La mine de Trepca

La mine de Trepca a fourni aux musées et aux collectionneurs du monde entier des spécimens exceptionnels de divers minéraux, notamment cosalite, vivianite, ludlamite, jamesonite, pyrrhotite, arsénopyrite, dolomite, et plus communément de très belles blendes marmatites. C’est un géant qui pèse 60 millions de tonnes de minerai contenant 5 millions de tonnes de plomb et zinc métal. L’extraction vient de redémarrer et c’est une excellente nouvelle à saluer. Contrairement à son cousin de Russie Dalnegorsk, aucune fluorine n’y a encore été découverte. Néanmoins, le triste sort qui frappe ce gisement célèbre, depuis 1990 et la guerre du Kosovo, justifie largement de lui accorder une page du site.

1) Un peu d’Histoire

Un peu plus d’histoire qu’à l’ordinaire est nécessaire pour comprendre l’imbroglio éthno-politico-économique qui entoure la mine ; on s’interdira pourtant (provisoirement) de donner trop de foi aux différents sites Internet passionnés qui prolifèrent, tant chaque élément cité sans grande vérification par nous sur Spathfluor.com peut devenir une pièce du puzzle revendicatif, manipulée par chaque partie à son profit, à tort ou à raison. Cette Histoire de la mine et de sa région est pourtant passionnante.

L’exploitation d’or et d’argent par les Romains est attestée par des textes et par des tas volumineux de scories pour de nombreux gisements dans les Balkans, tant au Nord-Ouest de Trepca (Srebrenica) qu’au Nord (Rudnik, Socanica) et au Sud (Gracanica). Par la suite, la région de Trepca subit des influences ethniques, colonisatrices et/ou politiques successives diverses, notamment des courants de populations byzantines, bulgares, serbes, turques et albanaises qui expliquent les mélanges de cultures, les revanches à prendre, et font (un peu) comprendre l’imbroglio actuel.

Serpentines et bassin tertiaire de la vallée de l’Ibar Photos Jean Feraud © 2004

Le Moyen Âge
Pour Trepca, la première phase d’extraction attestée à ce jour est médiévale (pour argent, plomb et fer) ; elle démarre en 1303 et l’activité est intense. Cette productivité répond aux besoins des seigneurs successifs et du suzerain serbe, pour leurs activités de guerre ; c’est elle qui finance la construction de forteresses le long de la vallée de l’Ibar contre la menace ottomane. Il semble que la mine a employé des chefs mineurs saxons. Le 15 juin 1389 se produit à une douzaine de kilomètres au sud de Trepca la fameuse bataille du Champ des Merles : l’armée serbe est écrasée par les Turcs dans la plaine de Kosovo. Mais les historiens ne notent pas d’interruption dans la production de la mine, car il semble d’abord qu’une sorte de protectorat ottoman s’établit, et que la seigneurie dont dépend la mine (Shala e Bajgorës) conserve une certaine indépendance (on sait qu’un contrôleur des mines turc s’installe à la mine de Gluhavica près de Novi Pazar). Les superviseurs turcs s’en prennent aux représentants des propriétaires de la mine et s’efforcent d’empêcher les exportations d’argent. L’extraction est d’abord désorganisée suite à la gestion anarchique et à la fuite de la main d’œuvre qualifiée ; mais elle est remarquablement reprise en main par l’administration ottomane à partir de 1455, date de la conquête totale des Turcs sur les dernières provinces restées indépendantes. Ils améliorent le code minier serbe et exploitent activement Trepca et les autres mines pour alimenter leurs fabriques de monnaie et leurs arsenaux, jusqu’en 1685. Cette année-là marque le début d’une récession complète dans les mines des Balkans, paralysant rapidement aussi les fameuses mines d’or, argent et plomb de Novo Brdo.

Selection Trust
Trepca ne refait parler d’elle qu’en 1925 avec le lancement d’une campagne de prospection par la compagnie britannique Selection Trust qui identifie le formidable potentiel du gisement et qui crée en 1927 à Londres une filiale « Trepca Mines Limited ». Celle-ci ouvre en 1930 la mine de « Stan Trg », sur le site de l’ancienne exploitation médiévale à ciel ouvert. Ce nom est une déformation phonétique, par les bergers kosovars de la région, du toponyme Stari Trg qui signifie « vieille place », « ancien marché ». Le géologue Friedrich Schumacher rectifiera le nom dans son mémoire de 1950.

La mine atteint rapidement une cadence d’extraction de 600 à 700 000 t/an. De 1930 à 1940, elle fournit 5,7 Mt de tout venant produisant dans l’usine de flottation sur place 625 000 t de concentrés de plomb, 685 000 t de concentrés de zinc, 444 000 t de concentrés de pyrite et un concentré mixte de cuivre et plomb. Une fonderie de plomb est établie à Zvecan en 1940. Pendant la guerre, Trepca est exploitée par un société appartenant à Goering lui-même et elle alimente notamment les U-Boote en batteries ! Après la guerre, l’ensemble mine-fonderie est nationalisé par Tito.

Rudarsko Metalurski Hemijski Kombinat Olova i Cinka Trepca Le Combinat Minier, Métallurgique et Chimique de Plomb et Zinc de Trepca va alors devenir l’un des plus importants complexes miniers des Balkans et il regroupe différentes mines : au Nord (dans les Monts Kopaonik) Crnac et Belo Brdo (dont le minerai est traité à la laverie de Leposavic), Koporic et Zuta Prlina qui sont en exploration ; au centre, Stari Trg et la laverie de Tuneli i Pare ; au Sud et Sud-Est (vers Pristina) Artana-Novo Brdo, Hajvalija, Kisnica-Badovac avec la laverie de Gracanica. L’ensemble a produit le chiffre astronomique de 60,5 millions de tonnes de minerai tout-venant à plus de 8 % Pb+Zn, dont la moitié rien qu’à Trepca. C’est un des plus grands districts Pb-Zn d’Europe, avec un tonnage métal produit de près de 3 Mt de plomb et 2 Mt de zinc. On estime sa production d’argent à plus de 4500 t. Ses réserves géologiques sont aujourd’hui considérables, même si les chiffres avancés naguère sous économie dirigée doivent être aujourd’hui repassés au crible des critères de rentabilité et de l’économie de marché.

L’effondrement
Ce combinat qui employait 20 000 personnes et produisait 70 % des revenus de l’industrie minérale de toute la Yougoslavie (Slovénie donc incluse) s’est progressivement effrité ces quinze dernières années, d’abord par vieillissement des installations, défaut de maintenance, manque de réparations et de réinvestissement, absence de contrôle de la production et des teneurs, vols de matériel voire d’installations. Des tentatives de privatisation restèrent sans grande suite. La chute s’est accentuée à partir de 1990 avec l'abrogation par Belgrade de l’autonomie du Kosovo, la tension politico-éthnique croissante et le départ des travailleurs d’origine albanaise. Pendant la guerre du Kosovo qui suivit 1998, Trepca et Kosovska-Mitrovica où la population était très mélangée ont été parmi les enjeux les plus âprement disputés ; le bruit a même couru que des centaines de cadavres kosovars auraient été grillés dans le four de la fonderie de plomb (mais les enquêtes de la police française n’ont trouvé aucune preuve).

L’arrivée de la KFOR et la séparation des belligérants en juin 1999 ont conduit à un éclatement du combinat. Les mines du Nord restent exploitées par les Serbes. Celles du Sud qui avaient été noyées ont été reprises en main par les travailleurs d’origine albanaise mais ils n’ont pu encore les remettre en production. Au centre, la KFOR avait d’abord encouragé la reprise de la production de Trepca et de Mitrovica. Mais une évaluation environnementale franco-danoise des sites révéla une telle accumulation de substances polluantes au niveau des fonderies que l’administrateur civil Bernard Kouchner ordonna la suspension immédiate des opérations en août 2000. Désormais Trepca est en grande partie noyée et ses deux fonderies, arrêtées, sont dans un triste état. Les revendications sur la propriété juridique de la mine fusent de tous côtés, jusqu’aux britanniques qui réclameraient une indemnisation de leur nationalisation par Tito.

Comble du destin, le bruit a couru que, 18 septembre 1999, le musée minéralogique de la mine où s’étaient accumulés depuis 1966 des trésors jalousement gardés, aurait été pillé par des voleurs profitant de la confusion. En France, on a bien craint que (comme pour le musée archéologique de Bagdad) les pièces volées n’aient disparu à jamais dans les caves de commanditaires privés sans scrupule. Dans une dépêche, le professeur Milan Jaksic de l’Ecole des Mines sur place avait signalé que le plus inestimable spécimen de vivianite du musée avait disparu, de même que plus de 1500 des cristaux collectés dans la mine depuis 1927, et 150 spécimens qui avaient été donnés par 30 pays du monde entier.

Une équipe de minéralogistes français bénévoles revient de la mine et rapporte heureusement que, en réalité, le pillage a été évité, et que les collections du musée sont intactes ou quasiment. Mais le bâtiment est bien endommagé ! Il aurait bien besoin de l’aide internationale pour retrouver le rang qu’il mérite, et que lui avaient attribué en 1988 les ouvrages de référence de Claude Guillemin, Joseph Mantienne et Peter Bancroft en le classant dans le « Top 100 » des grands musées minéralogiques du monde.Heureusement, des espoirs de reprise de la mine sont maintenant permis. La mission des Nations Unies au Kosovo (MINUK, en anglais UNMIK)) qui gère provisoirement cette province, a lancé avec l’approbation de toutes les parties un important programme d’évaluation technique et économique d’une reprise de l’exploitation des divers sites industriels du combinat. Ce programme a été confié en août 2000 au consortium ITT (Interim Team for Trepca) qui comprend les américains Morrison & Knudsen-Washington Group, Boliden Contech, et TEC Ingénierie, société française du groupe Eramet.

Blende, Rhodochrosite, Arsenopyrite et Calcite Coll. Jean Feraud	Blende marmatite cristaux de 3 cm d’arête Coll. Jean Feraud	Pseudomorphose pyrrhotite-marcasite, calcite Coll. Jean Feraud

2) Géologie

La géologie de la mine est très originale. Elle pourrait ne pas avoir encore livré tous ses secrets, d’autant que depuis les études du géologue de Selection Trust C. B. Forgan (reprises par F. Schumacher en 1950), extraordinairement fines pour l’époque, il n’a été vraiment « publié » jusqu’ici aucune monographie très illustrée et bien documentée sur ce monstre géologique. Pourtant, dans l’intervalle, l’enracinement vertical reconnu du gisement a doublé ! Toutes les publications parues sont soit des synthèses interprétatives de la métallogenèse du gisement ou de celle de la zone du Vardar (S. Jankovic), soit des guides ou des comptes-rendus sommaires de visite de congrès, soit des publications pointues mais portant sur un point particulier, comme les datations stratigraphiques de Kandic et coll. (1973) interprétées de façon hardie par Ivo Strucl (1981).

Un piège pour 60 Mt de minerai

Au sein de la chaîne alpine des Dinarides, la mine est située dans la zone du Vardar, une nappe de terrains plissés, écaillés et charriés qui comprend un socle d’âge primaire, une couverture sédimentaire jurassique et des ophiolites crétacées charriées, intrudée au Tertiaire par des magmas post-tectoniques (granodiorite et laves dacitiques et andésitiques). Le gisement est interstratifié sous forme d’un manto et de skarns dans une pile sédimentaire de terrains paléozoïques (la Série de Stari Trg), sous une épaisse couche (ignimbrite ?) de tufs volcaniques tertiaires. Plus précisément, dans la Série de Stari Trg, les amas minéralisés sont situés à l’interface entre (à la base) d’épais calcaires marmorisés et (au sommet) des schistes épais : contact stratigraphique qui est occupé de place en place par une couche de quartzites d’une dizaine de mètres, boudinée, qui s’intercale sporadiquement. Ce contact est ployé en une charnière anticlinale dont l’axe NW-SE plonge de 40° vers le NW. La structure se complique quand on ajoute qu’il se trouve qu’une cheminée volcanique (brèche d’explosion de section ovale de 100 x 200 m avec au cœur un pipe de trachyte ou de dacite) s’est intrudée tout le long de la crête de cette charnière anticlinale, au contact précisément des schistes et du calcaire. C’est elle qui (fondamentalement) contrôle la présence de la minéralisation. Le minerai s’est insinué seulement ou presque dans l’interface schiste/calcaire, de part et d’autre du « pipe » volcanique. Il atteint 30 à 60 m d’épaisseur en moyenne. Il y a aussi quelques corps minéralisés discordants. Il y a aussi au voisinage de la mine de plus petits prospects du même type que Stari Trg.
(voilà, c’est dit et pourtant on simplifie beaucoup).

La montée de la granodiorite miocène des Monts Kopaonik au voisinage n’a certainement pas été sans influence métallogénique aussi. C’est le magma qui est responsable de la formation des skarns à grenat, pyroxène, amphibole et magnétite dans les corps minéralisés, et de la présence de filons de dacite ou dolérite dans les roches encaissantes. Dans celles-ci, l’hydrothermalisme minéralisateur s’est accompagné de propylitisation-séricitisation, silicification, carbonatation et d’un développement de pyrite et kaolinite.

La remarquable thèse de doctorat de Gani Maliqi (2001) a heureusement ouvert la voie à un large renouveau des connaissances sur le gisement.

La genèse du géant est simple !

Les scientifiques rangent le gisement dans le type hydrothermal (méso- à épi-) pour la plus grande partie, et métasomatique localement (pour la partie skarn). A la suite d’analyses isotopiques, ils accordent une grande influence à des intumescences thermiques et structurales liées à une fusion au niveau de la base de la croûte et du manteau supérieur. Néanmoins, le dépôt du minerai survînt au stade subvolcanique et à faible profondeur. Son âge est miocène.

Le collectionneur se réjouit que, à l’époque alpine, des eaux se soient infiltrées dans les terrains, puis réchauffées et chargées de métaux au contact des venues magmatiques et des fluides qui montaient de la zone de fusion des plaques en profondeur. Ces eaux étaient ensuite bloquées dans leur remontée par le toit imperméable des épais schistes. Grâce à leur température et à leurs propriétés chimiques agressives, elles ont alors creusé par simple dissolution, dans les calcaires sous ce toit faisant écran, de vastes cavités. La cristallisation fractionnée des éléments en solution a tapissé ces cavités de concrétions au fur et à mesure et, si un vide résiduel le permettait, de cristaux gigantesques. De ce point de vue, la classification gîtologique de Trepca telle qu’elle est indiquée dans les bases de données sur Internet n’est pas complète : il faudrait aussi parler de « karst » (même si ce fut à chaud) et de « gisement sous inconformité ».

Avons nous ainsi fait le tour de la formation du géant Trepca ? Non. Nous avons déterminé les conditions de “dépôt” du minerai (dissolution de cavités karstiques remplies au fur et à mesure par des solutions chaudes utilisant le piège hydrogéologique idéal local ; skarn contrôlé par une cheminée volcanique). Nous avons défini les “conditions de transport” des substances minérales (solutions hydrothermales circulant dans un système de tuyauterie complexe). Mais pour la “source des éléments” (qui est le point de départ de l’histoire) nous avons indiqué un origine vague : le magma. Dans la mesure où il s’est usuellement formé, dans les chaînes ophiolitiques de ce type, des amas sulfurés volcanosédimentaires, peut-être y en a t’il un en profondeur, qui expliquerait l’origine de cette concentration en métaux exceptionnelle ? Espérons que les experts des universités venus travailler sur la région sauront répondre dans un proche avenir aux points obscurs qui subsistent !

Et si… ?
Ce serait trop simple de passer sous silence qu’en fait de polarité des terrains, on ne sait pas trop si les calcaires sont antérieurs aux schistes ou si c’est le contraire. En effet, on a toujours pensé que la Série sédimentaire de Stari Trg était d’âge Silurien-Ordovicien mais les géologues yougoslaves y ont trouvé des Conodontes fossiles (Aleksandar Topalovic, comm. orale à la mine, 1973) qui suggèrent qu’une partie des calcaires pourrait être du Trias, donc que le supposé dessous serait le dessus de la pile stratigraphique ! Comment s’y retrouver dans cette zone d’affrontement torturée entre la plaque africaine et la plaque eurasienne ? Au lieu d’anticlinal, les puristes parleront donc prudemment d’antiforme. Et les amateurs de métallogénie globale rêveront à la suite d’Ivo Strucl en se disant que, si les calcaires sont triasiques, alors Trepca est un jalon (à quelques variantes près, notamment le rôle des magmas tertiaires) des mêmes processus minéralisateurs qui ont donné naissance tout le long des Alpes aux gisements stratiformes de Mezica, Raibl, Salafossa, La Plagne, Largentière, Les Malines, etc. (là on rêve éveillé mais c’est bien le rêve qui fait avancer la science).

A l’oreille des collectionneurs, on « instillera » aussi qu’à ce jour aucune des stalactites de carbonates minéralisées en sulfures trouvées à Trepca n’a présenté de canalicule axial pour l’écoulement des gouttes qui perlent usuellement au plafond des cavités, ce qui indique que le karst était totalement noyé et que les géodes n’ont pas été tapissées à l’air libre par les sulfures, mais sous tranche d’eau (plus ou moins chargée en sels minéraux). Donc, informez nous svp si vous trouvez un compte gouttes dans votre échantillon ! car ce serait un scoop.

3) Minéralogie

Le site Internet Mindat.org a listé 30 espèces valides. Les publications spécialisées (en serbo-croate) compilées dans Mari (1979) indiquent aussi, outre les minéraux d’oxydation classiques omniprésents, quelques autres espèces remarquables. On décompte ainsi plus de 60 minéraux à ce jour (par ordre alphabétique) :

Plumosite, rhodochrosite, calcite, arsenopyrite Coll. Jean Feraud	Sphalerite: 5 cm diam, calcite, dolomie Coll. Jean Feraud	Galene, sphalerite (1 cm), arsenopyrite, rhodochrosite, calcite & pyrite -Coll. Jean Feraud
Marmatite 7 cm (mâcle du spinelle) Coll. Jean Feraud	Arsenopyrite, calcite xx 3 cm Coll. Jean Feraud	Quartz & calcite 15cm Coll. Jean Feraud

Au point de vue muséologique, plusieurs de ces minéraux sont de qualité exceptionnelle. La blende marmatite, noire, est le plus souvent en octaèdres, avec des faces striées et parfois la macle du spinelle. Les cristaux peuvent atteindre 7 voire 10 cm de diamètre, mais la moyenne ne dépasse pas 2 à 3 cm. Ils sont généralement associés à la cristallisation de calcite. Une étude récente par des chercheurs slovènes et allemand a montré que les plans de macle [111] de cette blende sont appauvris en S et enrichis en O, Mn, Fe et Cu. La saturation en cuivre provoque la formation de minuscules cristaux de chalcopyrite dans ce plan. La pyrrhotite est remarquable par ses formes en rosettes atteignant 16 cm de diamètre, surtout si elle n’est pas pseudomorphosée en pyrite-marcasite. Assez rarement elle est pseudomorphosée en galène. La galène en cubes et octaèdres atteignant 5 cm d’arête se rencontre avec un habitus typique, comportant souvent des faces et des arêtes corrodées et des structures d’accroissement concentriques évoquant un début de fusion (« galène coulante » des auteurs germanophones). L’arsénopyrite forme souvent de très beaux cristaux à allure tabulaire, ou au contraire des prismes courts à faces [012] losangiques aplaties ; les cristaux atteignent 5 cm, mais la plupart des collectionneurs se contentent de quelques millimètres ! La vivianite n’a pas les dimensions des cristaux du Cameroun mais elle forme des prismes aplatis allant jusqu’à 7 et même une douzaine de centimètres de haut et 2 cm d’épaisseur. Elle est d’un vert très profond. La ludlamite, vert pomme, plus rare, est encore plus recherchée. La boulangérite se présente en masses duveteuses de fins cristaux enchevêtrés désignées sous le nom de plumosite ; certaines aiguilles atteignent 30 cm de long. La jamesonite est plus rare mais le musée de la mine en présentait un spécimen où les cristaux atteignaient 4 cm de long et 1,5 cm de diamètre. La chalcopyrite et la pyrite sont plus banales.
Ce sont les combinaisons des sulfures, à éclat métallique, avec les cristaux lustrés ou nacrés de quartz, dolomite et calcite, et ceux roses de rhodochrosite, qui confèrent aux pièces venant de Trepca toute leur magie pour les collectionneurs. La dolomite forme parfois de beaux rhomboèdres de plusieurs kilos et de 10 cm d’arête, associés à des aiguilles de quartz. Les prismes de quartz (blanc à hyalin) sont parfois en sceptre et atteignent 7 cm de long.

De temps en temps, les chercheurs trouvent des espèces nouvelles pour Trepca ; en 1995 ce fut le tour d’un phosphate très rare au monde, la childrénite (accompagnée de son minéral d’altération la crandallite). Le minéral forme des cristaux biterminés isolés ayant jusqu’à un centimètre de long, dans des aggrégats géodiques associés aux carbonates de fer et de manganèse. Il est jaune pâle, blanc sans éclat dans l’axe et plus transparent et brun sur les bords. La présence d’inclusions de boulangérite dans la childrénite suggère que cette dernière s’est formée dans des conditions hydrothermales de basse température.

Blende marmatite (xx de un à deux cm), galene coulante, rhodochrosite Coll. Jean Feraud courtesy of Franz Huber

4) Exploitation

A partir de l’open pit médiéval à la cote 935, l’exploitation s’est approfondie en souterrain par la méthode des chambres remblayées. L’accès des chantiers s’est fait par quelques travers bancs à la partie sommitale du gisement (cotes 865, 830, 795 et 760), puis, pour exploiter l’aval-pendage, on a creusé un puits vertical qui dessert les autres niveaux successifs. Le niveau le plus profond est le 11ème niveau, à +15 m d’altitude au dessus du niveau de la mer et la minéralisation continue plus bas.

L’extension verticale totale de la mine est actuellement de 800 m. Du puits à la cote 605 part un travers-bancs d’écoulement de 2,5 km de long vers le SW. A chaque niveau les chambres d’exploitation de développent en allongement horizontal de part et d’autre de la zone d’intersection de la cheminée volcanique, suivant les deux flancs de l’antiforme, sur une distance totale de 500 m environ vers le NE et 400 m environ vers le Sud. Chaque chambre a de l’ordre de 70 m de large et 100 m de long.

Chevallement principal	Concasseur primaire	Entrée du TB principal
...dans une géode.	Mécanisation au 1eme niveau	Recette au 1ème niveau
	Jean Feraud © 2000-2007
Stibnite		Amas karstique

6) Et maintenant ?

La reprise que tout le monde espère doit passer par les préalables de mettre en place des procédés et procédures efficaces pour prévenir toute pollution nouvelle, et attirer des investisseurs privés. Le programme de mise à niveau des installations sera coûteux (on a avancé pour l’ensemble du combinat les chiffres de 15 à 30 M USD). Pour le moment, la mine se limite à produire des concentrés et à les vendre à des traders. Les fonderies n’ont pas été réactivées. Pour la mine de Trepca il semble (d’après les premiers calculs publiés) que les ressources restant en profondeur valent la peine. Le rapport ITT/UNMIK 2001 conclut que les réserves des catégories A+B+C1/C2 se monteraient à un peu plus de 29 000°000 t de minerai tout-venant à des teneurs variant (suivant les panneaux considérés) de 3,40 à 3,45 % Pb, 2,23 à 2,36 % Zn et 74 à 81 g/t Ag, soit en métal environ 999 000 t Pb, 670 000 t Zn et 2200 t Ag. Ceci alimenterait encore de nombreuses années d’extraction si les coûts opératoires et le marché le permettent ! L’enjeu du sauvetage du « géant Trep_a » est mobilisateur : revitaliser toute cette région, lui redonner emplois, espoir et fierté.

Naturellement, les petits collectionneurs apprécieraient une reprise rapide de l’extraction !

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Jean Féraud
jferaud(at)spathfluor(point)com