Enrique Ortega Gironés, international mining consultant Original publication (in Spanish, Entrevisttas.com)
Since several months ago there has been a significant increase of news related to the Spain’s mining potential in media coverage. This increase is due to the recent shift in the European Union’s view on mining activities. The radical change began with the creation of a list of strategic and critical minerals on which Europe was heavily dependent on foreign supplies. Then, to address the identified shortcomings, the European Critical Raw Materials Act was passed in an attempt to stimulate the search for these minerals in European territory. This initiative has been supported in Spain with the development of an Action Plan for the Sustainable Management of Mineral Raw Materials, currently in the public information phase. Complementarily, the European Commission officially announced its support for 47 strategic projects focused on critical raw materials, seven of which are in Spain. These projects represent the vanguard of a plan that will be expanded to include new projects and whose objective is to reduce dependence on the supply of strategic minerals by 10% within ten years.
Rehabilitated landscape of a large coal open pit (Emma Mine) near Puertollano, Ciudad Real province. The ancient hole has been filled-up with the sterile rocks and the original soil (previously removed) has been reinstalled in its original place and now is an olive tree plantation.
par Brigitte Van Vliet-Lanoë, directeur de Recherche CNRS émérite
Pendant huit siècles, les volcans de la péninsule de Reykjaness étaient restés peu actifs, presque oubliés. Cette péninsule dans la prolongation directe de la ride médio-atlantique est active au début de la déglaciation et par périodes, durant l’Holocène, la dernière fois en 1210-1240 AD.
La première réactivation éruptive de la péninsule de Reykjanes a démarré de mars 2021 à 2023 , à l’emplacement d’un ancien volcan sous-glaciaire, le Fagradalsfjall . Elle a marqué, pour la péninsule, le début d’une nouvelle phase d’activité éruptive après un long sommeil. Les éruptions de la faille Sundhnúkagígar ont pris le relais depuis juin 2023, lors que le site précédent, situé plus à l’Est s’est éteint (Fig.1). Huit éruptions ont déjà eu lieu en 2023-24 : un rythme inédit depuis la présence de l’Homme en Islande, cumulant 114 jours d’activité et produisant environ 216 Millions de m3 de laves. Ce qui rend cette série d’éruptions si particulière, c’est son intensité et sa régularité. La plupart des 4 000 habitants de Grindavík avaient déjà été évacués dès novembre 2023, avant les éruptions de décembre 2023 et de début 2024.
Figure 1 : localisation des nouvelles zones éruptives de la péninsule de Reykjanes sur une vue aérienne de 2024 (map.is). Le pointillé jaune marque la zone de propagation actuelle de la fissure éruptive.
par Prof. émérite Alain Préat, Université Libre de Bruxelles
Les fluctuations de températures terrestres sont la règle depuis au moins 540 millions d’années/Fluctuations in global temperatures have been the rule for at least 540 million years (English version, following the French version).
Scotese et al. (2021) ont publié une remarquable étude sur l’évolution des températures terrestres au cours des 540 derniers millions d’années (Ma), soit la totalité des temps phanérozoïques (la limite Précambrien/Cambrien a été fixée en août 2023 à 538,8 Ma (à ± 0.2 Ma) sur base des règles chronostratigraphiques internationales).
Il n’est pas possible de discuter de cet article de 127 pages fort complet et richement illustré. Cet article peu connu hors de la sphère des géologues mérite l’attention d’un large public, car il montre ce que nous avions déjà ici à SCE rapporté (par exemple SCE, 2021), à savoir que la température à toujours fluctué sur Terre (SCE, 2023), que la notion de climat ‘réglé ou dérèglé’ n’a aucun sens, et qu’à l’inverse les fluctuations des températures sont la règle, avec souvent des amplitudes très fortes (bien plus fortes que les actuelles) comme par exemple au cours du Pléistocène (SCE, 2020). Enfin il est important de noter que la température actuelle est parmi les plus basses dans l’histoire phanérozoïque de la Terre.
Cycles de Dansgaard-Oeschger enregistrant de très fortes fluctuations de températures en des temps très courts. Dansgaard-Oeschger cycles with very large fluctuations in temperature over very short periods, Figure 2 in SCE, 2020.
Fil conducteur : Depuis que l’idée d’une nouvelle unité géologique, l’Anthropocène, fut lancée en 2000 par Paul Crutzen, un chimiste de l’atmosphère et prix Nobel, la communauté scientifique s’est enflammée dans le contexte du réchauffement climatique actuel, et des débats passionnels n’ont eu cesse entre ceux qui défendent cette nouvelle unité anthropogénique et ceux qui s’y opposent. La discussion a largement débordé la communauté des géologues, pourtant ce sont bien ces derniers, et uniquement eux, qui sont aptes à définir formellement des unités géologiques, ici stratigraphiques. Notre article rappellera les règles de la stratigraphie et montrera que l’introduction de l’Anthropocène comme unité stratigraphique ne respecte pas ces règles. L’Anthropocène vient d’être officiellement rejeté, après 15 ans de débats, comme unité stratigraphique par l’ICS (International Commission on Stratigraphy). En conclusion l’Anthropocène doit être considéré comme une unité ‘Géo-éthique’ et pas comme une unité ‘Géologique’.
Exemple du stratotype GSSP de l’étage géologique Thanétien (Paléocène, voir Figure 1 du texte). GSSP de Zumaia. On note la figuration du clou d’or (= golden spike), voir texte ci-dessous.Photographie: Pierre Thomas.
Brigitte Van Vliet-Lanoë, Directeur de recherche CNRS, Emérite, Brest, France Alain Préat, Prof. Emérite, Université Libre de Bruxelles
SCE a publié le 8 février dernier une analyse de la situation volcanique de l’Islande en relation avec la reprise d’activité du champ fissural dans le secteur de Svartstengi et Grindavik (Péninsule de Reykyanes, Sud-Ouest de l’Islande). Notre article présentait un état historique et prédictif de l’évolution de ce secteur, à partir des coefficients de marée, de la position du soleil et du volcanisme (se reporte à la figure 13 de l’article). Une première évolution depuis la parution de l’article a été commentée en début mars 2024 (SCE). Depuis l’activité volcanique fissurale s’est accélérée comme rapporté dans ce compte-rendu de l’Institut Météorologique Islandais :
Updated 16. March at 23:50 UTC
A volcanic eruption has begun between Mt. Hagafell and Mt. Stóra Skógfell. The eruption began at 20:23 UTC on 16 March, with a 2.9-km-long fissure forming quickly. The length and location of the fissure is similar to the eruption on 8 February 2024.
The pre-eruptive warning phase was very short. The first warning to the Department of Civil Protection and Emergency Management was at 19:43 UTC, and the onset of eruption was confirmed on web cameras just 40 minutes later. The eruption is effusive in nature, so the eruption plume consists mainly of steam and gas.
Volcanisme fissural éruptif dans la de la Zone 3, au nord de Grindavik (voir Figure 1) en date du 16 mars 2024 (Péninsule de Reykanes). SudOuest.fr avec AFP
Brigitte Van Vliet-Lanoë, Directeur de recherche CNRS, Emérite, Brest, France Alain Préat, Prof. Emérite, Université Libre de Bruxelles
La réactivation volcano-tectonique de la péninsule de Reykjanes (suture plaque européenne / américaine) a commencé en décembre 2019 et a induit jusqu’à présent, quatre intrusions de dykes et trois éruptions dans la région de Fagradalsfjall, ainsi que quatre intrusions de dykes et trois éruptions dans le système volcanique de Svartsengi, de la zone à la rangée de cratères de Sundhnúkur jusqu’à Grindavík (voir figure 1). L’activité magmatique crustale dans les faisceaux de failles de Fagradalsfjall et de Svartsengi est alimentée à son tour par le flux de magma provenant du manteau ou de la limite de la croûte-manteau (Halldórsson et al., 2022 ; Sigmundsson et al., 2024).
Lorsque les troubles ont commencé en 2019, une série de tremblements de terre ont été détectés dans la région de Fagradalsfjall à des profondeurs comprises entre 3 et 7 km. Cette reprise d’activité volcanique sur la péninsule de Reykjanes n’était pas inattendue, compte tenu données historiques, les crises étant séparées par environ 800-1000 ans. La période précédente d’activité éruptive, Reykjaneseldar, a duré de 950 à 1240. L’activité historique a également basculé entre les systèmes volcaniques voisins.
Fil conducteur : L’Islande attire autant les touristes que les scientifiques chargés de prévoir les risques naturels non négligeables hérités de son contexte géologique particulier. Il n’est pas une semaine où elle ne figure en avant des médias, plus encore aujourd’hui, avec les évacuations de populations le 11 novembre dernier suite au réveil du volcan apparu à Grindavik situé 40 km au sud-ouest de Reykjavik. L’éruption actuelle s’est annoncée depuis le 21 juillet 2023, puis s’est activée en décembre et le 14 janvier 2024. Ce n’est ni la première fois, ni la dernière que le volcanisme fait/fera parler de lui. Grindavik n’est pas la seule éruption en cours : il y a en permanence sur Terre entre 40 à 50 éruptions volcaniques sur les 1 330 volcans connus. Cette activité éruptive s’accompagne d’effets ‘désastreux’ tels que séismes très fréquents, aérosols soufrés et cendreux, fontes sous-glaciaires des calottes de glace, décharges glacio-isostasiques et soulèvements … Oui l’Islande est sous haute surveillance … car elle est située sur un point chaud (hot spot) toujours actif.
Le Laki ou ‘Lakagigar’ est un système volcanique dans le graben traversant l’Islande. Eruption fissure colossale en 1783-1784 avec coulées de laves jusqu’à 60 km de longueur , projection de cendres et émission de SO2.
par Prof. Dr Alain Préat, Université Libre de Bruxelles
Cet article traite de l’évolution géologique de la plaque Antarctica, et fait suite aux trois récents articles publiés dans SCE par le Prof. Maurin sur la cryosphère actuelle (1/3, 2/3, 3/3).
1/ Les glaces fascinent …
Les glaces fascinent depuis longtemps les climatologues qui y voient un monde à part, aujourd’hui elles sont suivies ‘à la loupe’ car elles témoigneraient en tout ou en partie du processus de réchauffement actuel. Elles sont l’objet d’une attention médiatique constante. Pourtant elles furent souvent absentes de la Planète, elles apparurent plusieurs fois et disparurent autant de fois au cours de l’histoire géologique, le plus souvent suivant des modalités différentes à l’échelle temporelle et spatiale. Continuer la lecture de L’Antarctique géologique (1/2)→
Texte de A. Préat (Université libre de Bruxelles). Professeur émérite de l’Université Libre de Bruxelles. Citer comme A. Préat, « Pourquoi donc les marbres rouges sont-ils rouges? » http://www.pseudo-sciences.org/spip.php?article2481
24.03.2018
Depuis des siècles, les calcaires rouges d’Europe (traditionnellement appelés « marbres rouges ») ont fasciné les architectes et les sculpteurs qui les ont utilisés tant dans les monuments civils et religieux, que pour les œuvres d’art. Les marbres rouges sont relativement rares dans la nature et ont été recherchés et exploités depuis le Moyen Âge en Belgique, Espagne, France, Italie, Tchéquie, etc. Leurs âges sont divers, depuis le Cambrien jusqu’au Néogène1. Les marbres rouges dévoniens de France et de Belgique eurent une vogue extraordinaire aux XVe et XIXe siècles : plus de 400 carrières furent ouvertes de la Montagne Noire jusqu’aux bordures des Ardennes franco-belges qui produisirent différentes variétés, depuis les « Rouges Byzantins » jusqu’aux « Rouges Impériaux ». Ainsi furent édifiés le Palais de Louis XIV, le Trianon , le Château de Versailles ; on les retrouve même à l’Assemblée Nationale au Palais Bourbon à Paris.
Carrière de Kaberlaba, calcaires rouges à 1.2 km au sud d’Asiago, NE Italie
Il semble ainsi approprié d’introduire cette discussion par une citation poétique, puisque cette teinte a inspiré tant de jolies choses2 :
« Quand sur toi leur scie a grincé les tailleurs de pierre ont blessé quelque Vénus dormant encore, et la pourpre qui te colore te vient du sang qu’elle a versé »
Alfred de Musset, Poésies Nouvelles, 1850
Ces calcaires se sont presque tous déposés en milieu marin à différentes profondeurs. Mais d’où vient donc cette couleur qui rend la pierre si précieuse ? Trois hypothèses sont généralement invoquées (i) origine détritique : le fer provient de l’altération continentale en milieu oxydant, (ii) origine chimique : le fer précipite dans le domaine marin sous forme d’oxydes en milieu oxydant (riche en oxygène), (iii) origine microbienne : le fer précipite sous forme d’oxy-hydroxydes (ou oxydes de fer hydratés) aux interfaces oxiques/anoxiques dans le sédiment, les ferro-bactéries se développant dans les milieux où le fer ferreux (réduit) et l’oxygène sont disponibles en même temps et en quantités très faibles.
Ces hypothèses firent l’objet d’âpres débats pendant près d’un siècle dans la communauté scientifique et finalement l’hypothèse microbiologique (iii) est bien la bonne et n’a pu être démontrée que récemment, il y a à peine dix ans [1]. Que d’encre a effectivement coulé sur le sujet alors qu’à l’inverse – et assez curieusement – plusieurs congrès consacrés à l’étude de calcaires rouges ont systématiquement éludé le problème. Citons l’Italie, pays fort riche en marbres rouges, qui a organisé en 1981 un symposium consacré à l’Ammonitico Rosso (marbre rouge du Jurassique). Les résumés de ce symposium ont été publiés dans un magnifique volume orné d’une couverture rouge (Rosso) montrant l’importance de cette couleur. Mais contre toute attente, lors de ce congrès, pas un mot, ni aucune explication sur l’origine de la teinte, uniquement des études paléontologiques, sédimentologiques et tectoniques ! Cette origine restait donc bien mystérieuse et la communauté des géologues se gardait bien de s’y engager.
Pourtant, les géologues des XVIII-XIXe siècles s’étaient évidemment posés la question de l’origine de la teinte. Et qui dit « rouge » dit « fer » et pendant longtemps les deux furent associés. Le fer était considéré comme détritique, transporté et mélangé à la matrice carbonatée lors de la sédimentation. La concentration et le degré d’oxydation étaient jugés responsables des teintes plus ou moins foncées.
Un peu plus tard la relation ferruginisation/paléogéographie/influence climatique devint à la mode. Les sols délavés équatoriaux (latérites) auraient fourni une grande quantité d’oxydes de fer. Les calcaires rouges devenaient alors des indicateurs climatiques. Mais souvent, sur le terrain, les calcaires rouges en voisinent d’autres, verts, intimement liés. D’où une « explication » géologique : il s’agirait, pour les premiers, de faciès riches en oxygène et donc oxydés, les seconds étant, au contraire, réduits. Le tout en milieu peu profond. Une dernière question ? Il existe des calcaires silicifiés3 rouges provenant de faciès fort profonds avec un minimum de fer et d’oxygène … pourtant il ne s’agit pas de faciès réducteurs.
Qu’observe t’on ? En réalité la teneur en fer dans ces roches est faible (< 1 %), beaucoup plus faible que celle de la moyenne des roches carbonatées. Ce n’est donc pas cette teneur qui est à l’origine de la teinte. La teneur en oxygène n’est pas liée à l’oxydation du fer, et n’est alors pas liée à des milieux marins peu profonds où cet oxygène est omniprésent. Le fer est présent sous forme d’hématite4 submicronique. Que faut-il en penser ?
Il y a une vingtaine d’années nous nous sommes intéressés aux fameux « récifs » rouges frasniens du Massif de Philippeville en Belgique, au nord de Givet, et ensuite à d’autres marbres rouges en Europe et en Afrique du Nord. Dans tous les cas ces marbres rouges consistent en une lithification d’anciennes boues carbonatées. Les récifs frasniens se formèrent lors d’une diminution du niveau marin. Ils sont donc passés d’une zone aphotique (absence de lumière), à une zone dysphotique (lumière filtrée) puis à une zone euphotique (spectre de lumière complet). La base de ces formations s’est formée en milieu très calme, sans être atteint par les vagues de tempêtes, et donc sans grande oxygénation, pour passer à des milieux où l’oxygénation était un peu plus importante, et finalement dans la zone d’agitation des vagues normales où les « récifs » terminèrent leur croissance. Les marbres rouges qui s’y rencontrent se sont formés dans les milieux calmes, sans apports importants ni en fer, ni en oxygène. Ils sont stratifiés avec des teintes rouges à rosées.
Ferro-bactérie filamenteuse (diamètre 2 µm) encroûtée de fer (diamètre apparent 5 µm) dans une matrice carbonatée, Tafilalt, Anti-Atlas marocain, calcaire rouge, limite Frasnien/Famennien. Microscope électronique.
Une observation importante doit être mentionnée ici car elle pourrait expliquer la formation de ces marbres rouges. En effet, dans les récifs ainsi que dans tous les autres marbres rouges étudiés, l’hématite s’observe sous diverses formes, dont des filamenteuses et coccoïdes. Ces formes rappellent les fameuses ferro-bactéries actuelles. Ces bactéries, souvent filamenteuses, sont observées dans de nombreux milieux contenant du fer et/ou du manganèse réduits. Elles sont soit acidophiles soit neutrophiles, ces dernières (Sphaerotilus, Leptothrix, Gallionella,etc.) sont souvent associées aux interfaces oxiques/anoxiques dans le sédiment et se développent dans les milieux où le fer ferreux (réduit) et l’oxygène sont disponibles en même temps et en quantités très faibles. Elles utilisent l’énergie libérée par l’oxydation du fer ferreux en fer ferrique pour fixer le dioxyde de carbone et comme cela pouvoir croître. Vu l’absence de figures de dissolution dans les marbres rouges, il pourrait donc bien s’agir d’anciennes ferro-bactéries neutrophiles (et non acidophiles) qui auraient précipité le fer lors de leur croissance. Nous ne connaissons pas de sédimentation actuelle de boues carbonatées rouges susceptibles de devenir par induration des calcaires semblables aux marbres rouges. Existe-t’il toutefois des biofilms actuels devenus rougeâtres par action de ferro-bactéries neutrophiles ? Le fer y serait sous forme d’hydroxyde et pourrait se transformer par fossilisation en hématite, sa forme stable.
Ferro-bactéries filamenteuses (diamètres 1 à 2 µm) dans la couche intermédiaire du biofilm développée sur la coquille de Tellimya (Montacuta) ferruginosa, dépôts de fer (granules submicroniques), Microscope électronique.
La réponse à la question précédente est oui : un mollusque fouisseur actuel Tellimya (Montacuta) ferruginosa, vivant dans le terrier d’un oursin irrégulier (Echinocardium cordatum), est rubéfié par la présence d’un biofilm bactérien proliférant à la surface de sa coquille tout en précipitant du fer ferrique. Ce bivalve vit à l’interface oxique-anoxique dans un milieu intertidal (zone de balancement des marées) des côtes sableuses de la mer du Nord [2]. Les conditions particulières de ce terrier d’oursin permettent à ces bactéries qui se développent sur la surface d’autres organismes vivants d’encroûter le bivalve en couches multiples ferrugineuses. Il a été montré qu’il s’agit d’un processus de biominéralisation du fer lié à la production de molécules organiques (substances exopolymériques anoniques) dans les gaines ou les capsules des bactéries. Ainsi ces deux organismes actuels nous suggèrent que la couleur rouge des marbres dont il est question dans cet article serait due à l’activité métabolique d’anciennes ferro-bactéries précipitant des minéraux de fer dans des micromilieux spécifiques (les interfaces oxiques-anoxiques). La couleur rouge des marbres n’apporte donc aucune information quant à la profondeur d’eau ou à la paléogéographie, les interfaces étant présentes partout sur la Terre, et sans doute bien au-delà. En effet, si un jour on démontre la présence de bactéries sur Mars, comme cette planète est riche en fer et a contenu de l’eau liquide, des marbres rouges martiens pourraient peut-être exister… Le marbre « Rouge Martien » pour un futur Palais de l’Assemblée Nationale martienne ?
[1] Mamet B. et Préat A. 2006. Iron-bacterial mediation in Phanerozoic red limestones : State of the art. Sedimentary Geology 185, 147-157.
[2] Gillan D. et De Ridder Ch. 2001. Morphology of a ferric iron-encrusted biofilm of Montacuta ferruginosa (Mollusca, Bivalvia). Chemical Geology 177, 371-379. Gillan D. et al. 2001. Iron oxidation and de7position in the biofilm covering Montacuta ferruginosa (Mollusca, Bivalvia). Geomicrobiology Journal 17, 141-150.
1 Le Phanérozoïque, qui succède au Précambrien, s’étend du Cambrien (période débutant à 541,0 Ma ± 1,0 Ma) à aujourd’hui. Différentes périodes sont présentes dans le Phanérozoïque, dont le Dévonien (base à 419,2 Ma ± 3,2 Ma), le Jurassique (base à 201,3 Ma ± 0,2 Ma), le Néogène (base à 23,03 Ma). Les périodes comprennent différents étages, comme le Frasnien (base à 382,7 Ma) et le Famennien qui lui succède au Dévonien Supérieur (http://www.stratigraphy.org/ICSchar…). Les « récifs » frasniens du Massif de Philippeville étant liés à l’activité de ferro-bactéries par près de 100 m de profondeur ne sont pas l’analogue des récifs coralliens actuels.
