GÎTES SÉDIMENTAIRES
Le phosphate est aussi abondant que l'oxyde de fer dans les terrains sédimentaires. Les couches de nodules phosphatés,
qui se sont déposées le long des rivages des anciens bassins marins, sont souvent très riches en coquilles fossiles autour desquelles le phosphore s’est concentré; certains dépôts de craie phosphatée sont dus à la phosphatisation d'os, d’écailles et d’autres débris de poisson et de moules de foraminifères. Quant au phosphore, il proviendrait soit de la décomposition de corps d'animaux, soit de sources thermales, soit de la dissolution de l'apatite des roches éruptives.
En passant en revue les gisements de phosphate de chaux sédimentaires connus, dans les divers pays, on insistera particulièrement surles gisements français, dont quelques-uns ont une réelle importance.
(risements sédimentaires de phosphate en France. — On trouve, en France, des gisements de phosphate dans la plupart des étages géologiques.
Carbonifère. — Dans le carbonifère on a trouvé le phosphate de chaux à l’état de rognons,associé à du fer carbonaté lithoïde, dans les argiles etles schistes argileux de Fins(Allier).
Trias. — On a signalé aussi la présence de nodules phosphatés dans les grès bigarrés (trias inférieur) du Var à Poujet et à Fréjus, et de coprolithes, dans le trias de Lunéville.
Lias. — Le lias est très riche en phosphates, qui ont donné lieu à des exploitations importantes sur plusieurs points du terriloire français.
On connaît dans une partie du Morvan, entre Semur et Avallon (Auxois), sur une superficie de 5.000 hectares, des bancs de nodules phosphatés de 40 centimètres d'épaisseur, que l’on a rencontrés dans les assises inférieures du lias moyen et dans le lias inférieur (zone à Ammonites Buclilandi). Ces nodules concrétionnés sont cimentés par un limon ferrugineux provenant de la décomposition du calcaire à gryphées : arquées du lias inférieur. Leur teneur en phosphate est de 60 0/0 en moyenne (soit 16 0/0 d'acide phosphorique). L’exploitation se fait à ciel ouvert. La production annuelle était de 20.000 tonnes en 1880; elle a été de 10.000 tonnes seulement en 1890. Le prix de revient d’une tonne de phosphate, abatage, transport, traitement des nodules et frais généraux compris, est de 55 à 60 francs, et le prix de vente, qui était autrefois de 100 francs. est descendu, dans ces dernières
années, à 60 ou 70 francs, par suite de la concurrence.
Des gisements analogues existent dans le calcaire à
gryphées arquées dans la Haute-Marne, à Chalindrey ; dans la Meurthe-et-Moselle, à Neufchâteau et Tomblaine, et dans les Vosges, à Saudoncourt.
Dans la Haute-Saône, aux environs de Pomoyet de Vitrey, on exploite à ciel ouvert deux lits de nodules phosphatés, d'un blanc jaunûâtre, atteignant jusqu'à 30 centimètres d'épaisseur; ces lits sont situés immédiatement au-dessus du calcaire à gryphées arquées. Les nodules, qui contiennent 30 0/0 d’acide phosphorique, sont séchés au soleil, puis au four, et moulus.
Sinémurien. — Dansle Cher, le sinémurien contient également des nodules phosphatés à Germigny, gisement analogue à celui qui est exploité à Argenton, dans l'Indre. Dans ce dernier département, on exploite, près de Neuvy-Saint-Sépulcre, des nodules appartenant soit à la base du lias supérieur (zone à Amimonites communis), soit aux couches moyennes (zone à Ammonites radians de Thouars et de Saint-Maixent), soit aux couches supérieures (zone à Ammonites opalinus). Le phosphate riche est blanc et poreux; la couche a une épaisseur de 15 à 20 centimètres et fournit de 60 à 100 kilogrammes de nodules par mètre carré de découvert.
Jurassique. — Les phosphates du jurassique sont inexploitables, à cause de leur état de dissémination (bajocien du Calvados et de l’Anjou, oxfordien de la Nièvre et du Cher, kimmeridgien du Calvados, etc.). ;
Crétacé. — Le crétacé est riche en phosphates ; cependant les gisements du néocomien et de l’aptien sont très peu importants (nodules à 15 0/0 d'acide phosphorique dans les sables à lignites de Fouchères, dans l'Aube).
Dans l’albien, au contraire, on exploite en France les phosphates des sables verts, de la base au sommet, ainsi que ceux du gault et de la gaize. dont les affleurements entourent le bassin de Paris et se retrouvent dans le Pas-de-Calais et le pays de Bray.
Dans les Ardennes et la Meuse, les sables verts, formant une couche horizontale, sont exploités sur beaucoup de points (Montréville, Neuvilly, Dombasles, Grandpré, Saulce, Monclin, etc.). Les exploitations, qui datent de 1855, se font
soit à ciel ouvert, soit en galeries. Les rognons compacts et grisâtres forment un et quelquefois deux bancs de 10 à 20 centimètres, dans les sables, qui ont de 20 à 50 mètres d'épaisseur; la teneur moyenne est de 18 0/0 d'acide phosphorique. Dans la Meuse, le poids du mètre cube de nodules lavés est, en moyenne, de 1.500 kilogrammes, avec un rendement à l’hectare qui varie de 800 à 1.300 tonnes.
La production des Ardennes est de 10.000 tonnes par an environ, et celle de la Meuse, de 1.000 tonnes seulement.
Dans la Drôme et dans l'Ardèche, les nodules de l’albien forment une série de lits assez minces au milieu des sables verts (Saint-Paul-des-Trois-Châteaux, Clansayes, Saut-del'Eque). Les nodules des sables verts du Bas-Boulonnais (Fiennes, Audicthun), aujourd'hui abandonnés, produisaient, avant l'ouverture des gisements concurrents de ia Somme et de la Belgique, 20.000 tonnes par an environ.
On exploite depuis 1877, à Pernes, en Artois, à la base de la craie glauconieuse, des phosphates noduleux en couches de 10 centimètres à 1 mètre. Ces couches reposent sur un lit d'argile (gault) et supportent un banc de sables verts glauconieux, qui sont eux-mêmes recouverts par une marne compacte, équivalent local de l'argile glauconieuse du tourtia. Le minerai, très recherché, est poreux et friable ; il contient 27 0/0 d'acide phosphorique, de la potasse et de l'azote. La production était, dans ces dernières années, d'environ 15.000 tonnes. Le gisement, étendu de plus de 200 hectares, doit contenir encore près de 400.000 tonnes de phosphate.
Turonien. — Les nodules du turonien ne sont pas exploités en France, parce qu'ils sont ou pauvres ou peu abondants. On les rencontre dans la Sarthe, à Connerré (haut turonien) et au Mans; on en rencontre aussi à la Ferté-Bernard, dans les Ardennes, à Maure (base du turonien), et dans le nord, à Lezennes, près de Lille.
Sénonien. — On exploite, depuis 1886, de très nombreux gisements sénoniens de phosphate de chaux dans lés départements du Pas-de-Calais (Auxi-le-Château, Bachimont, Haravesnes, Buire-au-Bois, Orville, Nœux), de la Somme (Doullens, Beauquesne, Beauval, Terramesnil, etc.), de l'Oise (Hardivilliers)
£t de la Sarthe (Dissay, Saint-Paterne, Chäteau-du-Loir). On
insistera seulement ici sur le gisement type de Beauval.
A Beauval, M. le géologue Mesle découvrit, en mai 1886, des sables phosphatés à 78 0/0 de phosphate de chaux, remplissant des cavités, ou tapissant les parois de poches en forme d'entonnoirs plus ou moins réguliers, creusés dans la craie supérieure, à la base de la craie à Belemnitella quadrata et au-dessus de la craie à Micraster coranguinum (santonien) ; les minerais sont recouverts d'une argile à silex rougeûtre. L'argile provient de la dissolution des parties calcaires de la craie argileuse à silex, qui surmontait la craie à Belemnitella quadrata.
L'action de l'acide carbonique des eaux superficielles sur le carbonate de chaux a enrichi la matière phosphatée, qui s’est déposée dans les dépressions créées par l'érosion des couches crayeuses. Quant à l'origine de la craie phosphatée, elle est très discutée. Les phosphates sableux riches de Beauval contiennent 40 0/0 d'acide phosphorique.
Les gisements d'Orville et d'Hardivilliers sont tout à fait analogues à celui de Beauval.
La production des phosphates de chaux naturels, en France, a atteint 568.000 tonnes en 1898, représentant une valeur de 15 à 16 millions de francs.
(Grisements sédimentaires de phosphate en Belgique (Ciply). — Le gîte très connu de Mesvin-Ciply, découvert en 1874, consiste en une masse de craie brunâtre grossière, stratifiée en bancs réguliers ; le banc de craie contient, sur une hauteur de 5 à 12 mètres, une infinité de grains bruns arrondis, de la grosseur d’une tête d'épingle et constitués par du phosphate et du carbonate de chaux, avec oxyde de fer et matières organiques. Ces grains forment environ 75 0/0 de la craie brune, qui tient de 25 à 30 0/0 de phosphate tribasique.
La craie brune phosphatée de Ciply est recouverte par un cailloutis d'épaisseur variable à nodules phosphatés brunâtres avec ciment calcaire (poudingue de la Malogne), qui se trouve dans les poches creusées à la partie supérieure de la craie brune ; quelques-unes de ces poches sont remplies d’un sable brun ferrugineux tenant 60 0/0 de phosphate tribasique et provenant d’un enrichissement local par les eaux, comme à Orville. Le poudingue de la Malogne est recouvert par un
calcaire friable, blanc jaunâtre, peu phosphaté (tuffeau de Ciply..
Le tout repose sur la craie à Belemnitella micronata. La craie de Ciply, qui ne tient, au maximum, que 30 0/0 de phosphate tribasique, subit un enrichissement à 50 0/0 dans des usines de lavage. L'installation d'une de ces usines, pouvant traiter 200 tonnes par jour, coûte environ 100.000 francs. La craie brute revient, rendue à ces usines, à 1 fr. 50 par tonne. Le sable, après traitement, vaut de 20 à 40 francs par tonne.
Gisements sédimentaires de phosphate en Allemagne. — On exploite, aux environs de Weilbourg et de Limbourg, dans le Nassau, sur les bords de la Lahn, des nodules phosphatés d'origine thermale, disséminés dans des schistes argileux (kramenzel inférieur), qui s'étendent au-dessus de dolomies et de calcaires dévoniens. Le minerai se trouve à l’état d'imprégnation dans les schistes (5 0/0), comme à Eckholshausen, ou dans des poches du calcaire à stringocéphales (comme à Cubach), ou dans un limon tertiaire ayant une épaisseur de 8 à 10 mètres (comme à Frauenfels). Ces derniers gisements sont les plus importants; ils proviennent de la concentration des rognons existant dans les schistes et les calcaires. Les rognons bruns venant des schistes tiennent 50 à 55 0/0 ; et les rognons blancs ou roses des calcaires, 70 0/0 de phosphate.
On trouve aussi en Allemagne des phosphates appartenant au carbonifère, dans les argiles noires schisteuses de Sprockhôrel (Ruhr) et dans les argiles à limonite de Baelen (Limbourg), qui surmontent le calcaire carbonifère.
Gisements sédimentaires de phosphate en Russie. — La Russie possède d'immenses gisements de phosphate de chaux, dont l'importance commerciale pourra devenir considérable à un moment donné.Les uns (zone orientale), qui se rapportent aux grès verts ou aux sables glauconieux de l’albien, consistent en nodules, dalles ou roches, recouverts par les steppes et répandus dans les gouvernements de Tambow et de Saratow, et à Sparsk; la teneur en phosphate tribasique varie de 30 à 50 0/0; le rendement à Tambow atteint 60.000 tonnes à l'hectare.
Les autres gisements (zone centrale) se rapportent à la
craie glauconieuse (cénomanien); le phosphate s’y trouve en nodules gris, bruns ou noirs, en dalles ou en blocs (Samorod) qui servent pour le pavage et l'empierrement des routes, et dont les boues, répandues sur les champs, produisent un excellent effet.
Ces gisements couvrent une zone longue de 600 kilomètres et large de 150 kilomètres, au sud-ouest de Moscou, dans les gouvernements d'Ürel, de Koursk et de Woronège, à Roslawl, Briansk, etc. Le rendement atteint 25.000 tonnes à l'hectare, et la teneur en acide phosphorique varie de 15 à 30 0/0.
On peut citer encore les gisements jurassiques des gouvernements de Nijni-Novgorod, de Kiew, ceux de Grodno, de la Podolie, de Yaroslaw, etc.
La Podolie renferme aussi des nodules de phosphate dans les schistes siluriens des bords du Dniester. Ce gisement est d'ailleurs peu important au point de vue industriel.
La Russie a produit, en 1895, 6.327 tonnes de phosphorites, valant 93.420 francs. En 1893, la production avait atteint 13.706 tonnes.
Gisements sédimentaires de phosphate en Angleterre. — On trouve du phosphate de chaux dans les grès siluriens de Llanfyllin (North Wales), à l'état de nodules noirätres concrétionnés, tenant 30 0 0 d'acide phosphorique et réunis par un ciment dont la teneur est de 15 à 20 0/0.
Le grès vert inférieur, le gault et le grès vert supérieur (néocomien anglais ou weald} renferment, dans les comtés de Sussex, de Bedford et de Cambridge, à Sandy, Ely, etc., des bancs de nodules phosphatés verts, avec nombreux fossiles. Les phosphates de Suffolk, très durs et contenant beaucoup d'oxyde de fer, sont exploités au-dessus de l'argile de Londres {London Clay.
La production, autrefois très importante, n'était plus que de 2.032 tonnes en {897.
{risements de phosphate en Portugal et en Suisse. — Parmi les autres gisements de phosphate en Europe, on peut citer ceux de Monte-Real (Portugal), dans le néocomien inférieur.
On trouve aussi du phosphate en Suisse (Appenzell, Vaud, etc.), dans l’albien.
Gisements sédimentaires de phosphate en Tunisie. — IN existe,
entre la mer Méditerranée et le Sahara, deux bandes phosphatées très étendues : l'une traverse le sud du Tell et quelques hauts plateaux, l’autre se trouve dans la région de l'Aurès, de Tébessa et de (rafsa. Ces deux bandes, qui se relient d’ailleurs entre elles, marquent les rivages de la mer suessonienne (éocène inférieur). Les calcaires phosphatés de la base du suessonien recouvrent des marnes ou limons argileux noirs imprégnés de sel et de gypse, avec silex caractéristiques, qui contiennent des nodules phosphatés.
La formation phosphatée est recouverte, dans le sud de la Tunisie, par un calcaire à lumachelles ostréennes, quelquefois sensiblement phosphaté (17 0/0 d'acide phosphorique). Ce calcaire est remplacé dans le nord par une puissante formation de calcaires nummulitiques.
Dans le sud, le terrain phosphaté est redressé et enchässé entre de hautes murailles; dans le nord, au contraire, les bancs sont horizontaux.
Les principaux gisements tunisiens sont ceux de Gafsa, qui s'étendent sur 50 kilomètres de longueur,avec une puissance de 50 à 60 mètres ; la teneur du minerai brut, en phosphate tribasique, est de 57 0/0 environ; le cube des calcaires les plus riches représente 5 millions de tonnes de phosphate enrichi par lavage. On ne tient pas compte, dans ce tonnage, des marnes et des parties calcaires ayant une teneur inférieure à 50 0/0 de phosphate tribasique.
Ces gisements, situés à 250 kilomètres de la mer, ont été rendus exploitables par la création du port de Sfax et par la construction d'une voie ferrée qui relie Sfax à Gafsa.
Les autres gisements intéressants de la Tunisie sont ceux de Djebel-Jellabia et de Djebel-Sehib (52 0/0), à 30 kilomètres au sud de l'Oued-Seldja (Gafsa), de Djebel-Nasser-Allah (45 0/0), au sud-ouest de Kairouan; de Thala et de Guelaat-es-Senam entre Tebessa et Tunis, où le calcaire à nummulites forme une immense table rectangulaire à pans verticaux ayant 50 mètres de hauteur. On peut citer encore les gites de Sidi- Ayet dans la vallée de l'Oued-Siliana, à 55 kilomètres de la ligne de Tunis à Ghardimaou; ceux de Kef et de Teboursouk sur la rive droite de la Medjerdah.
On doit noter aussi l'existence de filons d’apatite ou de
phosphorite concrétionnée, aux environs de Tunis et à Zaghouan (Vieille-Montagne).
Gisements sédimentaires de phosphate en Algérie. — Les gisements algériens de phosphate appartiennent à l'éocène inférieur; ils se relient sans discontinuité à ceux de la Tunisie; on les retrouve, au sud, près de ceux de Djebel- Seldja ; au centre, près de Tébessa, ils font suite à ceux de Guelaat-es-Senam ; au nord, on les rencontre près de Soukahras, à la suite de ceux de Ghardimaou, sur la haute Medjerdah. Ces derniers se poursuivent du côté de Constantine, de Sétif, d'Ain-Fakroum, de Bou-Arreridj, de Mont-Sila (Bordj-R'dir), de Birin, au sud de Boghari dans la province d'Alger.
On trouvera sur ces gisements, à la fin de ce chapitre, des indications bibliographiques complètes.
On se bornera à rappeler ici que les gisements aujourd'hui si connus de Tebessa, dansla province de Constantine, présentent la succession suivante de couches : marnes noires ostréennes à la base, puis alternance de calcaires tendres à lits siliceux et de bancs de phosphates, enfin calcaires cristallins durs à nummulites, dont l'épaisseur atteint 120 à 150 mètres. Les phosphates, friables et de couleur grise, sont exploités en bancs dont la puissance varie de 2 à 6 mètres; la catégorie pauvre dose de 58 à 63 0 0 de phosphate tribasique ; la catégorie riche en tient de 63 à 69 0/0. Les trois principaux exploitants sont : 1° la Société Crokston, qui exploite par galeries le plateau du Dyr, et dont les chantiers sont reliés à la ligne ferrée de Tebessa-Soukahras par un câble aérien ; 2° la Compagnie Jacobsen, qui exploite un prolongement du Dyr appelé Djébel Kouif; les couches y atteignent 6 mètres de puissance, et l'absence du manteau de calcaire nummulitique sur une partie des couches permet d'exploiter à ciel ouvert. Un embranchement de 30 kilomètres relie les chantiers à la gare de Tebessa ; 3° la Compagnie française des phosphates de Tebessa, qui exploite à ciel ouvert, à 7 kilomètres au nord de Tebessa, à Ain-Dibba, Chabet et Ouissen, les rejets du Djebel-Dyr, au moyen d'un embranchement de 9 kilomètres à voie étroite aboutissant à Youks-les-Bains.
La production de l'Algérie, qui avait été de 64.260 tonnes
de phosphates, valant 1.15#.440 francs en 1894, est montée à 165.738 tonnes en 1896, valant 2.504.525 francs; elle a atteint 227.000 tonnes en 189% et 269.500 tonnes en 1898, valant 5.390.000 francs.
L'Algérie a exporté, en 1897, par le port de Bône : 207.082 tonnes de phosphates, dont 96.547 provenant des exploitations de la Société Crockston; 82.145 de celles de la Société des phosphates de Constantine, et 28.390 de celles de la Société française des phosphates. La Société des phosphates de Tocqueville à embarqué 20.102 tonnes à Bougie, en 1897.
Gisements sédimentaires de phosphate aux États-Unis. — Les trois principaux centres d'exploitation de phosphates sédimentaires aux Etats-Unis sont la Caroline du Sud, la Floride et le Tennessee. L'Ohio et la Caroline du Nord renferment aussi quelques gisements de phosphates, mais beaucoup moins importants.
Caroline du Sud. — Les nodules phosphatés miocènes de la Caroline du Sud proviennent de l’action des eaux superticielles sur les calcaires éocènes très phosphatés de Wicksburg,
Limon sableux
Fic. 109. — Coupe verticale d'un gisement de phosphate de la Caroline du Sud (d’après Davies).
qui s'étendent le long de la côte est de l’Atlantique. Une grande partie du calcaire ayant disparu, les phosphates enrichis et désagrégés par les eaux ont été entraïnés dans un estuaire peu profond, pendant la période miocène et ont formé des dépôts argilo-sableux. On distingue les minerais GÉOLOGIE. 30
dits landrocks, exploités en carrière, et les riverrocks, extraits des rivières par draguage.
La teneur en acide phosphorique varie de 25 à 30 0/0.
La production du phosphate dans la Caroline du Sud, qui était de 590.000 tonnes en 1890, est descenil'iie à 515.734tonnes en 1895 et à 339.000 tonnes en 1897.
Floride. — Les gisements de phosphate de la Floride sont exploités depuis 1890.
Les grands gîtes se trouvent dans la partie occidentale de la presqu'ile ; on y a exploité le phosphate, en masses régulières et sans stratification, dans les calcaires éocènes fissurés par les mouvements du sol, ou en bancs horizontaux dans des calcaires miocènes.
Les gisements fournissaient du minerai dur (hard rock; en ros blocs (boulders) de plusieurs tonnes, tenant jusqu'à 15 0 0 de phosphate tribasique, entourés de terre phosphatée tendre à 60 0/0 (soft rock). L'emploi d'excavateurs a permis d'extraire des morceaux de dimensions moindres et de reprendre des gîtes abandonnés dont on lave les produits. L'importance de ces gisements a toutefois beaucoup diminué, et la plus grande source actuelle de phosphate en Floride est la formation pliocène, composée de marnes et d’argiles jaunes ou blanchätres, où l’on trouve des lits de nodules et de graviers phosphatés, tantôt dans le fond des vallées et des rivières (river pebble), tantôt sur de vastes surfaces en dehors des vallées (land pebble).
Les land pebbles, dont la grosseur varie entre celle d'un poiset celle d'une petite noix, sont contenus dans des couches de { à 10 mètres; ils s'exploitent à ciel ouvert au moyen de dragues ou d’excavateurs, ou bien encore par la méthode hydraulique, très en faveur aux États-Unis ; mais ils doivent subir un lavage.
Les river pebbles forment des bancs de 4 à 6 mètres de puissance dans le lit des rivières, dont les bords sont occupés par des forêts impénétrables ; ils sont exploités au moyen de bateaux portant des dragues suceuses (20 à 80 tonnes par jour); on les crible et on les débarque sur la rive où on les calcine.
La Floride a exporté, en 1897, 355.000 tonnes de phos-
1 GQ
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phates; mais la baisse des cours a fait beaucoup de tort aux exploitations.
La production, qui était de 354.327 tonnes en 1892, a atteint 558.990 tonnes en 1894 et 449.000 tonnes seulement en 1897.
Tennessee. — On a trouvé en 1892, dans le Tennessee, audessous des schistes dévoniens de Chattanooga, des nodules de phosphate, séparés, par des schistes noirs, d’une couche de 1! mètre de phosphate’'en roche, reposant sur des calcaires ; la teneur en acide phosphorique est de 30 0/0. L'exploitation a lieu à ciel ouvert ; les chantiers sont reliés par des embranchements au Tennessee-Midland et au Nashville and Tennessee.
La production du Tennessee, qui était de 17.384 tonnes en 1894, est montée à 42.911 tonnes en 1896, et à 123.000 tonnes en 1897.
L'Ohio a produit, en 1897, 2.000 tonnes seulement de phosphate ; et la Caroline du Nord, 7.000 tonnes.
Les Etats-Unis ont produit en 1897, au total, 920.577 tonnes de phosphate, représentant une valeur de 13.591.200 francs.
