Les matériaux érodés par l’érosion passent d’une chaîne de montagnes primitive à des dépressions remplies d’eau de mer par l’intermédiaire des rivières et se déposent sous forme de sédiments. Le Luxembourg faisait alors partie d’une telle dépression, le Bassin parisien.
Sous l’effet d’une pression élevée et à des températures de plusieurs centaines de degrés, les sédiments deviennent, selon leur composition, des roches plus ou moins solides (par ex. calcaire, grès …). Le fait que les couches soient alternativement plus fermes ou plus molles crée plus tard en surface un paysage de strates, comme dans le Gutland.
Le fer se dépose également sous forme d’oxyde de fer (Fe2O3) avec d’autres matériaux dans de telles couches. Le camp luxembourgeois-lorrain s’est formé il y a un peu plus de 150 millions d’années et s’étend sur une superficie de 106000 ha. Parmi eux, 3670 se trouvent au Luxembourg et 350 en Belgique.
L’épaisseur des gisements de minerai varie de 10 à 60 mètres. La teneur en fer est en moyenne d’environ 28%. Par endroits, on peut distinguer jusqu’à 10 couches qui se différencient par leur composition, leur teneur en fer et parfois même leur couleur. En raison de sa faible teneur en fer, le minerai de fer est appelé « minette » (diminutif de mine).
Les couches ont une inclinaison de 1-2% vers le SO. Au sud du Luxembourg, elles affleurent à la surface, ce qui a permis l’exploitation à ciel ouvert et le creusement de galeries presque horizontales dans les couches de minerai de fer pour l’extraction souterraine. En France, où les couches de minerai étaient plus profondes, elles n’étaient souvent accessibles que par des puits.
Minerai de fer oolithique
La minette, que l’on trouve au Luxembourg et en Lorraine, est un minerai oolithique. Les oxydes de fer se rassemblent autour d’un noyau. Il en résulte des grains de minerai à structure concentrique (oolithes) d’un diamètre pouvant atteindre 0,3 mm.
Ces oolithes sont maintenues ensemble par un liant calcaire ou siliceux.
Teneur en fer des minerais luxembourgeois :
minerai calcaire : 22 – 35
minerai siliceux : 25 à 37
Les minerais locaux contenant 1,7 % de phosphore, la fonte qui en était extraite ne pouvait être transformée en acier de haute qualité qu’avec le procédé Thomas. Le sous-produit de ce procédé était la scorie Thomas qui, finement broyée sous forme de farine Thomas, était utilisée comme engrais minéral dans l’agriculture.
Réduction
L’extraction peut se faire à ciel ouvert ou en galeries. Au Luxembourg, il était possible d’entrer par des galeries qui suivaient la pente naturelle des gisements de minerai (1 à 2 %). Du côté français, où les gisements sont plus bas, il a souvent fallu créer des puits avec des tours d’extraction. La méthode utilisée sous terre est celle du dépilage.
Les grandes mines à ciel ouvert étaient par exemple Schlammfeld près de Pétange, Lallingerberg près d’Esch et Hutberg près de Rumelange.
Concessions
Le propriétaire du terrain n’avait le droit d’extraire le minerai de fer sous son terrain que si celui-ci n’était pas trop profond. Si le gisement de minerai était recouvert d’une couche de couverture de plus de 23 m (6 m seulement à l’est de l’Alzette), il fallait une autorisation payante de l’État pour pouvoir exploiter le minerai(concession).
Les couches de minerai de fer
Les différentes couches sont désignées par des couleurs. Toutes les couches ne se trouvent pas partout et dans toutes les mines. Parfois, la composition minéralogique d’une couche varie également d’une région à l’autre.