Mine d'or - Salsigne
Ancienne mine dont l'exploitation a généré des pollutions résiduelles importantes, liées aux traitements des minerais.
Département
Elévation
Epoque
Thème
2nde - Enjeux contemporains - Érosion et activité humaine Cycle 4 - La planete Terre, l’environnement et l’action humaine
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Département : Aude Commune : Salsigne Lieu-dit : ancienne mine de Malabu |
Carte IGN 1/25000 Alzonne 2345 O Carcassonne 2345 E |
Carte géologique 1/50000 Carcassonne |
Accès
D111 entre Salsigne et Villardonnel
- Juste avant le pont qui enjambe le ruisseau du Malabau (en bleu), prendre le chemin sur la droite de la D111 plein Nord qui serpente entre les bruyères puis les châtaigniers.
- 2 km d'un sentier étroit et escarpé sont à faire à pied pour arriver à la source du Malabau.
- Après un orifice de galerie inondé contre la paroi rocheuse à droite du sentier à 100m de l'entrée traverser le ruisseau dès que possible, prendre à travers bois puis longer la falaise rive droite (on voit les eaux rouges)
- Retraverser pour gravir rive gauche l'énorme tas de roches stériles ; On atteint alors le plateau gris et dénudé (photo)
- Le ruisseau de Malabau est souvent à sec au début de l'automne : aussi prévoir la sortie en fin d'automne ou au printemps !
Stationnement
Bord de route sur la gauche, assez large pour un bus.
Sécurité
Route tranquille
Information pratique
La carte présente le site minier (en rose), à reconnaître dans le paysage, et le site abandonné le long du Malabau (X) depuis 1930, que l'on peut arpenter
Objectifs
- Faire le lien entre cartes topographique / géologique, image satellites et photo afin de mieux comprendre les modifications de l’environnement.
- Savoir analyser un paysage présentant des ressources géologiques.
- Comprendre l’action de l’homme sur un milieu minier, étude de risques naturels et technologiques.
Activités des élèves
Activité 1
Avant l'étude sur le site minier de Malabau, abandonné depuis 1930, une étude du paysage actuel correspondant à l'image satellitale est possible au niveau du rocher de Vic le Haut, ou au pied des éoliennes de Limousis.
Sur le terrain dessin du paysage global au pied des éoliennes de Limousis pour y placer les légendes de l’image satellite.
Activité 2
Sur le site de Malabau , ramasser des échantillons de minerai, de stériles, de boulets de concassage en indiquant sur un schéma leur emplacement respectif par rapport au ruisseau; noter la présence de boue grise ou jaune, de sulfate de cuivre bleu, les sorties de galeries et où la végétation est absente
D’amont en aval, établir la nature de la pollution de l’eau : mesurer le pH et la conductivité de l’eau en différents points ; repérer la présence ou non de faune et de dépôt au fond du lit.
Activité 3
Verser de l’eau distillée sur des stériles concassés grossiers et sur de la boue grise. Noter la couleur des 2 filtrats, puis mesurer leur pH et leur conductivité avec un testeur de piscine.
Activité 4
Par groupe, à l’aide de documents, élaborer un panneau ou une affiche sur :
Retour aux sources au début du siècle ; photo la carrière et les hommes
Du minerai aurifère à la coulée d’or aujourd’hui ; photos traitement par cyanuration et coulée d’or
La carrière et les Hommes
Jusqu’en 1939, le minerai subit un triage manuel à la mine. Les femmes mettaient le minerai extrait dans des corbeilles, rejetant la roche stérile, agenouillées 10 heures par jour et 6 jours par semaine, hiver comme été.
Formation des gisements aurifères
Les minerais d'or
Ils se développent au contact des failles Nord-Sud recoupant les schistes , les grès et les calcaires dolomitiques paléozoïques dans des filons de quelques mètres d’épaisseur . Noyés dans une gangue quartzique , leurs minéraux opaques métallifères les plus abondants sont des sulfures: le mispickel, la pyrite et la pyrrhotite tandis que la galène et la chalcopyrite sont fréquentes.
Les teneurs en or varient de 14g /T à 689g/T pour les grès riches.
Minéralisation éruptive liée au granite et au volcanisme acide
Rhyolite et Dacite dans une zone de subduction
La lignée pneumatolytiqueou volatile donne naissance aux filons hydrothermaux caractérisés, lors de leur mise en place, par un gradient de température et de pression et par conséquent, par des associations métallifères.
L'exploitation des minerais
La concession de Malabau , 725 ha fut exploitée de 1913 à 1930 par la compagnie des mines de Moissac.
Les failles minéralisées exploitées dans les galeries, dont on localise les entrées contenaient 13,8g/T d’or et 144g/T d’argent.
Les galets trouvés sur la laverie servaient au concassage du minerai, le sulfate de cuivre servait à la flottation.
A proximité, fut construite une usine de traitement du minerai avec fusion dans des fours de type « water jacket ». On trouve les ruines de 3 tours et des murets;300 kilos d’or sortirent de cette usine.
L’énorme tas de stériles contient entre 1 et 5% d’arsenic ; pour 100T de sable , la densité de l’arsenic étant de 2, c’est environ 50m3 d’arsenic qui restent présent dans ces sables, qui ont d’ailleurs une odeur aillée.
La boue de soufre arséniée tue les châtaigniers, mais pas les bruyères.
Au pied de la laverie et du tas de stériles les eaux de ruissellement sont très acides pH=2.
Dans le ruisseau, plus on s’éloigne de ces zones, plus le pH remonte en atteignant au max 6,5 au niveau du pont .
Le fond du ruisseau est tapissé d’une croûte rouge d’arséniate ferrique .
Il n’y a pas de faune aquatique, mais des algues vertes dans les eaux acides et une bactérie Leptothrix; Ces êtres simples s’entourent d’une croûte cristallisée d’arséniate ferrique et peuvent faire ainsi précipiter 80% de l’arsenic. Les croûtes durcies peuvent former des concrétions de type stromatolitique.
Plus c’est acide, plus la conductivité est élevée car elle dépend de la quantité de métaux lourds dissous: plomb, cadmium, zinc, manganèse et arsenic qui peuvent atteindre 3000 microgrammes /litre .
voir courbe de l’évolution du taux des métaux lourds et schéma du site
L’eau qui ruisselle sur les sulfures entraîne la formation de sulfate responsable de l’acidification des eaux, ce qui facilite la mise en solution des métaux lourds .
3b) le concassage augmente la surface de contact entre les minéraux et l’eau et facilite leur mise en solution ; c’est le principe du café moulu ;aussi le filtrat issu des boues est plus rouge (fer ) et plus acide , sa conductivité est plus élevée.
Donc s’il existe en Montagne Noire un fond de pollution naturelle, en particulier dans les sols, par le concassage l’homme l’a accentué! voir extrait dans film tout l’or de la Montagne Noire.
Le traitement par cyanuration
A partir de 1939 et jusqu’en janvier 1955, les exploitants produisent eux-mêmes leurs lingots d’or grâce à un atelier de cyanuration et un atelier de fusion.
En juin 1988 est décidée une nouvelle unité de cyanuration. C’est MOS, la mine d’or de Salsigne qui la crée avec 9 cuves de 150m3 : la pulpe de sulfures concentrés d’or d’argent et de cuivre y est brassée avec du cyanure de sodium. Les métaux mis en solution sont fixés sur les charbons actifs.
La pulpe jaune s’obtient auparavant par l’ajout au minerai broyé à 75 microns de sulfate de cuivre ,xanthate de sodium et nitrate de plomb .
La coulée d’or
Elle se fait à 1200°C ; depuis 10 ans environ , MOS ou la mine d’or de Salsigne produit 200kg d’or par mois, soit 1 millième de la production mondiale. Seul le dernier godet est un lingot d’or et d’argent qui peut peser 20 kg.
Mais les minéraux aurifères : mispickel et pyrrhotite ne contiennent que 20 à 300g/T d’or; le concassage de ces minéraux va donc générer 99,9% de déchets soufrés et riches en arsenic et métaux lourds appelés les stériles .
Quelles sont les conséquences pour l’environnement au niveau paysager, agricole et humain du concassage, du traitement par cyanuration des sulfures d’or et du stockage des déchets?
Les conséquences sur l’environnement
La pollution de l’eau
Des empoisonnements à l’arsenic (dermatoses, troubles gastro-intestinaux…), par l’eau potable sont signalées à Villalier dès 1965 et se sont aggravées en novembre 1970, à la suite de fortes pluies et se sont produits un peu plus tard à Conques sur Orbiel.
Cette eau vient directement d’une galerie drainante située sous le lit de l’Orbiel, à Villalier, alors qu’elle vient du puits communal à Conques, relié à la nappe phréatique de l ‘Orbiel.
En août 1970 , des vaches laitières sont mortes sur les bords de l’Orbiel. Film les vaches bleues
De nombreux puits à proximité de la rivière servent à l’irrigation maraîchère, aussi la craquerelle du midi trop riche en arsenic fut interdite à la vente en 1970 et plus tard de 1977 à 1980
Cet arsenic vient des rejets des eaux usées de l’usine de la Combe du Sault , en particulier des eaux rouges de ruissellement et des infiltrations des dépôts des bassins de décantation situés alors au bord des berges de l’Orbiel, dont la teneur en arsenic était 100 fois plus forte que la normale, les infiltrations étant estimées à 20m3/h! voir photo de la lagune de décantation …
dépôts déplacés en 1999 au Pech de Montredon.
Aujourd’hui la DDASS contrôle la qualité de l’eau en 8 points de prélèvement dans l’Orbiel et de manière mensuelle.
voir les mesures du labo géofluide.
L’eau de Conques n’est plus prélevée dans le puits communal.
Les maladies professionnelles
La réhabilitation de la Combe du Saut (ex-site de la SEPS ) par l’ADEME voir site internetAu cours des années 1970 , un nombre élevé de cancers du poumon est relevé au service de pneumologie de l’hôpital de Carcassonne chez les ouvriers de la mine, mais ce n’est qu’en 1985 que l’arsenic soluble est reconnu à l’origine du cancer bronchique, maladie professionnelle Film les vaches bleues .
En 1990 , une enquête épidémiologique a conclu à un excès significatif de cancers aussi bien à la mine qu’à l’usine chimique… le minerai semblerait donc responsable. 70 cancers ont été recensés entre 1971 et 1983…
Mais la population résidente est-elle atteinte ? Une enquête épidémiologique lancée à l’automne 1997 par la préfecture a porté sur un échantillon de 681 personnes réparties dans 24 communes : 20 exposées et 4 servant de témoin . On a mesuré les taux d’arsenic , de cyanures, de cadmium et de plomb dans leur urine et une petite mèche de cheveux; 39 cas dépassent la norme: 21 pour le plomb ,15 pour l’arsenic , 3 pour le cadmium et on note de nombreuses teneurs anormales en cyanure…
Concernant l’arsenic et les thiocyanates, les enfants présentent des concentrations plus élevées que les adultes: en jouant, ils ingèrent et inhalent plus de poussière. Les personnes vivant en zone exposée, riveraines, ont ces mêmes taux supérieurs à celles de la zone non exposée, en particulier, 3 adultes ayant un jardin potager inondable par les rivières en relation avec la zone minière , ont les arséniouries les plus élevées.
En fait plus de 10 0000 personnes vivant dans un rayon dépassant les 15kms autour du site sont touchées; la contamination s’est propagée par l’air et l’eau.
Les jardins empoisonnés de la vallée de l’Orbiel
Après les inondations de novembre 1996 , 2 arrêtés ministériels ont interdit la vente des salades et du thym contaminés à l’arsenic par l’eau de l’Orbiel ; en 1997 , la préfecture lançait un plan d’action pour l’étude et la surveillance de cette vallée : surveillance des végétaux , de la qualité des eaux , étude des sols ; depuis , chaque année est pris un arrêté interministériel d’interdiction de commercialisation et de mise à consommation humaine des légumes feuilles (choux fleurs ,épinards , fenouil ,poireaux , salade ,céleris ,choux de Bruxelles , blette , mâche) cultivés dans la vallée de l’Orbiel . Alors que les fruits et la plupart des légumes racines ne sont pas atteints. C’est la DDCCRF qui procède aux prélèvements
Il ne faut plus ramasser les escargots qui concentrent beaucoup de métaux lourds
La chair des poissons est suivie aussi ; en 2000 , on notait une augmentation globale de la teneur en arsenic mais il n’y a pas de norme tandis qu’en décembre le taux de plomb était 3 fois plus élevé que la norme…
Pour en savoir plus
- GUIALLARD Pierre, L'or de la Montagne Noire : le district minier de Salsigne. Les mines d'or, p.161, 1988.
- le gisement aurifère de Salsigne. Chronique de la recherche minière, n° 512 BRGM, 1993.
- La mine d'or de Salsigne. Règne minéral hors série III, 1997.
- CROUZET J. & TOLLON F. Le gisement stratiforme et filonien de Salsigne, Délégation générale à la recherche scientifique, juillet 1980.
- CARNAVA J.-M. Le problème de l'arsenic dans le bassin versant de l'Orbiel , IUT Perpignan / DDASS de l'AUDE, 1981.
- Les bactéries qui précipitent l'arsenic. Actualité de la recherche CNRS INFO n° 320, 15 mars 1996.
- L'or de Salsigne. Midi libre Ressources n° 132, 14 octobre 1997
- Le gouvernement relance l'inventaire des sites pollués. Le Monde, mardi 7 avril 1998.
- Arsenic et vieilles poubelles. Charlie hebdo, 24 novembre 1999.
- BLOCH Pitc, Salsigne : une très ancienne pollution qui affecte la nature et les hommes. Combat nature n°123 novembre 1998 p 7
- FRERY, Nadine Fréry et OHAYON Alain, Enquête sur l'exposition de la population aux polluants d'origine industrielle Région de Salsigne, Ministère de l'emploi et de la solidarité, décembre 1998.
- Mine d'or, pollution et terre d'avenir en pays cathare. Actes du séminaire de Lastours 19-21 avril 2000, CRESAL Risques collectifs et situations de crise du CNRS, 2000.
- Société de l'industrie minérale n° 14 , IM environnement, septembre 2001.
- Les techniques de l'industrie Minérale n° 10, IM environnement, avril 2001.
- La combe du saut, réhabilitation. Lettre d'information n°2, rapport d'activité 2002, ADEME (délégation Languedoc-Roussillon), juin 2003.
- Site internet : www.ademe.fr/languedoc-roussillon
- Les vaches bleues, film de catherine Pozzo di Borgo, Adria films (Paris 12ème), 1991
- Tout l'or de la Montagne Noire, filmsde catherine Pozzo di Borgo, Adria films (Paris 12ème ), 2002.
- Laboratoire du CNRS de Montpellier II « Géofluides-bassins Eau » sous la direction du chercheur Marc Leblanc, unité de recherche associée au CNRS
- Association de défense des riverains de Salsig.
Carte géologique d'après Chronique de la recherche minière N° 512 - 1993
Histoire du gisement aurifère
La Montagne Noire résulte de l’orogénèse hercynienne essentiellement, des failles ayant rejoué à l’alpin et au pyrénéen; la première phase souple a donné les grandes nappes et plis couchés déversés vers le sud. A 6 km à l’ouest de la mine, le granite de Brousses s’est mis en place à la fin de la phase majeure puis a été déformé.
Les minéralisations exploitées sont encaissées dans l’anticlinal en tête plongeante (ou synforme) vers le sud, d’axe est-ouest, à cœur cambrien entouré de dévonien en concordance apparente au nord avec les schistes X.
On retrouve sur la coupe les terrains du flanc inverse de l’anticlinal, les terrains rencontrés dans la mine depuis la surface jusqu’au fond, des corps sratiformes
Dans les schistes x associés à des tufs et coulées rhyolitiques, on a découvert une couche sulfo-arséniée massive aurifère, âge ordovicien
Les calcschistes renferment des sulfures liés.
Les alternances de calcaire, dolomie et grès fins du cambrien sont riches en pyrrrhotite et blende et en lentilles de dacite.
Les corps filoniens sont dans les failles nord-sud à pendage de 55° E et constituent les groupes de Peyrebrune, Fontaine de Santé et Ramèles. Ces failles recoupent la synforme et lui sont donc postérieurs; elles correspondent à une phase de compression NW-SE.
Donc il semblerait que les couches aurifères déposées au cambrien sous 300 à 400m d’eau viendraient d’une croûte océanique enrichie en sufures arséniés. Ces couches auraient été ensuite remobilisées lors de l’orogénèse hercynienne (et peut-être calédonienne lors de l’ordovicien) et qu’alors, le contact établi par ces failles sur des roches de nature différente influe sur la nature et le développement des minéralisations: voir schéma de la répartition des minéralisations en fonction des fractures.
En fait, la proximité du granite de Brousses entraîne la mise en place d’un dôme thermique qui, d’une part permet la migration sélective des éléments en solution de la série volcano-détritique légèrement acide cambro-ordovicienne; d’autre part, les fluides hydrothermaux venus du magma plutonique enrichis en métaux lourds à une température supérieure à 300°c et sous une pression de 4 à 6 Kbars, migrent dans les parties superficielles par des fractures proches du granite. C’est le pneumatolytisme. L’or daterait alors de 305 millions d’années.
Mais si de l’or s’était déjà déposé au cambrien, il pourrait avoir 500 millions d’années!
Dans tous les cas, il est bien associé à une activité de zone de subduction (voir schéma), ce qui expliquerait la richesse du gisement de Salsigne estimé à 200 tonnes.
Les eaux rouges du ruisseau de Malabau, dues à un dépôt d'arséniate ferrique, sont acides et riches en métaux lourds: plomb, cadmium, cuivre.
Les eaux qui ruissellent sur les sulfures des minerais présents dans les galeries ou les "stériles" issus du concassage, s'acidifient par formation de sulfates.
Le remblai gris, riche en arsenic, est le bord de la laverie du minerai concassé. Du sulfate de cuivre (bleu sur la photo) servait alors à la flottation: séparation des sulfures d'or de la gangue stérile très riche en arsenic et métaux lourds.
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