Stage de Géologie - Jeudi 3 mars 2005

   Réveil 6h30, départ vers 7h comme tous les autres jours mais ce matin, bonne surprise : les complications de la veille pour les chambres ayant mis l'hôtelier dans une situation délicate, il nous remet 260$, argent qui nous permettra de payer un repas à tout le groupe.

   Pour les activités de la journée, nous nous sommes séparés en deux groupes, la mine ne permettant de visites qu'en nombre limité. Ainsi, la matinée, un groupe visita la mine de cuivre pendant que l'autre découvrait l'étrange « City of rocks » ; et vice versa pour l'après-midi.

  

   Pour le déjeuner, nous nous réunîmes dans le bâtiment administratif de la mine où des sandwichs nous attendaient. Un documentaire Powerpoint nous fut ensuite présenté par un géologue de la mine ; beaucoup en profitèrent pour faire une sieste digestive, du moins lorsqu'ils ne furent pas pris de fou rire incontrôlable provoqué par les chaussures d'Hortense.

   J'ai fait partie de ceux qui ont visité la mine avant le déjeuner. La visite n'a pas été grandement appréciée par le premier groupe, la plupart d'entre nous n'ayant pas bien compris les explications complexes du géologue Bob et la vision de la mine provoquant un retour sur soi impressionnant : effrayante réflexion sur la gigantesque action de l'homme sur son environnement et sur la pollution qu'elle peut provoquer (réflexion qui nous a rappelé le film des années 80 Les dieux sont tombés sur la tête .) Nous avons aussi eu froid. En revanche, ceux qui ont visité la mine l'après-midi ont été nettement plus positifs. La promenade entre les pierres fut plus plaisante. Après avoir écouté l'explication sur l'origine et l'histoire des pierres, M. Bonnisseau nous a demandé d'aller in situ regarder une caractéristique de la « City of rocks », la présence de bulles dans les pierres. Ces bulles ont beaucoup plus aux slackeurs qui s'y sont installés et se sont laissés réchauffer par le soleil. Les slackeurs sont devenus les « bulleurs »

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Des petroglyphes apaches et ses initiales.

 

   Visite a Wall-Mart pour les courses du pique-nique de vendredi soir. Les deux groupes se sont rassemblés à Hurley. Trois heures de bus pendant lesquelles nous avons eu la chance de faire la découverte de plusieurs talents vocaux, notamment ceux de ces chers professeurs de SVT. Pendant ce temps, trois groupes rédigeaient les rapports journaliers ; vous êtes d'ailleurs en train de lire l'un d'entre eux.

   Arrivée de nuit a Socorro, retour à l'Hôtel des premières nuits, qui fut comme un « retour à la maison » pour Juliette. On enchaîne sur un farewell dinner dans un restaurant du downtown Socorro ! Coca, pizza, humus et guacamole, cheesecake, gâteau au chocolat ou aux carottes, rigolades sur le « crunchy » de l'habillement pédestre de M. Roux (cet être raffiné ayant jugé malsain de remettre ses chaussures de marche après avoir pris sa douche, il se chaussa de sandales tout en prenant soin de mettre des chaussettes en dessous, pour ne pas attraper froid). La journée s'est achevée sur un quiz - que vous trouverez en ligne dans les prochains jours. Les élèves, épuisés, se sont traînés vers leurs lits.

Maurin lit le questionnaire à ses camarades épuisés mais attentifs.

  Demain, dernier jour du stage déjà : découverte de missions espagnoles, déjeuner à Albuquerque et vol de retour durant l'après-midi.

Valérie Lechêne

Traces laissées par ce jeudi 3 mars.

 

Visite de la « Chino Mine »

Origine du minerai de cuivre.

   

Un étrange paysage.

   Au cours de l'Ère Primaire, le Nouveau Mexique était couvert en grande partie de mer. Ainsi se déposèrent de très épaisses couches sédimentaires. Cependant, au début de l'Ère Secondaire, la mer s'est retirée durant plusieurs dizaines de millions d'années avant de revenir au Crétacé. Au Tertiaire, du magma est remonté vers la surface. Au niveau de la mine, Il s'est infiltré dans les roches sédimentaires pour former un pluton granodioritique à deux ou trois kilomètres sous la surface. Les calcaires traversés ont subi un métamorphisme de contact caractérisé dans ce cas par la formation de cornéennes. Des échanges chimiques ont complété la formation des cornéennes : en particulier du cuivre et du soufre ont migré depuis le magma vers l'encaissant (les roches sédimentaires).

Bob, notre guide, nous présente une cornénne enrichie en pyrite (FeS2) et chalcopyrite (CuFeS2)

   D'autres événements géologiques ont marqué l'histoire locale, en particulier la dernière éruption du volcan Emory qui a libéré à peu près 1000 Km3 de matériel pyroclastique, il y a 35 millions d'annés. Le site actuel de la mine fut alors complétement couvert par un tuf volcanique nommé « kneeling Nun tuff ». Ce nom curieux est lié à un vestige de ce dépôt d'ignimbrites au dessus de la mine : l'érosion a donné au rocher la forme d'une nonne priant agenoulliée.
   L'érosion et la tectonique ont découvert les roches sous jacentes. Le magma était composé de 3 à 5% d'eau. Celle-ci vaporisée par le pluton (plus de 850°C) fut injectée dans les roches sédimentaires environnantes. Cette eau transporta les minéraux dissous tel le cuivre et le fer qui cristallisèrent sous formes de pyrite et de chalcopyrite. Ce sont ces minéraux que traque le géologue aujourd'hui.

   Le rôle du géologue dans la mine est de produire une cartographie de la mine ainsi que des séries verticales des roches souterraine qui permettent de connaître la composition du sous-sol. Il doit situer les zones où la teneur en cuivre est suffisante pour que l'extraction du cuivre soit rentable. Il a donc un rôle très important puisqu'il détermine les endroits où doivent avoir lieu les extractions. Après avoir analysé les minerais prélevés, le géologue les oriente vers trois destinations possibles en fonction de leur teneur en cuivre : le dépôt « poubelle » , le traitement par lessivage ou le traitement par broyage.

    

Lunettes et casques obligatoires pour tous.

   Le processus d'extraction du cuivre.

Il y a deux méthodes d'extraction du cuivre aujourd'hui car au moment où la mine est entrée en exploitation on trouvait du cuivre d'origine. La première composée de quatre phases concerne les roches qui ont une teneur relativement importante en cuivre (1% et plus). Elle commence par le ramassage de ces roches, souvent au moyen d'explosifs, puis on les passe dans deux moulins remplis de boules d'acier afin de broyer la roche en petits morceaux. Ensuite, on plonge les petits fragments dans un grand bain contenant du Zantate et de l'air qui s'accroche au minerai et le fait flotter. On sépare donc ainsi la gangue du minerai (entre autres la chalcocite et la chalcopyrite). Enfin, on passe à la dernière phase qui pour cette mine se passe dans les smelters de Miami (Arizona). Elle consiste à fondre les minerais qui se séparent donc en couches distinctes par gravité. Ce processus est complété par un ajout de silice qui se combine au fer et sépare le soufre du cuivre. On arrive ainsi à un cuivre à 99,99% pur. La deuxième méthode concerne les roches relativement pauvres en cuivre (taux inférieures à 1%). Tout d'abord on "lessive" les roches avec de l'eau et de l'acide sulfurique. Le cuivre est donc dissous, souvent remplacé par du fer qui donne une couleur rouge aux roches lessivées. Le cuivre est entraîné dans l'eau jusqu'au fond de la vallée où se trouve un réservoir. Ce réservoir est ensuite pompé jusqu'à une usine où on le met dans de grandes cuves avec du kérosène. Le kérosène se fixe sur le cuivre et le fait flotter. Il suffit donc "d'écrémer" la couche supérieure. On a ainsi séparé le cuivre de la solution qui le contient. Puis on purifie le cuivre dans une cuve où trempent une cathode et une anode. On fait passer le courant dans la solution et le cuivre Cu+ va se déposer sur la cathode et forme des plaques de cuivre que l'on peut récolter. On note aussi que les roches qui ont une concentration de cuivre trop faible sont jetées. Tous ces prodédés présentent malgré tout des risques environnementaux qui sont dus d'abord à l'infiltration potentielle de l'acide sulfurique et des rejets de divers métaux et composés dans les sols et les nappes phréatiques. Enfin la transformation de l'environnement pour favoriser l'exploitation minière rend quasiment impossible le recyclage du territoire minier lorsque la mine est épuisée.

Les cathodes couvertes du cuivre prêt pour la vente.

Constance Lahuna et Bruno Friedling Maurin Nadal, Yvan Suarez et Alexandre De Loecker