Roches Industrielles

1. Introduction : concept de roche industrielle caractristiques gnrales des roches industrielles valeur unitaire et valeur de la localisation rle du gologue mthodologie dtude des gisements de roches industrielles utilisation des roches industrielles : industries et produits prospection, extraction et traitement les roches industrielles au niveau mondiale en France en Ile de France

2. Proprits physiques considrer pour les roches industrielles : densit et masse volumique porosit absorption deau succion capillaire duret compression uniaxiale : constantes lastiques traction flexo-traction

3. Utilisation industrielle des roches de diffrentes genses : roches ignes mtamorphiques sdimentaires

4. Les roches ornementales : problmatique dextraction, laboration et commercialisation mthodes dextraction des roches ornamentales ardoises granites marbres

5. Roches monumentales : durabilit et altrabilit facteurs qui contrlent leur durabilit essais daltrabilit mthodes dtude des roches monumentales

6. Matriels agglomrants : agglomrants lair : chaux et gypse agglomrants leau : ciments types de ciments caractristiques physiques et chimiques btons

7. Granulats : granulats naturels, de trituration et artificiels granulats pour btons ractions granulats-ciment, caractristiques chimiques et minralogiques granulats pour pavements : essais de qualification caractristiques ptrographiques

ROCHES IDUSTRIELLESMatriaux gologiques Activits industrielles Minerai mtallique Produits nergtiques Eaux souterraines Autres substances : roches et minraux industriels (non mtalliques)

Industries : Construction : granulats, blocs, roches ornementales, matire premire pour

ciment, briques, verre, etc. Chimie : soufre, sel, calcaire Agricultures : phosphates, nitrates, potasse Cramique : argiles, feldspaths, talc Acier : calcaires et fluorite Mtallurgie : graphite, sables pour mouloures Autres : isolants, abrasifs, forages, etc.Nomenclature :Minraux industrielsMinraux de faible cot unitaireMatriaux de constructionRessource faible cot unitaireRoches industriellesMatriaux de carriresSubstance minral industriel - granulats

Les minraux et roches industriels doivent inclure :a) Matriaux gologiques mtallurgiques : minraux (ie hmatites) et roches (ie bauxite)

utiliss comme minerai mtallique par les industries mtallurgiquesb) Matriaux gologiques utiliss par les diffrentes industries de manufacture ou de

transformation : minraux et roches destins lobtention de matires premires pour les industries de transformation (lectronique, chimique, pharmaceutique, mdical, agro-alimentaire, textile, etc)

c) Matriaux gologiques utiliss dans la construction et industries complmentaires : matriaux pour la construction et les travaux publics (roches ornementales, ardoises pour les toits, cramiques, verres, granulats, etc)

d) Matriaux gologiques nergtiques : minraux (ie uranite) et roches (ie charbon) destins lobtention dnergie

Classification des roches et minraux industriels (Kuzvart, 1994)1) Matires premires qui sutilisent dans lindustrie en forme de prpars de minraux

(ie talc, asbeste, diamant) ou roches (terre de diatome, bentonites)2) Matires premires qui servent comme source dlments non mtalliques (ie pyrite

comme source de soufre, fluorite de fluor, apatite de phosphore) et ses combinaisons simples (ie borates pour lacide ou lanhydride borique)

3) Matires primaires comme source de mtaux et de composants mtalliques utiliss dans lindustrie non mtallurgique (ie bryl comme source de BeOx, magnsite comme source de MgO et bauxites ou latrites comme source de Al2O3). Ces trois oxydes sont des matriaux rfractaires.

4) Matriaux de construction (ie granites, sables argiles pour cramiques)

Caractristiques des minraux et roches industrielsDiversit de gisementRoches ignes : acides, basiques, plutoniques, volcaniques, etc.Roches sdimentaires : consolides ou non, calcaires, grs, etc.Roches mtamorphiques : gneis, marbres, etc.Interdpendance des industriesImportance des proprits physiquesCot unitaire et importance de la situation gographique

Cot unitaireRoches industriels : faibleMinraux industriels : grand

Situation gographiqueRoches industrielles : trs importanteMinraux industriels : sans importance

ComplexeSimpleProcessus

ComplexeSimpleGologie

RestreinteGrandeDistribution

BeaucoupPeuExportation

Peu importanteImportanteSituation gographique

GrandFaibleCot unitaire

PetitGrandVolume

Minraux industrielsRoches industrielles

Bases de classification

Rle du gologue dans les roches industrielles

1. Prospection : localisation de zones o se trouve le matriel recherch2. Exploitation : tudes de gisement : forages, tranchs, prospection

gophysique, collecte dchantillons3. Evaluation : calcul du volume de matriel, qualit (tests en laboratoire) et

viabilit conomique du projet Assurer que les matriaux sont adquats pour lindustrie concern. On

doit connatre: Leur proprits Leur comportement sur place

Assurer une fourniture en continu des matriaux. On doit connatre le gisement (forme, quantit du matriel, variabilit, etc)

4. Exploitation : recommandations sur la mthode dextraction, planification et amnagement de la carrire et des consquences environnementales

5. Rhabilitation de la carrire aprs exploitation

1. Etudes pralables Cartographie 1 : 200 000 Lithologie Structure gologique2. Prospection Cartographie 1 : 25 000 Coupes gologiques Homognit Systmes de fracturation3. Exploration et valuation Cartographie 1 : 1 000 Changements de facis Couverture Topographie Discontinuits Proprits physico-chimiques Estimation du volume

Etudes gologiques

Abrg bibliographique,Physico-gographiqueet gologique

PhotogologieCartographieObservations de terrain

Observations de terrainForagesEssais de laboratoire

{{{

Etudes conomiques

1. Accessibilit2. Utilisation des sols3. Environnement culturel et cologique4. Autres (marchs, demande, etc)

Mthodologie

1. Choix des activitsUsages auxquels les matriels vont tre destins, en fonction de :

activits extractives actuellesimportation - exportation du matrielprvision des besoins futurs

2. Dfinition des conditions requises, on doit connatre:a. Caractristiques gologiques:

type de roche (lithologie)uniformit latrale et verticaledegr d'altrationfracturationcouverture superficielle (paisseur, etc.)cavitstalus naturelscaractristiques des couches

b. Caractristiques conomiques internesrservestype d'exploitation applicable au gisement

c. Caractristiques conomiques externesAccessibilit du gisement (voies de communication)Apport du matriel ou de l'nergie pour l'exploitation (eau, lectricit, etc.) Demande des matriaux exploitsProximit de la zone de consommation (transport du matriel extrait)Type du march pour les matriels extraits

d. Caractristiques socio-environnementalesImpact cologique et esthtique (fleuves, faune, etc.)Possibles utilisations de la zone (urbanisme, etc.)Utilisations actuelles de la zoneProximit de zones habites

3. Inventaire des caractristiques du gisementProprits du gisement sur diffrentes cartes

4. Classification des conditions requises et valorisation

a. Conditions ncessairesType de rocheUniformitFracturationDegr d'altration

b. Conditions souhaitablesStratificationProximit des centres de consommation Talus naturelsAccessibilitpaisseur de la couverture

c. Conditions accessoiresUsage des solsZones d'expansion urbaine ou industrielle Originalit (culturelles et cologiques)

d. Conditions finales (variables avec le temps) DemandeType de march

Cartes d' isovaleurs

Calcul rservesFonction de : terrain disponible, contraintes rglementaires, sondages, cot dextraction, prix du marchRestrictions la surface : Distance de retrait, pente talus, largeur banquettes, hauteur frontsSoustraire : stockage dblais, voies daccs, parc de blocs, locaux, zone de qualitinsuffisante, couverture trop paisse.En profondeur : disparition gisement, nappe trop active, limit impos par ladministration Fosso ultime

Rserves commerciales : Facteur de rcupration ou rendement de carrire = volume de blocs commerciaux / volume exploit (fracturation, volume minimum blocs, dfaut ...)

Carrires franaises : calcaires durs = 20-35%, jusqu 5% pur roches haute valeur; calcaires tendres et exploitations souterraines taux suprieurs

Recherche emplois pour blocs non commerciaux et dblaisRendement total = rendement carrire (35%) * rendement sciage (75%) * rendement dbitage (75%) et pose (90%) 15%