Ressources

L’homme minéral

Au cœur de la roche, les minéraux, substances à la composition chimique et aux propriétés physiques spécifiques – dureté, couleur, densité, magnétisme –, sont les piliers de la technologie et de l’économie. Pour sauvegarder une certaine indépendance, l'Europe doit étendre ses activités d'extraction, notamment de minéraux métalliques. Une prospection qui requiert l'apport des technologies de pointe et de la recherche.

Exploitation artisanale de l’or, le long du Mékong, à Houay-Gno, dans la région de Luang-Prabang, au Laos. © BRGM im@gé/Valérie Laperche
Exploitation artisanale de l’or, le long du Mékong, à Houay-Gno, dans la région de Luang-Prabang, au Laos.
© BRGM im@gé/Valérie Laperche

Source de civilisation

Depuis toujours, l’homme exploite les propriétés des roches et minéraux. L’âge de pierre, 2,5 millions d’années en arrière, est marqué par la création d’outils en silex pour la chasse, puis l’utilisation de la pierre pour l’habitat et les pratiques religieuses. Suit l’âge du cuivre, vers 2 500 AC, qui voit naître un artisanat secondaire et l’exploitation des métaux à partir de leur forme native, par martelage à froid ou à chaud des pépites.

Avec l’âge du bronze apparaît la métallurgie, technique d’extraction des métaux nécessitant la maîtrise des fours à haute température, pour faire fondre le cuivre à 1 084°C et obtenir du bronze, alliage à 90/10 de cuivre et d’étain. L’âge de fer, enfin, apparaît vers 1 100 AC avec la réduction des oxydes de fer à des températures supérieures au point de fusion du fer. À poids égal, l’acier offre des armes et outils beaucoup plus résistants que le bronze. Les alliages de fer et les objets d’acier ont joué un rôle clé dans le développement des civilisations et technologies humaines, rôle qui n’est pas prêt de s’éteindre.

Des minéraux partout

Les produits de l’industrie des minéraux se retrouvent aujourd’hui dans tous les secteurs de nos sociétés. Les microprocesseurs de nos ordinateurs sont faits de silicium, de gallium, de germanium. Pas de prospection pétrolière ou de tunnels sans la bentonite, une argile permettant le forage. Le papier doit sa blancheur au talc et au kaolin. Du calcaire micronisé se cache dans le dentifrice. Les bâtiments sont faits de sable, de gravier, de ciment.

À côté des sources d’énergie comme les éléments radioactifs, on trouve trois catégories principales de minéraux. D’abord les métallifères comme la chalcopyrite (cuivre), l’hématite (fer), la pentlandite (nickel) et la sphalérite (zinc). Certains existent à l’état pur, comme l’or et l’argent. Viennent ensuite les minéraux industriels, tels le talc, la silice, le sel, les phosphates, le graphite, la potasse, pour ne citer que les plus courants. Finalement, dans le domaine de la construction, on trouve le calcaire (ciment, pierre de taille), le sable et le gravier (remblai, béton), l’argile (brique), de même que le granite, le marbre, l’ardoise et le schiste (pierre de taille). Tous les travaux d’ingénierie civile dépendent de ces agrégats: environ trois milliards de tonnes de sable, graviers et de pierre broyée répondent chaque année aux besoins de la construction en Europe.

Nombre d’industries en aval – automobile, aéro nautique, verre, céramique, plastique, papier, cosmétiques – reposent sur le secteur des minéraux, qui touche des millions d’emplois en Europe. Mais la croissance de l’économie mondiale et l’arrivée de nouveaux pays très consommateurs intensifient la compétition dans l’accès aux ressources. La Chine, entre autres, a multiplié ses importations de minerais et métaux par un facteur de 2 à 10 cette dernière décennie, tout en menant des politiques commerciales de restriction des exportations à coups de quotas et de taxes.

Résultat: ces quatre dernières années, le prix de tous les minéraux a grimpé en flèche, notamment le nickel, le cuivre, le zinc et le minerai de fer. Par exemple, un gramme d’or valait en moyenne moins de 9 dollars en 2001, alors qu’il atteint environ 32 dollars au cours des premiers mois de 2008, sa valeur ayant presque quadruplé en 7 ans. Quant au zinc, son prix a augmenté de plus de 300 % entre 2004 et 2007.

Dépendance européenne

Cette demande croissante menace l’approvisionnement de l’Union, qui consomme environ 25% à 30% de la production mondiale de métaux, alors qu’elle en extrait à peine 3%. La disparition des activités minières dans beaucoup de pays de l’UE fragilise aussi les exportations européennes de technologies, d’équipements et de services qui en dérivent, menaçant son savoir-faire et sa recherche. Les politiques industrielles et de recherche sont évidemment cruciales pour retrouver et maintenir un équilibre entre la consommation et la production des ressources minérales.

Comme les autres secteurs, l’industrie minérale a besoin, pour rester dans la course, de la recherche et du développement, notamment en matière de télédétection, de métallogénie, de géophysique, de géochimie, de SIG (systèmes d’information géographique), et de techniques de modélisation. «Rien n’est jamais acquis et un déclin aurait des conséquences très sérieuses. Bruxelles semble en prendre conscience et de - vrait relancer la recherche géologique, du traitement des minéraux, de la métallurgie et de l’extraction», espère Pär Weihed, de l’université technologique de Luleå (SE), responsable du volet exploration de la plate-forme technologique pour des ressources minérales durables(1).

Il souligne que «même si les ressources sont réparties inégalement, le niveau actuel d’extraction de l’Union est trop bas. Le potentiel géologique existe dans plusieurs régions, qui sous-exploitent leurs terres pour des raisons législatives ou écologiques. Or nous dépendons de 80 à 100 % des importations de cobalt et des éléments du groupe du platine, nickel et fer alors que des gisements européens existent pour ces métaux.»

Peu rentable dans les années ’80 et ’90, l’extraction doit être ré-envisagée, vu l’escalade des prix. «De mon point de vue», continue-t-il, «notre part de marché dans la production globale pourrait passer de 3% à 5%-6%, ce qui correspond déjà plus à notre poids démographique. L’exploration moderne et la recherche géologique augmenteront la production domestique de tous les métaux ferreux et de base, ainsi que des métaux précieux.»

Nouvelles technologies d’exploration

C’est en tout cas la direction montrée par l’agenda stratégique de la plate-forme technologique, avec comme priorité les nouvelles technologies d’exploration que rende possible la représentation des ressources en 4 dimensions. Un projet multidisciplinaire européen, Promine, va optimiser les données d’évaluation des minéraux afin d’augmenter les capacités d’investissement de l’industrie.

La nouvelle génération d’information géologique sera stockée dans des bases de données de SIG en trois dimensions. Les cartes géologiques actuelles en 2 dimensions deviendront redondantes dans un futur proche. La représentation géologique en 3D commencera par les régions où l’information souterraine est disponible, comme dans les provinces minières matures.

Promine devrait ensuite modéliser en 4D ces régions, en intégrant des données comme l’histoire géologique impliquant les systèmes hydrothermaux, les zones métallifères, les déformations tectoniques, l’hydrogéologie, la géochimie, le magnétisme, la gravité, les séismes, l’électromagnétisme, la conductivité électrique naturelle et la radioactivité naturelle. Cette modélisation représentera l’évolution géologique de ces provinces jusqu’à environ 5 000 mètres de profondeur, sur une durée de plusieurs centaines de millions d’années. Elle servira de guide pour découvrir de nouveaux gisements, profonds et cachés. Le projet de 30 millions € sera financé à 50 % par le 7ème programme-cadre de la recherche.

Ce type de représentation géographique existe déjà sous le nom de CEM – Common Earth Models en Australie ou au Canada, pays soutenant depuis toujours la recherche géologique. En Europe, la couverture intégrale en 4 dimensions ne sera terminée que dans les 4 à 5 ans pour des raisons logistiques.

Delphine d’Hoop

  1. European Technology Platform for Sustainable Mineral Ressources (ETP-SMR), www.etpsmr.org

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plus de précisions

Votre poids en minéraux

Vous doutez de l’importance des ressources minérales dans notre vie? Et bien, prenez environ 730 tonnes de pierre, de sable et de gravier, 30 tonnes de ciment, 15 tonnes de minerai de fer, un chouya moins de sel, 9 tonnes de roches phosphatée, encore 9 tonnes d'argile, 2,7 tonnes de bauxite (minerai d’aluminium), 600 kg de cuivre, 420 kg de plomb, 300 kg de zinc et 50 kg d'or. Ajoutez-y quelque 30 tonnes de minerais et métaux divers, vous obtenez la consommation estimée en minerai d’un seul Américain tout au long de sa vie, soit approximativement 840 tonnes en tout.

www.mii.org



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