Localisation
La mine du lac Tio se trouve sur le territoire de la municipalité de Havre-Saint-Pierre, dans la municipalité régionale de comté (MRC) de Minganie, région administrative de la Côte-Nord. Le site est situé à environ 43 km au nord du village de Havre-Saint-Pierre, à l'intérieur des terres, dans un secteur de plateaux et de collines caractéristique de la bordure méridionale du Bouclier canadien.
Le gisement appartient à la région dite du lac Allard, qui a fait l'objet de nombreux travaux de cartographie et d'exploration consacrés à l'ilménite depuis le milieu du XXe siècle. Plusieurs autres indices et propriétés d'ilménite y ont été décrits dans les rapports déposés auprès du ministère responsable des ressources naturelles du Québec.
La position du gisement, à proximité relative du littoral du golfe du Saint-Laurent, a conditionné son mode d'exploitation : le minerai est acheminé par voie ferrée jusqu'au port de Havre-Saint-Pierre, puis transporté par navire vers le complexe métallurgique de Sorel-Tracy, en Montérégie.
Contexte géologique
Le gisement du lac Tio est situé dans la province géologique de Grenville, la plus jeune des grandes provinces du Bouclier canadien au Québec. Cette province est constituée de roches d'âge protérozoïque, profondément déformées et métamorphisées lors de l'orogenèse grenvillienne, au Mésoprotérozoïque.
La minéralisation est encaissée dans un massif d'anorthosite rattaché à la suite anorthositique de Havre-Saint-Pierre. L'anorthosite est une roche plutonique composée essentiellement de plagioclase ; les grands massifs anorthositiques de type « massif » sont nombreux dans la province de Grenville, notamment sur la Côte-Nord, et sont reconnus comme des hôtes privilégiés de concentrations d'oxydes de fer et de titane.
Origine de la minéralisation
Les travaux géologiques interprètent généralement ces accumulations d'ilménite comme le produit de processus magmatiques liés à la mise en place et à la cristallisation des magmas anorthositiques, les oxydes denses s'étant concentrés pour former des corps massifs au sein de la roche encaissante. Le gisement du lac Tio constitue, à ce titre, un exemple type de gisement d'oxydes de fer et de titane associé aux anorthosites, fréquemment cité dans la littérature scientifique et dans les bases de données internationales consacrées aux gîtes minéraux.
Minéralisation
Le minerai du lac Tio est une hémo-ilménite, c'est-à-dire une ilménite (oxyde de fer et de titane) contenant de fines exsolutions d'hématite. Les principaux minéraux de la minéralisation sont donc l'ilménite et l'hématite, accompagnés de proportions variables de plagioclase et d'autres minéraux provenant de l'anorthosite encaissante.
Les travaux géologiques décrivent le gisement comme un corps tabulaire subhorizontal d'oxydes massifs. Plusieurs secteurs y sont distingués, désignés dans la documentation technique sous les noms de :
- secteur Main (principal) ;
- secteur Northwest (nord-ouest) ;
- secteur Cliff.
Le caractère massif de la minéralisation, c'est-à-dire la forte proportion d'oxydes dans la roche, distingue le lac Tio de nombreux autres gisements de titane, notamment les placers de sables minéralisés exploités ailleurs dans le monde. Cette particularité justifie la description fréquente du site comme le plus grand gisement d'ilménite massive connu.
Le minerai est valorisé à la fois pour son titane et pour son fer, les deux éléments étant récupérés lors du traitement métallurgique.
Histoire
L'intérêt pour l'ilménite de la région du lac Allard remonte aux années 1940, période où l'exploration de la Côte-Nord s'intensifie. Les travaux de reconnaissance mènent à la mise en valeur du gisement du lac Tio, dont l'exploitation commence en 1950.
L'entreprise d'origine, la Quebec Iron and Titanium Corporation (QIT), aménage à la fois la mine, une voie ferrée jusqu'au littoral, des installations portuaires à Havre-Saint-Pierre et une usine de traitement à Sorel-Tracy. L'ouverture de la mine contribue au développement de Havre-Saint-Pierre comme centre industriel et portuaire de la Minganie.
Au fil des décennies, l'entreprise change de propriétaires et de dénomination. Selon la documentation de projet déposée en 2014, Rio Tinto Fer et Titane exploite le gisement depuis 1989. Le répertoire gouvernemental des mines du Québec recense le lac Tio comme une mine active à ciel ouvert, associée au titane et au fer.
Le site a fait l'objet, tout au long de son histoire, de nombreux rapports géologiques, revues de littérature et campagnes de cartographie, conservés dans les archives de Géologie Québec.
Exploitation et traitement
La mine du lac Tio est exploitée à ciel ouvert. Le minerai extrait est expédié par chemin de fer jusqu'au port de Havre-Saint-Pierre, puis transporté par voie maritime, par le golfe et le fleuve Saint-Laurent, jusqu'au complexe métallurgique de Rio Tinto Fer et Titane à Sorel-Tracy.
À Sorel-Tracy, le minerai est fondu dans des fours électriques. Ce procédé permet de séparer :
- un laitier riche en dioxyde de titane, utilisé notamment comme matière première pour la fabrication de pigments blancs ;
- de la fonte et de l'acier, issus du fer contenu dans l'hémo-ilménite.
Cette chaîne intégrée, de la mine de la Côte-Nord à l'usine de la Montérégie, fait du lac Tio un maillon important de l'industrie du titane au Canada. La documentation de projet décrit par ailleurs les installations minières, les concessions et les infrastructures du site, dont les aires d'entreposage des stériles et les ouvrages de gestion des eaux.
Enjeux environnementaux et projet d'expansion
Comme toute exploitation à ciel ouvert, la mine du lac Tio produit d'importants volumes de stériles, c'est-à-dire de roches extraites sans valeur économique, dont l'entreposage et la gestion des eaux de ruissellement et d'exhaure constituent des enjeux majeurs.
En 2014, Rio Tinto Fer et Titane a déposé une description de projet portant sur la gestion des stériles et de l'eau à la mine Tio, en vue d'une expansion des aires d'entreposage. Ce projet d'expansion a été soumis à une évaluation environnementale fédérale, inscrite au Registre canadien d'évaluation d'impact, et des lignes directrices pour la préparation d'une étude d'impact ont été publiées dans ce cadre.
L'évaluation fédérale a pris fin en 2018, après que le promoteur eut demandé l'arrêt du processus. Cette décision concernait le projet d'expansion et non l'exploitation minière existante, qui s'est poursuivie.
Sur le plan provincial, l'activité minière au lac Tio s'inscrit dans le cadre de la Loi sur les mines du Québec et des exigences du ministère responsable de l'environnement en matière de restauration et de gestion des résidus miniers.