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B U L L E T I N of the International Association of ENGINEERING GEOLOGY de rAssociation Internationale de Gr DE L'INGt:NIEUR

L'INVENTAIRE INVENTORY

Jacques L O C A T ,

DES OF

THE

GRANULATS AGGREGATES

Jean-Yves CHAGNON,

AU

QUI~BEC IN

NO

41

PARIS

1990

~

CANADA

Andr~ BRAZEAU,

I~l M a r c - A n d r ~ Bi~RUBI~, J a c q u e s B I ~ L A N G E R *

Resum~ La m&hodologie d'inventaire des granulats du Quebec a 6t6,51abor6e 5 partir des methodes mises au point en Norv6ge et en Ontario (Canada). Ces r6gions ont des conditions g6ologiques semblables a celles du Quebec. L'inventaire des granulats est effectue en considerant les d6p6ts de granulats comme des gisements zon6s scion certains critbres de qualite : quantit6, qualit6 des granulats et exploitabilit& I1 est difficile de classer scion un seul crit6re d'utilisation, ainsi les classes d&iv6es du systeme d'evaluation sont limitdes /l trois. Les r6serves sont 6valudes en tenant compte des secteurs dejb. exploit6s, des zones urbaines et protdgdes. Les donnees de bases utilisees sont ceUes provenant des travaux de cartographic du Quaternaire, de la roche en place et des ressources en eau souterraine. Les travaux de terrain sont limit6s h la visiste de certaines gravieres afin d'6chantillonner les facies typiques. Les bases de donn6es sur les caract6ristiques des granulats des autres agences gouvernementales sont aussi incorpor6es dans la base de donn~es de rinventaire des granulats d'une r6gion. Cette base de donnees est informatis& ',i l'aide d'un programme d6velopp6 avec le progiciel dBaselIl + pour IBM PC. La m6thodologie d'inventaire a 6t~ verifiee sur le terrain ,~ partir de deux regions pr6cises : Val d'Or et Qu6bec sur des feuillets au 1:50 000. Abstract The agregate inventory method for Quebec has been made from a blend of the techniques developed in Norway and Ontario (Canada). These regions have geological conditions similar to those in Qudbec. The inventory is done in considering the deposits like an ore body with zones of various quality determined from : quantity of aggregates, quality and exploitability. It is difficult to classify aggregates according to only one application. For simplicity only 3 classes were defined. Reserves are determined from computations taking into account actual exploitations, habitations et other protected areas. The data base is established from quaternary and bedrock geology maps, and groundwater surveys. Field work is limited to a few visits to gravel pits for sampling and futur testing. Other characteristics are obtained from the data bases of other governmental agencies. The agregate inventory data base is contained on computer files managed by a software written with dBaselll + for IBM PC. This methodology has been tested for two areas : Val d'Or and Quebec City on, 1:50 000 maps.

Introduction Le t e r m e g r a n u l a t d 6 s i g n e les m a t & i a u x g r a n u l a i r e s et non coh~sifs provenant de roches meubles ou consolid6es. C e s p a r t i c u l e s s o n t d e d i m e n s i o n s , d e f o r m e s et de natures diverses. Elles peuvent &re agglom&6es avec un liant pour produire des b6tons de ciment ou d e s b & o n s b i t u m i n e u x o u e n c o r e & r e u t i l i s 6 e s telles q u e l l e s p o u r la c o n s t r u c t i o n d e r o u t e s , d i g u e s , b a r r a g e s , etc. Le t y p e d ' i n v e n t a i r e p r 6 s e n t 6 c i - a p r 6 s se l i m i t e a u x g r a n u l a t s p r o v e n a n t d e r o c h e s m e u b l e s : s a b l e s , grav i e r s et c a i l l o u x . Les g r a n u l a t s o c c u p e n t le p r e m i e r r a n g d a n s la p r o d u c t i o n m i n 6 r a l e d u Q u 6 b e c ( t o n n a g e ) et l e u r d e m a n d e est t o u j o u r s p e r s i s t a n t e , ce q u i e n f a i t u n m a t & i a u i m p o r t a n t p o u r 1 ' 6 c o n o m i e q u 6 b 6 c o i s e . E n 1984, la p r o d u c t i o n d e s a b l e et g r a v i e r a t o t a l i s 6 35 188 638 d e t o n n e s m & r i q u e s et e n 1985 p r o s d e 30 m i l l i o n s d e

t o n n e s m & r i q u e s . P o u r ces m 6 m e s a n n 6 e s , les v e n t e s o n t t o t a l i s 6 r e s p e c t i v e m e n t $ 6 6 353 0 0 0 et $ 6 0 010 000 o c c u p a n t a i n s i le h u i t i 6 m e r a n g a v e c 3 % d e la v a l e u r t o t a l e d e la p r o d u c t i o n m i n 6 r a l e a u Q u e b e c . Les e s t i m a t i o n s p o u r 1986 s o n t s e n s i b l e m e n t tes m f m e s ( M E R s e c t e u r m i n e s , s t a t i s t i q u e s 1985). C e d o c u m e n t d 6 c r i t et c o m m e n t e la m 6 t h o d o l o g i e d'inventaire des granulats du Qu6bec en d6butant par u n e r e v u e d e la l i t t ~ r a t u r e ( L o c a t et al., 1985), s u i v i e d ' u n e d e s c r i p t i o n d e la m & h o d e d ' i n v e n t a i r e ( L o c a t et C h a g n o n , 1986), d e la n o m e n c l a t u r e d e s m a t 6 r i a u x , la c l a s s i f i c a t i o n d e s d 6 p 6 t s , le c a l c u l d e s r 6 s e r v e s et la p r + s e n t a t i o n d e s r 6 s u l t a t s p o u r la r 6 g i o n d e Val d ' O r ( B r a z e a u et al., 1 9 8 6 b ) ; u n e d e s d e u x r 6 g i o n s c i b l e s c h o i s i e s p a r le M i n i s t 6 r e d e r l ~ n e r g i e et d e s R e s s o u r c e s du Qu6bec.

* Groupe de Recherche en Geologic de l'Ing6nieur, Departement de g~ologie, Universite Laval Ste-Foy, Qc, GIK 7P4, Canada. (1) Pr6sent6 ~ la 41~ Conference Canadienne de Geotechnique. Waterloo, Ontario, Canada, octobre 1988.

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Revue de la litt6rature - thode

Certains travaux vont cependant incorporer des donn6es quantitatives d'ordre g6n6ral (i.e. surface couverte, volume, analyses granulom6triques, etc.), lls sont perqus /~ titre d'616ments utiles pour la planification et l'am6nagement du territoire, pour des fins de zonage par exemple, ou A titre de donn6es indispensables aux programmes de protection des ressources naturelles. Outre I'Ontario (Scott, 1982 et 1984; White, 1979; McLelland et Bryant, 1975), d'autres provinces et pays pratiquent ce type d'inventaire. Au Nouveau-Brunswick (Thibault, 1981 ; Barnett, 1982), depuis 1982, 35 % du territoire a 6t6 cartographi6/l l'6chelle 1:50 000 avec l'utilisation d'une classification g6n6tique des d6p6ts. Le rapport accompagnant chaque carte contient des informations sur la granulom6trie, l'abrasion et l'absorption des granulats. En Nouvelle-15.cosse (Fowler, 1982), une s6rie de carte/l l'6chelle 1:50 000 indique les zones de sables et graviers et un texte les d6crit. Au Manitoba (Large, 1978; Nielsen et Young, 1981), la cartographie se fait aussi "Al'6chelle 1:50 000 et tousles d6p6ts de surface sont 6valu6s selon quatre crit6res : la quantit6, la qualit6, I'utilit6 industrielle (potentielle) et l'accessibilit6. Un rapport contient une liste de tableaux d'6valuation des d6p6ts de sables et graviers. De plus, des 6tudes sont effectu6es p o u r 6valuer la demande par rapport /t la quantit6 disponible en granulats. En Australie (Robertson, 1981; Willmott, 1980), on se contente de localiser les bancs de sables et de graviers

l~laboration d'une m6-

La m6thode d'inventaire a 6t6 definie "3 la suite de la lecture de nombreux documents pertinents (plus de 300 articles, rapports, th6ses, etc.) provenant de diff6rents pays industrialists et autres provinces canadiennes (Locat et al.. 1985). La compilation brute de la litt6rature (Fig. I) indique une forte augmentation des travaux relics aux granulats, surtout depuis le milieu des ann6es 1970, avec un point culminant correspondant au premier Symposium International sur les Granulats tenu ~ Nice en 1984. La lecture de ces nombreux textes a montr6 que les principales variations darts les m6thodologies d'inventaires utilis6es par les divers organismes r6sultent souvent de diff6rences dans les buts poursuivis. Les m6thodes de cueillette d'information, d'analyse en laboratoire, de cartographie et de pr6sentation sont assorties aux objectifs du travail. Inventaires g6ndraux

Certains inventaires en granulats, dits A objectifs g6n6raux, sont ax6s sur l'identification des mat6riaux sans tenir compte de I'usage anticip6 de ceux-ci. Leur but est d'obtenir une 6valuation surtout de la qualit6 des mat6riaux disponibles dans un territoire limit6.

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45

Fig. 1 : Publications par annee, (1938-1984).

50

55

60 ANNEE

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65

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80

85

109 sur une carte et d'6num+rer les caracteristiques des matbriaux de chacun de ces bancs dans un rapport.

Inventaires spdcifiques D'autres inventaires sont effecturs dans un but plus sprcifique tel que la construction de routes, les granulats & brton, etc. II faut alors prrciser les param~tres physiques des granulats propres & l'utilisation recherchee et insister davantage sur les aspects quantitatifs (volumes, proprirtrs physiques et chimiques, granulomrtrie, etc.). Ce type d'inventaire se retrouve dans plusieurs pays dont la Norv~ge (Neeb et Danielsen, 1984). Au Pays-Bas (De Mulder, 1984), l'inventaire est concentr6 surtout sur les matrriaux de construction. On 6tudie la distribution de chaque drp6t et l'utilisation possible des matrriaux qu'il renferme. Les granulats sont cartographirs A l'aide d'une classification grotechnique. Une carte grologique et une srrie de coupes types accompagnent les rapports. Cette mrthode facilite la recherche h grande 6chelle de granulats. A, Terre-Neuve (Vanderveer et al., 1982), le programme d'inventaire a pour but de cueillir des informations sur les granulats localisrs dans un corridor correspondant h celui du rrseau routier actuel et en voie de planification. L'information recherchre porte surtout sur les matrriaux de construction avec emphase sur des aspects tels la qualitr, la dimension, la localisation et le potentiel de chaque d~prt. La prrsentation des rrsultats de ce type d'rtude diff~re des 6tudes plus grnrrales, surtout au niveau quantitatif. lnventaire multiple Certains pays ont des programmes d'inventaire b. objectifs multiples. En France (Arnould, 1984; Siccardi et Perasso, 1984), il y a trois types d'inventaire : les 6tudes & objectifs grn+raux (rchelle 1:200000 et 1:50 000) sont effectures dans le but d'acqurrir les connaissances globales des ressources au niveau d'une rrgion et de drterminer les zones exploitables en tenant compte des contraintes pour faire face au besoin. Ce type d'inventaire reprrsente 50 % de t o u s l e s projets d'inventaire exrcutrs dans ce pays. Les 6tudes intermrdiaires (1:25 000 et 1:10 000) reprrsentent 40 % des cas d'inventaire. Les gisements de granulats sont drlimitrs pour en prrserver I'utilisation future par des dispositions adrquates dans les documents d'urbanisme, en conciliant les besoins en materiaux et la protection de l'environnement. L'autre 10% des projets reprrsente des 6tudes qualitatives et quantitatives drtaillres (rchelles 1:5 000 et 1:2 000) de zones drj& identifires par des inventaires antrrieurs en vue de leur exploitation. La prrsentation sur carte de chacun de ces types d'inventaire est plus chargre et difficile d'interprrtation. L'Alberta (Edwards et al., 1984) utilise aussi trois niveaux de cartographie, soient l'rchelle 1:250 000 pour la reconnaissance et la planification rrgionale, l'rchelle 1:50 000 pour la reconnaissance drtaillre et l'rchelle 1:10000 pour l'exploitation. Sur les cartes, tous les drp6ts meubles sont indiqurs. En Angleterre (James, 1976) et dans plusieurs 6tats americains (Masters, 1978; Lyons, 1967; Ostrom, 1976), on retrouve aussi plusieurs types d'inventaire.

M~thode d'inventaire En premier lieu, il convient de definir l'unit6 de base de l'inventaire : le gisement. Un peu comme dans le domaine minier, nous utilisons le terme gisement comme delimitant un volume donn6 de granulats ayant une valeur 6conomique. Les limites d'un gisement pourront donc englober plusieurs types de d/~p6ts (e.g. fluviatiles et littoraux). La mrthode d'inventaire (Locat et Chagnon, 1986) s'inspire principalement de celles de I'Ontario et de la Norvege. Elle se divise en trois parties et comprend l'acquisition des donnres, l'61aboration d'une base informatis~e et la rrdaction de rapports et la confection des cartes. L'inventaire proprement dit comporte trois volets : les travaux prrliminaires, de terrain, de laboratoire. L'rchelle choisie par le Minist/~re de l'l~nergie et des Ressources est le 1:50 000 et correspond au syst/~me national canadien. Travaux pr~liminaires La premiere 6tape lors de l'inventaire d'une rrgion est l'analyse des documents d r j f disponibles sur cette rrgion. Les cartes et rapports du quaternaire et aussi ceux de la roche en place d'une rrgion sont une source essentielle d'information. Les unitrs grologiques susceptibles de renfermer des granulats sont identifi~es et vrrifires & l'aide des photographies arriennes les plus rrcentes (1:50000 ou 1:15 000) pour permettre une premiere esquisse des gisements et la planification des visites sur le terrain. Plusieurs autres documents, d'importance varire, peuvent fournir des informations. Les banques de donnres sur les granulats et grotechnique du Ministrre des Transports du Qurbec renferment une grande quantit~ d'informations sur les exploitations telles, la composition, l'rpaisseur et l'utilisation potentielle des mat~riaux et de nombreux resultats d'analyses en laboratoire. La banque de donnres hydrogrologique du Minist~re des Transports du Qurbec contient beaucoup d'informations sur la stratigraphie, mais qui sont plus ou moins prrcises. Par contre, les donnres sur la profondeur au socle rocheux et la profondeur ~t la nappe phrratique sont grnrralement exactes. Les rapports et les cartes g+otechniques fournissent des informations sur l'identification, la description et l'/~paisseur des matrriaux ainsi que sur la topographie du socle rocheux. D'autres documents tels: articles, th/~ses, cartes g~omorphologiques, rapports p/:dologiques, 6tudes ~cologiques, sont susceptibles de fournir des informations pertinentes b, l'inventaire des granulats. Travaux de terrain Les travaux de terrain servent & la v~rification des limites de gisements 6tablies prrc~demment et h l'estimation des ~paisseurs de matrriaux et de la qualit6 des granulats. Ces travaux consistent surtout en visites systrmatiques des sabli~res et gravi~res de la rrgion, qu'elles soient encore en exploitation ou non. Plusieurs observations y sont effectures et comprennent entre autres : la hauteur des faces, la proportion de particules fines, de sables et de graviers, le type de lithologie (prtrographie), l'angularit~ des particules, la profondeur de la nappe phrratique, etc. Ces renseignements

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(et certains autres) sont recueillis sur une fiche de terrain conque specialement pour l'inventaire et qui compte trois feuillets (Locat et Chagnon, 1986). Ces fiches sont adapt6es a une banque de donn6es informatis6e et adapt6e aux micro-ordinateurs (B61anger et al., 1986). Des 6chantillons, pesant chacun environ 40 kg (90 lb), sont recueillis pour d6terminer certaines propri6t6s des granulats. Ces ~chantillons sont pr61ev6s sur toute la hauteur de la face d'exploitation car cette faqon de proc6der s'apparente aux methodes d'extraction. La fr6quence d'6chantitlonnage varie selon l'homog~nSit6 du bane et du d6p6t. Travaux de laboratoire Lors de la planification initiale du projet, plusieurs essais de laboratoire ont 6t6 s61ectionn6s et appliqu6s : analyse granulom6trique, nombre pStrographique, densit~, absorption, coefficient d'usure (micro-Deval humide), r6sistance h la d6sagr6gation (MgSO4), r6sistance /~ la fragmentation (Los Angeles), module de finesse, indice d'angularit6 et autres. Ces essais permettent de dSterminer la qualit6 relative des granulats en d6finissant leurs propri6t6s physiques et m6caniques et donnent des renseignements sur l'utilisation 6ventuelle des mat6riaux.

Elements de classification des d~pSts Elements de classification des d6p6ts Dans chaque rapport d'inventaire, les zones potentielles en granulats sont regroup6es sous l'appellation de ~ gisement ,. Ces gisements renferment des d~p6ts, souvent d'origines diff6rentes, auxquels une classe d'importance a 6t6 attribute. Des points (chiffres en parenth6ses) sont d6cern6s aux d6p6ts selon trois crit~res (tableau 1), soit: i'6paisseur (7 points), la qualit6 (13 points) et I'exploitabilit(~ (15 points), lls sont ensuite cumul6s sur un total de 35 points. Le cumul des points repr6sente la cote du d(~p6t et sert ~ d6terminer la classe h laquelle il appartient (1, 2 ou 3). Cette cote est revis6e aux diverses 6tapes des travaux. Un minimum de plus de 15 points est n6cessaire pour qu'un gisement, ou une partie de gisement soit class6. Tableau 1 Crit/:res de classification des ddp6ts

Exploitabilit6 : (15) 1) 2) 3) 4)

Profondeur et moyenne de la nappe phr6atique Acc+s (chemin, etc.) ................................................ l~paisseur de mort terrain ...................................... D(~p6t homog6ne ....................................................

(8) (1) (3) (3)

l~tant donn6 que l'inventaire n'est pas associ6 /t un usage exclusif, la pond6ration est domin6e par le volume disponible et son exploitation. La profondeur de la nappe phr6atique s'av~re le crit(~re le plus important, comme le d+montre la pond+ration. Autant pour des raisons +conomiques qu'environnementales, l'exploitation d'un d6p6t devient tr6s hasardeuse lorsque la nappe est en surface. Une profondeur minimale de 3 m+tres est consid6r6e c o m m e acceptable. D~finition des classes de ddp~ts Les principales caract~ristiques des classes de d6p6ts sont d6finies comme suit : Classe I (en rouge sur les cartes) : Cette classe comprend les d6p6ts ayant cumul6 de 31 ~ 35 points selon les crit6res d'6valuation. Ces d6p6ts ont une bonne quantit6 de ressources prouv~es, et ont par ce fait, plus de 3 m~tres d'6paisseur. La qualit6 du mat6riel (hombre p6trographique, quantit+ de particules fines et de blocs, etc.) est g6n6ralement bonne. Aucun emp~chement majeur ne devrait nuire ~ leur exploitation. Souvent, ces d6p6ts sont d6j~ en exploitation, ce qui renforce leur 6valuation. De plus, ils ont habituellement 6t6 visit6s et/ou sond6s pour confirmer et la qualit6 des granulats. Classe 2 (en vert sur les cartes) : Ces d~pfts ont cumul6 de 25 /l 30 points. Ils ont de bonnes ressources en granulats bien qu'ils ne soient pas n6cessairement 6pais. Aucun emp~:chement majeur ne devrait nuire /L leur exploitation. Bien que ce ne soit pas la meilleure, il s'agit d'une excellente source en granulat. Classe 3 (en jaune sur les cartes) : Les d6p6ts de cette classe ont cumul6 de 15 ~ 24 points. Ils peuvent contenir de grandes quantit6s de granulats, mais habituellement sur de grandes 6tendues, car leur ~paisseur est souvent moins de 3-4 m+tres. La qualit6 des granulats est souvent alt6r~e par la pr6sence de particules fines e t / o u de blocs et par la lithologie (nombre p6trographique 61ev~). Leur exploitation peut-~tre difficile soit ~ cause de leur faible 6paisseur, de leur h6t6rog6n6it6, de l'6paisseur de mort terrain et surtout cause de la n a p p e phr6atique 61ev6e.

Epaisseur du d6p6t : (7) 1) Plus de 8 m .............................................................. 2) 3 ~t 8 m ...................................................................... 3) Moins de 3 m ..........................................................

(7) (4) (0)

Qualit6 des granulats : (13) 1) Pr6sence de fines ( < 10%) .................................... (5) 2) Pr6sence de blocs ( < 15 %) .................................. (2) 3) Nombre p6trographique - - Essais en laboratoire a) moins de 135 ...................................................... (6) b) 135 a 155 ............................................................ (4) c) 155 a 200 .............................................................. (2)

d) 200 et plus ..........................................................

(0)

Calculs des r~serves Le gisement est habituellement d61imit6 par les limites naturelles du d6p6t si celui-ci n'exc~de pas plus de 10 km de longueur. Ces limites sont celles mesur6es en plan sur les photos a6riennes et sur les cartes. Dans les calculs, on assume que le gisement conserve les m6mes limites en profondeur done, qu'il n'y a pas d'extension. La superficie disponible (Sd) du gisement est calcul6e l'aide de la relation suivante : Sd = Sb -

(So + Se)

111

ofi~ Sb represente la surface brute du gisement, So la surface occup~e et Se la surface dej'fl exploitee. Lors du calcul de So, la longueur des chemins, routes, chemins de fer, lignes de haute tension, etc., est mesuree en m~tres et multipliee par une b a n d e de largeur de 100 metres. Pour les surfaces plus grandes teIles les rivieres importantes, les lacs, les zones urbanisees et autres, la superficie est mesuree directement sur la carte topographique. De plus, 10 000 m 2 (I hectare : 100 m x 100 m) sont retranch~s pour chaque maison qui n'est pas en bordure d'une route publique. Pour le calcul de Se, les zones exploitees (bancs) sont delimitees sur les photographies a~riennes les plus r~centes. Pour le calcul du volume et du tonnage, la surface disponible est multipliee par l'epaisseur moyenne estimee fi partir des faces des bancs visites, des donnees de puisatiers et de forages disponibles et par photointerpr~tation. II s'agit de l'etape la plus subjective et la plus difficile ~ evaluer. II est alors tr+s important de connaitre le m o d e de raise en place et la forme possible des corps sedimentaires. Seulement 1'epaisseur audessus de la n a p p e phreatique est utilis6e lors des catculs. Pour le calcul final du tonnage, une densit6 moyenne de 2 g / c m 3 est utilis~e. Pour l'Ontario, Scott (1984) divise le tonnage disponible par un facteur de deux afin de rendre le calcul plus conservateur.

Fig. 2

Pr6sentation des r6sultats Chaque gisement est numerote et peut contenir des dep6ts de differentes classes. Ces classes sont identiflees par un num~ro e t / o u une couleur sur les cartes. Les bancs sont aussi numerotes et, tout c o m m e les gisements, une description plus detaill6e est compilee dans la banque de donnees. Les zones du gisement qui sont densement urbanisees et non disponibles ~i l'exploitation, sont decoupees et ne sont pas identifiees sur les cartes d'inventaires. Un exemple est presente fi la figure 2 : on y retrouve, superposees ~. une photographie aerienne, [es unites cartographiques de l'inventaire des granulats. Darts le but d ' a v o i r le plus d'information possible directement sur la carte, une boite (Fig. 3) a ete conque pour caracteriser le gisement ou une partie du gisement. Cette boite est separee en quatre cases dans lesquelles sont inscrits differents symboles. La case A indique le type de mat6riau. La cause B represente t'epaisseur m o y e n n e du dep6t. La case C fournit des informations sur la qualite des granulats. La case D donne des renseignements sur les difficult6s d'exploitation que peuvent rencontrer les eventuels exploitants. Soulignons que la presence de blocs ~ B ~ pourrait tout

112 aussi bien 6tre indiqu6e fi cette section comme difficult6 d'exploitation. Lorsqu'il n'y a qu'une boite, on consid~re le gisement comme 6tant plut6t homog6ne. Par contre, plusieurs boites peuvent d6finir un gisement et sont alors g6n6ralement associ6es ~ des bancs.

Tableau 2 : Cartes inventori6es.

NOMBRE D ' E N R E G I S T R E M E N T S Car•

de

QUEBEC TYPE DE MATERIAUX

QUALITE DES GRANULATS

EPAISgEUR I]U DEPBT

DIFFICULTEg D'EXPLOITATI~N

Fig. 3

Banque de donn~es La base de donn6es sur l'inventaire de granulats du Qu6bec est 6tablie autour du progiciel G R A I N (B61anger et al., 1986) qui permet la compilation de toutes les informations recueillies pour une carte. De plus, le progiciel permet la visualisation inter-active des donn6es et du rep6rage cartographique. Ce progiciel a 6t~ d6velopp6 pour micro-ordinateurs du type IBM-PC avec acc~s ~ des disques rigides. La figure 4a pr6sente l'organigramme de la base de donn6es. Cette base de donn6es peut donc 6tre mise h jour continuellement. L'organisation de l'information et son stockage est effectual selon chaque carte ~t inventorier (Fig. 4b). Pour les cartes de Qu6bec et de Val d'Or la m6moire morte n6cessaire 6tait d'environ 400 K octets par carte. Le tableau 2 donne un aperqu de la quantit6 d'informations acquises pour chaque carte.

Application ~ la r~gion du Val d'Or

Corte VAL

de

D'OR

CARTE

I

1

GISEMENT

50

47

BANC

113

60

FACE

140

80

ANALYSE

52

25

FORAGE

190

9

17 millions de tonnes m6triques de granulats de classe 1, 5,8 millions de tonnes de classe 2 et 13,8 millions de tonnes de classe 3. Le d6p6t majeur dans la r6gion de Val d'Or est aussi d'origine fluvioglaciaire (Fig. 5). Ii s'agit de la moraine interlobaire d'Harricana sur laquelle est construite la ville de Val d'Or. Elle traverse compl~tement la r6gion l'6tude suivant une orientation SSO-NNE. Elle renferme plusieurs gisements et un tr6s grand hombre de bancs. La classe 1 totalise, ~ elle seule, plus de 252 millions de tonnes m6triques de mat6riaux. Dans les limites urbanis6es de la ville, par contre, aucun gisement n'a 6t6 d~limit6 pour des raisons environnementales, bien que certains bancs y soient encore exploit6s.

La m6thodologie d'inventaire a 6t6 appliqu6e ~ deux r6gions du Quebec, soit celles de Qu6bec et de Val d'Or. Ces deux r6gions ont d6jh fait l'objet de rapports publics distincts (Brazeau et al., 1986a, 1986b). Aux fins d'illustration de la m&hodologie d'inventaire, nous nous limiterons h la carte de Val d'Or.

Des sables et des graviers lacustres se retrouvent en p6riph6rie des eskers et de la moraine d'Harricana. I1 s'agit de s6diments fluvioglaciaires remani6s par les eaux des lacs proglaciaires. Ils sont g6n6ralement bien td6s et stratifi6s. Ils sont doric de bonne qualit6, mais plut6t de faible 6paisseur.

La r6gion de Val d'Or, bien qu'&ant d6finie comme une vaste plaine argileuse et mar6cageuse, possCde des ressources abondantes en granulats. Les nombreux d6p6ts d'origine fluvioglaciaire y constituent une source consid6rable de mat6riaux.

Les s6diments 6oliens sont eux aussi associ6s aux d6p6ts fluvioglaciaires. Iis sont constitu6s de sable granitique fin, g6n6ralement bien tri6. Les dunes se pr6sentent g6n6ralement sous forme de champs de dunes paraboliques d'une hauteur maximale de 10 m&res. Certains cordons dunaires s'alignent plus ou moins parall~lement selon l'axe longitudinale des eskers. Bien qu'&ant moins int6ressants que les d6p6ts fluvioglaciaires, les s6diments 6oliens et lacustres repr6sentent une source en granulats non n6gligeable.

En effet, plusieurs eskers, odent6s nord-sud, sont distribu6s dans la r6gion selon le patron de d6glaciation (Tremblay, 1974). Les principaux sont situ6s aux extr6mit6s est et ouest de la carte. A l'ouest, ils sont identifi6s par les gisements numCrot6s de 1 h 9 (tableau 3) et renferment environ 51 millions de tonnes m6tdques de granulats de classe 1 et 10 millions de tonnes m6triques de granulats de classe 3. Au sud-est, se retrouvent les gisements 45 et 46 de classe 1, qui totalisent 77 millions de tonnes mr et au nord-est, les gisements 38 :~ 43. Ces derniers comptent

La r6gion totalise 702 millions de tonnes m6triques de mat6riaux granulaires dont 568 millions de tonnes m6triques sont disponibles h I'exploitation, soit 81%. De ce hombre, il y a 429 millions de tonnes m6triques de classe 1, 67 millions de tonnes de classe 2 et 72 millions de tonnes de classes 3.

113

I A) CREERUNE NOUVELLE CARTE B) UTILISER ONE CARTEEXISTANTE

I 8)

VISUALISATION EN PLAN

I

I

I

OUVERTURE DU REPERTOIRE DE LA CARTEDEMANI}EE

-NOUVEAU REPERTOIRE OUVERT I -ENTREE DE DI]NNEE$

-LOCALISATION DES GISEMENTS

]

-$OMMAIRE ~E LEUR3 CARACTERISTIQUES

P A) CDNSULTATIBN B) MODIFICATION C) RAPPORT SUR PAPIER B)

I

I I A) AjnUT D'INFI]RMATION B) CORRECTION DE DONNEE$ DEJA INSCRITES

IA~

C)

I

I

]

I RAPPORT DISPONIBLE POUR CHACUN 0ES FICHIERS

B) RECHERCHE DI'NFORMATION

I ENTREE

A)

I DE3

B)

I -AFFICHAGE TOTAL OU PARTIEL -CHOIX D'UNE INDEXATIZ]N

DI]NNEESl

II

I -ENTREE DES CONDITIONS DE LA RECHERCHE -IDENTIFICATION DE GISEMENTS DANS UN PERIMETRE DONNE

-CORRECTION MANUELLE I -CORRECTION EN BLflC l -RECHERCHE DE ' RREURS

Fig. 4a) Organigramme de la base de donn6es.

I•

PROGRAMMES GENERAUX

L_

rOIRE IRE FICI IERS MAI RES -CA~ E

1

j

DE LA CARTE DE }LEBEC

BE LA l CADRETLADE I L'ABIT[BI

6 FICHIERS

~ 6 FICH[ERS

-GIS MENT

-sA~ I

-FAC -AN/ IYSE -F{3~ LGE

l I

: I l

II

DUNE I CARTE [ A VENIR I

I 6 FICHIERS I L ....

J

Fig. 4b) Organisation de I'information sur disque.

Les r6sultats des diverses analyses (Brazeau et ak, 1986b) d6montrent doric la bonne qualit6 des granulats de la r~gion. L'h6t~rog~n~it~ des d~p6ts li~e ~ la variation rapide de la granulom6trie des mat6riaux peut par contre occasionner des difficult6s d'exploitation, ce qui est bien caract6ristique des s6diments fluvioglaciaires. Certaines zones plus silteuses peuvent, localement, dirninuer la qualit6 des granulats. Un des gisements les plus importants de la r6gion est le n ~ 19 (Fig. 5). Ce dernier est entaill6 de 9 bancs dont 4 sont toujours en exploitation. Il fait partie de la moraine d'Harricana et est situ6 au sud de la ville de Val d'Or, pr6s de I'a6roport. Il constitue la source d'approvisionnement majeure de la r6gion. Dans un des bancs, le n ~ 47 qui est l'exploitation la plus importante, il est possible d'observer cette grande variation de granulom~trie.

Discussion Calcul des r#serves

Le calcul des r6serves constitue un aspect plut6t sp6culatif. I1 est impossible, pour l'6chelle choisie, de d6finir pr6cis6ment la forme des gisements. Lors des calculs, on utilise une valeur moyenne de l'epaisseur. L'utilisation de m6thodes g6ophysiques telles que la r6sistivit6 et la sismique r6fraction pourraient 6tre utilis6es pour pr6ciser la forme de certains gisements. La connaissance du mode de deposition nous donne aussi une id6e de l'allure g6n6rale du gisement fluviatile : lenticulaire, littoraux, tabulaires, etc. Evaluation et #volution des gisements

Dans la r~gion de Quebec, 39 % des granulats ne sont pas disponibles ~ l'exploitation comparativement '/i

114

Tableau 3 : Renseignements sur les gisements de la region de Val-d'Or. Numero de gisement" 1 2 3 4 5 6

7 8

9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 '21

22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

47

Origine**

F F F F F F F F

F

Nombre de bancs 0 0 1 1 8 0 0 0

Superficie

Tonnage

totale total (milliers de m 2) (millions de t) 600 1 090 1 747 75 1 150 3 525 600 400

4,80 8.72 10,14 0,45 12,90 25,80 2,40 2.40

4,80 8,72 8,94 0,29 9,90 25,52 2.40 2,40

4,80 8,72 5,10 0.29 7,35 23.20 -2,40

2

750 9 600 250 1 100 1 175 9 000

F:

0

175

1,05

1,05

I~ #: E F L F F F F L F L L L F F F F F L F F F F F F F F, L e t I~ F F F L

0 0 0 11 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 6 1 0 0 1 0 0 8 0 0 0 0 0 4 0 1 0 0

75 150 125 995 750 050 800 375 400 200 725 900 425 950 675 900 90 50 150 450 75 875 450 200 350 150 125 600 300 025 000 200

0.45 0,90 0,75 98.65 4,50 7,20 5,60 3,0 11,2 0,8 4.35 11,40 2,55 17.70 55,55 29,0 0,54 0,30 1,80 2.70 0,45 40,75 2,70 1,20 3,10 0,90 0,75 39,80 1,80 64,65 30,0 1,20

0,45 0.90 0,75 75.05 4.50 6.0 4,80 2.12 4,30 0,60 3,90 10,42 0,45 9,39 37,42 21,27 0,54 0,30 1,76 2,25 0,45 28,74 0,60 1,20 3,10 0.90 0,75 30,77 1,80 58.40 23,80 1,20

6 1

1

1 2 4 2

3

5 7 3

78,10 1,0 5,10 8,50 85,25

7,77 71,50 1,0 5,10 6,34 74,59

par classe (millions de t) 2 3

Tonnage

1

0 0 0 1 3

FetL I:t E E F:f

9,0

Tonnage

disponible (millions de t)

7,77 55,50 ---55.64

---------

-12,0 -2,10 5,54 17,25

--3,84 -1,65 2,32 2.40

-4,0 1,0 3,0 0.80 1,70

--

1,05

--

---69.40 -6.0 4.80 2.1 2 4,30 -----28.96 21.27 0,54 0,30 1.76 -0,45 21,41 0,60 1,20 3.10 0.90 0,75 11,15 1.80 54.45 23.0 --

0,45 0,90 0,75 3,45 1,20 -----3,90 ---4,95 ------4,78 -----5,82 -1,35 -1,20

---2,20 3,30 ----0.60 -10.42 0,45 9.39 3,51 ----2,25 -2.55 -----13,8 -2.60 0,80 --

* Num6ro qui renvoie & la carte (hors texte). ** (E) eolienne. (Ef) 6pandage fluvioglaciaire, (F) fluvioglaciaire; (L) lacustre; (M) marine; (P) proglaciaire.

24 % dans la r6gion de Val d'Or. De ces chiffres, le tonnage de mat6riaux d6j& exploit6 n'est que d'environ 3 % dens les deux r6gions (approximativement 60 millions de tonnes & Qu6bec et 16 millions de tonnes /t Val d'Or). Le d6veloppement urbain ~ c o n s o m m e ~) d o n c plus de ressources granulaires que l'exploitation elle-m6me et contrairement au zonage agricole, qui peut toujours 6tre modifi6 et permettre l'acc+s ~ l a ressource (apr6s l'exploitation le terrain peut 6tre r6am6nag6), les mat6riaux perdus & cause du d6veloppement urbain le sont p o u r tr~s longtemps, sinon p o u r toujours. Les valeurs de 6 1 % et de 76 % de tonnage disponible semblent tr6s bonnes, mais ces chiffres diminuent consid6rablement q u a n d il s'agit de mat6riaux ayant une qualit6 pr6cise pour un usage pr6cis.

Ainsi/l Quebec, le sable & b 6 t o n se fait de plus en plus rare. I1 est alors important de bien planifier ce d6veloppement pour qu'il ne soit pas fait au d6triment des ressources de granulats. I1 est aussi important de pr6dire la diminution de la ressource. La plus grande d e m a n d e en granulats provient de la construction et de l'entretien de routes. Les granulats sont aussi employ6s dens plusieurs types de construction (b6ton, barrage, digue, etc.). En connaissent et en 6valuant les projets de construction dans un avenir plus ou moins r a p p r o c h 6 , il est possible de pr6dire la d e m a n d e en granulats. De plus, sachant la localisation et l'ampleur de la ressource, il est facile d'estimer la perte de mat6riaux caus6e par des facteurs

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Fig. 5

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autres que l'exploitation (i.e. d~veloppement urbain, etc.). Une base de donn6es informatis6e devient utile car elle permet une mise ~. jour rapide et une gestion efficace des ressources granulaires.

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Nous tenons ~ remercier messieurs Henri-Louis Jacob et Conrad Part du Minist6re de l'l~nergie et des Ressources du Quebec pour leur int~ret, le soutien et l'enthousiasme tout au long du projet. Ce travail a aussi ~t~ rendu possible par l'assistance technique du laboratoire central du Minist~re des Transports du Quebec, plus particuli~rement monsieur G. Dallaire. Plusieurs membres et professionnels du GREGI ont aussi contribu6 au projet, leurs discussions et commentaires ont ~t~ fort appr~ci~s. Nous tenons aussi ~ remercier monsieur D. Van Dine pour son aide lors de l'initiation du projet et L. Brisson du D~partement de g~ologie pour la r~daction des textes.

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