItS)44 rvi:°:::sicníKruu47 I H i m S A »44 li~N CHAUT)il tKONÇ70 s *<•-::£ (HAurn71 Sití'iS n 10./.E72 SASIriE
73 U V W EM SAVC(E (K«t.))5 SOI£7t sr>;E HAirrwt77 SKKH n KAiUt7Í SEINE H Clit71 SEVXtS (DIUX) '10 $0H»£II lAiHJI I/JK ET tAlCHCÖ!3 Y< t
) t< YAUdLIÎis vc:::ii44 Vi£HKi17 YÎINKt («AUTOi« rosenti ic:oíM Ii«lf0i2í M Kl/Oïl
SGN/MTX
F. TRAUTMANN Décembre 1976
LE MARCHE MONDIAL DU MARBREAPERCU SOMMAIRE
PRODUCTIONS
Les chiffres cités dans cette note comprennent les marbres et les
pierres marbrières, en blocs bruts, tranches, sciés et polis,ainsi que les
produits oeuvres en marbres. Les sources de renseignements ne font pas toujours
le détail et de plus ne concernent pas toujours la même année de référence.
Toutes ces statistiques devront être considérées comme des ordres de grandeur
dans une période comprise entre 1970 et 1S74. Elles sont extraites de la
documentation interne du Dept. MTX [matériaux] du BRGM.
Tableau 1 - Principaux pays producteurs
19711973.197319741974197319701972
Pays
ItalieBelgiqueAllemagnePortugalEspagneFranceCanadaTogo
Productions (en tonnes)tous produits
4 361 4ä9957 546
• 518 862> 300 000> 30Q 000224 05962 0003 000
Le commerce international des marbres concernant environ 1,5 million
de tonnes est dominé par l'Italie tant par sa production que par le développement
de son industrie de transformation. Cette prédominance entraîne les pays
producteurs de marbres à exporter leurs blocs bruts vers l'Italie.
Derrière l'Italie, l'essentiel de la production provient de l'Europe
tout comme la consommation d'ailleurs. Seulement 6 pays produisent plus de
100 000 t de marbres par an [tableau 1].
EXPORTATIONS
Tableau 2 - Principaux pays exportateurs
~"*~--«^Exp or t at e ur s
Pays consommateurs"^
AllemagneFranceItaliePays-BasBelgiqueSuisseRoyaume-Uni
USAAutricheCommonwealthCEEAELEEspagneLibanMozambiqueJapon
Divers
TOTAL
Année deréférence
ITALIE
•
D .CD».ta:
H-1
H-D
c+D)D"h-1CDQlmLnM
1 020 683
1973
BELGIQUE
24 6009 300
24 000128 200
26 100
160 000
1973
FRANCE
15 401
4 558290
9 0497 324370
• 76
511
37 579
1973
ALLEMAGNE
3 106
3 6693 5441 658
3 300
1 056
16 333
1973
ROYAUMEUNI
2127.12
40
ioo
1972
PORTUGAL
24 3236 592
37 593
14 988
18 4804 829874
3 535
113 595
1972
AFRIQUE
CD
oQ
7 000
n.d.
ESPAGNE
1 959948
10 125
14 890
1972
SUISSE
Ln
Mco
5 126
1972
AUTRICHE
CDCO
v̂lLuCD
89 738
1972
I
M
I
Tableau 3 : Principaux pays clients de l'Italie
Al lenagneFranceEtats-UnisLibye
J
Be lg-Lux.LibanEspagnePays-BasJapon
Royaume-Uni
SuisseHut riche
Arabie Seoud.CanadaMexiqueHonp-KonnTunis ieSyrie
VênézuGlaKoweitSingapourDanemarkMalteAustralieArgentineSuédeAfrique SudIrlande
Total de ces
28 pays
Total exporta-
tions italiennes
1 963
t
23197812951958630194392643 311(247124051 5 4 0 9
4751
19673
1 3 6 7 2
83 1414 56
4 185569422 4 95193
265319713 4 58
246
204 l222126888 105206612821004
600981
624896
".%
37 ,120,79 ,4
3 ,14 ,2
2,32 ,0
2,50,8
3,2
2,2
0,2
o,70,9
0,4
0,8"0,4
0,3
0,6
0,0
0 ,30 ,40 ,4 •
1 ,3
0 ,30 ,20 ,2
96 »2
100
2
1
6
6
t
570461 86625 120822792148214581 602535
156713119326 64
4 52
596
174
281
219
275
553
64
261301
266
966
255
1 1296
7527
9638
1969
3
7
94
6
506
33
14
12
2
1
3
8
2
2
5
5o
2184
2
2
9
%
36,9
23 ,2
9 ,03 ,0
4 ,0
2 ,12 ,12,4
0,8
2,3
1 ,51,3
ï,0
0,6
0,9
0,20,4
0 ,3
o,L0 ,8
0 ,1
0 ,4
0 ,4
0 ,4
1 ,40 ,4
0 ,2
0 ,1
97 .0 .
100
1970
t
2906321470896792913 7 4 1
26989
1 586fi1 50 1 P
17194116 4 6
1 5265
14959
10 6 9 4
5518
3366609726591862975
2U714300956
31163 48 3
296313836260020531073
7 0 4 3 4 4
726192
4 0
20
9
1
3î
22
L2
2
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
00
97
10
%
,°,2,4
,9,7
,2
,1,4
,6
,1
,1,5
,o,5
,8
,'•
,2
,1,3
,6
,1,4,5
»'«
,9,4
,3
,1
i0
0
1971
t
3 5 i 9 3 1
l512J460285158432488«3194S516621184691 0 9 Q G
126SI1475311G32601 1421573 51214829822d4 119243748738
2272375037799320198315 8 71043
77941 3
802933
4
1
9
1
%
S?0 >88 »52 »03 »l
2 »4
2 ,1
2 ,3
1 ,4
L ,6
l ,8
l ,4
0 ,7
0 ,5
0 ,00 »3
0 i4
0 »4
0 »2
0 .5
0 il
0 »3
0 f5
0 »5
1 .2
0 i2
0 »2
0 »1
7 '1
00
1972
t
4393551663216 8329293512 2 't 7 9
2 3 H 3 1
222681 80S3195017C-34
1 7V0 3
1 Í3 0 9
690246 19302325814692374319464532134 82640321823271810'1Ï3 8164 51 3.5 2
89 8G4 9
9 2 5 258
%
47,519 »07 »43 »22 »42 »52 ,42 »02 »1
0 »3
1 »9
1 »7
0 ,7
0 »5
0 .'3
0 »'3
0 ,5
0 »4
0 »2
0 »5
0 >1
0 »3
0 >4
0 .3
0 »2
0 »2
0 »2
0 >1
97 ,1
100
4
1
9
1.0
197
t
6 0 4 14
648666857044 5272 3 G 4 4
268752733521 6972851218 4 6 4
17 0 4 8
1 552471336 2 7-J
543 7519544574220411038773 2 04
3 1 50
2981285518741 86417881390
77299
2 0.6 3 3
3
4
1
9
1
5
6
64
2
22
2
2
1
1
10
0
000
Ü
0
0
0
0
0
0
00
0
0
5
0
1
il
,2,7
»'••> -•
,7
» 1
, a, 7, 5,7
if>
»5c
» -J
1 l l
,k
,4
," •,3
,3i3
> J
,2
» ¿ -
,2
,1
,7
0
- 4 -
Cette statistique ne tient pas compte des exportations des Pays-Sas
qui, n'étant pas producteurs servent en fait de "plaque tournante" principalement
dirigée vers l'Allemagne. A titre indicatif, les Pays-Bas exportent plus de
2000 t de marbres (en 1973].
IMPORTATIONS
Tableau 4 - Principaux pays importateurs"
BelgiquePays-BasFranceItalieAllemagneRoyaume-UniUSAAfrique
160. 16060025456
1ààà
/ID
àDJ
'
115000190170700285020
000000000000.00000000000Q
tttttttt
, Si l'on compare les chiffres de productions et d'import-export, on cons-
tate que les principaux consommateurs apparents de marbres sont les pays
européens : les marchés anglo-saxons, africains et le reste du monde sont loin
d'être saturés.
L'utilisation du marbre ressort plus des habitudes ancestrales liées
à l'histoire européenne qu'au niveau de vie ; à ce titre, l'exemple des USA est
significatif. Pour les Pays-Bas, seules 35.00D t/an correspondent au marché
intérieur, le reste est reexpédié vers l'Allemagne et la Belgique.
La comparaison des tableaux 2 et 3 est faussée du fait de l'hétérogénéité desannées de référence des statistiques ; de plus, le tableau 3 ne donne que desordres de grandeur non datés.
- 5 -
CONSOMMATIONS
Tableau 5 - Principaux pays consommateurs
Pays
BelgiquePays-BasFrance
' ItalieAllemagneRoyaume-UniUSACanada.PortugalAfrique
Consommation totaleen tonnes. ..
j 060 754 (1973]33 587 (1973]473 089 (1973]
4 451 021 (1971]1 205 824 (1973]
25 573 (1972]266 59.4 (1972].5 000 Cn-d.]
386 405 Cn.d.]30 000 Cn.d,]
L'Allemagne représente un marché consommateur colossal, le Royaume-Uni
est un gros importateur de marbres reconstitués mais représente un marché assez
faible. Les Italiens sont les leaders du marché du marbre tant par la production
que par la commercialisation. L'Italie sert de plaque tournante pour de nombreux
marbres étrangers qui ne bénéficient pas d'une industrie de transformation ;
par contre, les Pays-Bas reexportent principalement des produits bruts,
CONCLUSIONS
Les cartes annexées à la présente note illustrent parfaitement la
physionomie du marché du marbre. L'Italie et lé Portugal sont les deux seuls
pays exportant dans le monde entier, Les autres producteurs européens se
contentent de fournir les pays voisins. La majeure partie du commerce marbrier
s'effectue sur et en Europe, où se concentrent toutes les importations
(Canada et USA exceptés],
La majeure partie de la production et de la consommation se concentre
également en Europe,
En conclusion, on peut constater que le marché du marbre européen
vit replié sur lui-même, à deux exceptions près ; que l'Italie monopolise ce
marché européen et le marché mondial ; que le marché mondial est loin d'être
saturé notamment le marché américain.
Note : la note originale comporte 16 schémas présentant les importations et exportations dedifférents pays. Seuls sont reproduits ici les schémas concernant la France etl'Italie.
> -I
> -iOO.000
<. -HOO.OOo
TRlNCtfAUX CO M S © M H ATOURS
@ > -̂ MT
@ > -iOO.000 "Ï
O < "\00.0OO T
TAYS fRODUCTEURS
ITALIE
FRANCE
F K ft N C£ £ iw'
SGN / MTX
Décembre 19?6
F. TRAUTMANN
Décembre 1976
LE MARCHE DE LA SERPENTINEEN FRANCE • .
1 - Les gisements de serpentines marbrières en France
Les serpentines sont généralement désignées sous le nom de "marbres
verts". Il existe en France de nombreux gisements de ce matériau, dont
certains pourraient être remis en exploitation. Actuellement, celle-ci est
délaissée au profit des serpentines provenant des Alpes italiennes et
notamment du Val d'Aoste.
Gisements de serpentinesanciennement exploités
VAYRES (Hte Vienne)
VERT CANROBERT (Lot)
BEVINCO (Corse
CAVALAIRE (Var)
VERT MAURI1J (B. Alpes)
BESSANS (Savoie)
LONGEFOY (Savoie) .
SAINT-VERAN (Htes-Alpes)
TERMIGNON (Savoie)
PLOVAN S/MER (Finistère)
Réservespossibles
X
X
X
X .
1
1
?
Pas deréserves
X
X1
?
X
Aptitudemarbrière
non
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
Observations
Carrière abandonnée.récemment ; produi-sait des granulats
2000 m d'altitude
gisement d'altitude
1900 m d'altitude
2390 m d'altitude
Gisement important,altéré en surface,réserves inconnuesen profondeurs
Liste des gisements français de serpentines ayant fait l'objet d'une exploitation
On peut remarquer que la moitié des gisements français sont situés en
altitude, donc d'un accès difficile', surtout en hiver. C'est, semble-t-il,
l'une des causes avouées de leur abandon ; on peut s'en étonner, car les •
gisements italiens du Val d'Aoste, dont les matériaux sont exportés dans le
monde entier, sont exploités entre 1000 et 2000 m d'altitude !
- 2 -
L'argument n'est pas non plus qualitatif, puisque les références
d'emplois des serpentines françaises sont nombreuses.
La plupart de ces gisements semblent également offrir des possibilités
de réserves suffisantes.
Reviennent alors les raisons habituelles de l'abandon de ces carrières :
mauvaise gestion des entreprises, manque de main-d'oeuvre qualifiée, manque de
dynamisme de la profession, concurrence des marbres italiens, pas de promotion
auprès du public, dispersion des centres de production,.
2 - Etude du marché français
La production française étant nulle, toutes les serpentines utilisées
en France sont importées d'Italie.
La France a importé en 1973, 7^.000 tonnes de tranches de marbres sciés
de toutes' natures. Il ne nous a pas été possible de trouver des statistiques
de production française de tranches sciées de marbres.
La production nationale déduite des exportations, ajoutée aux importa-
tions nous aurait permis d'apprécier la consommation apparente de tranches de
. marbres, donc le marché potentiel des serpentines.
On peut néanmoins considérer que le marché français correspond au moins
aux importations, soit 7^.000 tonnes. A ce chiffre, il faudrait retrancher
naturellement les marbres autres que les serpentines, mais en l'absence de
toutes données chiffrées, ceci est impossible.
En conclusion, on peut estimer que les serpentines utilisées, en dallages,
et généralement en tranches minces pour dessus de tables, dessus de comptoirs,
devantures de magasins, etc. ..., ont un marché potentiel en France d'un
minimum de 7^.000 tonnes/an.
UTILISATION DU CALCAIRE EN SUCRERIE
(notes extraites du Grand Larousse encyclopédique en 10 volumes)
Les betteraves découpées en lanières sont lessivées par un courant
d'eau à 70 - 85° C dans des diffuseurs. L'eau se charge de sucre et d'impu-
retés dont une partie à l'état colloïdale... "Le jus est alors additionné
d'une certaine quantité de chaux, qui le fait floculer (pré-chaulage, chaulage).
Il est ensuite partiellement neutralisé par du gaz carbonique, pour former un
précipité de carbonate de calcium très fin, qui facilitera la filtration
(carbonatation). Le jus est alors passé sur filtres-presses, qui le débarrassent
du précipité. Chaux et gaz carbonique sont'fournis simultanément par un four à
chaux attenant à la sucrerie ; des pierres calcaires y sont cuites et se trans-
forment en chaux vive, pendant que le gaz carbonique libéré est récupéré pour
la carbonatation¡, Le jus filtré clair est parfois décalcifié sur échangeurs
d'ions, pour éviter des dépôts ultérieurs de carbonate de calcium".
Le sirop est ensuite concentré. La cristallisation s'opère en plu-
sieurs étapes au cours desquelles sont recueillis des rejets retraités eux-
mêmes. Le dernier rejet ou "égout" incristallisable constitue la "mélasse"
utilisée comme aliment animal-"ou comme source de sucre pour la distillerie
et la sucraterie (usine extrayant le sucre des mélasses par formation d'un
sucrate métallique insoluble (sucrate de calcium) et que l'on sépare ensuite)
ou comme source d'autres produits tels que la bétaïne ou l'acide glutamique.
Les sucres sont généralement raffinés après leur extraction moins
pour les épurer que pour les amener sous une forme présentable.
UTILISATION DE LA CHAUX SIDERURGIQUE DANS L'ELABORATION DE L'ACIER
(notes extraites du Grand Larousse encyclopédique)
Affinage liquide de la fonte
Affinage par le vent (aux convertisseurs BESSEMER et THOMAS).
La fonte liquide est versée dans le convertisseur par le fond duquel
est soufflé un puissant courant d'air qui brûle les impuretés de la fonte.
Cette combustion dégage en même temps la chaleur nécessaire à porter
la température de 12OO° (température de fusion de la fonte) à" 1.600°, .celle de
l'acier
Le procédé acide BESSEMER permet de traiter'les fontes non phospho-
reuses riches en silicium (1,5 à 2%), le garnissage du convertisseur étant en
silice.
Le procédé basique THOMAS (seul employé en France) permet de traiter
des fontes phosphoreuses (1,7 à 2%) pauvres en Si, le garnissage du convertisseur
étant en dolomie. Dans ce procédé on charge en même temps que la fonte, une
certaine quantité de chaux qui servira à éliminer le phosphore.
L'opération de convertissage dure de 15 à 20 minutes. Elle comprend1
4 phases successives :
. oxydation du Si et du Mn -*• Scories flottant à la surface du bain
. oxydation du C -> CO
. oxydation de Fe et Mn à la fin de la décarburation et déphosphoration
. affinage final par additions voulues.
Dans le procédé THOMAS on décrasse le bain avant affinage. Les
scories riches en phosphore sont récupérées pour servir d'engrais.
UTILISATION DE LA DOLOMIE EN REVETEMENT DE CONVERTISSEUR THOMAS
pour la production d'acier
(notes extraites du Grand Larousse encyclopédique)
Les convertisseurs THOMAS (basiques) sont utilisés pour traiter
des fontes phosphoreuses (1,7 à 2%) pauvres en Si. Les parois du convertis-
seur sont garnies en dolomie au lieu de Si dans les convertisseurs Bessmer.
La dolomie utilisée est "frittée c'est à dire qu'elle a subi une
cuisson la rendant moins apte à absorber l'humidité de l'air.
(Cette opération, comme pour la cuisson des argiles ou le frit-
tage des poudres, doit également augmenter la cohésion et la résistance de
la dolomie).
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES
SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL
BP. 6009 - 45 - ORLEANS 02
LISTE DES ANALYSES ET ESSAIS . U.
EFFECTUES SUR DES R0CHE5 UTILISEES DANS L»ÎNDUSTRÏE
P r B O S .-•'-. '•';,
* nóvónibié 1971
A V E R T I S S E M E N T
Le présent document a été établi à la suite dfune recherche
bibliographique dans le but de mettre au point le dossier "Produits
de carrière" destiné à Être mis en ordinateur.
Pour chaque substance, les analyses et essais connus ont été
classés en 3 catégories î
- indispensable (désignation soulignée)- secondaire- accessoire (désignation entre parenthèses)
Cette liste n'est pas exhaustive. Elle comporte des incertitudes,
indiquées par des points d'interrogation, probablement des inexactitudes
et sûrement des omissions.
L'indication (R?) portée à la suite de la désignation d'un
essai signifie que nous ne connaissons pas la forme sous laquelle est
obtenu • le résultat (qualitative ou quantitative), ni les unités de mesure
utilisées.
Note : Ce document a été établi, en son temps, pour être soumis aux membresde l'A.N.R.T., en leur demandant de bien vouloir apporter les com-pléments ou rectifications nécessaires.
LISTE DES ANALYSES ET ESSAIS
EFFECTUES SUR BES ROCHES UTILISEES DANS L'INDUSTRIE
Sommaire
1 - CALCAIRES
11 - Fabrication de ciment12 - Fabrication de la chaux13 - Métallurgie : fondant14 - Sucrerie15 - Fabrication d'amendement16 - Charges Pigments (blancs)
2 - DOLOMIES
21 - Métallurgie RéfractaireFondant
22 - Industrie chimique23 - Verrerie24 - Céramique25 - Fabrication d'amendement26 - Charges et pigments27 - Formes sous lesquelles les dolomies sont utilisées
3 - SABLES INDUSTRIELS
31 - Fonderie. MoulageNoyautage
32 - Verrerie33 - Céramique Faïence, vitreous, porcelaine
Terre cuite, grès34 - Abrasif
4 - ROCHES SILICEUSES COMPACTES
41 - Quartz
411 — Céramique fine412 - Abrasif413 - Charge414 - Production- de silicium-
42 - Silex calciné
• 421 - Céramique fine
43 - Grès siliceux - quartzites
431 - Production de silicium et ferro-silicium
5 - ROCHES SILICEUSES PULVERULENTES
(Diatomite, kieselgùhr, tripoli, silice fossile)
51 - Industrie du papier52 - Abrasif53 - Filtration54 - Charge
6 - ROCHES ARGILEUSES
616263646566616869
610611612
(Argiles, argilites, schistes)
- Céramique- Fonderie- Papeterie- Fabrication du caoutchouc- Décoloration des huiles- Clarification et épuration des liquides- Catalyse- Produits colorants- Boues de forage- Agrégats légers- Bauxite pour ciment- Bauxite pour alumine-abrasif
7 - R0CHE5 SULFATEES
(gypse)
71 — Industrie du plâtre72 - Industrie du ciment
8 - ROCHES VOLCANIQUES
81 - ..Rhyolite, perlite expansée82 - Pouzzolane
9 - CHARGES MINERALES
91 - Charges et pigments pour peinture92 - Charges pour pâte à papier et pigment de couchage93 - Charges pour pesticides, fongicides, insecticides94 - Charges pour caoutchouc
10 - LAINES MINERALES
/ 1 - CALCAIRË5 /
11 - CIMENTERIE
• Analyse niinéralogique- étude au microscope- diffractométrie de rayons X
« Analyse chimique• Résistance à l'écrasement. Broyabilité (R?) .. Teneur en eau. (Essai de séchage). (Essai de cuisson)
12 - FABRICATION DE LA CHAUX
. Analyse minéralogique• Analyse chimique. Humidité de carrière. Essai de concassage
(fines à éviter)
13 - METALLURGIE
• Analyse minéraloqioue. Analyse chimique j» Résistance à l'écrasement pour les castines
14 - RAFFINAGE DU SUCRE
Essais ?
14 - FABRICATION D'AMENDEMENT
• Solubilité carbonique. Degré de finesse du calcaire broyé» Valeur neutralisante en CaO
16 - CHARGES (vdir § 9 - Charges)
Craie — Calcaires purs
/ 2 - DDL0MIE5 /
21 - INDUSTRIE METALLURGIQUE
Réfractaire
Fondant
. Analyse minéralogiquBEtude au microscapBAnalyse thermique différentielle
• Analyse chimique• Essai de frittaqe• Examen !du produit fritte aux rayons X
• Analyse minéralogique• Analyse chimique
22 - INDUSTRIE CHIMIQUE (production de Mg ou sels de Mg)
. Analyse chimique• Analyse minéralogique ?
23 - VERRERIE• Analyse chimique
24 - CERAMIQUE * * Broyabilité ?
25 - AMENDEMENT
• Analyse chimique
26 - CHARGE ET PIGMENT
voir § 9
27 - FORMES SOUS LESQUELLES LES DOLOMIES SONT UTILISEES
Dolomie crue
Fondant, céramique, verrerie, laine de roche, charge,matière première pour Mg et sels de Mg, amendements.
Dolomie activée:
Semi-décarfaonatée à 650°Traitement des eaux de boisson
Dolomie cuite à 800°
Amendement
Dolomie demi-calcinée (caustic-calcined magnesia) à 90G°
Ciments et chaux magnésiennes, abrasif, amendement
Dolomie calcinée à 1000° - 1100° (= dolomie frittee ?)
Chaux vive et éteinte..Carbonate de magnésium basiqueisolant. Traitement des eaux usées dans l'industrietextile
Dolomie calcinée à mort à 1600° - 1700° (= dolomie frittes à mort ?)
Réfractaire. Minerai de Mg. Verrerie.
/ 3 - 5ABLE5 INDUSTRIELS /
31 - FONDERIE
• Analyse granulométrique. histogramme des fréquencescalcul d'un indice de finesse
. (Mesure de la surface spécifique)
. Analyse minéraloqique
311 - Moulage (sables silico-argileux)
• Essai de serrage (essai de flowability ?) (R?)• Mesure de la cohésion (résistance à la compression à vert et à sec). Examen marphoscopique (forme des grains)• Mesure de la perméabilité; Mesure de la dilatation (R?). Mesure de la teneur en eau¿ Etude de la réfractarité (du liant argileux)
312 — Noyautage (sables siliceux)
• Mesure de la perméabilité. • Etude de la réfractarité
32 - VERRERIE
Analyse oranulométriqueAnalyse minéraloqioueAnalyse chimique
33 - CERAMIQUE
331 — Faïence, vitreous, porcelaine
dégraissant et fondant
• Analyse qranulométrique. Analyse minéralogique (impuretés colorantes)
332 - Terre cuite, grès
dégraissant
• Analyse qranulométrique• Analyse minéralogique
34 - ABRASIF
• Analysé granulométrique ?• Analyse minéralogique ?. Mesure de la dureté ?
/ 4 - ROCHES SILICEUSES COMPACTES /
41 - QUARTZ
411 - CéramiquG fine
• Analyse chimique (impuretés) ?* Essai de concassage ?
412 - Abrasif... _, . Essais ?413 - Charge
414 — Production de silicium et ferro-silicium
• Analyse chimioue• Mesure de la dureté• Essai de concassage . -
42 - SILEX
421 - Céramique fine
• Essai de calcination ?
43 - GRES SILICEUX, QUARTZITE
Memas essais que pour le quartz
/ 5 - R0CHE5 5ILICEU5ES PULVERULENTE5 /
51 - DIATOMITE
511 - Industrie du papier
• Analyse chimique ?• Analyse granulométrique. Indice de blancheur• Indice d'abrasivité• Poids spécifique et densité apparente. Essais technologiques propres à I1industria du papier (voir kaolin)
512 - Abrasif
Essais ?
513 - Filtration
Essais ?
514 - Charge
Voir § 91, 93
/ 6 - ARGILES /
61 - INDUSTRIE CERAMIQUE
• Analyse chimique ,Analyse complèteCalcimétrieDosage des sels solubles
. Analyse minéralogiqueEtude au microscope électroniqueDiffractométrie de rayons XAnalyse thermiquB différentielleCourbe de déshydratation
• Analyse qranulométrique . .
. Essais technologiques en cruAptitude à l'étirageHumidité de façonnage.Aptitude, au coulage (des barbotines de céramique fine,
pour les kaolins)Retrait de séchageRésistance à la flexion de la matière crue sèche
• Essais technologiques de la matière cuite
• Essai de cuissonDétermination du retrait ou du gonflement . ;Détermination de la perte au feuAppréciation de la couleur, de la nature des hétérogénéités
• Résistance pyroscopique• Déformation à la cuisson. Dilatation après cuisson• Résistance à la flexion• Poids d'eau absorbé
62 - FONDERIE (liant des sables de moulage)
• Analyse qranulométrique4 Surface spécifique• Réfractarité• Analyse minéralogique (impuretés fondantes, matières organiques,
carbonate)Essai sur mélange sable-àrgile (voir § 311 - Sables de moulage)
• Serrage (essai de flowability)• Cohésion-(résistance à la compression à vert et à sec). Perméabilité• Réfractarité
63 - PAPETERIE
Voir § 91 - Charges et pigments
64 - CAOUTCHOUC
Voix § 94 - Charges pour caoutchouc
65 - DECOLORATION DE5 HUILES
(bentonite, argile smectique, terre à foulon, sépiolite,attapulgite)
• Analyse granulométrique• Surface spécifique. Capacité d'échanges de cations• Humidité. Acidité, Test de décoloration• Détermination de la perte en huile par rétention• Mesure de la vitesse de filtration» Filtrabilité
66 - CLARIFICATION ET EPURATION DES LIQUIDES (Bentonite)
• Analyse granulométrique• Analyse minéralogique• Surface spécifique• Capacité d'échange de cations
67 - CATALYSE (bentonite, argiles kaolinitiques et halloysitiques)
• Analyse chimique (fer, métaux lourds)• Analyse minéralogique. Surface spécifique. Résistance thermique. Dureté ?
68 - PRODUITS COLORANTS (argiles colorées)
• Analyse minéralogique. Teneur en oxydes de fer• Granulométrie• Couleur
69 - BOUES DE FORAGES .
Bentonite
. Densité• Viscosité• Proportion eau et matière solide {feau libre" et "cake"). Proportion de sable. pH . •• .Résistivité• Titre en ions C17 Ca+, SOj-
Attapulgite, sépiolite (forage en milieu salé)
. Mgmes essais* Teneur en eau
610 - AGREGATS LEGERS
. Essais de l'industrie céramique (voir § 61)• Essais d'expansion
Confection de granulesSéchage à l'étuveCuisson rapide avec ou sans ajoutMesure du palier d'expansion
Cuissons à différentes températuresMesure de l'indice d'absorption d'eauMesure de la densité apparente
611 - BAUXITE POUR CIMENT
• Analyse chimique• Résistance mécanique (pas de fines)• Essai de cuisson (pas d'éclatement au feu)
612 - BAUXITE POUR ALUMINE-ABRASIF
• Essai de concassage ?• Analyse chimique ?
/ 7 - ROCHES SULFATEES /
(gypse)
71 - INDUSTRIE DU PLATRE
Gypse compact apparemment'pur
• Observation de la couleur• Teneur en eau à 50°• Perte au feu à 280° sur échantillon séché à 55°• Proportion de CaD et 50.,• Densité apparente• Etude minéralogique (forme des cristaux)
Gypse compact impur
• Mimes essais que pour gypse pur'• Essais de cuisson à 150° d'échantillon broyé à moins de 1mm
Observation de la couleurMesure du pH
• Essai de cuisson à 500° pendant une heureObservation de la couleurMesure du pH
72 - INDUSTRIE DU CIMENT
• Analyse minéralogique ?. Analyse chimique ?. Teneur en eau ?
/ 8 - ROCHES VOLCANIQUES /
81 -RHYOLITE, PERLITE ET AUTRES UVES ACIDES,
pour obtention du produit commercial dénommé "perlite expansée"
• Densité. Analyse granulométrique• Proportion de produits flottants• Teneur en sels solubles
82 - POUZZOLANE,' pour ciment
• Analyse chimique• Mesure de la capacité pouzzolanique
/ 9 - CHARGES MINERALES /
91 - CHARGES ET PIGMENTS POUR PEINTURE
(dolomie, calcaire, craie, silice, talc, bentonite,diatomité, gypse, etc.)
• Analyse chimique• Indice de blancheur (et indice de réfraction)• Abrasivité• Finesse du produit brové (R?)• (densité apparente et poids spécifique réel)• (pouvoir absorbant) (R?). Solubilité (R?); Humidité
92 - CHARGE POUR PAPIER ET PIGMENT DE COUCHAGE
(kaolin, talc, carbonate de calcium)
Analyse qranulométrique
Indice de blancheurViscosité apparenteIndice de réfractionEssai d'abrasion ValleyEssai de rétention de la charge dans le papier au moment de l'égouttagaEssai aux encresTest d'firnprimabilité' IGTEssai d'arrachage de la coucheEssai de couchage avec barres filetées R.D.S.Essai d'incorporation de chargeRésistance mécanique
traction, éclatement, déchirement
93 - CHARGES POUR PESTICIDES, INSECTICIDES, FONGICIDES...
(bentonite, craie, dolomie, talc, diatomité...
• Finesse• Pouvoir absorbant (grand)• Densité apparente de la poudre; poids spécifique réel• Abrasivité Çraible). indice Valley \• Propriétés de dispersion (pour les pulvérisations) (R?). Propriétés de mouillabilité (R?)• Propriétés de suspension dans l'eau (R?)» Propriétés hygroscopiques (R?)
94 - CHARGES POUR CAOUTCHOUC
(kaolin et argiles kaolinitiques, talc)
• Analyse granulométrioue. Analyse minéralogique. Analyse chimique (impuretés, matière organique), Mesure du pH. Humidité» Indice de blancheur• Abrasivité. Surface spécifique
Essais technologiques sur mélange
l Précocité et consistance Mooney (du mélange)• Temps optimal de vulcanisation à température constante• Résistance à la rupture par traction; Module à 200% et 300$ d'allongement
. Déformation rémanente après compression• Dureté en degrés internationaux• Tenue au vieillissement• Résistance au déchirement. Résistance à l'abrasion
/ 10 ~ LAINES MINERALES /
(basalte, serpentine, calcaire, dolomie, marne,argile, schiste, grès, sable)
Analyse chimique
Température de fusion
Viscosité de la matière fondue
Intervalle de température pour l'étirage
Essai d'étirage
4 SB . R . G . M . Décembre 1975
SGN/MTX
P' B0S EVALUATION DES VOLUMES DE MATERIAUX D'UN
GISEMENT DE GRANULATS ALLUVIONNAIRES
(texte rédigé.pour les journées geotechniques des2 et 3 décembre 1975)
L'évaluation des volumes de granuláis alluvionnaires disponiblesdans une région ou un secteur est l'objectif de nombreuses études depuisquelques années.
Cette évaluation nécessite un minimum de données et elle estsouvent rendue difficile par leur nombre réduit ou leur distributiontrès irrégulière.
Les résultats devraient pouvoir être donnés avec la fourchettedans laquelle ils sont susceptibles de varier et la probabilité pourqu'ils s'y trouvent. Ces éléments permettraient de mieux juger le degréde connaissance acquis grâce à chaque étude. Or, force est de constaterque ceci se fait peu fréquemment.
Nous prendrons comme cadre de réflexion sur ce sujet la méthodeadoptée par le Minerai Assessment Unit de 1'Institute of geological Sciencesde Londres pour son inventaire systématique des ressources en matériauxdans le Royaume Uni.
Nous analyserons ensuite trois études faites dans des cadresdifférents pour voir si la précision des résultats annoncés est justifiée.
- 2 -
1 - EVALUATION DE RESSOURCES EN SABLES ET GRAVIERSMETHODE DU MINERAL ASSESSMENT UNIT
DE L'INSITUTE OF GEOLOGICAL SCIENCES DE LONDRES
1.1- Objectifs : Inventorier les matériaux graveleux susceptibles de devenirexploitables dans un avenir plus ou moins proche, c'est-à-dire les sableset graviers présentant les caractéristiques suivantes :
- épaisseur £ 3 pieds (0,90 m) ;
- rapport de l'épaisseur de recouvrement à l'épaisseur de matériauxutiles g 3 ;
- proportion de fines (c'est-à-dire de particules passant au tamisde 1/16 mm (62 y) $ 40 %.
Les matériaux ne sont pas reconnus au-delà de 80 pieds (24,4 m).Les sondages sont arrêtés à 60 pieds (19,6 m) s'ils n'ont pas atteint dematériaux utiles à cette profondeur.
1.2 - Méthode
Les évaluations sont faites à l'intérieur de panneaux de super-ficie voisine de 10 km2. Ces panneaux sont délimités sur des cartes à1/25 000 par des contours de formations lithologiques ou par des lignesarbitraires.
Après inventaire de tous les points d'observation existants(affleurements, exploitations, sondages), des sondages complémentairessont implantés de manière à obtenir une répartition régulière des pointsd'échantillonnage.
Pour des aires supérieures à 5 km2, les observationsdevront avoir une densité approximative de 1 par km2.
Pour des aires comprises entre 2 et 5 km2, les points d'obser-vation ne devront pas être inférieurs à 5.
Pour des aires comprises entre 0,25 et 5 km2, uñe évaluationraisonnée est faite à partir de considérations géologiques et topogra-phiques appuyées par 1 ou 2 points d'évaluation. En-dessous de 0,25 km2,il n'est fait aucune évaluation.
Les sondages sont réalisés avec une machine mobile, rapideet légère permettant d'atteindre une profondeur de 30 m en terrain meubleavec un diamètre de 200 mm.
On utilise de préférence une tarière continue avec un tubageet dans les terrains difficiles une soupape.
Dans la série continue d'échantillons recueillis, des prélè-vements sont effectués par tranche' de 1 mètre ou à chaque changementlithologique notable, pour analyse granulométrique.
*• 3 -
Les échantillons sont classés en 12 catégories, d'après lespondéraux en fines, sables et graviers :
< 10 % fines10 à 20 % fines20 à 40 % fines5 95 % sable ($ 5 % gravier)75 à 95 % sable (5 à 25 % gravier)50 à 75 % sable (25 à 50 % gravier)$ 50 % sable (* 50 %)
sans qualification"argileux""très argileux"-»• sable-»• sable graveleux-*• gravier sableux-> gravier
ARGILE (-FINES)
MATERIAUnon
POTENTIELLEMENTEXPLOITABLE
"très argileux'/XIl/ Et
"argileux"
:ABLE
VI
MATEFIAU
(SABLE ET
IV
III
GRAVIER)II
40Z
Sable Sable,9/1graveieux3/1
Graviersableux
1/1Gravier
I GRAVIER
II GRAVIER "argileux"
III GRAVIER "très argileux"
IV GRAVIER SABLEUX
V GRAVIER SABLEUX "argileux"
VI GRAVIER SABLEUX "très argileux"
VÍI SABLE GRAVELEUX
VIII SABLE GRAVELEUX "argileux"
. IX SABLE GRAVELEUX "très argileux"
X SABLE
XI SABLE "argileux"
XII SABLE."très argileux"
XIII Matériau non potentiellement exploitable
\ GRAVIER
RAPPORT SABLE/GRAVIER 1 Diagranoe des différentes catégories utiliséespour la classification des sables et graviers.
Après le recueil des données et les travaux de reconnaissance,la carte est divisée en :
- secteurs contenant des sables et graviers répondant auxcritères définis dans les objectifs, c'est-à-dire poten-tiellement exploitables, et
- secteurs n'en contenant pas.
Dans les secteurs contenant des matériaux potentiellement ex-ploitables, ceux-ci peuvent être affleurants ou masqués par un recouvre-ment. Dans ce dernier cas, la délimitation des panneaux d'évaluationcomporte une incertitude.
1.3- Evaluation statistique des volumes de matériaux potentiellementexploitables dans chaque panneau
Cette évaluation permet de connaître entre quelles valeurslimites est compris le volume, avec une probabilité de 95 %.
Le volume V de matériau d'un panneau :
V = i x A
e : épaisseur moyenne calculée à partir.des épaisseurs relevéesdans les sondages
A : aire du panneau;
Les écarts-types, 0V, a. et a de ces variables sont liés parla relation : e
2 - 2 + 2
è
ou Oy = a \ 71 +
Lej
-• ASi — tend vers zéro, a tend vers a_- .
Lorsque le panneau est délimité par une ligne précise, l'erreursur l'aire due à la mesure planimétrique peut être considérée comme né-gligeable par rapport à o_.
eSi le panneau comporte des limites interprétatives, dans les
zones où les matériaux, n'affleurent pas, l'expérience montre que l'on atoujours :
F * 3'e
II en résulte que : c_ 3 a^ $ 1,05 a_.e e
a_e
Pour n points d'évaluation à peu près régulièrement répartis_ z (e l 5 e2 ... en)e =
n
Pour un petit échantillon de taille inférieure à 30,on appliqueles lois de la distribution de Student selon lesquelles l'intervallede confiance à 95 %• de la moyenne d'une population a pour limites :
X ± t
Le coefficient t prend différentes valeurs suivant le nombrede degrés de liberté v. Ici v = n - 1. Des tables donnent ces valeurs de t.
De la relation entre o et av, on déduit l'inégalité suivante;e
Le s Ly S 1J05 Le, avec Le = ± t
On en déduit les limites de l'intervalle de confiance à 95 % duvolume de matériaux du panneau :
± - i ) 2
A.e ± 1,05 . t 100 en %.n(n - 1)
Pondération des sondages^ suivant leur_zone d^influence
Certains secteurs comportent parfois un nombre de sondages trèssupérieur à la moyenne dans l'ensemble d'un panneau. Celui-ci est doncdivisé en zones sensiblement égales, affectées du coefficient 1. Cecoefficient est divisé et réparti sur les différents points d'évaluationà l'intérieur de chaque zone en fonction de leur répartition comme lemontre 1'exemple de la figure suivante.
.- 6 -
Exemple d'évaluation des ressources d'un panneau
ESTIMATION DE L'EPAISSEUR (e - êpaiiiiour)
(mesures en mètres)
Points échantillonnés
SE 14
SE 18
SE 20
SE 22
SE 23
SE 24
SE 17
123/451 1
2
4
5
Totaux
Moyennes
.Pondération
P
1
1
1
1 .
I1
0.5
0.5
0,25
0,25
0,25
0,25
ï p - 8
Recouvrement
épaisseur
e.r
>.5
3,30
0.7
6.2
4,31.2
2,0
2,4
4.5
0,4
2,8
E p.e.r »
E.r - 2,
épaisseurpondéréep.e.r
1.5
3.3
0
0.7
6,2
4,3
2,5(25)
20,1 (25)
5 (16)
Matériau
épaisseur
e.m
5,2
0
2,1
9.3
5,76.5
4,2
3,6
3,4
0,8
4,3
6,0
I p . e .m -
ë.m - 4,
épaisseurpondérée
p . e . m
5,20
2.1
9,3
5,76,'5
j 3,9
3,6(2S)
36,3 (25)
5 (41)
Observations
Sondages
M . A . U .
Données du départementhydrogéologique
' Groupe de sondagesrapprochés(profession)
• •
(Les chiffres entre parentheses sont les décimales suivantes utilisées seulement dans lecalcul des limites de l'intervalle de confiance).
CALCUL DES LIMITES
DE L'INTERVALLE DE CONFIANCE
e
5,2
o- •
2,1
9,3
5,7
6,5
3,9
3,6
l e - 36,3 (25)
n » 8
ë - 4,5 (41)
ë i 4,5
e - S
0,7
4,5
2.4
4,8
t.2
2,0
0,6
0,9
(e-e")2
0,49
20,25
5,76
23,04
1,44
4,00
0,36
0,81
Z (e - ë ) 2 - 56,15
a - 8
e - 2,365
. 1 ' 0 5 I \ / E t a ' 6 } 2
S V n ln-1]
1.05 .
54.77
55*
2.365 / 56.154.541 V 8 x 7
100
100
- 7 -
2 - ETUDE DES GISEMENTS POTENTIELS DE SABLES ET GRAVIERS DE LAVALLEE DU CHER DE ST AMAND-M0NTROND (CHER)AU CONFLUENT AVEC LA LOIRE (INDRE-ET-LOIRE)
2.1 - Type dfétude : Préreconnaissance régionale pour delimiter les zonesfavorables à la présence de gisements.
2.2 - Objet : Etude entrant dans le cadre de l'établissement d'un livre blancpréparant le schéma directeur d'aménagement et d'urbanisme de la valléedu Cher.
2.3 - Objectifs :
1 - Délimiter dans la vallée du Cher :
. les gisements antérieurement reconnus exploitables,
. les secteurs susceptibles d'en contenir de nouveaux.
2 - Donner une première estimation grossière des ressourcesglobales sans tenir compte des contraintes hormis celles des agglomérationsimportantes (Vierzon).
2.4 - Travaux exécutes :
- Recueil des données préexistantes qui ont constitué la plus gran-de partie des éléments de travail.
- Exécution de 56 sondages (263 m forés) par fonçage, en battage-rotation au wagon-drill en 3,5 pouces (8,9 cm) avec couronnede tungstène et échantillonnage tous les mètres ou à chaque chan-gement de faciès des alluvions.
Ces sondages ont été répartis aussi régulièrement que l'accessi-bilité l'a permis, dans une partie seulement de la vallée : de Vierzon àTours, la densité des reconnaissances faites par les exploitants étantbeaucoup plus élevée en amont de Vierzon.
2.5 - Méthodes d'utilisation des données :
Le nombre restreint de points d'observation et l'irrégularité deleur répartition ont conduit à adopter la méthode suivante.
Pour chaque point d'observation, ont été déterminés :
. la puissance (M) et la qualité des matériaux exploitables ;
. le rapport d'exploitabilité (R) : épaisseur de matériaux/épaisseurde recouvrement.
Ces points d'observation ont été classés en quatre catégories,bonne, moyenne, mauvaise et nulle, suivant les valeurs de R et M.
- 8 -
La vallée du Cher a ensuite été divisée en sections présentant unecertaine homogénéité quant à la densité des reconnaissances, au volume et àla qualité des matériaux.
Ces sections ont alors été qualifiées de favorable, moyennementfavorable, défavorable ou sans intérêt,
1 - si plus de 50 % des coupes étaient respectivement bonnes,moyennes, mauvaises ou nulles,
2 - en pondérant ce classement d'après la qualité des matériaux,la morphologie de la vallée, la densité des points d'observation.
Une pondération des sondages distribués avec une maille serréea été opérée, en substituant aux .sondages" "d'une'zone des points d'observationfictifs,affectés' de l'épaisseur moyenne de matériaux de la zone considérée.
Les zones où la densité des sondages était supérieure à 1 pour5 hectares ont été considérées comme des gisements reconnus exploitableslorsque les caractéristiques étaient favorables.
2.6 - Résultats :
Superficie totale reconnue : 285 km2 dont 65 km2 de terrasses
anciennes.
Points d'observation (sondages et carrières) : 360,
- 260 répartis sur 20 km2, pondérés en 65 points d'observationfictifs,
- 100 .sur les 265 km2 restant.
Densité moyenne de 1 sondage pour 2,5 à 3 km2.
Nombre de sections de vallée délimitées : 26.
Maille dereconnaissance
$ 1 km2
1 < maille $ 2 km2
2 < maille $ 5 km2
> 5 km2
pas dereconnaissance
Totaux
Nombre desections
5
9
6
2
4
26
Nombre de pointsde reconnaissance
52
78
33
2
0
165
Supeikm2
43
103
85
17
37
285
rficie%
15 %
36 %
30 %
6 %
13 %
100 %
Volume estimémillions de m3
163
324
217
51
néant
755
Intervalle deconfiance à 95 %
± 25,6 %
± 36,6 %
± 59,7 %
(± 100 %) ?
^ ± M5 %
Gisements reconnus exploitables : superficie approximative : 355 ha,réserves : 14,5 millions de m3.
- 9 -
2.7 - Conclusions :
L'estimation des volumes n'était pas prévue au départ de cetteétude et a été demandée en cours de travail.-
Le calcul des intervalles de confiance à 95 % selon les règlesde la distribution de Student montre la très grande dispersion des mesuresd'épaisseurs moyennes de chaque section et par voie de conséquence desvolumes.
Les ressources globales ne sont connues qu'avec une approximationqui avoisine 50 % et ceci sans considération de la proportion des terrainsqui seront interdits à l'exploitation.
L'intérêt d'une telle étude ne réside donc pas dans les estima-tions de volume qui sont faites mais dans la détermination des zones quisont favorables et justifient une reconnaissance complémentaire.
- 10 -
3 - ETUDE DES ALLUVIONS DU LOIR EN LOIR-ET-CHER
3.1 - Type d'étude : Reconnaissance régionale.
3.2 - Objet : Reconnaissance des gisements en vue de leur prise en compte dansles Plans d'occupation des sols (P.O.S.).
3.3 - Objectifs :
Délimitation des gisements, c'est-à-dire des zones exploitablesnon grevées de contraintes, et cubature de leurs réserves.
3.4 - Travaux exécutés :
. Cartographie géologique des alluvions.
. Recueil des données préexistantes :
- 504 sondages dont 474 répartis sur quelques kilomètres carrésseulement (travaux de reconnaissance routiers) ;
- 104 carrières.
. Délimitation des zones soumises à des sujétions interdisanttoute exploitation.
. Exécution de 102 sondages à la tarière avec échantillonnage etessais de laboratoire sur ces échantillons.
. Délimitation des zones exploitables d'après le critère„^épaisseur matériaux .. ^ „ - . ^ -, ^ . -,Rt-T^—;—: T-7 — ; £ 2. Cubature des matériaux de ces zones.épaisseur découverte
3.5 - Résultats obtenus :
. Surface étudiée 133 km2
. Surface des zones reconnues exploitables 45,5 km2
dont zones sous contraintes 8,7 km2
. Zones exploitables non soumises à des sujétions 36,8 km2
. Nombre de zones exploitables 44
. Superficie des zones 2 à 762 ha$ 10 ha 9 zones
10 ha < S $ 1 km2 20 zones> 1 km2 15 zones.
Les sondages préexistants, réalisés pour des reconnaissances detracé routier, sont, à une exception près, concentrés dans des partiesmarginales des zones délimitées. Ils ne peuvent pas servir à définir unemaille de reconnaissance.
- 11 -
Les autres points d'observation sont répartis avec une maillede 10 à 50 ha aux exceptions près suivantes :
. neuf zones de superficie inférieures à 10 ha, définies chacuneà partir d'un point d'observation ;
. trois zones de superficie comprise entre 1,6 et 7,6 km2, compor-tant une maille de reconnaissance de 116 à 168 ha.
Les épaisseurs moyennes de matériau sont comprises entre 2,9et 5,6 m. Le volume moyen des réserves a" été estimé à environ 72 millions de m3.
3.6 - Conclusions
. La densité des sondages de reconnaissance est intermédiaireentre celle d'une reconnaissance régionale d'ensemble de l'ordre de 1par km2 et celle d'une reconnaissance de gisement de 1 par ha.
Elle autorise dans son ensemble une évaluation des réservesdisponibles_.dans des .zones reconnues- exploitables.
Les volumes calculés dans l'étude sont cependant donnés avec undegré de précision illusoire (centaine de m3) et sans indication des limi-tes entre lesquelles est susceptible de varier ce chiffre. Certes, un inter-valle de confiance n'est pas très significatif lorsqu'il n'y a qu'un oudeux sondages dans une zone. Il pourrait cependant être déterminé pourdes groupements de zones contigues ou pour celles qui comportent plus detrois points d'observation.
- 12 -
4 - ETUDE DU GISEMENT DE MATERIAUX ALLUVIONNAIRES DE LABOUCLE DE JABLINES (SEINE-ET-MARNE)
4.1 - Type de 1'étude : Evaluation des réserves en matériaux alluvionnaires
d'un gisement.
4.2 - Objet : Etude préliminaire d'implantation d'une base de loisirs.
4.3 ~ Objectifs : Reconnaissance du site géologique, de la géométrie du
gisement - évaluation du volume de matériaux exploitables.
4.4 - Travaux exécutés :
Recueil des données des anciens travaux
. Sondages des exploitants : 391, dont 50 sondages benoto répar-tis selon une maille carrée de 100 m.
. Sondages de reconnaissance pour eau <\* 23.
. Travaux de reconnaissance à la pelle mécanique pour la-couche horsd'eau »\» 50.
. Sondages à la tarière Highway pour reconnaissance routière ̂ 12.
. Sondages profonds atteignant le substratum : 5.
Travaux nouveaux
Sondages mécaniques : 41 sondages à la tarière continue de200 mm dont 10 équipés de piézo, maille 300 x 400 m ;
15 sondages carottés par fonçage enbattage-rotation au wagon-drill de 3,5 pouces (8,9 cm).
Prospection électrique : 351 sondages électriques.
4.5 - Résultats :
Reconnaissance de 14-50 ha ayant conduit à la délimitation d'ungisement de 547 ha dont 506 ha ont fait l'objet d'une cubature.
- 13 -
Sondage électrique
Sondage mécanique
Total des observations
Zone hors gisement
903 ha
Nombre
186
248
434
Maille dereconnaissance (1)
4,8 ha
3,6 ha
2 ha
Gisement
547 ha
Nombre
165
288
453 •
Maille dereconnaissance (1)
3,3 ha
1,9 ha
1,2 ha
(1) Surface moyenne reconnue par un sondage
Les estimations de volume du gisement ont porté sur une superfi-cie de 506 ha divisés en 12 panneaux. A l'intérieur de ces derniers, ladensité des sondages (électriques et mécaniques) est comprise entre 0,5et 1,6 sondage à l'hectare, soit une maille de 2 à 0,6 hectare.
Les limites de l'intervalle de confiance à 95 % des estimationsde volume de chaque panneau sont connues avec une précision comprise entre5 et 12 %.
4.6 - Conclusions : Les résultats peuvent être considérés comme fondés etrépondent aux objectifs visés.
AVERTISSEMENT
Le présent recueil rassemble un certain nombre de notes, fragmentaires
ou synthétiques, sur les matériaux de carrières ; parmi ceux-ci sont incluses les
substances dites industrielles, telles que feldspath, cyanite, andalousite,
sillimanite, etc.
La liste récapitulative, placée au début, indique l'année de rédaction
de ces notes et leur auteur. -.-. • •
Ce recueil a pour objet de mettre à la disposition des intéressés -tous
les renseignements,non diffusés,détenus par le département Matériaux du B.R.G.M.
Matériaux de carrières
Géologie, technologie, économie jg SGÏÏ 515
