Mots clés : minéralisation, minerai, cuivre, plomb, azurite, chalcocite, covellite, tennantite, galène

La mine de cuivre du Cap Garonne, le Pradet (Var) : visite de la mine et géologie du gisement

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre, ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon /DGESCO

30/05/2010

Résumé

Une mine de cuivre préservée, aménagée, à visiter.


La mine de cuivre du Cap Garonne (Var), abandonnée depuis 1917, est connue des minéralogistes du monde entier par les 139 espèces minérales qui y ont été décrites. Les minéraux les plus visibles sont la malachite (verte), Cu2[(OH)2(CO3)], et l'azurite (bleue), Cu3[(OH)(CO3)], ainsi que de nombreux sels de cuivre associés à d'autres métaux, sels complexes, variés et plus ou moins hydratés. Depuis 1994, une partie de ses galeries est accessible au public, un musée de minéralogie y a été ouvert, et un « parcours découverte » a été aménagé à l'extérieur. En juin 2010, j'ai visité les galeries ouvertes au public et le « parcours découverte » ; j'ai eu l'autorisation de prendre des photos à l'intérieur de la mine pendant cette visite, et les guides du musée et de la mine m'ont aimablement donné copie de certains documents d'époque. Merci à eux. C'est suite à cette visite, et en utilisant aussi le site web du musée de la mine de Cap Garonne que j'ai écrit cet article sans prétention d'exactitude et d'exhaustivité scientifiques, mais simplement pour donner envie aux collègues qui passeraient leurs vacances dans le secteur d'aller visiter cet élément du patrimoine géologique et historique français. Cet article est plus une visite guidée et une suite d'images commentées qu'un article scientifique.

La géologie du Cap Garonne

Le Cap Garonne se trouve à une douzaine de kilomètres au Sud-Est de Toulon. Ce cap est constitué d'une masse de pélites et grès rouges du Permien, interstratifiés avec des basaltes également permiens, et surmontée en concordance par du Trias inférieur. Permien et Trias inférieur sont constitués de roches détritiques continentales d'origine fluviatile (grès, pélites, conglomérats…). L'ensemble est chevauché par le Paléozoïque légèrement métamorphique du socle provençal, dit socle des Maures / Cap Sicié.

Figure 1. Le Cap Garonne (le Pradet, Var), à une douzaine de km au SE de Toulon

Le Cap Garonne (le Pradet, Var), à une douzaine de km au SE de Toulon

Le site de la mine est indiqué par une croix rouge. Au fond, la presqu'île de Giens et les îles d'Hyères.


Figure 2. Carte géologique (source BRGM / Google Earth) et coupe géologique très schématique du Cap Garonne (relief très exagéré)

Carte géologique (source BRGM / Google Earth) et coupe géologique très schématique du Cap Garonne (relief très exagéré)

La coupe est localisée (approximativement) au niveau du trait jaune. De bas en haut, la série stratigraphique régionale est constituée de pélites et grès continentaux permiens, en général couleur lie de vin. Du volcanisme synsédimentaire est interstratifié avec les sédiments permiens. Le Permien est recouvert en concordance par du Trias inférieur gréso-conglomératique clair, voire blanc, lui aussi continental. Localement, un puissant niveau conglomératique marque la base de ce Trias (points rouges sur la coupe). C'est ce niveau de conglomérat de base qui est « imprégné » de cuivre et qui a été exploité de 1857 à 1917 à la mine du Cap Garonne. L'ensemble est chevauché par la nappe dite « du Cap Sicié », constituée du socle paléozoïque provençal.


Figure 3. Vue prise du « parcours découverte » au Sud de la mine, en direction de l'Ouest

Vue prise du « parcours découverte » au Sud de la mine, en direction de l'Ouest

Au fond, la péninsule de Saint Mandrier, et le cap Sicié. Entre ces caps et le premier plan, l'entrée de la rade de Toulon. La barre rocheuse située une quinzaine de mètres au-dessus du chemin est constituée par les conglomérats de base du Trias, le niveau minéralisé en cuivre.


Figure 4. Vue prise du « parcours découverte » au Sud de la mine, en direction de l'Est

Vue prise du « parcours découverte » au Sud de la mine, en direction de l'Est

Au fond, la presqu'île de Giens et les îles d'Hyères. La barre rocheuse visible à gauche de la photo est constituée par les conglomérats de base du Trias, le niveau minéralisé en cuivre.


Figure 5. Vue sur le Cap Garonne depuis le niveau de la mer

Vue sur le Cap Garonne depuis le niveau de la mer

Vue prise de l'Ouest en regardant vers l'Est. Le niveau de conglomérats triasiques minéralisés est indiqué Tr. Sous ce niveau de Trias, le Permien (Per) apparaît rouge violacé ou jaune.


Figure 6. Ancienne carrière située au bord du « parcours découverte », Cap Garonne

Ancienne carrière située au bord du « parcours découverte », Cap Garonne

Les niveaux rouges-violacés à la base sont constitués de Permien. La barre rocheuse supérieure, plus claire, est constituée des conglomérats de base du Trias, niveau minéralisé en cuivre. Nous sommes ici à la limite Permien-Trias, la plus grande crise biologique connue. En milieu continental, l'enregistrement n'est pas continu, surtout avec des niveaux triasiques conglomératiques ayant probablement raviné les niveaux sous-jacents. L'étude de cette coupe ne peut donc être d'aucune utilité pour étudier le passage du Permien au Trias. (cf La limite Permo-Trias, région du Haut Var, pour voir cette même limite avec une discordance angulaire).


Figure 7. Détail du conglomérat de base du Trias, niveau minéralisé en cuivre et exploité dans la mine dans la mine de Cap Garonne

Détail du conglomérat de base du Trias, niveau minéralisé en cuivre et exploité dans la mine dans la mine de Cap Garonne

Aucune minéralisation cuprifère n'est visible sur cette photo. Les galets, dont le diamètre moyen est compris entre 1 et 3 cm, sont arrondis, preuve d'un transport notable.


Figure 8. Autre faciès du conglomérat de base du Trias, niveau minéralisé en cuivre et exploité dans la mine de Cap Garonne

Autre faciès du conglomérat de base du Trias, niveau minéralisé en cuivre et exploité dans la mine de Cap Garonne

Ici, des bancs conglomératiques sont interstratifiés avec des niveaux gréseux présentant une belle stratification oblique. Aucune minéralisation cuprifère n'est visible sur cette photo.


Figure 9. Détail d'affleurement de conglomérat de base du Trias, niveau exploité dans la mine de Cap Garonne

Détail d'affleurement de conglomérat de base du Trias, niveau exploité dans la mine de Cap Garonne

Dans cet affleurement, des taches vertes et bleues trahissent la présence de carbonates de cuivre hydratés (malachite et azurite).


Figure 10. Détail d'affleurement de conglomérat de base du Trias, niveau exploité dans la mine de Cap Garonne

Détail d'affleurement de conglomérat de base du Trias, niveau exploité dans la mine de Cap Garonne

Dans cet affleurement, des taches vertes et bleues trahissent la présence de carbonates de cuivre hydratés (malachite et azurite).


L'entrée de la mine

Figure 11. Vue du site de la mine du Cap Garonne (Var)

Vue du site de la mine du Cap Garonne (Var)

Le sentier du « parcours découverte » part de l'entrée de la mine et rejoint les anciennes installations industrielles en faisant le tour de la colline par la droite.


Figure 12. L'esplanade où est située l''une des anciennes entrées de la mine, celle par où rentrent aujourd'hui les visiteurs

L'esplanade où est située l''une des anciennes entrées de la mine, celle par où rentrent aujourd'hui les visiteurs

À gauche de l'entrée, les conglomérats du Trias basal (légèrement minéralisés en cuivre) sont très bien exposés.


Figure 13. L'entrée de la mine et du musée

L'entrée de la mine et du musée

Figure 14. Panneau accueillant les visiteurs à l'entrée de la mine

Panneau accueillant les visiteurs à l'entrée de la mine

Figure 15. Panneau situé à l'entrée de la mine montrant une coupe (le Sud est à gauche) du gisement du Cap Garonne et expliquant aux visiteurs la géologie du gisement

Panneau situé à l'entrée de la mine montrant une coupe (le Sud est à gauche) du gisement du Cap Garonne et expliquant aux visiteurs la géologie du gisement

Le Permien est figuré en rouge, le Trias en orange. Localement, en particulier au Sud du Cap Garonne, le Trias débute par un niveau de conglomérat épais en moyenne de 2 à 5 m, figuré en bleu. L'ensemble de la colline est recoupé par une faille de direction Est-Ouest, la « Grande Faille », présentant un décalage vertical de 17 m. C'est ce niveau conglomératique qui contient des minéralisations cuprifères variées, surtout localisées dans certains bancs internes au conglomérat, bancs de 5 à 120 cm d'épaisseur. Les niveaux les plus riches en cuivre contiennent en moyenne 3% de cuivre. Épisodiquement, certains niveaux contiennent du plomb, jusqu'à une teneur de 8%. À peu près 20% de la surface (donc du volume) de la couche cuprifère furent exploités entre 1857 et 1917, et donc n'existent plus aujourd'hui.


Les galeries et les piliers

L'exploitation de la mine était théoriquement assez simple : la couche minéralisée, de 1 à 3-4 mètres d'épaisseur, est à peu près horizontale, et n'est recoupée que par une faille majeure unique. Le travail de l'exploitant consistait simplement à enlever cette couche de minerai et à l'expédier vers une usine de traitement. La couche minéralisée couvrant une surface de plusieurs hectares, il était indispensable que le toit de la couche (les grès blancs du Trias) soit soutenu par des étais, constitués le plus souvent de quelques mètres carrés de la couche de minerai laissés en place, ou encore de piliers en maçonnerie. Parfois, pour empêcher l'effondrement du toit, on remblayait les cavités excavées par déblais et stériles. Les 11 figures qui suivent montrent une coupe de la mine datant du XIXème siècle et 10 photographies montrant galeries, salles, piliers, parois et plafonds diversement colorés par des sels de cuivre.

Figure 16. Document de 1881 (légèrement modifié), montrant schématiquement la structure du gisement, la Grande Faille Est-Ouest, et la technique d'exploitation

Document de 1881 (légèrement modifié), montrant schématiquement la structure du gisement, la Grande Faille Est-Ouest, et la technique d'exploitation

Un pilier en maçonnerie (à gauche) et 3 piliers constitués de roches en place sont figurés. Au Nord, l'intégralité de la couche de conglomérat a été enlevée. Ailleurs, seul le niveau le plus riche a été exploité.

Document aimablement fourni par la mine du Cap Garonne


Figure 17. Vue d'ensemble d'une galerie, mine de Cap Garonne

Vue d'ensemble d'une galerie, mine de Cap Garonne

À la teinte claire des conglomérats se superposent des couleurs ocres-rouges (oxydes ferriques), vertes et/ou bleues (carbonates et divers sels de cuivre).


Figure 18. Vue d'ensemble d'une salle, avec deux piliers (un à l'extrême gauche, l'autre au centre droit), mine de Cap Garonne

Vue d'ensemble d'une salle, avec deux piliers (un à l'extrême gauche, l'autre au centre droit), mine de Cap Garonne

À la teinte claire des conglomérats se superposent des couleurs ocres-rouges (oxydes ferriques), vertes et/ou bleues (carbonates et divers sels de cuivre).


Figure 19. Salle en cours de remblaiement pour éviter l'effondrement du toit

Salle en cours de remblaiement pour éviter l'effondrement du toit

Ce remblaiement inachevé date probablement de 1917, date de la fermeture de la mine.


Figure 20. Pilier constitué par la couche minéralisée laissée en place pour prévenir l'effondrement du toit

Pilier constitué par la couche minéralisée laissée en place pour prévenir l'effondrement du toit

Ce pilier mesure environ 2 m de diamètre.


Figure 21. Petit pilier constitué par la couche minéralisée laissée en place pour prévenir l'effondrement du toit

Petit pilier constitué par la couche minéralisée laissée en place pour prévenir l'effondrement du toit

Ce pilier n'a un diamètre que de quelques décimètres. Il n'a plus la résistance nécessaire pour prévenir efficacement l'effondrement éventuel du toit. Ce pilier devait avoir l'épaisseur standard (1 à 4 m), mais, riche en beaux minéraux, il a été peu à peu amincit par les prélèvements des minéralogistes amateurs (et inconscients / irresponsables dans ce cas) qui avaient un accès facile aux galeries jusqu'en 1984.


Figure 22. Document d'époque montrant un pilier en maçonnerie

Document d'époque montrant un pilier en maçonnerie

Document aimablement fourni par la mine du Cap Garonne


Figure 23. Une salle, avec un pilier et des restes de l'équipement d'exploitation (rails et wagon)

Une salle, avec un pilier et des restes de l'équipement d'exploitation (rails et wagon)

À la teinte claire des conglomérats se superposent des couleurs ocres-rouges (oxydes ferriques), vertes et/ou bleues (carbonates et divers sels de cuivre).


Figure 24. Une paroi intensément colorée par des sels de cuivre

Une paroi intensément colorée par des sels de cuivre

Ces sels de cuivre forment des encroûtements qui recouvrent les parois creusées par les mineurs et remplissent les encoches laissées par les barres à mine. Ces encroûtements sont donc postérieurs au creusement de la salle.


Figure 25. Détail d'une paroi intensément colorée par des sels de cuivre

Détail d'une paroi intensément colorée par des sels de cuivre

Détail de la figure précédente.

Ces sels de cuivre forment des encroûtements qui recouvrent les parois creusées par les mineurs et remplissent les encoches laissées par les barres à mine. Ces encroûtements sont donc postérieurs au creusement de la salle.


Figure 26. Un plafond intensément coloré par des sels de cuivre

Un plafond intensément coloré par des sels de cuivre

Études sédimentologiques et tectoniques

L'étude de la couche conglomératique minéralisée est beaucoup plus facile dans la mine qu'à l'extérieur, vu la qualité des affleurements et l'absence de sol et de couverture végétale. Comme très souvent (pour ne pas dire toujours) dans les sédiments détritiques fluviatiles, il y a d'importantes variations latérales de faciès d'une extrémité de la mine à l'autre. On y trouve des conglomérats vrais, des grès conglomératiques, des grès fins, à stratifications planes ou obliques, des silts… La figure ci-dessous montre deux logs stratigraphiques relevés sur 2 parois, ce qui montre bien la variation latérale de faciès sur quelques dizaines de mètres. Les 11 figures suivantes représentent diverses observations « sédimentologiques » visibles sur les parois.

Figure 27. Deux schémas montrant la succession des couches dans deux secteurs de la mine du Cap Garonne

Deux schémas montrant la succession des couches dans deux secteurs de la mine du Cap Garonne

Dans ces deux secteurs, séparés par quelques dizaines de mètres, la succession et les épaisseurs ne sont pas les mêmes, preuve des variations de faciès classiques dans ces sédiments détritiques fluviatiles. On voit aussi que les minéralisations cuprifères les plus abondantes sont cantonnées dans certains niveaux, ceux qui étaient recherchés et exploités en priorité.

Source : Gilbert Mari et Pierre Rostan, in, La Mine de Cap Garonne (Var), Éd. 4éme Trim. 1986


Figure 28. Une paroi de la mine de Cap Garonne, Le Pradet (Var)

Une paroi de la mine de Cap Garonne, Le Pradet (Var)

En haut, niveau de conglomérat. En bas, niveau de grès plus fin. La stratification des grès est visible à la base des conglomérats, soulignée par des imprégnations d'oxydes ferriques.




Figure 31. Vue d'ensemble de conglomérats des parois

Vue d'ensemble de conglomérats des parois

Ces conglomérats sont, ici, modérément imprégnés / recouverts de sels de cuivre.


Figure 32. Vue de détail de conglomérats des parois

Vue de détail de conglomérats des parois

Ces conglomérats sont, ici, modérément imprégnés / recouverts de sels de cuivre.


Figure 33. Vue d'ensemble de conglomérats présents au toit d'une salle

Vue d'ensemble de conglomérats présents au toit d'une salle

Ces conglomérats sont, ici, intensément imprégnés / recouverts de sels de cuivre.


Figure 34. Vue de détail de conglomérats présents au toit d'une salle

Vue de détail de conglomérats présents au toit d'une salle

Ces conglomérats sont, ici, intensément imprégnés / recouverts de sels de cuivre.


Figure 35. Niveau de silts compris entre une couche de grès et de conglomérat

Niveau de silts compris entre une couche de grès et de conglomérat

Figure 36. Couche de grès à stratifications obliques comprise entre deux couches de conglomérat

Couche de grès à stratifications obliques comprise entre deux couches de conglomérat

La stratification (oblique) de cette couche de grès est soulignée par des sels de cuivre d'un vert intense.




Les bonnes conditions d'affleurement internes à la mine permettent aussi de faire des observations tectoniques. Si la Grande Faille Est-Ouest n'est pas accessible par le parcours ouvert à la visite guidée, on voit néanmoins le long de ce denier des failles, tant à composante verticale qu'à composante décrochante.

Figure 39. Photographie d'époque de la Grande Faille Est-Ouest qui relève la partie Sud du gisement d'environ 17 m

Photographie d'époque de la Grande Faille Est-Ouest qui relève la partie Sud du gisement d'environ 17 m

Document aimablement fourni par la mine du Cap Garonne


Figure 40. Faille décalant verticalement d'environ 40 cm un niveau de silts

Faille décalant verticalement d'environ 40 cm un niveau de silts

La géométrie du plan de faille, donc la nature normale ou inverse, n'est pas claire.

Niveau de silts présentés dans les figures ci-dessus.


Figure 41. Faille décalant verticalement d'environ 40 cm un niveau de silts

Faille décalant verticalement d'environ 40 cm un niveau de silts

La géométrie du plan de faille, donc la nature normale ou inverse, n'est pas claire.

Niveau de silts présentés dans les figures ci-dessus.


Figure 42. Paroi d'une salle, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

Paroi d'une salle, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

Un tel plan est trop régulier pour être dû au seul travail des mineurs. Il s'agit soit d'une diaclase, soit d'une faille, dont l'un des deux compartiments a été enlevé par les mineurs.


Figure 43. Zoom sur la paroi de la figure ci-dessus, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

Zoom sur la paroi de la figure ci-dessus, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

On voit que cette paroi présente des stries tectoniques quasi horizontales. Ce plan régulier est une faille décrochante.


Figure 44. Zoom sur la paroi de la figure ci-dessus, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

Zoom sur la paroi de la figure ci-dessus, parfaitement plane, avec un pendage d'environ 75°

On voit que cette paroi présente des stries tectoniques quasi horizontales. Ce plan régulier est une faille décrochante.


Origine du cuivre et des minéralisations

Les principaux minéraux cuprifères du Cap Garonne sont de deux types :

  1. des sulfures dont les principaux sont la chalcocite (Cu2S), la covellite (CuS) et la tennantite (Cu, Fe)12As4S13), difficiles à voir dans les galeries lors de la visite ;
  2. des carbonates et autres minéraux oxydés, de loin les plus visibles.

On trouve aussi des sulfures d'autres métaux (surtout de la galène, sulfure de plomb de formule PbS).

Les carbonates et les autres minéraux oxydés proviennent sans aucun doute de l'oxydation secondaire des sulfures, qui sont alors considérés comme les phases primaires. Cette oxydation / hydratation / carbonatation a pu se faire à chaque fois que les sulfures primaires étaient en contact avec une nappe phréatique oxydante plus ou moins riche en HCO3 -. Cette arrivée d'eaux oxydantes était favorisée par la présence de failles de tous âges, abondantes dans ce secteur de la Provence, et par la porosité / perméabilité des grès et conglomérats. Les ions cuivre étaient alors partiellement mis en solution, circulaient le long des fractures et de la porosité de la roche, où ils pouvaient re-précipiter. De tels épisodes d'oxydation - mise en solution - circulation - précipitation ont pu avoir lieu à plusieurs reprises dans l'histoire provençale, en particulier pendant les périodes où la Provence était émergée (au milieu du Crétacé, et pendant la majeure partie du temps depuis le début du Cénozoïque). Les périodes récentes, où le Trias basal était proche de la surface ont dû être particulièrement favorables à ces épisodes. Et la porosité des grès et conglomérats était particulièrement favorable à cette précipitation. La formation d'encroûtements de divers sels de cuivre sur les parois, et de stalactites de carbonates de cuivre au plafond des galeries de la mine, formation qui a eu lieu en moins de 160 ans, prouve que ces phénomènes de dissolution - précipitation peuvent être très rapides.

La vraie question est l'origine de ces sulfures initiaux.

Claude Jean GUILLEMIN, dans sa thèse soutenue en 1951 et sur la base d'observations d'échantillons et de lames minces, propose que les sulfures initiaux se sont mis en place en deux temps. Dans un premiers temps, des sulfures détritiques auraient été amenés à l'emplacement du Cap Garonne, amenés par des rivières et provenant de l'érosion de filons sulfurés abondants dans la chaîne hercynienne. Le Cap Garonne aurait été un placer triasique. Dans un deuxième temps, ces sulfures détritiques auraient été remobilisés, auraient légèrement migré pour imprégner et cimenter grès et conglomérats.

Cette interprétation, vieille de 60 ans, n'est pas sans poser un énorme problème : les sulfures sont très instables (car très oxydables) dans les eaux fluviatiles à haute énergie, donc aérées (et donc oxydantes). Or les eaux transportant les galets pluri-centimétriques du conglomérat du Cap Garonne étaient des eaux à haut niveau d'énergie. Les sulfures détritiques, s'ils sont abondants à l'Archéen quand l'atmosphère ne contenait pas d'O2 libre, sont exceptionnels depuis 2 Ga, depuis qu'il y a de l'02 libre dans l'atmosphère. En attendant de nouvelles observations pétrologiques confirmant ou infirmant les interprétations de Claude Jean GUILLEMIN, on peut proposer une nouvelle interprétation, qui « se passe » de l'épisode des sulfures détritiques.

Le Trias (et même le Jurassique inférieur) de tout le Sud-Est de la France est fréquemment imprégné de sulfures (souvent de plomb) et aussi de sulfates (comme la barytine). Cette imprégnation est surtout stratoïde, mais parfois sous forme de filons ou de sills. À la fin de l'histoire hercynienne, cette chaîne de montagne s'est effondrée, et a été affectée de multiples failles normales (et aussi décrochantes). Dans le Sud-Est de la France, cette extension tardi-hercynienne a perduré au début du Mésozoïque, en relation avec les « phénomènes alpins ». Pendant tout le Permien et le début du Mésozoïque, des eaux (chaudes) circulaient par ces failles dans le socle hercynien, s'y chargeaient de sulfures divers, et imprégnaient les couches poreuses de la couverture sus-jacente. Il n'est pas exclu que cette circulation ait continué après le Jurassique inférieur, bien que les niveaux minéralisés ne dépassent pas ce Jurassique inférieur.

Les mines de sulfures imprégnant - recoupant des roches détritiques du Trias abondent dans le quart Sud-Est de la France. Citons les mines de Largentière - la Bessée dans les Hautes Alpes, où la mine se visite, les mines de Largentière dans l'Ardèche, fermées en 1982, les mines de Macot-La Plagne en Savoie dont des échantillons et des outils de mineurs sont exposés au Musée d'Aime…

On peut enfin se demander pourquoi les sulfures du Cap Garonne sont majoritairement cuprifères, alors que ce sont les sulfures de plomb et de zinc qui sont les plus fréquents dans les gisements de sulfures supra-hercynien du Sud-Est de la France. La présence de basaltes (plus riches en cuivre que les granites) dans le substratum permien local n'est sans doute pas étrangère à cette richesse en cuivre.

La visite de la mine ne montre quasiment pas de sulfures, mais surtout des carbonates, sulfates et autres minéraux oxydés. On ne peut donc pas se faire une opinion de visu sur l'origine des sulfures. On peut par contre se rendre compte de la migration des sels de cuivre oxydés le long des fractures ou des niveaux poreux, ainsi que de la rapidité des phénomènes de dissolutions - précipitation.

Figure 45. Paroi parcourue de nombreuse fractures et diaclases, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Paroi parcourue de nombreuse fractures et diaclases, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Fractures et diaclases sont soulignées par une belle couleur bleu-vert, attestant de la circulation d'eaux chargées de sels de cuivre le long de ces fractures.


Figure 46. Auréoles diversement colorées de part et d'autre d'une fracture, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Auréoles diversement colorées de part et d'autre d'une fracture, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Ces auréoles diversement colorées de part et d'autre de la fracture prouvent l'existence de phénomènes de circulation-dissolution-précipitation à partir de cette fracture.


Figure 47. Auréoles diversement colorées de part et d'autre d'une fracture, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Auréoles diversement colorées de part et d'autre d'une fracture, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Zoom de la figure précédente.

Ces auréoles diversement colorées de part et d'autre de la fracture prouvent l'existence de phénomènes de circulation-dissolution-précipitation à partir de cette fracture.


Figure 48. Stratifications obliques internes à un banc de grès, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stratifications obliques internes à un banc de grès, Mine de Cap Garonne, Le Pradet, Var

Zoom d'une figure vue à la partie "sédimentation".

La stratification oblique est soulignée par des alignements verts intenses, sans doute dus à des imprégnations - encroûtements plus importants le long des niveaux plus perméables qui ont guidé la circulation des eaux chargées se sels de cuivre.


Figure 49. Stalactites en encroûtements de carbonates de cuivre localisés au plafond d'une galerie, donc forcément plus jeunes que 1857, âge de l'ouverture de la mine

Stalactites en encroûtements de carbonates de cuivre localisés au plafond d'une galerie, donc forcément plus jeunes que 1857, âge de l'ouverture de la mine

On a ici la preuve que ces phénomènes de dissolution - circulation - précipitation peuvent être très rapides à l'échelle géologique (et même à l'échelle humaine).


Figure 50. Stalactites en encroûtements de carbonates de cuivre localisés au plafond d'une galerie, donc forcément plus jeunes que 1857, âge de l'ouverture de la mine

Stalactites en encroûtements de carbonates de cuivre localisés au plafond d'une galerie, donc forcément plus jeunes que 1857, âge de l'ouverture de la mine

On a ici la preuve que ces phénomènes de dissolution - circulation - précipitation peuvent être très rapides à l'échelle géologique (et même à l'échelle humaine).


L'histoire de la mine et de son exploitation

La demande de concession pour l'exploitation du gisement fut faite et accordée en 1857. L'exploitation commence immédiatement. Cette exploitation ne fut jamais très rentable. La très grande dureté du minerai (un conglomérat siliceux) et sa relative pauvreté en cuivre expliquent cette non rentabilité chronique de la mine. La mine fut exploitée soit pour produire du cuivre métal, soit pour produire du sulfate de cuivre, abondamment utilisé dans la viticulture locale. L'exploitation s'est arrêtée à trois reprises (avec changements de propriétaires) et a définitivement cessé en 1917, soixante ans après l'ouverture de la mine. Pendant ces 60 ans de fonctionnement, on a extrait 40 000 tonnes de minerais, ce qui a permis de produire environ 1 200 tonnes de cuivre métal, ainsi que 100 tonnes de plomb.

Après sa fermeture, les salles et galeries furent utilisées épisodiquement comme champignonnières, là encore sans succès, ce qui aurait dû être prévisible, les sels de cuivre étant connus pour leur propriété de fongicide. Jusqu'en 1984, les galeries étaient laissées à l'abandon, ouvertes à l'exploitation raisonnée mais aussi au pillage de la part de minéralogistes amateurs et/ou autres marchands de minéraux. Pour préserver son exceptionnel patrimoine minéralogique (et aussi sous prétexte de sécurité), la mine fut fermée en 1984, mais, heureusement, les autorités compétentes (en particulier les communes du Pradet, de Carqueiranne et de la Garde) n'ont pas commis l'irréparable en détruisant / foudroyant salles et galeries. En 1994, sous l'impulsion des trois communes concernées, le site fut protégé, aménagé, avec ouverture d'une partie des salles et galeries au public et installation d'expositions historiques et minéralogiques dans certaines salles.

Des détails de cette histoire peuvent être trouvés sur le site du Musée de la Mine de Cap Garonne.

Nous vous présentons ici quelques documents retraçant cette histoire et dont la mine nous a aimablement donné copie.

Figure 51. Document de concession des mines de cuivre (et de plomb) du Cap Garonne, établi en 1857 par l'état

Document de concession des mines de cuivre (et de plomb) du Cap Garonne, établi en 1857 par l'état

L'état, à l'époque, c'était Napoléon 3 qui était chef de l'état, « par la grâce de Dieu et la volonté nationale », peut-on lire sur le document. On peut noter, qu'en France, à la grâce de Dieu près, c'est toujours l'état qui accorde les concessions d'exploitation (et d'exploration) du sous-sol, comme le montre la saga des gaz de schistes.

Document aimablement fourni par la Mine de Cap Garonne


Figure 52. Documents d'époque montrant le travail dans la mine

Documents d'époque montrant le travail dans la mine

Documents aimablement fournis par la Mine de Cap Garonne


Figure 53. Cartes (légèrement modifiées) de l'état avancement de l'exploitation de la mine du Cap Garonne

Cartes (légèrement modifiées) de l'état avancement de l'exploitation de la mine du Cap Garonne

À gauche, carte de 1877, 20 ans après le début de l'exploitation. À droite, carte de 1906, 11 ans avant l'abandon définitif de la mine.

Les cartes représentent en plan la couche de conglomérat cuprifère, les 2 compartiments de part et d'autre de la Grande Faille médiane ayant été remis au même niveau. La couche non encore excavée, ou laissée en place au niveau des piliers a été sommairement coloriée en marron. Les piliers en maçonnerie ou en déblais sont figurés en noir ; les salles et galeries excavées et non remblayées sont en blanc, comme l'extérieur de la mine. La technique d'exploitation en vastes chambres et piliers est bien visible sur la carte de 1906.

Documents aimablement fournis par la Mine de Cap Garonne


Figure 54. Tableau indiquant la production de minerai de cuivre de la mine du Cap Garonne entre 1857 (date de l'attribution de la concession) et 1917 (date de la fermeture définitive)

Tableau indiquant la production de minerai de cuivre de la mine du Cap Garonne entre 1857 (date de l'attribution de la concession) et 1917 (date de la fermeture définitive)

L'activité fut intermittente, avec deux périodes prolongées de cessation d'activité. Au total, 40 000 tonnes de minerais furent extraites de la mine, ce qui a fourni 1 200 tonnes de cuivre métal et 100 tonnes de plomb.

Document aimablement fourni par la Mine de Cap Garonne


Figure 55. Vue d'époque montrant les installations industrielles de traitement du minerai, avant la construction d'une haute cheminée

Vue d'époque montrant les installations industrielles de traitement du minerai, avant la construction d'une haute cheminée

Document aimablement fourni par la Mine de Cap Garonne


Figure 56. Vue d'époque montrant les installations industrielles de traitement du minerai, après la construction d'une haute cheminée

Vue d'époque montrant les installations industrielles de traitement du minerai, après la construction d'une haute cheminée

Document aimablement fourni par la Mine de Cap Garonne


Figure 57. Ruines des installations industrielles de traitement du minerai

Ruines des installations industrielles de traitement du minerai

Document aimablement fourni par la Mine de Cap Garonne


Les aménagements muséographiques et le musée de minéralogie

Dans les galeries, sur le trajet emprunté par les visiteurs, quelques scènes de la vie des mineurs ont été reconstituées. Avant de pénétrer dans les galeries, une rapide exposition sur les usages du cuivre est présentée. Avant la sortie des galeries, on traverse un musée de minéralogie où des vitrines exposent des échantillons de minéraux cuprifères, beaucoup venant de la mine elle-même. Une liste des minéraux de la Mine de Cap Garonne ainsi qu'un « musée virtuel » des minéraux de la Mine de Cap Garonne sont consultables sur le site de la mine.

Figure 58. Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Figure 59. Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Figure 60. Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Reconstitutions in situ du travail de la mine dans les années 1900

Après cette visite virtuelle de la mine de Cap Garonne, rappelons la possibilité de visiter la mine d'antimoine, de plomb et d'argent de la Rodde, Ally (Haute Loire), et regrettons que ne soient encore aménagées à ce jour ni les anciennes mines de cuivre, argent et barytine du secteur Padern-Montgaillard (Aude), ni la mine de bitume de Dallet (Puy de Dôme), dite « Mine des Rois ».

Mots clés : minéralisation, minerai, cuivre, plomb, azurite, chalcocite, covellite, tennantite, galène