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La géologie et la gestion des eaux sur le plateau de Goro

Cette lettre d’Infos a pour objectif de présenter le profil géologique du plateau de Goro
et les circulations d’eaux souterraines ou de surface qui en découlent.
Elle explique également comment Goro Nickel contribue à la protection des rivières et de leurs écoulements naturels vers les baies côtières par son expertise et ses investissements
en matière de gestion des eaux de ruissellement.

SOMMAIRE

EN BREF

Les ressources de minerais nickélifères saprolitiques et latéritiques de la Nouvelle-Calédonie représentent 20 à 25% des ressources mondiales en nickel.

En termes de production minière, le procédé développé par Goro Nickel s’inscrit dans les fondements d’un développement durable et responsable de son activité industrielle.

En termes de gestion des eaux, Goro Nickel a mis en place dans cette même logique :

• Un réseau complet de gestion des eaux
• Une centaine de bassins de décantation
• Une cinquantaine de points de contrôle des eaux souterraines
• Plus de 20 points de suivi des eaux de surface

Le nickel : Des ressources et une production en évolution

Aujourd’hui, la production de nickel est principalement issue d’amas sulfurés plus riches en nickel. Ces minerais sulfurés sont localisés dans l’hémisphère nord : Canada (région de Sudbury), Sibérie (Russie) et dans l’hémisphère sud : Australie de l’Ouest.

Cette tendance est appelée à s’inverser dans les cinq prochaines années car la majorité des réserves minérales en nickel connues à ce jour dans le monde se trouve dans les zones latéritiques. Ces minerais oxydés sont localisés dans l’hémisphère sud, tropical et équatorial : Indonésie, Australie, Cuba, République Dominicaine, Philippines. Ils sont plus pauvres en nickel et plus difficiles à traiter que les minerais sulfurés.

Le développement de l’exploitation des gisements latéritiques de Nouvelle-Calédonie, en particulier grâce à l’expertise industrielle de Goro Nickel, s’inscrit dans cette évolution du traitement de minerais de nickel.

Avec de nouvelles entrées en production de mines dans le monde, les minerais oxydés sont appelés à devenir les ressources du futur.

Les gisements de nickel latéritique : Des possibilités de développement des ressources sur le long terme

Les ressources de nickel et de cobalt du plateau de Goro sont l’un des gisements majeurs de minerais latéritiques de Nouvelle-Calédonie.

Le procédé hydrométallurgique développé par Goro Nickel, permet de traiter les gisements de minerais latéritiques à faible teneur. Retenu en 1995, ce mode de valorisation a été testé pendant deux ans dans une usine pilote installée sur le site industriel actuel où l’usine commerciale entrera en production fin 2008.

L’usine de Goro Nickel produira de l’oxyde de nickel et du carbonate de cobalt utilisés dans l’industrie de l’acier inoxydable et les alliages, dans les industries électroniques (batteries par exemple) et dans les pigments (pour le cobalt).

Après la phase de démarrage, l’objectif est d’atteindre en quelques années, une production annuelle de
60 000 tonnes de nickel et environ 4 500 tonnes de cobalt issus du traitement de plus de 4 millions de tonnes de minerais latérites et saprolites par an.

La spécificité du traitement par hydrométallurgie réside dans la possibilité technologique d’exploiter aujourd’hui la latérite et la saprolite avec pour avantage une récupération optimale et une séparation du nickel et du cobalt, avec une consommation d’énergie réduite.

Les ressources naturelles de la planète sont limitées. Le nickel s’inscrit dans cet enjeu de raréfaction à l’échelle mondiale. Le traitement par hydrométallurgie du nickel oxydé ouvre de nouvelles perspectives de valorisation sur le long terme, en particulier le procédé Goro Nickel, qui permet le traitement de minerais précédemment considérés comme stériles.

La production mondiale du nickel s’intègre dans une logique industrielle de développement durable et responsable.

Les plateaux et bassins latéritiques du Sud

Dès 1968, les géologues ont entrepris l’étude du potentiel en nickel des différents bassins latéritiques, incluant également des tests miniers en laboratoire des matériaux extraits.

Le profil photographique géologique du plateau de Goro met en évidence une moyenne de modélisation de 45 mètres.

• La morphologie de la roche-mère est variable. En fonction de la structurale et des circulations d’eaux souterraines, elle a crée des couches altérées de
30 à 90 mètres d’épaisseur. Ces couches sont le résultat de la décomposition naturelle de roche mère due aux réseaux d’infiltration et aux activités physico-chimiques souterraines.

• Des circulations d’eau importantes se produisent en sub-surface, sous la cuirasse de fer, dans la couche de « grenaille ».
La couche de latérite, composée de différents horizons d’épaisseurs variables, est peu poreuse mais peut recéler des cavités. Son contenu en eau à saturation est de l’ordre de 45%.

• La couche de saprolite est d’une épaisseur Irrégulière.Elle provient de l’altération de la roche-mère.
La présence en proportions variables de blocs, sains ou altérés, en fait une zone de circulation d’eau active.

: Profil géologique du plateau de Goro.

L’eau sur le plateau de Goro

Le secteur du Sud est la deuxième zone géographique la plus pluvieuse de Nouvelle-Calédonie, avec près de quatre mètres de précipitations annuelles dans le domaine « Plaine des Lacs ». Les pics de pluviométrie renforcent les ruissellements naturels, provenant à la fois des circulations des eaux de surface et des réseaux souterrains.

Sur le site de Goro Nickel, les flancs des plateaux de latérites montrent des zones d’érosion créées par des résurgences ou des écoulements naturels en conditions extrêmes.

La mine de Goro Nickel est une fosse de développement dans le bassin de la Kué, (sections Kué Nord et Kué Est). Les ouvrages y ont été conçus et construits afin de protéger la rivière Kué principale, située en aval de l’excavation. Bassins de décantation successifs, ils réceptionnent les eaux de pluie chargées en particules. De par leur taille, ils permettent de sédimenter ces particules et de rejeter en surverse une eau claire et débarrassée des matières en suspension.

Depuis 1999, Goro Nickel procède à un contrôle de la qualité des eaux douces de surface et souterraines, par des prélèvements piézomètriques et des échantillonnages automatiques.

: Schéma en coupe de section géologie et hydrogéologie

Les pluies : Une contribution à l'érosion

Le Sud de la Nouvelle-Calédonie fait partie d’un contexte géologique particulier. Les massifs latéritiques présentent à la fois une décomposition et une altération
de roches, des réseaux d’infiltration et cavités souterraines. Le phénomène d’érosion y est donc naturellement important.

Les défrichages et décapages de végétation (mines, feux) ou de la couche de cuirasse superficielle fragilisent la stabilité des terrains et accélèrent le rythme de l’érosion.

Dans le Massif du Sud, les accumulations en bassins de grandes tailles développent des résurgences plus importantes sur des sites géographiques plus particulièrement soumis à l’influence de réseaux de cavités et de circulations structurales.
Un autre facteur d’accentuation de ces phénomènes d’érosion naturelle a été le boom de l’exploitation minière au début du siècle dernier. Des études de courants et de sédimentologie menées par l’Institut de Recherche et Développement (IRD) ont mis en avant ses conséquences : l’augmentation considérable du taux de particules et de métaux dans l’environnement du lagon du Massif du Sud, particulièrement entre Mont Dore et Nouméa.

Les efforts entrepris par Goro Nickel et les moyens mobilisés - installation de bassins de décantation et d’ouvrages anti-pollution - sur la rivière Kué Nord ont pour objectif de limiter l’entraînement de sédiments par les eaux de ruissellement et d’optimiser la maîtrise de l’impact inhérent à une exploitation minière à ciel ouvert.

La démarche de Goro Nickel est conforme aux autorisations administratives qui exigent un impact mineur à modéré sur la rivière Kué, dans le cadre du plan de surveillance des eaux de surface comprenant des standards de qualité précis.

Les bassins de décantation : Principes d’utilisation

Les ouvrages comme les bassins de décantation retiennent les eaux lors des épisodes pluvieux faibles, puis contribuent aussi à limiter l’entraînement des particules, transportées en volumes importants lors de fortes pluies, par exemple.
Comment fonctionnent-ils ? Les particules plus lourdes que l’eau sédimentent en traversant les bassins de décantation et s’accumulent au fond de l’ouvrage. L’eau, quant à elle, une fois débarrassée des particules en suspension, s’évacue par débordement par la partie supérieure, située à l’autre extrémité du bassin. Les bassins de décantation sont curés régulièrement pour conserver leur capacité de traitement.: Goro Nickel, précurseur en Nouvelle Calédonie, a testé avec succès l’utilisation de floculant sur les bassins de décantation pour la clarification des eaux sur mine.

Cette technique permet d’accélérer la décantation par l’utilisation d’un additif en amont des bassins de sédimentation. Certaines particules sont très fines et peuvent rester en suspension très longtemps, même dans une eau calme. Les floculants améliorent la clarification de l’eau en se combinant avec les particules en suspension pour former des agrégats plus gros, plus facilement décantables. Leur utilisation est réservée aux conditions de fonctionnement inhabituelles (travaux par exemple) ; le dimensionnement des ouvrages permanents prend en compte les caractéristiques de la latérite, les fortes pluviométries et la taille du bassin versant.

: Vue en coupe du bassin de décantation

Le contrôle de la qualité des eaux

Goro Nickel contrôle principalement les paramètres suivants à la sortie des bassins de décantation :
• La quantité de Matières En Suspension (MES), qui doit être inférieure à 35 mg/L lors des rejets volontaires des bassins de décantation. • La turbidité de l’eau (transparence de l’eau).: S’y ajoutent les teneurs en métaux dans l’environnement (eaux souterraines et eaux de surface), ainsi que dans les rejets des zones industrielles. De nombreux métaux font déjà partie de l’environnement géologique naturel, par dissolution partielle et lessivage (silice, magnésie...).

Un dispositif de plus de 20 points de surveillance a été déployé dans les rivières environnantes, pour contrôler leur qualité et en particulier l’impact des événements pluvieux du Sud. Certains sont équipés d’équipements de prélèvement automatique. S’y ajoutent une cinquantaine de points de contrôle des eaux souterraines.

: Carte du suivi des eaux sous-terraines et des points de suivi des eaux de surface

Les eaux souterraines

Les mouvements des eaux souterraines sous le plateau de Goro sont connus grâce à des études hydrogéologiques. Ces études ont démontré l’absence de circulations d’eau entre la zone sud du plateau de Goro (représentant les douze premières années d’exploitation de la mine) et le bassin perché de la Plaine des Lacs.

La zone nord du gisement fait l’objet d’une étude plus poussée pour comprendre les directions et débits de flux vers le sud-est, dont la doline « Le Trou » correspond à une dépressurisation de la nappe Plaine des Lacs.

Afin d’éviter ou de contrôler les déversements voire des fuites accidentelles, Goro Nickel met en place un ensemble de mesures et de dispositifs de détection. Par ailleurs, un plan de gestion des déchets et de leurs conditions de stockage et d’élimination a été également élaboré.

Le risque d’altération des eaux souterraines est pris en compte durant l’exploitation de l’usine et du centre industriel de la mine. Le plan de gestion des eaux de ruissellement établi prévoit la récupération des eaux potentiellement souillées dans des bassins de confinement.

Ces bassins sont étanches. Au regard des mesures d’atténuation intégrées dans le projet, l’impact de l’usine et du centre industriel de la mine sur la qualité des eaux souterraines est donc considéré comme modéré.

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GORO NICKEL - Lettre d'Information n° 8 - Juin 2008