HISTOIRE GEOLOGIQUE DU MORVAN

GITES MINERAUX

LES PRINCIPAUX TYPES DE GÎTES MINERAUX PRESENTS DANS LE MORVAN

ET DANS SA BORDURE SEDIMENTAIRE

TYPE

MINERAUX

ELEMENTS

GISEMENTS

ÂGE

VALEUR

Magmatique Cassitérite

Wolframite

Scheelite

Sn

W

Leucogranite (Pierre-qui-Vire, Mesvres) Viséen supérieur Faible
Départ acide Cassitérite

Wolframite

Scheelite

Sn

W

Greisens

Boussegré

Chavence

Stéphanien

inférieur

Faible
Hydrothermal

haute température

(hypothermal)

Magnétite/

hématite

Pyrrhotite

Mispickel

Fe, Cu

S

As

Cressy-sur-Somme

Bois du Roi

Montarnus

Viséen inférieur

Viséen supérieur

Faible

Hydrothermal

moyenne température

(mésothermal)

Magnétite/

hématite

Pyrite

Fe

S

Champ Robert , Forêt de Châtillon,

le Châtelet, les Airelles,

Saxonien (?)

à Lias

(?)

Gisements exploités pour fer
Hydrothermal

basse température

(épithermal)

Pechblende

Fluorine

Galène

Barytine

U

F

Pb, Ag

Ba, F

District de Grury et de Château-Chinon

Argentolle , Voltenne ,

Maine , Saint-Prix ,

La Boula ,Grandry ,

Alligny-en-Morvan

Les Renauds, Vouchot, Las

Lias Gisements exploités

Gisements exploités

Gisements exploités

Gisements exploités

Gisements exploités

Gisements potentiels

Volcano-

sédimentaire

Pyrite S, Fe

(Cu, Zn, Pb, Ba)

Chizeuil Chitzeuil Dévonien

supérieur

Gisement exploité
Sédimentaire stratiforme Fluorine

Galène Ag

F

Pb, Ag

Généralités et Chitry

Marigny-sur-Yonne

Collancelle , Corbigny ,

Egreuil, , Pierre-Perthuis , Pontaubert, Courcelles-Frémoy, Antully

Lias Gisements exploités

Gisements exploités

Gîtes minéraux

Gisements potentiels

LES MINES DU MORVAN

De l'antiquité jusqu'au 19e siècle l'histoire minière du Morvan a connu des fortunes diverses. Ce n'est qu'à l'époque moderne, avec les progrès et les besoins nouveaux de l'industrie, qu'ont été exploitées quelques unes des richesses du sous-sol.

A l'époque gallo-romaine le plomb et l'argent sont tirés de la galène de Chitry (CH) , d'Alligny (AL) et d'Argentolle (A) où les minerais oxydés de cuivre sont également extraits. Les concentrations d'hématite et de limonite de la région de Champ-Robert - Forêt de Châtillon (CR) sont exploitées pour la métallurgie du fer et comme pigments. L'installation sur le Mont Beuvray de Bibracte, la capitale des Eduens, vers le 5e siècle avant J.C. et son rayonnement doivent beaucoup à la proximité de ces mines. Cette activité s'est poursuivie jusqu'au Moyen Âge.

A partir de 1469 et durant un siècle, les mines de Chitry (CH) connaissent leur apogée. Entre 5000 et 15000 t de plomb et environ 25 000 kg d'argent auraient été extraits et traités sur place. A partir de 1640 la galène argentifère d'Alligny-en-Morvan (AL) fait l'objet de plusieurs tentatives d'exploitation qui échouent devant la dureté du filon. Ce n'est qu'entre 1919 et 1930, que des moyens mécaniques conséquents permettent le fonçage de puits, le traçage de galeries et une production journalière pouvant atteindre 3 t de minerai trié, titrant 80% de Pb et entre 200 et 3000 g/t d'Ag. La gangue de barytine était également valorisée. La grande crise économique de 1930 entraîne la fermeture de la mine.

Gites minéraux Morvan L'essor de la sidérurgie du Creusot dans la seconde moitié du 19e siècle, intensifie l'exploitation des amas superficiels d'hématite du secteur de Champ Robert - Forêt de Châtillon (CR) et de la montagne de Chizeuil (CZ). A la même période et depuis 1863, la fluorine exploitée dans le Grand filon de Voltenne (V) fournit le fondant nécessaire à la fonte des aciers et à la verrerie. A sa fermeture en 1972, la mine de Voltenne aura produit 300 000 t de minerai à 83% de CaF2.

L'intérêt économique du soufre contenu dans les pyrites soutiendra pendant plus d'un demi siècle, de 1896 à 1963, l'activité de la mine de Chizeuil (CZ) qui ne cessera qu'avec la récupération du soufre dans le gaz naturel de Lacq. Durant cette période la production sera de 5 millions de tonnes de pyrite et 1000 tonnes de cuivre.

Dès les années 1950, l'industrie atomique découvre dans le batholite granitique de Luzy et dans le granite situé à l'ouest de Château-Chinon (CC) des concentrations importantes de minerais d'uranium. Dans le district de Grury (G) les mines seront exploitées jusqu'en 1990.

Les filons uranifères révélaient la présence fréquente de fluorine. A la fin du 19e siècle plusieurs indices de fluorine ont fait l'objet de petites exploitations [REF]. Avec la découverte en 1962, puis l'exploitation des filons de Maine (M) jusqu'en 1983 fournissant environ 500 000 t de minerai à 50% de CaF2 , la réouverture d'Argentolle (A) entre 1969 et 1982 d'où sont extraits 100 000 t de minerai à 50% de CaF2, le Morvan apparaît comme une province à fluorine.

Ce caractère était conforté par la découverte de gîtes potentiellement économiques (ex. : les Renauds (R) où la fluorine est associée à la barytine) parmi les nombreux indices nouveaux ou déjà connus tels Las (L), Mézeret (MZ), Crot Blanc (CB) et par la mise en évidence de plusieurs gisements stratiformes encaissés dans les premières assises sédimentaires du Mésozoïque qui auréolent la partie nord du horst du Morvan et dont les réserves potentielles sont de [REF]

METALLOGENIE DES GITES MINERAUX

Gîtes minéraux d'importance économique

Les principaux gîtes minéraux du Morvan se sont formés au cours de périodes géologiques distinctes et dans des contextes géodynamiques différents :

Les amas sulfurés de Chizeuil (essentiellement pyriteux) sont encaissés dans des roches volcaniques acides auxquelles succèdent des épanchements de laves basiques et intermédiaires. La série volcanique, du Dévonien supérieur, est caractéristique d'un domaine orogénique de type arc insulaire reposant sur une croûte continentale et qui s'est formé au dessus d'une zone de subduction ayant fonctionné du Dévonien supérieur jusqu'au Carbonifère inférieur. Les amas pyriteux se sont déposés aux évents des sources thermales sous-marines dont l'activité est entretenue par le volcanisme ambiant. Les métaux ont une origine profonde et sont extraits des roches percolées par les fluides hydrothermaux (T>350°C) et acides (pH<3). A la même époque mais dans un contexte géotectonique différent, la série de la Brévenne, se déposent des amas sulfurés d'origine volcano-sédimentaire, soit à pyrite dominante (Sain Bel, Rhône), soit polymétalliques (Fe, Zn, Cu, Pb) et qui présentent la particularité d'être coiffés par une couche de barytine (Chessy, Vieilles Mines, Rhône). Pour plus de détails: Chizeuil Chitzeuil.

 

Dans les mines des domaines granitiques de Grury et de Château-Chinon, les oxydes d'uranium sont encaissés dans des filons quartzeux avec fluorine et barytine. La répartition et l'attitude de ces filons obéissent à un contrôle structural régional [REF]. Ils se situent dans les zones les plus tectonisées du granite, délimitant des blocs peu affectés d'environ 6 km par 4 km et dont les orientations sub-méridiennes à N160°E et N70°E empruntent les fractures formées au Westphalien-Stéphanien inférieur lors de la distension et de l'amincissement de la croûte continentale accompagnant l'érosion de la chaîne hercynienne. Le principal minerai d'uranium, la pechblende, provient du lessivage des minéraux primaires contenus dans le granite (ex.: uraninite) et la concentration par des circulations de fluides hydrothermaux dont la température et la pression sont estimées respectivement à 345°C et 1 kbar. Cette minéralisation hypothermale s'est déposée à une profondeur de près de 2000 m vers 270 Ma au Saxonien et elle a subi des remobilisations à l'ère Tertiaire [REF].

 

Dans le domaine des volcanites du Viséen supérieur, la fluorine de Maine aurait été déposée à la même période [REF] par des circulations hydrothermales empruntant l'une des directions de fracturation, ici N40°E, de la distension du Westphalien-Stéphanien inférieur.

 

 

 

Les mines de fluorine de Maine, Voltenne, et pour partie Argentolle, l'ancienne mine de galène et de fluorine des Molérats-Saint Prix et les gîtes de Las, les Renauds etc.., sont situés dans les roches volcaniques et subvolcaniques du Viséen supérieur; d'autres (Vouchot) dans d'autres unités du Paléozoïque. La fluorine (et la barytine souvent associée) est encaissée dans des filons quartzeux et des zones broyées mis en place durant de la phase de distension du Lias qui a réactivé les fractures tardi-hercyniennes. Pour le faisceau filonien de Voltenne orienté N160°E et de pendage 70°E, le contrôle structural [REF] est semblable à celui qui guide les filons uranifères du district de Grury, bien que les roches encaissantes et l'âge de mise en place soient différents. La chloritisation des biotites abondantes dans les volcanites acides est un phénomène précoce et généralisé et probablement la source du fluor libéré, drainé et concentré par les circulations hydrothermales de basse température (130°-140°C) et de salinité comparable à celle de l’eau de mer (équivalent à 3% de NaCl) [REF] et datées 185 Ma [REF], [REF], [REF]. Pour plus de détails : Argentolle , Voltenne , Maine , Alligny-en-Morvan et Saint Prix

Les gisements stratiformes de fluorine répandus dans les premiers dépôts sédimentaires du Mésozoïque qui auréolent la partie nord du Morvan, appartiennent également à cette période d'activité hydrothermale de basse température. Non exploités, ces gisements représentent des réserves potentielles de 4,2 millions de tonnes de fluorine.

 

Dans le cas des gîtes pyriteux (et chapeaux de fer ou amas d'hématite associés) encaissés dans les grès et conglomérats tournaisiens de Champ Robert et de la Forêt de Châtillon, une reprise et une concentration des sulfures s'est produite lors de la mise en place des filons de quartz au début du Mésozoïque. Pour plus de détails : Champ Robert

Durant le Mésozoïque et le Cénozoïque, des systèmes hydrothermaux ont fonctionné temporairement lors des contre-coups tectoniques dus au soulèvement des Pyrénées et des Alpes et qui ont structuré le horst cristallin du Morvan. Durant la distension oligocène (entre l'Eocène moyen et le Miocène), les caisses filoniennes des districts uranifères de Grury et de Château-Chinon ont été réactivées entrainant une remobilisation de la pechblende et le dépôt de nouveaux minéraux: oxydes noirs, coffinite, chalcocite ou tobernite accompagnés de galène, blende et chalcopyrite (ex: Les Jalerys, Les Oudots, Vausségré [REF]). Les filons de Voltenne et d'Argentolle s'ouvrent à nouveau durant cette période de distension, les circulations hydrothermales (T=90-100°C et forte salinité équivalent à 15 à 17% de NaCl) déposant une nouvelle génération de quartz, de fluorine et de sulfures [REF]. La même minéralisation se met en place dans certaines failles bordières du horst morvandiau. Cette activité hydrothermale se poursuit encore actuellement avec les sources thermales de Bourbon-Lancy et de Saint-Honoré-les-Bains.

Gîtes minéraux d'importance secondaire

Entre ces deux principales périodes de minéralisation, l'activité magmatique entretenue par l'évolution géodynamique de la chaîne varisque et se manifestant par la poursuite du volcanisme et la montée des granites durant le Carbonifère inférieur, conduit à la formation de quelques types de gîtes minéraux:


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