Talc : la plus grande carrière au monde - 20/03/2008

Trimouns est la plus grande carrière de talc au monde et se situe en Ariège. La carrière et le village de Luzenac sont distants de 15 km, mais il y a 1000 m de dénivelé : non seulement c’est une rareté mais en plus un record, deux bonnes raisons de s’y intéresser !

L'Ariège fait partie de la Région Midi-Pyrénées, qui est limitrophe des départements de la Haute-Garonne, de l’Aude et des Pyrénées-Orientales, ainsi que de l’Espagne (province de Lérida) et d’Andorre.

Blason de l’Ariège

La carrière et le village de Luzenac sont distants de 15 kms, mais il y a 1000 m de dénivelé. C'est une carrière à ciel ouvert, à 1800 m d’altitude ouverte en 1905 et qui produit 400 000 tonnes de talc par an. Les visites sont possibles entre mi-mai et mi-octobre.

Carte de l’Ariège

Au XIX ème siècle, ce n’est d’abord qu’un ramassage artisanal au col de Trimouns. La roche moulue à la main est acheminée vers Toulouse à dos de mulet pour être vendue aux apothicaires. L’arrivée du chemin de fer dans la vallée en 1888 favorise le développement de l’entreprise, "Talc de Luzenac", fondée en 1905 et introduite en Bourse en 1908. Le déplacement à l’intérieur de la carrière s’effectue en car avec un guide officiel. Prévoir des vêtements chauds et des jumelles.

S'adresser à l'Office de Tourisme des vallées d'Ax, tél : 05 61 64 68 05.

En passant le col de la Peyre, on débouche sur Monségur et vous êtes en pays cathare…

Dans ce dossier vous découvrirez le talc, son gisement, son usage.

Les gisements de talc sont d'origine hydrothermale. La tectonique permet aux fluides de pénétrer la roche, ce qui facilite les réactions avec l'encaissant. Il y a quatre types de gisements selon les encaissants :

Taille de talc - Carrière de Talc de Luzenac - Trimouns - Ariège © S. Meunier

- roches métamorphiques à minéraux magnésiens ;
- roches sédimentaires avec carbonate de magnésium ;
- roches ultramafiques ;
- roches mafiques.

Plan d'accès à la carrière de Talc de Luzenac, Ariège

1 - Gisements associés aux roches métamorphiques

Le métamorphisme régional ou de contact de dolomies siliceuses ou gréseuses et de roches siliceuses à talc et carbonate, produit des marbres dolomitiques. Ces roches peuvent être transformées en stéatite par un apport de fluide qui contient de la silice. Les sites favorables sont les zones de contact de roches ignées et sédimentaires ainsi que les zones de faille et de cisaillement. Des gisements de ce type se trouvent aux États-Unis, au Canada (Québec, Ontario), au Brésil, en Italie, en Slovaquie, en Inde, en France, en Australie et en Chine.

Talc Madoc Ontario, ancienne mine

2 - Gisements associés aux carbonates

Le métasomatisme ou l’altération hydrothermale de roches dolomitiques produit du talc par un apport de fluide qui renferme de la silice et du magnésium. La silice est soit présente, soit introduite dans les zones tectonisées. Ce processus donne des veines recoupant les roches dolomitiques. Des gisements de ce type ont été trouvés aux États-Unis, en Allemagne, en France, en Autriche, en Russie, en Finlande, en Australie, en Inde et en Chine.

La formation de talc et de schistes à talc et chlorite peut se faire selon les équations suivantes :

- 3 magnésite + 4 SiO₂ + H₂O  ->  1 talc + 3 CO₂

- 3 dolomie + 4 SiO2 + H2O  ->  1 talc + 3 CaCO3 + 3 CO2

Carriere-de-Talc-de-Luzenac-Trimouns Ariège © S. Meunier

3 - Gisements associés aux roches ultramafiques

Le talc peut se former à partir de roches ultramafiques telle la péridotite durant la serpentinisation. La carbonatation à la suite d’un apport de fluide contenant plus de 5 % de CO₂ formera une roche de talc et de carbonate (e.i. magnésite). Cette roche peut être transformée en stéatite par un apport de fluide siliceux. Les roches ultramafiques serpentinisées qui renferment l’amiante peuvent contenir du talc. Ce type de gisement comprend les plus gros gisements de talc et se localisent aux États-Unis, au Canada (Québec, Ontario), en Russie et en Norvège. Les réactions suivantes illustrent l'enrichissement.

18 serpentine + magnétite + 30 CO₂  -> 9 talc + 30 breunérite + 27 H₂O + ½O₂

- 2 olivine + 1 CO₂ + H₂O  ->  1 serpentine + 1 magnésite

- 2 serpentine + 3 CO₂  -> 3 magnésite + 1 talc + 3 H₂O

- 1 serpentine + 2 quartz      1 talc + H₂O

Talc steatite Chamonix Savoie © http://www.musee.ensmp.fr

4 - Gisements de talc associés aux roches mafiques

Ils se forment de la même manière que ci-dessus. Le talc peut se développer à partir de gabbros durant la serpentinisation. Ces gisements produisent de la pierre de faible qualité. Pour l'exploration les grands accidents structuraux, conduits de fluides minéralisateurs, sont à privilégier.

Panneau à l'entrée, coupe géologique simplifiée de Trimouns -  Ariège

Le gisement de Trimouns

Il s’est formé il y a 300 millions d’années dans une faille entre micaschistes et dolomies. La roche s’est trouvée broyée par la pression des deux masses, permettant des infiltrations d’eau chargée en magnésium qui s’est lié aux dolomies pour former le talc. Les micaschistes se sont transformés en chlorite.

Carrière de Talc de Luzenac - Trimouns - Ariège © S Meunier

La veine de talc est recouverte de roches stériles (8 tonnes de déblais pour 1 tonne de talc), mais elle a une puissance de 80m et est constitué d'une alternance de talc et de chloritoschistes, ce qui nécessite un tri sélectif. Il s'agit du seul gisement français en activité et de la plus grande exploitation au monde (31 millions de tonnes de réserves connues).

Du talc dans la faille de San Andreas expliquerait l'intensité des séismes : Source : mardi 11 septembre 2007 -7 sur7

La différence d'intensité des tremblements de terre, le long de la faille de San Andreas en Californie, pourrait s'expliquer par la présence de talc selon le magazine "Nature". Tandis que les parties nord et sud de la faille enregistrent des séismes rares mais importants, sa partie centrale glisse régulièrement, ce qui intrigue les sismologues. Tout le monde sait qu’en 1906 un séisme de 7,8 sur l'échelle de Richter avait ravagé San Francisco, faisant 3.000 morts. Un projet (2003) de forer la partie centrale a mis en évidence la présence, à 3km de profondeur, de talc, explique Christopher Wibberley. Les tests menés en laboratoire montrent que le talc résiste mieux au mouvement quand la vitesse de glissement accélère. Ses propriétés encouragent vraisemblablement le glissement lent et régulier de la partie centrale de la faille, ce qui limite la création d'énergie élastique, à l'origine des séismes, précise M. Wibberley.

Le mot est emprunté de l'arabe « talq ». Il apparaît au XVIe siècle avec Bernard Palissy. Il fait partie des phyllosilicates qui comprend 180 espèces et variétés, parmi lesquelles les micas et les argiles. La structure se compose de rubans de tétraèdres [SiO₃] étendus dans deux directions.

Kaolinite, structure phyllosilicate

On aboutit à des structures en feuillets, d'où un excellent clivage. La formule structurale est en [Si₄O₁₀]^4-. Avec comme principaux exemples :

- Talc : Mg₃[(OH)₂Si₄O₁₀]
- Muscovite: KAl₂[(OH)₂AlSi₃O₁₀] un mica
- Kaolin : Al₄[(OH)₈Si₄O₁₀] une argile
Voici quelques minéraux de cette famille : Antigorite Biotite Chlorite Glauconite Illite Kaolinite Lépidolite Montmorillonite Muscovite Phlogopite Préhnite Pyrophyllite Serpentine Smectite Talc Vermiculite.

Le talc est un minéral qui contient 32% d'oxyde de magnésium, 63% de silice (SiO₂), et 5% 100 d'eau mais il est hydrophobe !

Talc Université de neuchatel CH

Une réaction pour former le talc serait: 3 dolomites + 4 quartz + 1 eau = 1 talc + 3 calcites + 3 dioxydes de carbone. Le talc est sécable et très mou, avec une dureté (Mohs) de 1. Son toucher gras est caractéristique, sa densité est de 2,5-2,8.

Talc © webmineral Lou Perloff

Il possède un éclat gras à nacré, est translucide à opaque et ses couleurs vont de blanc à gris ou vert pomme. Le talc résulte de l'altération de silicates de magnésium comme les pyroxènes, les amphiboles, l'olivine la dolomite et d'autres minéraux similaires. Il se trouve communément dans des roches métamorphiques. Un talc rugueux gris-vert, appelé stéatite ou « pierre à savon », a été utilisé comme matériau de fours, d'éviers, de centraux électriques, etc...

Poudre de talc

- La stéatite ou pierre à savon ou craie de Briançon ou encore pierre ollaire est un minéral très tendre, principalement composé de talc. La stéatite est une roche compacte, constituée de plus de 90 % de talc et de silicates (chlorite) et ou de carbonates de magnésium.

- La pierre à savon est une roche à talc impure, massive qui renferme des proportions variables de dolomite et/ou magnésite, serpentine, chlorite, etc.

- La pyrophyllite est un hydrosilicate d’aluminium. Contrairement au talc, la pyrophyllite est le produit d’une altération hydrothermale de roches ignées felsiques et de schistes dérivés du métamorphisme de cendres volcaniques. Ses propriétés physiques, pratiquement identiques à celles du talc en font un substitut dans de nombreux secteurs industriels.

- Le terme "pierre ollaire" regroupe des roches métamorphiques de type majoritairement ultrabasique, ce sont des ultramafites.

Elles présentent des caractères particuliers : résistantes, molles, façonnables. Elle a une capacité calorifique élevée. La formation de cette roche rare (1% des roches alpines) nécessite des conditions particulières,elles se forment dans le manteau, à haute pression (20 km environ) et haute température. Les contraintes tectoniques accompagnant leur déplacement vers la surface provoque la formation de lentilles zonées. L’érosion et l’obduction de certaines nappes et massifs apportant finalement ce matériel en surface.

L’exploitation de la pierre ollaire existe depuis l’âge du Fer et est attestée par de petits objets façonnés à la main ou tournés. Elle est typiquement alpine par exemple les casseroles que l’on utilise encore : ollaire vient du latin ollare : faire des pots, ou les fourneaux : capacité d'emmagasiner la chaleur. On peut voir ces objets au Musée de Cevio,Tessin, CH. Enfin la stéatite est utilisée pour fabriquer des isolateurs électriques.

Il résiste bien à la corrosion et aux intempéries et a une faible conductivité électrique. Broyé et micronisé en poudre blanche, il sert d’agent de remplissage dans :

• les plastiques,
• les peintures,
• le papier,
• le caoutchouc,
• les revêtements de toits
• les produits pharmaceutiques
• les produits cosmétiques.

Il absorbe bien l'huile et la graisse, il est donc utilisé comme agent de dérésination de la pâte à papier pigment pour couvrir la surface du papier. Il retarde la propagation du feu dans les toitures( revêtements) et augmente leur résistance aux intempéries. Dans les céramiques : haut point de fusion ou action de fondant, il permet d’abaisser la température de cuisson et d’en réduire le temps. On l’utilise aussi pour éviter la fissure  des glaçures. Un usage nouveau : la clarification des eaux où il accélère la sédimentation des particules fines. On l’utilise encore dans l’agro-alimentaire comme charge.

Cliquez pour agrandir l'image - Exemples de talc commerciaux

Marché

Les gisements économiques sont rares et une douzaine de pays seulement assurent la presque totalité de la production mondiale, de l'ordre de 5-6 Mt, 8 Mt avec la pyrophyllite.

En France, la Société des Talcs de Luzenac (filiale de Rio Tinto) produit 409 kt en 2000. La hausse de 0,9 % seulement entre 1999 et 2000 est due à la bonne tenue du marché du papier et au fléchissement du marché des engrais.(Fédération des minerais et métaux). Les exportations représentent 55 % de la production : Allemagne (51 kt), Espagne (46 kt), Italie (32 kt), Belgique (20 kt) et Pays Bas (17 kt). Les importations sont de 41 kt.

Mine de talc en Italie

La consommation française, à 221 kt, marque un repli par rapport à 1999. Il y a aussi trois mines au Canada, avec une production d'environ 75 000 tonnes, pour une valeur d’environ 15 millions de dollars. On utilise beaucoup de talc dans la fabrication des papiers, quels sont les papiers que l’on utilise dans notre vie quotidienne ?

Les papiers à usages graphiques pour la communication, la littérature, l'art : votre magazine, votre journal, votre cahier d'écolier, votre courrier ou votre catalogue de vente par correspondance... Il en existe plusieurs catégories :

- Le papier journal de forte résistance doit se prêter à un travail sur rotatives rapides. Fabriqué sur un papier mince, il est conçu à partir de pâte mécanique pour l’opacité, complétée par des papiers et cartons récupérés.
- Les papiers d'impression-écriture pour livres de poche, d'école, de cuisine, photocopies, enveloppes, documents publicitaires, etc... correspondent à autant de papiers différents qui doivent s'adapter à des imprimantes, des copieurs etc.

Carte pétrole
1989 - Cartographie manuelle vendredi 8 septembre 2006, par Philippe Rekacewicz
Cette carte figurant la production et le transport du pétrole dans le monde a été imaginée et produite pour le mensuel français Le Monde diplomatique. En 1989, la cartographie de presse était entièrement réalisée à la main. Les éléments graphiques étaient dessinés à l’encre de Chine sur des calques dégraissés avec du talc, le texte composé sur un plastique transparent autocollant, puis aligné et positionné à l’aide d’une feuille de papier millimétré sur une table lumineuse. La carte finale était ensuite assemblée par le service de photogravure du journal.

- Le papier non couché dans lequel les fibres enchevêtrées sont collées ou  surfacées pour éviter l'absorption de l'encre : offset, photocopie, machine à écrire, dessin, liasses, formulaires, dossiers et couvertures, enveloppes, agendas, etc. Il y a les papiers non couchés " sans bois ", fabriqués à partir de pâte chimique, et les papiers non couchés " avec bois ", fabriqués à partir de pâte mécanique.

- Le papier couché est apprêté par le dépôt d'une couche de talc ou de kaolin pour un bel aspect et des caractéristiques particulières. Il peut être satiné pour certaines impressions en quadrichromie. Il peut aussi être mat.

Carton

- Les emballages en papiers et cartons : boites, étuis, sacs caisses, emballages souples, emballages, présentoirs… regroupent, protègent et conservent les produits de consommation. C'est dans ce secteur qu’il y a les plus forts taux de recyclage. Ils peuvent avoir toutes sortes d’aspect : sacs kraft, sacs de ciment, papier cristal, sulfurisé, opercules de pot de yaourt, intercalaires de tôle ou sacs de café...

Il existe, naturellement plusieurs catégories d’emballages en papier et en carton : le carton plat ou ondulé par exemple.
- Les papiers d'hygiène : Ils ont pour fonctions d’essuyer, d’absorber et de protéger et sont à usage unique. Papier-toilette, mouchoirs, essuie-tout, nappes et serviettes, draps d’examen, articles d’essuyage industriel…La ouate de cellulose (ou « tissue ») est le type de papier le plus couramment utilisé pour ces produits. Il existe d’autres articles d’hygiène qui ne sont pas à proprement parler « en papier », mais qui comportent un matelas en fibres de cellulose : les couches-bébés, les articles d’hygiène féminine et les protections pour incontinents.

- Les papiers industriels : Les papiers à usage fiduciaire permettent de garantir l'authenticité et l'inviolabilité des documents officiels : papiers d'identité, billets de banques, chèques, titres notariés, billets de train ou d'avion, grilles de Loto, etc.

- Il existe des papiers spécifiques : papiers à cigarette, papiers abrasifs, papiers pour filtres, cartes à perforer, câbles d'énergie et câbles téléphoniques, papiers isolants stratifiés, etc. Sources : http://www.lepapier.fr/

Le talc fait de la résistance  d'après le Journal du CNRS No 181 février 2005

Voici un extrait de l’article paru dans le journal du CNRS et concernant un usage particulier du talc, qui fait, comme vous allez le voir toujours partie de la recherche de pointe !

Désuet, le talc ? Poudre magique, plutôt ! Écologique et résistant à des conditions extrêmes, il est employé avec succès dans le revêtement de métaux soumis à de fortes contraintes.

Comparé aux téflon, graphite et autres lubrifiants incorporés dans ces revêtements, le talc présente deux gros avantages : il est résistant aux situations extrêmes (haute température ou milieu oxydant) et non polluant. Un candidat idéal, donc. Reliés entre eux par de faibles liaisons, les feuillets glissent les uns sur les autres dès qu'ils subissent la moindre contrainte.

De là les propriétés lubrifiantes hors pair du talc. « L'idée était d'incorporer des particules de talc de taille micrométrique dans un métal susceptible d'être soumis à des efforts de cisaillement avec une autre surface, explique François Martin, l'un des initiateurs du projet. Du coup, cela libérerait les feuillets de talc dans l'interface et abaisserait ainsi le frottement entre les deux pièces. » On pouvait ainsi espérer par exemple diminuer les frottements et donc l'usure d'un fuselage d'avion, soumis à de nombreuses secousses et fait de tôle en aluminium et d'un revêtement.

Mais à mettre en œuvre, la chose s'est révélée plus ardue que sur le papier. Ce qu'ils ont accompli avec succès, puisque ce nouveau revêtement de surface – savant mélange de phosphore, de nickel et de talc – a été breveté en janvier 2004 au niveau international et que l'ensemble des recherches ont été couronnées, le 2 décembre dernier, par le 1er prix du concours régional de l'innovation en Midi-Pyrénées, organisé par l'Adermip. Principale intéressée : l'aéronautique. L'objectif est d'y remplacer le cadmium et le chrome, métaux très lubrifiants mais extrêmement polluants… et désormais interdits par les directives européennes. D'autres applications pourraient concerner les transports automobiles et ferroviaires, là où l'on utilise des pièces rivetées et fortement sollicitées. D'ici quelques années, nos voitures rouleront peut-être au talc… caché dans les roulements à billes des essieux, par exemple.

Le talc Morhange, un scandale !

(sauf erreur mes informations viennent d’une émission sur la 5 ou sur Arte ?, elles sont dans mes cours depuis si longtemps…)
Et pour terminer le rappel d’une méchante affaire qu’il ne faut pas oublier tellement les contrôles de qualité suivis sont nécessaires de nos jours, où le profit et souvent aussi la négligence ou/et l’erreur humaine sont inévitables dans nos industries…qui devraient en porter la responsabilité civile – et pénale.
En 1972, dans l’Yonne et les Ardennes.

Encéphalites du nourrisson en série avec brûlures, convulsions, coma, et parfois mort. Les médecins sont impuissants... Après de longues recherches, on décèle la présence d’hexachlorophène dans des flacons de talc de la marque Morhange.

L’hexachlorophène est un puissant bactéricide non répertorié comme toxique à l’époque. Les flacons sont retirés de la vente. Bilan : mort de 36 bébés, 224 intoxications, les parents déposent plainte. Le ministère de la Santé se porte partie civile. Lors du conditionnement, le talc en excédent avait été récupéré dans un fût contenant de l’hexachlorophène ; il fut ensuite récupéré et remis dans la chaîne de fabrication. Ce n’est qu’en 1991 que les familles seront indemnisées par l’Etat et non par l’entreprise incriminée. Je devais bien ce paragraphe aux familles qui ont été touchées par ce scandale, il fait partie de l’information due au public et devrait mettre en garde les jeunes ( et moins jeunes) qui travaillent avec des produits disons «incompatibles»...

1 - Livres

- Foucault : Dictionnaire de géologie
- Ariège à pieds, collectif Éditeur : FFRP (Fédération française de randonnée pédestre)
- Guide de la géologie en France -  Blanc et al.Belin

2 - Internet

www.sidex.ca/
www.luzenac.com/
www.ariege.com/geologie/talc/
www.nrcan.gc.ca/
www.mrnfp.gouv.qc.ca/mines/industrie/mineraux/
www.thecanadianencyclopedia.com/

3 - Adresses de visites dans la région :

* Les Aigles du Château de Lordat

Christophe Lafuste - Tél/Fax : 05.61.01.34.22

Apprendre à mieux connaître et comprendre les oiseaux de proie pour mieux les protéger. Observer une trentaine de rapaces principalement européens (aigles, vautours, milans, faucons, chouettes, hiboux) dans leurs abris et volières spécialement adaptés à chaque espèce. Les voir évoluer en toute liberté, proches de vous, vous frôler…et peut-être se poser sur vous. 

* La grotte de Niaux

Elle est célèbre pour la qualité de ses dessins préhistoriques.

09400 Tarascon-sur-Ariège  
Réservation impérative au 05 61 05 88 37
Site web : http://www.niaux.net/grotte/

* La grotte de la Vache

La vie quotidienne des chasseurs préhistoriques magdaléniens, il y a 13 000 ans. Leurs outils, leurs armes, leurs inventions, leur art.
09400 Tarascon-sur-Ariège
Tel : 05 61 05 95 06
site web : http://www.grotte-de-la-vache.org

* Grotte de Bédeilhac

Située à 15km de Les Cabannes, cette caverne est l'une des plus importantes grottes préhistoriques pyrénéennes ouvertes au public.
09400 Bedeilhac
Tel : 05 61 05 95 06
site web : http://www.grotte-de-bedeilhac.org

et bien sûr des promenades en montagne et des paysages somptueux…

* Le château de Montségur

Dressé à 1207 m d'altitude, sur la plus haute partie d'un éperon rocheux appelé Pog, le château de Montségur est cité dans les textes dès la fin du XIIe siècle. Il devient en effet le siège de l'église cathare et le refuge des Parfaits et des faidits, seigneurs locaux dépossédés de leurs biens par la Croisade.(ouvert toute l'année sauf en janvier)
09300 Montsegur
Tel : 05 61 01 06 94

Et bien sûr tout le pays cathare…