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Contribution à  l'étude pétrographique, géochimique et minéralographique des formations de kabanda-musefu est ses environs


par KANGOMBE BATUKWA Benjamin et LUTETA LUIMPA KABALA Elie
Université de Kinshasa  - Licence en géologie 2022
  

Disponible en mode multipage

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UNIVERSITE DE KINSHASA

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DES GEOSCIENCES
BP. 190/KINSHASAXI

CONTRIBUTION A L'ETUDE PETROGRAPHIQUE, GEOCHIMIQUE
ET MINERALOGRAPHIQUE DES FORMATIONS DE KABANDA-

MUSEFU ET SES ENVIRONS (KASAI CENTRAL, RDC).

Présenté par :

KANGOMBE BATUKWA Benjamin LUTETA LUIMPA KABALA Elie

Mémoire présenté et défendu en vue de l'obtention du titre de Licencié en Sciences Géologiques

Option : Génie Géologique

Orientation : Géologie minière et exploration

Directeur : KANIKA MAYAENA Thomas

Professeur ordinaire

2022

II

Epigraphes (1)

«Qui vit longtemps voit la danse de la colombe»

Proverbe africain

KANGOMBE BATUKWA Benjamin

III

Epigraphes (2)

Elie LUTETA LUIMPA KABALA

«Ce qui compte ne peut pas toujours être compté, et ce qui peut être compté ne compte pas forcément. »

Albert EINSTEIN

iv

Dédicace (1)

Je voudrais bien prouver ma gratitude envers ceux qui, de loin ou de près m'ont supporté tant matériellement que moralement.

A mon père Thomas KAYOBOLA KANGOMBE A ma mère Marie BYANABIKE KANGOMBE

A mes très chers frères et soeurs, Jean NGUMBI MATABU, Véronique TABU KINGOMBE, Sylvie MOZA MUSHABAH, AKILIMALI KAPOLA Joseph, RADJABO KANGOMBE Bonaventure, NGUMBI YAMOMBO Joseph, à qui je demande de trouver dans ce travail l'expression de ma profonde gratitude et affection pour toute la patience et l'endurance qu'ils ont consenties pour moi.

A mes amis et collègues MUFAUME KATCHAKA Merci, MBETE MUTOMBO Emmanuel, INGILA ASANGA Samuel, MUTOMBO KABOLO John, MUKOMBOZI MUITO Francine avec qui, nous avons partagé ensemble des bons moments durant notre parcours académique.

A tous je dédie ce travail.

KANGOMBE BATUKWA Benjamin

Elie LUTETA LUIMPA KABALA

V

Dédicace (2)

A toute notre famille, nos très chers parents, nos frères et soeurs ; à tous ceux qui nous ont soutenu et encouragé ; et à nos amis. A cette personne très chère à nos yeux, qui est aussi folle, autant que nous le sommes, de découvertes scientifiques.

A tous ceux et celles qui comme nous, sont amoureux et passionné(e)s des sciences, curieux de nature, et qui comme nous aiment tout comprendre, de l'infiniment grand à l'infiniment petit.

A ceux qui viendront après nous pour approfondir notre thématique, nous souhaitons que ce modeste travail, dont la réalisation a demandé un temps et une patience inimaginable, sans oublier les nuits blanches, soit un tremplin pour l'éclosion de la nouvelle élite du peuple congolais.

A toi, nous disons : sois confiant, n'aies pas peur et fais face à l'adversité en gardant la tête haute ; et vas toujours de l'avant tout en conservant tes idéaux scientifiques. Demeure toujours humble.

A toutes ces personnes, nous dédions ce travail.

vi

Remerciements (1)

La réalisation d'un travail scientifique recourt à la contribution de plusieurs personnes dont chacune joue un rôle bien précis ; seuls, nous ne pouvions aboutir à rien. C'est pourquoi nous tenons à adresser quelques mots en termes de remerciements à l'égard de toutes ces personnes, qui, de près ou de loin, ont apporté leur petite pierre comme contribution à l'édification de cette oeuvre scientifique. Sur ce, nous remercions le Dieu, notre créateur, Maître des temps et des circonstances, lui qui nous a offert les capacités intellectuelles et de l'énergie nécessaires nous ayant servis pour la rédaction de cette oeuvre.

De façon beaucoup plus particulière, nous remercions le Professeur ordinaire KANIKA MAYENA Thomas pour avoir accepté de tout coeur d'assurer la direction de ce travail. Son esprit scientifique et d'accueil, ses remarques judicieuses, ses orientations et conseils pertinents nous ont aidés à bien mener cette investigation. Nous manifestons aussi notre vive gratitude à l'endroit de tous les Chefs de Travaux et Assistants enseignant au Département des Géosciences qui nous ont offert un cadre et des moments intellectuels et moraux sans lesquels notre bagage géologique ne se serait autant développé jusqu'à cette réalisation.

Notre reconnaissance va chaleureusement à l'endroit de notre famille restreinte et élargie, pour l'amour, la confiance en notre personne et tous les moyens nécessaires mis à notre disposition pour la réussite de cette oeuvre.

Nous remercions aussi, Monsieur le Chef du Département LCA CGEA/CREN-K, Thomas SOLO KUANDA, pour son encadrement durant le stage basé sur les analyses chimiques des échantillons, à l'AT du Territoire de Luiza l'Ir. Jean KABAMBA MUKINAYI, à tous les chefs coutumiers du secteur de Lusanza ainsi que l'Assistant Odrick TUEMA pour son expertise dans les analyses microscopiques.

KANGOMBE BATUKWA Benjamin

Elie LUTETA LUIMPA KABALA

vii

Remerciements (2)

Au Seigneur Jésus-Christ, Lui le Maitre des temps et des circonstances, l'Auteur de la vie et de toutes bonnes choses, que Son Saint Nom soit béni éternellement. Si ce n'était son soutien, nous ne serions pas en vie en ce moment en train d'écrire ces quelques mots.

Nous remercions notre Directeur de mémoire, le Professeur KANIKA MAYENA Thomas pour son assistance et sa disponibilité.

A toute notre famille, à nos parents et tout particulièrement à notre très chère mère, à nos frères et soeurs ; et à tous ceux et celles qui nous ont encouragés quand les chemins devenaient obscurs.

A la grande, joyeuse et aimante famille TSHIYOMBO dont nous sommes membre, et à nos grands-parents.

A la grande et vieille famille KABALA, au sein de laquelle nous avons vu le jour.

A toutes les personnes qui nous ont aidés là, dans ce petit village fort sympathique du Kasaï-Central.

A cette personne qui occupe nos pensées et dont la présence nous est fort agréable ; et qui comme nous aime The waltz of the flowers de Tchaikovsky.

A tous ceux et celles qui comme nous aiment le Seigneur Jésus-Christ. Nous vous adressons nos remerciements.

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0. INTRODUCTION

0.1. CHOIX & INTERET DU SUJET

Le choix du sujet développé dans ce travail, résulte de l'intérêt géologique du Territoire de Luiza, qui présente une potentialité aurifère non négligeable et économiquement valorisable. L'étude sur les plans pétrographique, géochimique et minéralographique des formations géologiques de ce secteur apporterait un plus dans les connaissances sur la géologie locale.

0.2. PROBLEMATIQUE

La République Démocratique du Congo qualifiée de scandale

géologique, présente une potentialité très variée en minerais économiquement valorisables. De cette panoplie des ressources minérales identifiées, plusieurs semblent non seulement être mal connues mais aussi inexploitées dans la plupart des provinces et particulièrement le Kasaï-Central.

En dehors des gisements aurifères découverts par les géologues belges dans la partie SE de la RDC, les exploitations mécanisées ont vu le jour. Pour améliorer l'exploration et l'exploitation, les géologues se sont confrontés à deux types de problèmes :

? Un problème relatif à la classification des connaissances sur
l'environnement géologique, support des minéralisations ;

? Et un problème lié aux modèles de mise en place des
minéralisations.

Conscient de cette situation, le Gouvernement congolais à travers plusieurs initiatives, a tenté au fil du temps, de mener des campagnes de prospection minière tactique et initier plusieurs réformes dans le secteur minier afin de résoudre les problèmes liés à la valorisation de son sous-sol. Pour ces raisons, et dans le cadre de notre travail de fin d'études, nous avons choisi d'apporter une contribution sur les caractérisations pétrographiques, géochimiques et minéralographiques des formations de Kabanda-Musefu dans le Territoire de Luiza, dans le Kasaï Central.

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0.3. OBJECTIF DU TRAVAIL

Ce travail poursuit les objectifs suivants :

? De manière générale, ce travail vise à contribuer à la

connaissance géologique du Territoire de Luiza et placer les jalons sur la géologie du secteur de Lusanza ;

? Et d'une manière spécifique, il s'agira d'identifier les différents

lithofaciès que l'on peut trouver dans la région, leur description pétrographique, géochimique et minéralographique ainsi que l'environnement de dépôt de la minéralisation et les processus générateurs de fluides métallifères.

0.4. METHODOLOGIE ET MATERIELS UTILISES

Pour mener à bien cette étude, nous avons suivi un cheminement logique en trois étapes principales inhérentes à toute investigation géologique, à savoir :

1. Les recherches documentaires préliminaires afin d'acquérir
certaines connaissances (informations) et se faire une idée sur notre région d'étude. Pour ce faire, nous avons utilisé l'internet et les données fournies par la bibliothèque du département des géosciences de l'UNIKIN, dans le but de réaliser les cartes topographiques, pour la localisation des stations d'observations et d'échantillonnage, et géologique du secteur d'étude moyennant des logiciels SIG.

2. En second lieu, nous sommes descendus sur terrain pour une
vingtaine des jours, dans le but d'un lever géologique exhaustif accompagné de la collecte des échantillons destinés aux analyses de laboratoire. Pour cette étape de travail, le matériel utilisé comprend :

? Une carte topographique et une carte géologique de la région

cible ;

? Un GPS de marque Garmin pour nous localiser et localiser nos stations d'observation et d'échantillonnage ;

? Un marteau de géologue pour prélever les échantillons et indiquer le nord avant la prise des photos ;

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> Une boussole géologique à clinomètre incorporé pour le prélèvement des mesures structurales ;

> Un appareil photographique pour prise de vues des différentes stations d'observation ;

> Une loupe 20x ;

> Des feutres pour numéroter les échantillons des roches et indiquer la polarité ;

> Des sachets en plastique pour l'emballage des échantillons ;

> Deux sacs à dos pour faciliter le transport des échantillons et d'autres matériels ;

> Une machette pour le dégagement de la couverture végétale sur les affleurements ;

> Deux carnets et des stylos pour la prise des notes ;

> Un double décamètre pour mesurer les épaisseurs des structures planaires et linéaires.

3. A l'étape du laboratoire, sur l'ensemble des échantillons ramenés

du terrain, nous avons sélectionné une dizaine d'échantillons représentatifs pour les différentes analyses, à savoir : la confection des lames minces et des sections polies à l'atelier de la Mention Géosciences de l'université de Kinshasa, en vue d'une description microscopique des roches de la région ainsi que les analyses géochimiques au Centre régional d'Etudes Nucléaires de Kinshasa, CRENK en sigle.

Les matériels utilisés à l'étape de laboratoire comprennent :

- Un microscope polarisant à lumière transmise (de marque
Optika) pour déterminer les constituants des échantillons de roches, sur base des critères optiques définis par Roubault et al. (1963), et Beaux et al. (2007) ;

- Un microscope polarisant à lumière réfléchie (de marque
Optika) pour déterminer les types des minéraux opaques identifiés au microscope pétrographique ;

- Un spectrophotomètre UV pour les analyses au laboratoire (cfr
CRENK) ;

- Une balance en grammes ;

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- La moule (appareil dans lequel on place la poudre de

l'échantillon, afin de la soumettre à une presse sous une masse de 8 kilotonnes conduisant ainsi à l'obtention d'un comprimé) ;

-

La presse en kilotonnes.

0.5. SUBDIVISION DU TRAVAIL

Hormis l'introduction et la conclusion, ce travail est scindé en quatre chapitres, à savoir :

? Le premier chapitre aborde les généralités sur la province du

Kasaï-central, notamment son cadre géographique et son cadre géologique ;

? Le deuxième chapitre présente l'ensemble des travaux réalisés
sur terrain ;

? Le troisième chapitre est axé sur les travaux de laboratoires et
leurs résultats ;

? Le quatrième chapitre discute et interprète les résultats obtenus.

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CHAPITRE I : GENERALITES

Il est question de présenter en quelques lignes les contextes géographique et géologique du Kasaï- Central, déjà évoqués par bon nombre d'auteurs mais tout en nous focalisant sur la géologie locale du Secteur de Lusanza, plus précisément la localité de Kabanda-Musefu et ses environs, dans le Territoire de Luiza.

I.1. CADRE GEOGRAPHIQUE I.1.1. Localisation

Le Kasaï-Central est depuis 2015 une des provinces de la République Démocratique du Congo, à la suite de l'éclatement de l'ex-province du Kasaï Occidental. Elle a pour chef-lieu la ville de Kananga. Elle a une superficie de 58 368 km2, et est située entre les parallèles 2° et 8° de latitude Sud et entre les méridiens 21°30' et 24° de longitude Est.

La province du Kasaï-Central est bornée au Nord par la province de Sankuru, au Sud par la province angolaise de Lunda Norte et de la province de Lualaba (au Katanga), à l'Est par la province du Kasaï Oriental et à l'Ouest par la province du Kasaï (Figure 1).

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Figure 1 : Carte administrative de la province du Kasaï-central localisant le secteur d'étude

Il semble que l'on doive attribuer au relief fossile anté-mésozoïque l'absence de crétacique sur une grande partie de la région occupée par le

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I.1.2. Relief et hydrographie

Le plateau, dont le sous-sol est constitué par le crétacique subhorizontal, est découpé par des larges dépressions plus ou moins vallonnées des cours d'eau principaux où affleure le soubassement précambrien, et par des vallées plus encaissées de leurs tributaires, entaillées soit dans ce soubassement, soit dans le crétacique. Il en résulte qu'il se réduit presque partout à un axe étroit, dépassant rarement 1 ou 2 km, et envoyant de longues digitations entre un réseau fort dense de vallées. Les têtes de ces vallées atteignent souvent la crête mais n'y déterminent que rarement des cols bien creusés. Les dénivellations sont habituellement de 50 à 100 m entre les fonds et la crête toute proche. Les grandes vallées se tiennent à 100 ou 120 m sous le niveau des plateaux les plus élevés, dans le Sud, et à plus de 150 m, dans le Nord de la région (Service géologique du bureau de Lubumbashi, Notice explicative de la feuille de Dibaya, 1966).

A côté des reliefs actuels, il y a lieu de signaler l'existence de reliefs enfouis, exhumés localement par l'érosion. A la base des couches raccordées à la série de Bokungu, doit se situer un aplanissement d'érosion très régulier, si on en juge par ce que l'on sait du Kasaï occidental, peu à l'Ouest de la région de Dibaya, où cette surface a été bien mise en évidence (C. Fieremans et J. Lepersonne, 1954), et par les observations, corroborées par les tracés des limites géologiques, qui montrent que, dans la feuille de Dibaya, cette base a une allure très régulière. Cette surface est exhumée localement sous la forme de plates-formes qui se situent à l'altitude et dans le prolongement du contact entre couches raccordées à la série de Bokungu et à la série de la Loia.

L'étude géologique a montré, et les tracés de la carte le confirment, que le relief du soubassement précambrien, au-dessous des couches raccordées à la série de la Loia, est accidenté. On peut se demander si ce relief date en son entier de peu avant le crétacique ou s'il n'est pas lui-même en partie un relief glaciaire du Carbonifère supérieur exhumé par l'érosion qui a précédé le dépôt du Crétacique. Certains indices et la présence au Sud-Ouest (L. Cahen, 1951 ; C. Fieremans, 1961), au Nord (L. Cahen et al, 1960) et à Est de lambeaux de la série de la Lukuga rendent cette hypothèse vraisemblable.

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complexe de la Lulua, région dont les zones hautes sont à une altitude égale ou supérieure à celle de la limite entre les deux séries crétaciques.

Le Territoire de Luiza est traversé en son milieu, du Sud au Nord, par la Lulua, gros affluent droit de la rivière Kasaï. Son bassin en occupe la plus grande partie ; ses principaux affluents sont, à gauche, la Miao, à droite, la Lubi-a-Mpata, la Moyo et la Malafudi. Quelques tributaires de la Lueta, autre affluent droit du Kasaï, empiètent sur son coin Sud-Ouest. Le bord Est appartient au bassin de la Lubi, tributaire du Sankuru, par ses deux affluents gauches, la Lukula et la Luekeshi.

I.1.3. Climat

Le climat de la province du Kasaï-Central est du type tropical chaud et humide caractérisé par l'alternance de saisons, à savoir : la saison des pluies et la saison sèche.

I.1.4. Sols et végétation

La province du Kasaï Central connaît deux types de végétation : la végétation forestière et la savane guinéenne. La première est rencontrée dans la partie Nord des Territoires de Demba et de Dimbelenge, tandis que la seconde occupe une grande partie de la province sur le sol relativement pauvre d'une part, des terres riches du Territoire de Luiza et du sud du Territoire de Kazumba.

Deux types de sol caractérisent la province du Kasaï Central : sol argilosablonneux qui domine tout le Territoire de Luiza et le secteur de Tshishilu, en Territoire de Dibaya, et le sol sabloargileux prédominant dans le reste de la province (Wikipédia).

I.2. CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL I.2.1. Introduction

La structure morphologique de l'ensemble de la RDC offre une image assez simple, celle d'une zone déprimée au centre du pays, la cuvette centrale (CC), entourée d'une ceinture annulaire de topographie plus élevée

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(bourrelet périphérique) composée dans sa majeure partie des terrains plus anciens d'âge cryptozoïque.

L'ensemble « cuvette centrale-bourrelet périphérique » est limité par le Rift Est Africain à l'Est et la région littorale qui longe la côte atlantique à l'Ouest.

Sur le plan géologique, il y a lieu de distinguer deux ensembles, les terrains qui forment le socle et les terrains qui reposent sur ce socle, constituant ainsi la couverture. Le socle (soubassement) formé de terrains plus anciens d'âge précambrien affleure au niveau du bourrelet périphérique qui entoure la cuvette centrale où ils forment des blocs cratoniques (le craton de l'Ubangi et le craton du Kasaï) soudés par des chaines mobiles (Ouest Congolienne, Lufilienne, Kibarienne, Ruzizienne, les Super groupes de la Mbuji-Mayi et de la Lindi) et des terrains d'âge Méso et/ou Néoprotérozoïque (Bureau du service géologique de Lubumbashi, Notice explicative de la feuille de Dibaya, 1966).

Les formations comprises dans l'étendue du Kasaï s'ordonnent en deux ensembles principaux :

? Une couverture formée de roches tendres ou meubles en

couches sub- horizontales, d'âge crétacique inférieur et cénozoïque ;

? Un soubassement d'âge précambrien constitué de formations
sédimentaires plissées, de formations métamorphiques et de roches cristallines.

I.2.2. Formations de couverture

Ces formations, toutes d'origine continentale, peuvent être subdivisées en deux ensembles :

1. L'un, d'occurrence plus ou moins locale, constitué par les
alluvions holocènes de basses terrasses et de plaines alluviales ; et par des sables et graviers plio-pléistocènes occupant les aplanissements d'érosion de la fin du Tertiaire et du Pléistocène ;

2. L'autre, ayant formé une couverture continue, actuellement
démantelée par l'érosion, sur une étendue considérable du Sud du bassin du Congo et comprenant le Néogène, le Paléogène et le Crétacique.

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Ce dernier ensemble a été, pendant longtemps groupé en un système, du Lualaba-Lubilash considéré comme équivalent des parties triasique et rhétienne du système du Karroo d'Afrique australe.

Ensuite, les couches supérieures en furent détachées sous le nom de système du Kalahari et les couches inférieures furent subdivisées en étage du Sankuru et étage du Lualaba, puis série du Kwango et série du Lualaba ; cette dernière subdivisée en étage de la Loia et étage de Stanleyville (voir ces différents termes dans L. Cahen et J. Lepersonne, 1956).

Au Kasaï, le Cénozoïque est continental et comprend :

? Pliocène et Pléistocène inférieur : sables, plus ou moins

argileux, avec gravier à la base, recouvrant des aplanissements d'âge fin-tertiaire. Les sables jaunes, liés aux aplanissements les plus anciens, résultent du remaniement de la série des sables ocre (voir ci-dessous) ; les sables rouges sont généralement liés aux formations crétaciques. L'épaisseur du manteau sableux varie de 25 à 40 m (L. Cahen, 1954).

? Néogène : série des sables ocre (ou "Kalahari supérieur").
Constituée de sables fins, de teinte jaune-ocre dans la masse, gris clair en surface, cette série a, au Kasaï, une puissance maximum de 30 à 40 m et forme des lambeaux discontinus, résidus de l'érosion d'un manteau anciennement continu. Les sables ocre n'ont pas livré de fossiles ; leur âge est compris entre celui de l'aplanissement d'érosion sur lequel ils reposent, daté du mi- tertiaire (L. Cahen et J. Lepersonne, 1952 ; L. Cahen, 1954) et qui tronçonne la série des « grès polymorphes » d'âge paléogène, et celui des cycles d'érosion de la fin du Tertiaire qui ont provoqué le démantèlement de la série des sables ocre et de la série des « grès polymorphes ».

? Paléogène : série des « grès polymorphes » (ou Kalahari
inférieur). Cette série, formée de sables, grès tendres et meulières (grès polymorphes) forme également des lambeaux discontinus. Son épaisseur qui, dans le Sud du bassin du Congo, décroît de l'Ouest vers l'Est et du Nord vers le Sud, n'est au Kasaï que de 10 à 20 m. Elle est fossilifère (ostracodes, gastéropodes, characées). L'étude des ostracodes a conduit à fixer son âge au Tertiaire inférieur (Eocène ou Oligo-Miocène) (N. Grekoff, 1958). Deux gites fossilifères ont été observés au Kasai, au Mt Bunza, à 100 km à l'Ouest de la limite de la feuille Dibaya, et aux sources de la Lushenene (E. Polinard, 1937), à quelques km au Sud du 7ième parallèle.

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En dehors de débris de meulières de la série des « grès polymorphes », parfois abondants, il ne subsiste aucun témoin en place de cette série et de celle des sables ocre dans les limites de la feuille Dibaya.

Le Mésozoïque du Kasaï comprend deux unités principales séparées par une légère discordance :

? L'unité supérieure a été d'abord reconnue au Kasaï occidental et

assimilée à la série du Kwango ; elle est subdivisée en couches II, ou supérieures, caractérisées par l'abondance des poudingues, et couches I, ou inférieures, constituées de grès à grain fin. L'ensemble, principalement gréseux, avec rares lits d'argilites, est de teinte rouge ; des ossements de reptiles, plus ou moins remaniés, ont été récoltés dans le poudingue de base. Celui-ci est diamantifère (C. Fieremans et J. Lepersonne, 1954).

? L'unité inférieure a longtemps été assimilée à la série de Lualaba.
Elle est constituée d'argilites et de grès tendre, de teintes variées, avec lentilles de meulières et de silex. Fossilifère au Kasaï occidental, elle a pu, de ce chef, être raccordée à la série de la Loia, d'âge wealdien, du Nord de la Cuvette congolaise (L. Cahen et al, 1960 ; L. Cahen, 1961). Au Kasaï oriental, elle comporte les formations M1 à M4 de la succession locale ; ces formations sont transgressives l'une par rapport à l'autre du Nord vers le Sud (L. Cahen, 1951, 1954). Le raccord entre les formations fossilifères du Kasaï occidental et les formations non fossilifères du Kasai oriental a été assuré par des levés (L. Cahen, 1951 ; P. Raucq, 1959). La surface de base des formations du Kasaï raccordées à la série de la Loia est très irrégulière et a les caractères d'un paysage vallonné.

Outre les formations ci-dessus, il existe, dans le Nord de l'Angola, et peut-être au Kasaï occidental, de petits lambeaux de formations triasiques occupant des fossés tectoniques. Dans les mêmes régions, sont également observés des lambeaux de la série de la Lukuga, d'âge permien inférieur - carbonifère supérieur (C. Fieremans, 1961).

I.2.3. Soubassement du Kasaï

Le soubassement du Kasaï n'apparait que sous forme de boutonnières multiples à travers les formations de la cuvette centrale. Ces boutonnières laissent apercevoir également, recouvrant en discordance l'Archéen (PCD), les formations du Paléoprotérozoïque (PCC), du Mésoprotérozoïque (PCB), du Néoprotérozoïque (PCA), ainsi que les formations du Karoo. Ce bouclier

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affleure de façon discontinue, sur une assez grande superficie de la partie centrale et méridionale du Congo. Il se poursuit dans le NE de l'Angola et il a été abondamment sillonné par les missions de prospection de diamant.

L'étude des blocs cratoniques archéens se base aujourd'hui sur la division des unités archéennes en chaînes granulite-gneiss, association granite-greenstone et bassins tardi-archéens, dykes et intrusions stratifiées (Fernandez-Alonso M. et al., 2015).

? Les chaînes granulite-gneiss représentent des niveaux cristaux

moyens à profonds, exhumés, de métamorphisme élevé (high grade metamorphism). Les types, de roches caractéristiques des chaînes granulite-gneiss sont des gneiss quartzo-feldspathiques appartenant à la suite TTG avec en termes de volume, très peu de paragneiss, des amphibolites, des micaschistes, des marbres et quartzites, des BIF et des complexes magmatiques stratifiés.

? Les terrains granite-greenstone correspondent à des plus
anciennes chaînes majeures composées de roches volcano-sédimentaires bien préservées. Elles sont constituées de roches magmatiques et volcanoclastiques siliceuses à ultrabasiques, de sédiments siliciclastiques et chimiques, le tout intrudé de volumes importants de corps granitoïdes.

Il faut noter que les formations archéennes observées en RDC se rapportent à l'une ou l'autre de ces deux grandes associations. Elles affleurent dans deux zones principales, le Kasaï au Sud et la région de l'Ubangi au Nord. Ces ensembles appelés cratons sont des vastes surfaces des roches profondément métamorphisées au sein desquelles apparaissent des lambeaux des schistes cristallins qui gardent les lignes d'orogénèses anciennes.

On y définit les bases lithologiques et structurales d'un certain nombre des complexes qui ont pu être corrélés entre eux par des mesures de radio-datation. Depuis 1968, on distingue des terrains dont l'âge est égal ou antérieur à 2.5Ga.

a. Complexe tonalitique de la Haute Luanyi

Anciennement dénommé « Gneiss de la Haute Luanyi », il est observé dans une petite zone du degré carré de de Dibaya (Luiza) coincé entre le complexe granulitique de Musefu et le complexe granito-gneissique de

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Sandoa. Il s'agit de tonalites et de gneiss à grains fins à biotite sans microcline et plus ou moins affectés par une migmatisation postérieure. Son âge est estimé à 3,4Ga. Ces formations sont l'équivalent du Complexe gneisso-amphibolitique de la Bomu appartenant au craton de l'Ubangi.

b. Complexe granulitique de Musefu

Anciennement connu sous le nom de complexe gabbronoritique et charnockitique du Kasai-Lomami, ce complexe se prolonge en Angola et comprend des gneiss à hypersthène (charnockites s.s et enderbites) et de roches quartzo-feldspathiques à grenat montrant également des cristaux de sillimanite bien développés (granulites et leptynites).

c. Complexe migmatitique de Dibaya

Anciennement dénommé complexe granitique et migmatitique de Dibaya (Delhal, 1991 ; Kabengele et al, 1997, 2001), il s'agit des gneiss migmatitiques dans lesquels apparaissent localement des zones d'amphibolites. Toutefois des granites calco-alcalins sont observés dans la partie sud du complexe (Granite de Malafundi). Ce complexe est compris entre le 5ième et le 7ième parallèle Sud. Il est recouvert par des formations mésozoïques qui gênent l'observation en dehors des zones dégagées du degré carré de Dibaya.

d. Complexe granito-gneissique de Sandoa

De lithologie assez monotone et couvrant toute la région de Sandoa, il est connu sous le nom de Complexe de la Lukoshi. Il comprend des granulites, gneiss tonalitiques à granitiques, granites et amphibolites, le tout métamorphisé dans le faciès amphibolite.

e. Complexe tonalitique de Kanda-Kanda

Non précédemment cartographié, ce complexe affleure bien dans la région de Kanda-Kanda où il constitue la frange de terrain qui délimite à l'Est le Complexe de Dibaya et le Complexe charno-enderbitique et granulitique (ex Complexe du Kasai-Lomami). Ce Complexe d'âge archéen, présente une structure magmatique évolutive avec un noyau de tonalite au centre

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circonscrit respectivement d'auréoles de granodiorite, de monzogranite, et de granite (Delhal J. et al., 1975).

I.2.4. Géologie de la zone d'étude

a. Limitation de la zone d'étude

Les limites de la zone d'étude sont les suivantes :

? Au Nord : par la localité de Muena-Kanda, de coordonnées
géographiques : E 22°42'15»/ S 7° 48' 00» ;

? Au Sud : par la province du Lualaba, de coordonnées
géographiques : E 22° 41' 00'/ S 7° 51» 00» ;

? A l'Est : par la province de Lualaba, Territoire de Kapanga, de
coordonnées géographiques : E 22°46'30»/ S 7°48' 30» ;

? A l'Ouest : par la rivière Lulua, de coordonnées géographiques :
E 22°39'00»/ S 7°50'00'.

b. Géologie locale

La géologie de la région de Kabanda-Musefu appartient au complexe granulitique de Musefu, anciennement connu sous le nom de complexe gabbronoritique et charnockitique du Kasai-Lomami.

Cette unité est composée de gneiss à hypersthène (charnockites s.s. et enderbites) et de roches quartzo-feldspathiques à grenat montrant également des cristaux de sillimanite bien développés (granulites et leptynites). La composition de ces roches de caractère clairement siliceux, démontre qu'elles sont, pour le moins partiellement, dérivées de roches sédimentaires et sont le produit du métamorphisme intense d'un ancien soubassement gneissique duquel les gneiss de la Haute Luanyi pourraient être les reliques (Delhal, 1963).

I.2.3. Tectonique locale

Les grands traits de l'histoire géologique de la région peuvent se résumer comme suit :

Les gneiss anciens formant le socle cristallin ont subi :

a. Des mouvements orogéniques ;

b. Des intrusions magmatiques vers la fin de ces mouvements ;

15

c. Des cassures, suivies d'infiltrations et de venues filoniennes ;

d. Enfin l'érosion, avec formation de produits secondaires par altération atmosphérique.

I.2.4. Minéralisation

L'or dans cette région, se retrouve à l'état natif et, surtout, aussi inclus dans des pyrites. Il y a lieu de distinguer entre ses gisements primaires et ses gisements secondaires. Les premiers sont ceux où l'or repose en roche dure. Les gisements secondaires sont ceux où l'or se retrouve dans des roches meubles, formées essentiellement par désagrégation et redéposition sous l'action des eaux courantes (Friedlaender Carl, 1942).

L'or à Kabanda-Musefu est de deux types, l'un est disséminé dans les roches et l'autre est filonien. L'or filonien est fréquemment visible à l'oeil nu, englobé par le quartz, et sous forme de paillettes, souvent rugueuses, parfois dans des cavités ou petites fissures colorées par des infiltrations ferrugineuses.

I.2.5. Végétation

La savane guinéenne reste la seule végétation qui domine dans ladite région, à laquelle s'ajoute le long des cours d'eau, une galerie forestière. Deux types de végétations nous ont beaucoup plus piqué à oeil, d'un côté nous avons une végétation appelée selon les habitants « Tshikinge » (annexe : Photo 18 : 2.1) et de l'autre côté un arbre caractéristique appelé selon les habitants « Mulemba utoka » (annexe : Photo 18 : 2.2) ; selon la population locale, cet arbre a été planté par les colons belges comme repères des zones qui contiennent une minéralisation.

16

CHAPITRE II : ETUDE ANALYTIQUE DE TERRAIN

II.1. INTRODUCTION

Ce chapitre présente l'ensemble des travaux effectués lors de notre campagne d'investigation géologique sur le terrain. Deux difficultés majeures se sont présentées à nous au cours du lever géologique ; il s'agit de la rareté d'affleurements dans cette région à couverture du sol très épaisse, et du non accès à certains secteurs à exploitation artisanale de l'or où nous n'avons pas été autorisés à mettre pieds.

II.2. PRESENTATION DES RESULTATS

L'ensemble des stations d'observation et d'échantillonnage, est localisé sur la « minute de terrain » (Figure 2) ; tandis que leurs coordonnées géographiques ainsi que les descriptions lithologiques y afférentes sont consignées dans le tableau 1. Les numéros des stations portent les initiales

« KM » (avec K : Kabanda et M : Musefu).

22°43'0"E

o 1:9

849 869 '\

f

22°42'0"E

Légende (3. Localité

A Station d'obs.&

Route d'éch.

Rivière

Courbes niveaux Lulua

Figure 2 : Carte de localisation des stations d'observation et d'échantillonnage

KM31

KM17

N

ô Ô

o ti

· KM34'

A

KM22

KM24

KM23

KM25

KM 26 KM27' o

17

22°39'0"E

22°49'0"E

22°41'0"E

22°42'0"E

22°4'0"E

Ana Bangu~

KM06

KM05KM05

KM42 KM09 KMÔ8' KM39

KMR7A'

hKM37~7'

4 {M41

KM34' KM10
·KM01

-"1KM 10 .VKM03

N

rs 9p KM35

pV ~~

-co

o

°

v.

.
·.~'_

869

89

9o9 Mûséfu

O)

o

°

ti

KM15

KM16 KM 19

U)

ô

o

22°39'0"E

0 0,5 1

22°46'0"E

2

Km

Coordinate System: GCS WGS 1984 Datum: WGS 1984

Units: Degree

22°41'0"E

cb

N

O

T

LO

o

ti

18

Tableau 1 : Présentation des données de terrain

N° d'ordre
de station
d'obs.

Coordonnées géographiques

Description lithologique

Lat.

Long.

Alt.(m)

KM00

7°49'22,30"

22°42'29,03"

910

Ce point a été considéré comme point de repère.

KM01

7°49'00"

22°40'49,9"

853

Présence d'un sol dans la carrière du Mont Ikinia dont nous n'avons pas eu la permission d'échantillonner. Le sol surmonte un affleurement de roche de couleur rougeâtre à grise. Il s'agirait d'un granite.

KM02

7°48'58,7"

22°40'42,9"

884

Affleurement d'une roche microgrenue ; à minéraux clairs prédominants accompagnés des minéraux ferromagnésiens. Il s'agirait d'un granite.

KM03

7°48'51,8"

22°40'35,5"

856

Idem que KM02

KM05

7°48'47"

22°40'32"

883

Présence des niches d'arrachement, sur un affleurement d'une roche de couleur grisâtre avec majoritairement de minéraux fins à moyens. Il s'agirait d'un granite.

KM06

7°48'30"

22°40'31"

891

Idem que KM05

KM07

7°48'46"

22°40'30"

897

Idem que KM05

19

KM08'

7°48'40"

22°40'40"

920

Roche massive de coloration grisâtre avec majoritairement de minéraux grossiers. Il s'agit probablement d'un granite.

KM10

7°48'58,1"

22°40'25,7"

883

Présence d'une roche massive de granulométrie grossière à moyenne, de coloration blanchâtre à sombre ; les minéraux de couleur blanche faisant référence au quartz. Les minéraux sombres qui brillent sous le soleil, étant essentiellement de la biotite. Il s'agit probablement d'un granite.

KM10'

7°48'56,6"

22°40'31,6"

906

Idem que KM10

KM10"

7°48'58"

22°40'31"

887

Roche massive qui a les mêmes caractéristiques que le KM10. Observation d'un repère posé par le belge dans le mont Ikinia, selon les mineurs trouvés sur place, ce repère signifie la présence d'un filon aurifère, et un peu plus loin ce même repère est suivi par les exploitants artisanaux produisant des dizaines de grammes d'or par jour.

KM12

7°49'17,2"

22°42'25,1"

900

Présence d'une altérite de couleur rouge (cuirasse ferrugineuse).

KM14

7°49'18,7"

22°42'55"

931

Idem que KM12

KM15

7°49'23,4"

22°42'58,1"

920

Observation de la disparition de la cuirasse. Ce qu'on a pu constater, à une altitude inférieure à 900 m, la cuirasse n'apparait pas.

KM16

7°49'27,5"

22°42'56,2"

912

Affleurement d'une roche qui s'altère en boules. En l'échantillonnant, on observe qu'il y a une prédominance des minéraux roses, suivi des minéraux bruns et des cristaux de quartz ayant une coloration blanc laiteux, de taille moyenne à fine. Il

20

 
 
 
 

s'agit probablement d'un granite.

KM17

7°49'30,5"

22°42'55,3"

909

Roche grenue de couleur sombre à blanchâtre. Les minéraux présentent un alignement préférentiel non poussé, les minéraux sombres sont plus dominants que les clairs, accompagné d'un grenat. Mesure structurale de la schistosité : N54°E/40°SE. Il s'agirait d'un gneiss.

KM18

7°49'30,5"

22°42'57,2"

912

Idem que KM17

KM19

7°49'36,2"

22°42'58,8"

920

Affleurement d'une roche à foliation fruste, de granulométrie moyenne.

Prédominance des minéraux clairs. Mesure structurale de la foliation :
N60°E/34°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM20

7°49'39"

22°42'06,6"

919

Roche à granulométrie moyenne, de coloration blanchâtre (certains brillent et d'autres pas) à noirâtre. La roche est dominée par les minéraux clairs dont certains sont roses et d'autres sont blancs laiteux. Il s'agit probablement d'un granite.

KM21

7°49'36,7"

22°42'05"

904

Roche massive de coloration grisâtre avec majoritairement de minéraux grossiers sur les zones claires, qui portent en elles des cristaux de grenat et les minéraux moyennement grossiers à fins sur les zones grises. Mesure structurale de la foliation : N52°E/40°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM22

7°50'10,8"

22°42'20,2"

850

Idem que KM12

KM26

7°50'30,4"

22°42'18"

830

Roche massive où nous observons la présence d'une schistosité plissée. La roche est d'aspect gris-vert clair, de granulométrie grossière à fine. Mesure structurale

21

 
 
 
 

N62°E/30°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM28

7°49'48,9"

22°42'27,1"

882

Roche moyennement grenue, à minéraux sombres et clairs dont les minéraux sont en proportions presque identiques. La roche présente une foliation fruste, les cristaux sont des tailles moyennes à fines. Mesure structurale de la foliation : N50°E/40°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM29

7°49'34,96"

22°42'12,77"

910

Roche à grain moyen à fin, elle présente une foliation non poussée avec une alternance des zones claires et sombres. Des couleurs sombre à blanche, certains minéraux sont rosâtres (feldspath potassique), d'autres sont clairs brillant (quartz) et non brillant. Mesure structurale de la foliation : N45°E/36°SE. Il s'agirait d'un gneiss.

KM30

7°49'48,1"

22°39'14,1"

794

Affleurement d'un massif d'une dizaine de mètres. Roche à grain moyen à fin, de couleur noirâtre à blanchâtre avec les zones rougeâtres d'oxyde de fer. Les minéraux sombres ont tendance à tendre vers la coloration vert sombre. Présence à l'oeil nu d'une pyrite porteuse d'une minéralisation aurifère. Mesure structurale de la foliation : N65°E/52°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM31

7°49'51,1"

22°39'17,1"

804

Echantillonnage le long de la rivière Lulua qui coule de l'E-W. Roche massive de couleur gris sombre, avec des minéraux à prédominance noire (biotite) alternant avec des cristaux blanchâtres (quartz et feldspaths) ; suite à l'altération, certains cristaux blancs donnent des cristaux jaunâtres. Mesure structurale de la foliation : N70°E/32°SE. Il s'agirait probablement d'un gneiss.

KM32

7°49'50,4"

22°39'20,3"

803

Filon de quartz dans un gneiss (de mesure structurale de la foliation :

N60°E/38°SE), de coloration noirâtre, à grain moyen à fin ; ce filon de quartz

mesure 15 cm d'épaisseur et grossissant en allant vers l'Ouest : mesure

22

 
 
 
 

structurale N118°/34°SW.

KM32'

7°49'43,4"

22°39'27,5"

807

Un peu plus loin, nous observons la présence d'une roche à foliation fruste, à grains grossiers à moyens, avec alternance des bandes à coloration rosâtre à blanchâtre et des bandes à minéraux sombres. La roche est partiellement altérée, les cristaux noirâtres développent une structure en forme des yeux suite à leurs torsions. Mesure structurale de la foliation : N70°E/42°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM34

7°49'49,2"

22°40'20,5"

875

Roche à grains fins, à prédominance des minéraux sombres, mais contient aussi des minéraux clairs. La roche présente une foliation fruste, un faciès nouveau tend à se développer suite à une altération dans sa partie superficielle. Signalons aussi la présence des filons de quartz qui sont parallèles entre eux, et d'orientation N68°E/50°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM35

7°49'29"

22°40'21,3"

882

La roche a les mêmes caractéristiques que le KM34, qui est aussi recoupée par un filon de quartz de mesure structurale N98°/21°SW. Il s'agirait probablement d'un gneiss.

KM36

7°48'55,3"

22°40'27"

896

Affleurement d'une roche foliée fruste, avec présence d'une schistosité plissée à la surface de l'affleurement. Mesure structurale de la foliation : N43°E/38°SE. Il s'agit probablement d'un gneiss.

KM37

7°48'54,2"

22°40'27,6"

895

Roche de couleur grise à rosâtre avec des grains broyés. Présence des cristaux noirs allongés avec développement d'une veine d'oxyde de fer. Observation d'un micro plissement sur l'affleurement. Il s'agit probablement d'une mylonite.

23

 
 
 
 

Présence d'une faille normale sur l'affleurement du Mont Ikinia, d'orientation N133°/43°SW. Le massif a probablement subi deux phases déformations : à l'issue de la première s'est créé une cassure suivie d'un remplissage hydrothermal

 
 
 
 

(filonien) orienté NE-SW ; puis une deuxième déformation qui a donné une

cassure perpendiculaire à la première sans remplissage. Cette deuxième

KM37''

7°48'51,7"

22°40'28,1"

894

déformation est peut-être à l'origine de la mylonitisation des roches de la partie supérieure du Mont Ikinia.

KM38

7°48'46,2"

22°40'29"

903

Roche à granulométrie moyenne, et de coloration noirâtre à grisâtre. Il s'agit

probablement d'un granite.

KM39

7°48'47,5"

22°40'30,5"

893

Présence d'une roche massive de granulométrie grossière à moyenne, de coloration blanchâtre à noirâtre. Il s'agit probablement d'un granite.

 
 
 
 

Affleurement d'une roche de couleur grise à noire, à minéraux broyés recoupé par un filon dont la mesure structurale est N72°E/43°SE. Il s'agit probablement d'une mylonite.

KM42

7°48'50,1"

22°40'35,5"

586

 

24

CHAPITRE III : ETUDE PETROGRAPHIQUE, GEOCHIMIQUE ET

MINERALOGRAPHIQUE

III.1. INTRODUCTION

Après les travaux de terrain présentés dans le précédant chapitre, nous avions effectué certains travaux de laboratoire dans le but d'atteindre les objectifs poursuivis par ce travail.

Une vingtaine d'échantillons ont été sélectionnés pour les différents travaux ; dont 7 pour la confection des lames minces et 4 pour les sections polies à l'atelier des coupes minces de la Mention Géosciences de l'université de Kinshasa, et 10 autres pour passer aux analyses géochimiques au CRENK.

Ainsi, ce chapitre est principalement axé sur trois aspects qui sont : l'aspect pétrographique, l'aspect géochimique et l'aspect métallographique.

III.2. DESCRIPTIONS PETROGRAPHIQUES

Ces descriptions ont été faites à l'aide d'un microscope polarisant à lumière transmise ; cela à la fois en lumière polarisée non analysée (LPNA) et en lumière polarisée analysée (LPA).

III.2.1. Echantillon KM10

Macroscopiquement, il s'agit d'une roche massive de coloration blanchâtre à gris foncé, les minéraux présentent un alignement fruste. Les composants essentiels sont le quartz, les micas et l'orthose (Photo 1).

25

Photo 1 : Echantillon KM10

Au microscope la roche présente une foliation fruste, mise en évidence par l'alignement des paillettes de biotite de teinte brune en LPA et LPNA. Ces paillettes s'intercalent entre les cristaux de quartz de teinte brune (LPA) et incolore (LPNA). Ces cristaux de quartz sont fins à moyennement grossiers, généralement xénomorphes ; certains sont affectés par des craquelures. Par endroits, la roche renferme des petits cristaux xénomorphes des minéraux opaques (Photo 2). La roche est une migmatite.

Photo 2 : Lame mince de l'échantillon KM10 (Migmatite)

26

III.2.2. Echantillon KM18

Macroscopiquement, il s'agit d'une roche massive, de coloration grise à gris foncé, de granulométrie grossière, et présente une schistosité à peine perceptible. Les minéraux clairs sont largement représentés. Elle est composée essentiellement de quartz et feldspaths accompagnés de grenat rose pâle (Photo 3).

Photo 3 : Echantillon KM18

Au microscope la roche présente un rubanement confus, souligné par l'alternance des bandes constituées des cristaux moyens de quartz de forme allongée, de teinte blanche ou grise (LPA) et incolore (LPNA) mélangé avec des cristaux moyens sub-automorphes de plagioclase à macle polysynthétique (LPA) et incolore (LPNA) avec des bandes constituées de biotite en voie de chloritisation.

Comme minéraux accessoires, on a des oxydes opaques (Photo 4). La roche est un granite gneissique.

27

Photo 4 : Lame mince de l'échantillon KM18 (Granite gneissique)

III.2.3. Echantillon KM 20

A l'oeil nu, la roche présente un aspect massif, une coloration rose. Les composants essentiels paraissent être le feldspath rose, que nous supposons être l'orthose, et le quartz ; on reconnait également la présence de plagioclase et d'un minéral foncé (Photo 5).

Photo 5 : Echantillon KM20

28

Au microscope la roche présente une texture porphyroblastique mise en évidence par la présence des porphyroblastes de quartz de teinte blanche à grise (LPA) et incolore (LPNA).

Ces porphyroblastes présentent des craquelures ; entre ces porphyroblastes, se glissent des cristaux moyens xénomorphes et sub-automorphes de quartz et de feldspaths alcalins lessivés. Localement, la roche renferme des cristaux sub-automorphes des minéraux opaques (Photo 6). La roche est un granite.

Photo 6 : Lame mince de l'échantillon KM20 (Granite)

III.2.4. Echantillon KM29

Du point de vue macroscopique, il s'agit d'une roche massive, de coloration rose à sombre, avec des tâches grisâtres. De granulométrie moyenne à fine, la roche présente une foliation peu exprimée. Certains minéraux sont rosâtres (orthose) d'autres sont clairs (quartz) accompagnés des paillettes de micas (Photo 7).

29

Photo 7 : Echantillon KM29

Au microscope la roche présente une schistosité mise en évidence par l'alignement des paillettes de biotite de teinte brune (LPA) et (LPNA) en intercalation entre les cristaux de quartz. Ces cristaux sub-automorphes à xénomorphes présentent des teintes blanches ou grises (LPA) et incolore (LPNA). Les espaces laissés entre eux sont comblés par des petits cristaux xénomorphes de quartz (Photo 8). La roche est un granite gneissique.

Photo 8 : Lame mince de l'échantillon KM29 (Granite gneissique)

30

III.2.5. Echantillon KM32

Macroscopiquement, il s'agit d'une roche massive, de couleur noire avec des tâches roses. De granulométrie moyenne à fine, la roche présente une foliation fruste. Les composants essentiels sont le quartz, les micas et l'orthose (Photo 9).

Photo 9 : Echantillon KM32

Au microscope la roche présente une schistosité fruste, soulignée par l'alignement des paillettes de biotite de teinte brune (LPA et LPNA). Ces paillettes s'intercalent entre les cristaux de quartz et de feldspaths très lessivés. Ces cristaux de quartz sont fins, moyens à grossiers ; généralement xénomorphes. Localement la roche renferme des petits cristaux xénomorphes des minéraux opaques (Photo 10). Il s'agit d'un granite gneissique.

31

Photo 10 : Lame mince de l'échantillon KM32 (Granite gneissique)

III.2.6. Echantillon KM37»

Sur le plan macroscopique, la roche est massive, de coloration blanchâtre à grisâtre. De granulométrie grossière à moyenne, la roche présente une foliation fruste. Les composants essentiels sont le quartz, les micas et l'orthose (Photo 11).

Photo 11 : Echantillon KM37»

Au microscope la roche présente une texture porphyroblastique. Elle est mise en évidence par les porphyroblastes xénomorphes et sub-automorphes de quartz de teinte blanche ou grise (LPA) et incolore (LPNA).

32

Ces porphyroblastes sont entourés par des cristaux généralement xénomorphes de quartz de taille moyenne entre lesquelles s'intercalent parfois des petites aiguilles orientées de biotite de teinte brune (LPA), et brun clair en LPNA (Photo 12). La roche est un granite gneissique.

Photo 12 : Lame mince de l'échantillon KM37» (Granite gneissique)

III.2.7. Echantillon KM42

Macroscopiquement, la roche est massive, de coloration noirâtre. La roche est majoritairement à minéraux grossiers ; minéraux agencés en bandes claires contenant du quartz et du feldspath alternant avec des bandes foncées qui sont constituées des minéraux ferromagnésiens (Photo 13).

33

Photo 13 : Echantillon KM42

Au microscope la roche présente une texture blastomylonitique, mise en évidence par une mosaïque des fins cristaux de quartz entourant des gros cristaux de quartz de forme allongée de teinte blanche ou grise (LPA) et incolore (LPNA). Ils sont orientés suivant une même direction surtout soulignée par des sections de biotite en voie d'altération en chlorite. On y note aussi la présence des minéraux opaques (Photo 14). La roche est un gneiss mylonitique.

Photo 14 : Lame mince de l'échantillon KM4 (Gneiss mylonitique)

34

III.3. OBSERVATIONS MINERALOGRAPHIQUES

Cette section présentera les différentes espèces minérales, notamment métallifères que renferment certains échantillons ayant présenté des oxydes opaques lors des observations au microscope pétrographique à lumière transmise.

III.3.1. Echantillon KM10

Au microscope, la section polie KM10, présente une gangue renfermant des cristaux xénomorphes d'hématite de teinte gris clair (LRA) et (LRNA) à côté des cristaux allongés de magnétite de teinte gris sombre (LRA) et (LRNA) et des cristaux jaune clair de pyrite (Photo 15).

Photo 15 : Section polie de l'échantillon KM10

III.3.2. Echantillon KM20

L'échantillon KM20, présente une gangue englobant des cristaux isolés d'hématite de teinte gris clair (LRA) et (LRNA), ainsi que des cristaux de magnétite de teinte gris noirâtre (LRA) et (LRNA). Ces cristaux sont xénomorphes (Photo 16).

35

Photo 16 : Section polie de l'échantillon KM20

III.3.3. Echantillon KM29

La section polie KM29, présente une gangue gris clair renfermant des amas allongés des pyrites de teinte jaunâtre (LRA) et (LRPNA) ainsi que des cristaux isolés d'hématite de teinte gris clair (LRA) et (LRNA) (Photo 17).

Photo 17 : Section polie de l'échantillon KM2

36

III.3.4. Echantillon KM39

La section polie KM39 présente au microscope une gangue renfermant une dissémination de petits amas informe d'or, de couleur jaune-d 'or (LPA) et (LRNA).

Photo 18 : Section polie de l'échantillon KM39

37

III.4. SYNTHESE DES OBSERVATIONS MACROSCOPIQUES ET MICROSCOPIQUES

Après analyses macroscopiques et microscopiques, nous avons identifié les ensembles lithologiques et facies qui appartiennent aux familles des roches magmatiques et métamorphiques.

Les caractéristiques pétrographiques nous ont permis de montrer que les roches rencontrées dans notre zone d'étude comprennent le granite, le granite gneissique, la migmatite et le gneiss mylonitique se trouvant dans la zone d'endommagement d'une faille majeure de notre zone d'étude. Les observations minéralographiques nous ont permis quant à elles, de mettre en évidence la présence d'hématite, de magnétite, de pyrite et de l'or.

Sur base des résultats des toutes ces analyses, nous avons pu établir l'esquisse géologique de notre région d'étude (Figure 6), basée aussi sur des coupes géologiques sectorielles suivant des itinéraires (Figure 3 à 5) ; Une des coupes géologiques sectorielles étant considérée comme coupe synthétique, car ayant traversé l'ensemble de lithofaciès de la région (Figure 4).

III.4.1. Coupes géologiques sectorielles

Ces coupes ont été élaborées sur base de différents itinéraires parcourus lors du levé géologique.

a. Premier itinéraire

Cet itinéraire est orienté NW-SE traverse les lithofaciès suivants : le granite (stations : KM11, KM11', KM12, KM13, KM14, KM20) et le granite gneissique (stations : KM15, KM16, KM17, KM18, KM19, , KM21, KM22, KM23, KM24, KM25, KM26, KM27, KM27', KM28, KM29, KM29') (Figure 3).

38

Figure 3 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 1

b. Deuxième itinéraire

Le second itinéraire d'orientation NW-SE traverse tous les lithofaciès rencontrés dans notre zone d'étude, qui sont : le granite (stations : KM06, KM08, KM08', KM10, KM34',KM36, KM37, KM38, KM39, KM40 et KM41 ), le granite gneissique (stations : KM34 et KM35 ), la migmatite (stations : KM01, KM02 , KM03, KM 09, KM10' et KM10» ) et le gneiss mylonitique (stations : KM04, KM05, KM05', KM07, KM37' et KM42 ) ; et fait office de coupe géologique synthétique de la région cible(Figure 4).

Figure 4 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 2

C. troisième itinéraire

Cet itinéraire orienté NW-SE traverse essentiellement le granite gneissique (stations : KM30, KM31, KM32, KM32' et KM33)(Figure 5).

39

Figure 5 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 3

40

Figure 6 : Esquisse géologique de la zone d'étude

41

III.5. RESULTATS D'ANALYSE GEOCHIMIQUES

Nous présentons dans cette section les résultats des analyses géochimiques des échantillons de roches ramenés du terrain. Dix échantillons ont été soumis à ces analyses effectuées par la méthode spectrométrie de fluorescence X (XRF) au CRENK. Le tableau 2 présente les teneurs en éléments majeurs et en éléments en traces des échantillons analysés, par ailleurs illustrés sur les histogrammes (Figure 7 et 8) et sur les diagrammes des aires (Figure 9 et 10).

42

Tableau 2 : Teneurs en éléments majeurs et éléments en trace des échantillons des roches

Eléments majeurs

(%)

Echantillons

Granite

Migmatite

Granite gneissique

Gneiss

mylonitique

KM 08'

KM 20

KM 39

KM 10'

KM 18

KM 26

KM 29

KM 32

KM 36

KM 42

SiO2

68,96

66,56

68,15

59,81

66,45

66,19

66,30

63,88

44,21

68,45

Al2O3

5,95

5,81

6,77

10,51

14,39

11,91

9,6

9,71

6,61

6,01

Fe2O3

3,72

2,67

1,99

3,23

3,94

1,3

1,86

3,14

1,58

2,13

CaO

1,66

0,57

2,75

2,38

2,37

1,59

2,28

2,88

1,73

2,05

MgO

0,87

0,19

X

0,63

0,15

0,23

0,39

1,04

0,37

0,19

Na2O

0,9

1,18

1,18

1,48

0,88

1,57

1,39

1,41

0,83

0,83

K2O

1,59

2,22

2,67

1,91

3,64

2,96

2,75

0,17

1,36

1,65

P2O5

0,02

0,07

0,07

0,02

0,06

0,05

0,08

0,17

0,06

0,09

Eléments en trace (ppm)

S

0,09

X

0,07

0,01

0,01

X

0,01

0,01

0,01

0,01

Cl

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,02

Ti

0,52

0,13

0,28

0,49

0,51

0,14

0,25

0,56

0,25

0,53

43

V

0,01

X

X

X

X

X

X

0,01

X

0,01

Cr

0,02

X

X

X

X

X

X

0,01

X

0,02

Mn

0,03

0,04

0,01

0,02

0,05

0,01

0,02

0,02

0,02

0,01

Cu

0,01

X

0,01

0,01

0,01

X

X

0,01

X

X

Zn

0,09

0,07

0,04

0,13

0,02

0,04

0,05

0,08

0,04

0,02

Rb

0,01

X

0,01

0,01

X

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

Sr

0,03

X

0,05

0,05

0,02

0,04

0,04

0,05

0,03

0,02

Ba

0,04

0,06

0,07

X

0,03

0,08

0,08

0,04

0,05

0,03

Ce

0,01

0,01

0,01

X

X

0,01

0,02

0,01

X

X

Zr

0,03

0,12

0,02

0,05

0,03

0,01

0,03

0,04

0,02

0,02

Au

0.060

0,080

0,18

ND

0,090

X

0,030

0,030

0,050

0,21

ND : Non mesuré ;

X : En dessous de la limite inférieure de détection.

44

Ces compositions chimiques appellent le commentaire ci-après :

- Les teneurs élevées en SiO2 dans nos différents échantillons, confirmant le caractère acide des roches étudiées ;

- Les teneurs en Al2O3 dans le granite sont comprises entre 5,81 et 6,77% ; tandis qu'elles sont plus élevées dans le granite gneissique. Ce fait peut se justifier par la présence plus marquée des feldspaths dans le granite gneissique, étant donné que dans ces métamorphites, en plus des feldspaths hérités du protolithe magmatique, s'ajoutent ceux synthétisés pendant le métamorphisme (Eskola, 1920 ; Winkler, 1973);

- Les teneurs modérées en Fe2O3 et en MgO sont dues essentiellement au faible fractionnement des minéraux mafiques (amphibole et pyroxène), et à l'oxydation importante qui touche la roche (formation de l'hématite secondaire) dans nos différents échantillons (Figure 7 et 9) ;

- Quant aux oligo-éléments, il faut noter la présence très remarquable de Ti dans tous les échantillons analysés ; il est suivi par l'or dont les traces sont importantes notamment dans les échantillons KM39 et KM42 (Figure 8 et 10).

Figure 7 : Histogramme d'évolution des teneurs des éléments majeurs

45

Teneurs des éléments majeurs (%)

KM 08' KM 20 KM 39 KM 10' KM 18 KM 26 KM 29 KM 32 KM 36 KM 42

70

60

50

40

30

20

10

0

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O P2O5

46

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

KM 08' KM 20 KM 39 KM 10' KM 18 KM 26 KM 29 KM 32 KM 36 KM 42

S Cl Ti V Cr Mn Cu Zn Rb Sr Ba Ce Zr Au

Teneurs des éléments en trace (ppm)

Figure 8 : Histogramme d'évolution des teneurs des éléments en trace

47

 

KM 08'

 
 

KM 20

 
 

KM 39

 
 

KM 10'

 
 

KM 18

 

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 
 

KM 26

 
 

KM 29

 
 

KM 32

 
 

KM 36

 

KM 42

 

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3

SiO2

Al2O3

Fe2O3 SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O

CaO

MgO

Na2O CaO

MgO

Na2O

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

 

K2O

P2O5

K2O

P2O5

 

Figure 9 : Diagrammes en aires montrant la distribution des teneurs des éléments majeurs de différents échantillons

48

Zn

Cu Mn

Cr

V

KM 08'

Ba Ce Zr Au S

Rb Sr Cl

Zr

Ce

Au

Ba

KM 20

Cl

Zn

Ti

Mn

Zr Ce

Ba

Au

Sr

Rb

 

KM 39

S

Cl

Ti

 

Ti

 
 
 
 

Zn

Cu Mn

Zn

KM 10'

Zr AuS Cl

Sr

Rb

Ba Sr

Zn

KM 18

Au S Cl

Zr

Ba

 

KM 26

Ce Zr Cl

Ti

 
 

Cu

 
 
 
 
 
 
 
 

Mn

 
 
 
 
 
 

Cu

 
 
 
 
 
 
 
 

Mn

Ti

 
 

Sr

 
 
 
 

Ti

 
 
 
 
 

Rb

 
 
 

Zn

Mn

 
 
 
 
 
 
 

Ba

Sr Rb Zn

Mn Cr

Zr

V

Au

KM 42

S Cl

Ti

Figure 10 : Diagrammes en aires présentant la distribution des éléments en trace des différents échantillons

49

Ba

Sr

Rb

Zr

Ce

Zn

KM 29

Au S Cl

Mn

Ti

Sr

Rb Zn

Cu
Mn

CrV

KM 32

Ce Zr Au S Cl

Ba

Ti

Ba

Sr
Rb

Zn

Zr

Mn

KM 36

Au S Cl

Ti

 
 
 

50

III.6. ETAT D'ALTERATION DES ROCHES

Afin d'éclaircir les possibles effets d'altération dû soit au métamorphisme et à la déformation, soit aux conditions météoriques, la mobilité des éléments se marque par le tracé des éléments majeurs en fonction de K2O, MgO, Na2O et CaO. Pour pouvoir caractériser et estimer quantitativement l'état d'altération d'une roche, différents indices d'altérations peuvent être utilisés.

Dans ce travail, nous avons utilisé l'indice d'altération hydrothermale (AI) basé sur l'équation arithmétique (Ishikawa et al., 1976) :

Cet indice permet, par l'évaluation de la mobilité du Mg, K, Ca et Na, de caractériser l'altération hydrothermale. Plus d'indice se rapproche de 100, plus le niveau d'altération de la roche est élevé et inversement (Tableau 3).

Ce tableau révèle que les échantillons KM18, KM20 et KM29 sont ceux qui ont l'indice d'altération le plus significatif.

Tableau 3 : Indice d'altération des différents échantillons de roches

 

KM 08'

KM 20

KM 39

KM 10'

KM 18

KM 26

KM 29

KM 32

KM 36

KM 42

AI

(%)

49

57,9

40,4

39,6

53,8

50,2

46,1

22

40,3

38,9

Sur base des résultats du tableau 3, nous avons tracé le diagramme ci-dessous, représentant graphiquement l'évolution de l'altération de nos différents échantillons (Figure 11).

Figure 11 : Profil d'altération hydrothermale (AI) de nos échantillons

51

Diagramme AI

70 60 50 40 30 20 10 0

 
 
 
 

KM 08' KM 20 KM 39 KM 10' KM 18 KM 26 KM 29 KM 32 KM 36 KM 42

52

CHAPITRE IV : DISCUSSION ET INTERPRETATION DES RESULTATS

Ce chapitre se focalisera sur la discussion et l'interprétation des résultats obtenus dans les précédents chapitres.

IV.1. DONNEES PETROGRAPHIQUES ET LITHOLOGIQUES

De ce point de vue, les considérations sur les généralités de la région et sur les descriptions macroscopiques suivant nos trois itinéraires ainsi que les descriptions microscopiques, nous ont permis de mettre en évidence diverses formations dans notre zone d'étude. Ces formations ont révélé par ailleurs plusieurs phases d'érosion dans le secteur qui regroupe la latérite, les alluvions et les terres rougeâtres riches en Fer.

Les lithofaciès dégagés sont les suivants :

? Le gneiss mylonitique ;

? Le granite ;

? La migmatite ;

? Le granite gneissique.

IV.2. DONNEES TECTONO-METAMORPHIQUES

Basé sur les caractéristiques macroscopiques couplées aux analyses microscopiques des roches cristallophylliennes de la région étudiée, ce sous-chapitre discute et interprète les paragenèses minérales métamorphiques dans le but de retracer l'action tectono-métamorphique dans le secteur.

IV.2.1. Evolution tectonique

La région sous étude aurait subit une double action tectonique comme le témoigne les effets ci-après :

i. La schistosité plissée notée au niveau de certains affleurements (Echantillon KM26) mais qui, malheureusement, n'est pas manifestée au niveau microscopique ;

ii. La mylonitisation de certains lithofaciès de gneiss (Echantillon KM42) ;

iii. L'existence de deux familles de fractures orthogonales.

53

La première phase tectonique est celle qui a mis en place la schistosité (S1) et la foliation de direction N40 à N70°E, avec un pendage de 30 à 42°, vers le SE. Elle est responsable de l'apparition des fissures postérieurement colmatées par des solutions hydrothermales pour donner des filons de quartz aurifère.

La seconde phase tectonique, quant à elle, serait à l'origine du plissement, de la schistosité S1, de la mylonitisation du gneiss et de l'apparition du grand accident tectonique de la région accompagné d'un système des cassures non remplies et perpendiculaires au premier système.

IV.2.2. Degré du métamorphisme

Notons qu'au niveau de l'analyse des lames minces, aucun silicate de métamorphisme de type sillimanite, disthène, andalousite, cordiérite, staurotide ou chloritoïde n'a été décelé et qui pourrait servir de phase minérale repère pour déduire le degré de métamorphisme subit par les roches (Winkler, 1973).

Cependant, en l'absence de minéraux repères, nous pouvons tabler sur les paragenèses minérales observées pour déterminer le degré de métamorphisme, conformément aux travaux d'Eskola (1920) et de Nicholet (2010).

Figure 12 : Diagramme pression - température montrant l'évolution des faciès
métamorphiques

54

En effet, en conformité avec les subdivisions du « chemin Pression-Température » (Figure 12), les paragenèses minérales des roches étudiées peuvent être rattachées aux faciès métamorphique d'Eskola (1920). Il s'agit des paragenèses suivantes :

IV.2.2.1. Assemblage quartz + biotite + minéraux opaques

Cet assemblage minéralogique est caractéristique du granite gneissique (Photo 10 et 12). Le quartz est un minéral ubiquiste dans le diagramme de Nicholet (2010) (Figure 13) ; et la biotite est décrite comme minéral repère pour le métamorphisme mésozonal (Amphibolite facies) par Boillot et al. (2020). La teinte brun foncé de ce minéral (Photo 10 et 12) traduit son enrichissement en Titane et suggère son appartenance à l'amphibolite facies.

Les minéraux opaques présents dans ces lithofaciès peuvent provenir, d'après Robert et Peter (1976), soit de l'oxydation des sulfures, soit des chlorures déposés par des fluides métamorphiques.

IV.2.2.2. Assemblage quartz + biotite + orthose +minéraux opaques

Cette paragenèse est typique de la migmatite (Photo 2). La couleur brun foncé de la biotite couplée de la présence de l'orthose traduit l'évolution de cette roche à la limite amphibolite facies - granulite facies (Figure 12 et 13) ; l'orthose pouvant dans ce cas résulter de la réaction du quartz en présence de la muscovite (Kanika, 2022). Ici aussi les minéraux opaques pourraient provenir des fluides métamorphiques.

IV.2.2.3. Paragenèse plagio + biotite + orthose + grenat

Cet assemblage est caractéristique de certains granites gneissiques (Photo 12). Il traduit, comme le suggère la figure 12, l'évolution de ce lithofaciès dans le granulite facies, et une fusion partielle en présence de l'eau.

55

Figure 13 : Diagramme montrant l'évolution des minéraux avec l'intensité du métamorphisme
(Nicholet et al., 2010)

IV.3. DONNEES METALLOGENIQUES

Il est nécessaire de trouver au préalable les paramètres métallogéniques, à savoir : l'origine et l'environnement de dépôt des minerais, leurs températures de dépôt ainsi que les processus générateurs.

IV.2.1. Origine et environnement de dépôt des minerais

Pour connaitre l'origine et l'environnement de dépôt des minerais de notre zone d'étude, nous utilisons l'équilibre Roche-Solution qui est la base du diagramme ternaire K-Na-Ca d'Intiomale (2004). Il suppose que les proportions relatives de potassium, de sodium et de calcium sont les mêmes que celles des roches mères endogènes correspondantes.

Les résultats d'analyses (tableau 2) donnent les proportions en K2O, Na2O et CaO que nous allons multiplier respectivement par :

? 0,8302 pour le K ;

? 0,7419 pour le Na ;

? 0,7147 pour le Ca (tableau 4).

56

Faire la somme des différents éléments (K + Na + Ca) pour obtenir le 100 %, puis calculer ensuite les proportions (pourcentage réduit à 86,5 %) en K, Na et Ca.

Tableau 4 : Proportions en K-Na-Ca des échantillons de roches

Elément
chimique

Echantillons

KM

08'

KM

10'

KM

18

KM

20

KM

26

KM

29

KM

32

KM

36

KM

39

KM

42

K

1,32

1,58

3,02

1,84

2,45

2,28

0,14

1,12

2,21

1,36

Na

0,66

1,09

0,65

0,87

1,16

1,03

1,04

0,61

0,87

0,61

Ca

1,18

1,7

1,69

0,4

1,13

1,62

2,05

1,23

1,69

1,46

Les résultats du tableau 4 sont alors transformés en pourcentage réduit à 85% (tableau 5) et seront reportés sur le diagramme K-Na-Ca (figure 14).

Tableau 5 : Proportions des K-Na-Ca en pourcentage réduit à 86,5%

Elément
chimique

Proportions pourcentage réduit par échantillon

KM

08'

KM

10'

KM

18

KM

20

KM

26

KM

29

KM

32

KM

36

KM

39

KM 42

K

35,97

31,28

48,69

51

44,67

39,95

3,76

32,76

37,91

34,34

Na

18,20

21,66

10,52

24,23

21,17

18,04

27,88

17,87

14,97

15,43

Ca

32,33

33,56

27,29

11.27

20,66

28,51

54,86

35,87

33,62

36,73

57

Figure 14 : Diagramme ternaire K-Na-Ca présentant le milieu de dépôt et l'origine de solutions minéralisatrices de nos différents échantillons

Il ressort de ce diagramme que les minerais de notre zone d'étude sont majoritairement d'origine mixte et d'environnement continental.

Nous pouvons vérifier cela par les rapports X= et Y= qui

différencient respectivement les minerais hypogènes, supergènes et mixtes ainsi que les minerais d'environnement marin et ceux d'environnement continental. L'interprétation se fait de la manière suivante :

? Origine des minerais :

· Pour X = 2,4014, le minerai est hypogène.

· Pour 2,4014 > X > 0,4164, le minerai est mixte.

· Pour X = 0,4164, le minerai est supergène.

? Environnement des minerais :

· Pour Y > 6,4675, le minerai est du domaine marin.

· Pour Y ? 6,4675, le minerai est du domaine continental.

· Y = 6,4675 est donc la limite entre les deux domaines.

58

Le tableau 6 donne les différentes origines de solutions minéralisatrices de notre zone d'étude, ainsi que le milieu de dépôt de chaque échantillon, obtenu après applications du principe mathématique énoncé ci-haut.

Tableau 6 : Origine et environnement de dépôt des minerais des différents
échantillons de roches

Echantillons

Origine de solution
minéralisatrice

Environnement de dépôt

1

KM 08'

Mixte

Continental

2

KM 10'

Mixte

Continental

3

KM 18

Mixte

Continental

4

KM 20

Hypogène

Continental

5

KM 26

Mixte

Continental

6

KM 29

Mixte

Continental

7

KM 32

Supergène

Continental

8

KM 36

Mixte

Continental

9

KM 39

Mixte

Continental

10

KM 42

Mixte

Continental

 

IV.2.2. Processus générateurs des fluides minéralisateurs

Les fluides métallifères sont générés selon divers processus qui souvent interfèrent les uns avec les autres dans des contextes structuraux particuliers à chaque type de gisements (Intiomale, 2014).

Pour déterminer les processus générateurs des solutions minéralisantes de notre zone d'étude, nous utilisons l'échelle phénoménologique, classes et types génétiques (tableau 7) d'Intiomale (2014) ; basés sur l'indice d'alcalinité donné par l'expression : ALC= (K + Na) / Ca, dont le résultat sont repris dans le tableau 8.

59

Tableau 7 : Classes et types génétiques des fluides métallifères (Intiomale, 2014)

Classes

Indice d'alcalinité

Type génétique

0

< à 0.136

Fluides météoriques (METEO)

1

0.136 - 0.272

Fluides sédimentaires et diagenétiques continentaux (SEDI)

2

0.272 - 0.681

Fluides métamorphiques (METAMO)

3

0.681 - 1.361

Reflux du drainage des formations

continentales (THERMOREF) mis en
mouvement par une source thermique

4

1.361 - 2.722

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED)

et émanations thermotactiques en

auréole des intrusions acides
continentaux (THERMOTACT)

5

2.722 - 6.806

Fluides hydrothermaux orogéniques

(ORO) de type oro-tonique (MVT) et de

type oro-thermal (intrusif) dans les

zones frontales des foyers
surrectionnels

6

6.806 - 13.612

Fluides sédimentaires exhalatifs (SEDEX)

des failles bordières des rifts
continentaux

7

13.612-27.224

Exhalations des rifts marins actifs

(SEDEX-M)

8

27.224-68.060

Exhalations volcaniques sous-marines

(VSM)

9

68.060-136.120

Exhalations des granitoïdes intrusifs en

zone de fermeture des rifts marins
avortés (POST-RIFT)

10

136.120- 272.240

Fluides salins résultants de la saturation de l'eau de mer en sels dissous

 

60

Tableau 8 : Classes et types génétiques des solutions minéralisatrices de nos
échantillons de roches

Classes

Echantillons

Alcalinité

Type génétique

4

KM 08'

1,675

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

4

KM 10'

1,577

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

4

KM 18

2,169

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

5

KM 20

6,672

Fluides hydrothermaux orogéniques (ORO) de type oro-tonique (MVT) et de type oro-thermal (intrusif) dans les zones frontales des foyers surrectionnels

5

KM 26

3,187

Fluides hydrothermaux orogéniques (ORO) de type oro-tonique (MVT) et de type oro-thermal (intrusif) dans les zones frontales des foyers surrectionnels

4

KM 29

2,033

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

2

KM 32

0,576

Fluides métamorphiques (METAMO)

4

KM 36

1,411

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

4

KM 39

1,573

Fluides volcano-sédimentaires (VOLSED) et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux (THERMOTACT)

3

KM 42

1,355

Reflux du drainage des formations continentales (THERMOREF) mis en mouvement par une source thermique

 

61

IV.2.3. Températures de dépôt des minerais

Pour trouver les températures de dépôt des minerais, nous utilisons les Géothermométries Fe-Ti (tableau 9), Ca-Ti et Fe-Ca, basées sur un gradient géothermique de 75°C/km et par stade géothermal, ainsi que sur les rapports R=Fe/Ti, R=Ca/Ti et R=Fe/Ca des minéraux.

La température est alors donnée par la relation :

T°C=°G1+75° x (R-G1) / (G2-G1) où G1 et G2 sont respectivement les bornes inférieure et supérieure du stade géothermal.

Le résultat des différents calculs est présenté dans le tableau 10, qui donnera les différentes températures de dépôt des échantillons sous forme d'intervalle.

Tableau 9 : Echelle géothermométrique Fe-Ti (Intiomale, 2013)

Prof (Km)

Température (°C)
°G2 - °G1

R = Fe/Ti
G2 - G1

Stade géothermal

12 - 11

900 - 825

56.09 - 47.85

Magmatique

11 - 10

825 - 720

47.85 - 39.61

Submagmatique

10 - 9

720 - 675

39.61 - 31.37

Pegmatitique

9 - 8

675 - 600

31.37 - 23.13

Subpegmatitique

8 - 7

600 - 525

23.13 - 14.89

Pyrométasomatique

7 - 6

525 - 450

14.89 - 6.65

Pneumatolytique

6 - 5

450 - 375

6.65 - 3.54

Subpneumatolytique

5 - 4

375 - 300

3.54 - 1.90

Pléothermal

4 - 3

300 - 225

1.90 - 0.089

Mésothermal

3 - 2

225 - 150

0.89 - 0.20

Epithermal

2 - 1

150 - 75

0.20 - 0.17

Tonothermal

 

62

Tableau 10 : Température de dépôt

Echantillon

Rapport

Température
(°C) °G2-°G1

Stade géothermal

1

KM 08'

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

2

KM 10'

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

3

KM 18

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

4

KM 20

Fe-Ti

675 - 600

Subpegmatitique

5

KM 26

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

6

KM 29

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

7

KM 32

Fe-Ti

450 - 375

Subpneumatolytique

8

KM 36

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

9

KM 39

Fe-Ti

525 - 450

Pneumatolytique

10

KM 42

Fe-Ti

450 - 375

Subpneumatolytique

 

63

V. CONCLUSION GENERALE

En guise de conclusion, nous retiendrons que la région de Kabanda-Musefu présente une potentialité aurifère intéressante, mais elle est incomplètement investiguée.

Les différentes études menées, nous ont permis de dégager des éléments de base dans la caractérisation pétrographique, géochimique, et métallogénique de cette région.

? Du point de vue pétrographique et lithologique :

Les études effectuées au laboratoire, nous ont permis de dégager les lithofaciès suivants :

· Le gneiss mylonitique ;

· Le granite ;

· La migmatite ;

· Le granite gneissique.

? Du point de vue tectono-métamorphique :

Sur le plan tectonique, nous retiendrons que la région sous étude aurait subit une double action tectonique qui sont à la base de la schistosité, la mylonitisation de certains facies gneissiques et l'existence de deux familles des fractures orthogonales.

Du point de vue métamorphique, les paragenèses minérales des roches étudiées peuvent être rattachées aux paragenèses suivantes :

· Assemblage quartz + biotite + minéraux opaques

· Assemblage quartz + biotite + orthose +minéraux opaques

· Paragenèse plagio + biotite + orthose + grenat

? Du point de vue métallogénique :

Les solutions minéralisatrices de la région de Kabanda-Musefu sont principalement d'origine mixte, mais nous y retrouvons également aux échantillons KM20 et KM32, des solutions respectivement, hypogène et supergène.

L'environnement de dépôt de ces solutions est essentiellement continental. Il n'y a donc pas eu de dépôt marin, mais tout s'est fait en milieu continental.

64

Les processus générateurs ayant conduit à la mise en place des solutions minéralisatrices de notre région d'étude sont essentiellement des fluides volcano-sédimentaires et émanations thermotactiques en auréole des intrusions acides continentaux, sans oublier les fluides métamorphiques.

Quant à la température de dépôt, elle varie et change de stade géothermal à certains endroits. Mais en général, et en nous basant sur la géothermométrie Fe-Ti, elle se situe en grande partie dans une fourchette allant de 450 à 525 °C. Notre zone d'étude appartient donc dans sa majorité au stade pneumatolytique.

L'analyse métallographique des échantillons portant des oxydes opaques a révélé la présence de la pyrite qui est un accompagnateur de l'or ; mais elle a aussi révélé la présence de l'or dans certains échantillons.

65

BIBLIOGRAPHIE

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3. Cahen L. (1951) : données nouvelles concernant la géologie et la géomorphologie du Kasaï oriental et origine du diamant, Ann. Soc, géol. Belgique, LXXIV, B105/122

4. Cahen L. (1954) : Géologie du Congo belge, Edit. Vaillant Carmanne, 577 p.

5. Cahen L. (1961) : La contribution à l'étude des Ostracodes à la connaissance des terrains de couverture du Congo. Présentation du mémoire de N. Grekoff intitulé : « Ostracodes du du bassin du Congo, II-Crétacé ». Ann. Soc. Belg., LXXIV, 219/228.

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9. Delhal J. (1971) : Le complexe tonalitique de Kanda-Kanda et données géochimiques et géochronologiques comparées des unités archéennes du Kasaï. Mus. Roy. Afr. Centre, Tervuren. Département Géolo. Min., Rapp. Anne. Pages 56-82.

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11. Delhal, (1963) : Le socle de la région de Luiza (Kasaï). Ann. Mus., roy. Afr., centr., in -8°, Sc, géol., 45, 82 pp.

12. E. Polinard, (1937) : Découverte de fossiles d'eau douce denq les roches à calcédoine et opale de la Lushenne (Kasaï). Bull. Inst. roy. Col. Belge. VIII, 473/479.

66

13. Eskola,P. (1920) : Le faciès minéral des roches métamorphiques. Geologisk Tidsskrift, 6, 143-194

14. Fernandez-Alonso M., KAMPATA D., MUPANDE J-F., DEWAELE S., LAGHMOUCH M., BAUDET D., LAHOGUE P., BADOSA T., KALENGA H., MAWAYA P., MWANZA P., MASHAGIRO H., KANDANKULA V., LUAMBA M., MPOYI J., DECREE S., et LAMBERT A. (2015) : Carte géologique de la République Démocratique du Congo au 1/2.500.000, notice explicative.

15. Fieremans C. (1991) : Nouvelles observations géologiques à la limite entre le complexe de Dibaya et le complexe de Lulua dans la région de Kqmponde (Zaïre). Ardkundige Mededelingen, KUL3. Pages 89 à 94.

16. Fieremans C. et J. Lepersonne, (1954) : Nouvelles observations géologiques sur le Mésozoïque du Kasaï Occidental. Bull. Soc., belge. Géol., LXIII, 77/89.

17. Friedlaender C. Fieremans (1942) : Sur les gisements aurifères de la région de Musefu (Congo belge). Bull. Suiss. Min. Pétr., XXII, 248/269.

18. Grekoff N. N. (1958) : Ostracodes du bassin du Congo. III. Tertiaire. Ann. Mus., roy. Congo belge, in -8°, Sc., Géol., 22, 36 pp.

19. Intiomale M.M. (2014). Classification phénoménologique des fluides métallifères de quelques gisements en R.D. Congo et en Zambie. Ann, Fac sciences, UNIKIN1 (2014). pp2, 1-50.

20. INTIOMALE, M. M. (2013) : The Fe-Ti and Ca-Ti Geo-thermometers. Innovative experiments. Ann. Fac. Sciences, UNIKIN. VOL1. (2013). pp 3539.

21. INTIOMALE, M. M. (2004) : the origin of the mineralizing solutions as revealed bythe K-Na-Ca diagram. Bull. CRGM, T V, pp93-97.

22. Ishikawa (1976) : Délimitation des cibles de prospection pour les gisements de Kuroko basées sur les modes de volcanisme de la dacite sous-jacente et des halos d'altération. Géologie minière, 26, 105-117.

23. Kabengele M., LUBALA RT., et CABANIS B. (1991) : Caractérisation pétrologique et géochimique du magmatisme Ubendien du secteur de Pepa-Lubumba sur le plateau des Marungu (Nord-Est du Shaba, Zaïre). Signification géodynamique dans l'evolution de la chaine Ubendienne ;

24. Kanika M. T. (2022) : Cours de pétrologie métamorphique, première licence Géologique. Fac. Sc., UNIKIN (Inédit).

25. Nicholet C. (2010) : Métamorphisme et géodynamique, 2e Ed. Dunod, Paris, France, 336 p.

67

26. Raucq P. (1959) : Note péliminaire sur le record des formations mésozoiques de la Luebo et de la région de Dibaya (Kasaï, Congo belge). Ann. Mus. Roy. Congo belg., LXXXII, B 201/209.

27. Raucq P. (1959) : Notes géologiques recueillies au cours de prospections au Kasaï. Inédit (Archives Sect. Géol., Mus. Roy. Afr. Centr.).

28. ROUBAULT M., FABRIES J. et TOURET L. P. (1963) : Détermination des minéraux des roches en lames minces au microscope polarisant. Éditeur : Lamarre-Poinat, Paris, I vol, 376 Pages.

29. Service géologique du bureau de Lubumbashi, Notice explicative de la feuille de Dibaya (1966).

30. Winkler, H. G. F. (1973) : Petrogenesis of metamorphic rocks, 3e Ed. Springer Verlag, New-York, USA, 334 p.

68

LISTE DES ACRONYMES

· AI : Alteration index (ou indice)

· ALC : Alcalinité

· AT : Administrateur de Territoire

· Bt : Biotite

· Ca : Calcium

· CRENK : Centre régional d'Etudes Nucléaires de Kinshasa

· E : Est

· Fe : Fer

· Fk : Feldspath potassique (orthose)

· Gt : Grenat

· He : Hématite

· Ir : Ingénieur

· KM : Kabanda-Musefu

· LPA : Lumière polarisée analysée

· LPNA : Lumière polarisée non analysée

· LRA : Lumière Réfléchie Analysée1

· LRNA : Lumière Réfléchie Non Analysée2

· Mt : Magnétite

· N : Nord

· Na : Sodium

· NE : Nord-Est

· NW : Nord-Ouest

· Pg : Plagioclase

· Py : Pyrite

· Qtz : Quartz

· S : Sud

· SE : Sud-Est

· SW : Sud-Ouest

· Ti : Titane

· W : Ouest

69

70

LISTES DES FIGURES ET DES PHOTOGRAPHIES

1. Figures

Figure 1 : Carte administrative de la province du Kasaï-central localisant le

secteur d'étude 6
Figure 2 : Carte de localisation des stations d'observation et

d'échantillonnage 17

Figure 3 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 1 38

Figure 4 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 2 38

Figure 5 : Coupe géologique suivant l'itinéraire 3 39

Figure 6 : Esquisse géologique de la zone d'étude 40

Figure 7 : Histogramme d'évolution des teneurs des éléments majeurs 45

Figure 8 : Histogramme d'évolution des teneurs des éléments en trace 46

Figure 9 : Diagrammes en aires montrant la distribution des teneurs des

éléments majeurs de différents échantillons 47
Figure 10 : Diagrammes en aires présentant la distribution des éléments en

trace des différents échantillons 49

Figure 11 : Profil d'altération hydrothermale (AI) de nos échantillons 51

Figure 12 : Diagramme pression - température montrant l'évolution des

faciès métamorphiques 53
Figure 13 : Diagramme montrant l'évolution des minéraux avec l'intensité du

métamorphisme (Nicholet et al., 2010) 55
Figure 14 : Diagramme ternaire K-Na-Ca présentant le milieu de dépôt et

l'origine de solutions minéralisatrices de nos différents échantillons 57

2. Photos

Photo 1 : Echantillon KM10 25

Photo 2 : Lame mince de l'échantillon KM10 (Migmatite) 25

Photo 3 : Echantillon KM18 26

Photo 4 : Lame mince de l'échantillon KM18 (Granite gneissique) 27

Photo 5 : Echantillon KM20 27

Photo 6 : Lame mince de l'échantillon KM20 (Granite) 28

Photo 7 : Echantillon KM29 29

Photo 8 : Lame mince de l'échantillon KM29 (Granite gneissique) 29

Photo 9 : Echantillon KM32 30

71

Photo 10 : Lame mince de l'échantillon KM32 (Granite gneissique) 31

Photo 11 : Echantillon KM37» 31

Photo 12 : Lame mince de l'échantillon KM37» (Granite gneissique) 32

Photo 13 : Echantillon KM42 33

Photo 14 : Lame mince de l'échantillon KM4 (Gneiss mylonitique) 33

Photo 15 : Section polie de l'échantillon KM10 34

Photo 16 : Section polie de l'échantillon KM20 35

Photo 17 : Section polie de l'échantillon KM2 35

Photo 18 : Section polie de l'échantillon KM39 36

Photo 18 : Végétation caractéristique de KM (2.1 : plante locale Tshikinge ;

2.2 : arbre local planté par les belges : Mulemba mutoka). 74

Photo 19 : Pose en compagnies des différentes autorités locales : 74

72

LISTES DES TABLEAUX

Tableau 1 : Présentation des données de terrain 18
Tableau 2 : Teneurs en éléments majeurs et éléments en trace des

échantillons des roches 42

Tableau 3 : Indice d'altération des différents échantillons de roches 50

Tableau 4 : Proportions en K-Na-Ca des échantillons de roches 56

Tableau 5 : Proportions des K-Na-Ca en pourcentage réduit à 86,5% 56

Tableau 6 : Origine et environnement de dépôt des minerais des différents

échantillons de roches 58
Tableau 7 : Classes et types génétiques des fluides métallifères (Intiomale,

2014) 59
Tableau 8 : Classes et types génétiques des solutions minéralisatrices de nos

échantillons de roches 60

Tableau 9 : Echelle géothermométrique Fe-Ti (Intiomale, 2013) 61

Tableau 10 : Température de dépôt 62

73

ANNEXE

- Sur la 3.1 : Après la présentation des civilités auprès de l'Administrateur de Territoire de Luiza, l'Ir. Jean KABAMBA MUKINAYI. La première personne en allant de gauche vers

74

Photo 19 : Végétation caractéristique de KM (2.1 : plante locale Tshikinge ; 2.2 : arbre local
planté par les belges : Mulemba mutoka).

Photo 20 : Pose en compagnies des différentes autorités locales :

75

la droite : le géologue en devenir KANGOMBE B. Benjamin suivi de MBETE M. Emanuel, suivi de l'Administrateur de Territoire, puis le géologue en devenir Elie LUTETA LUIMPA K., derrière de gauche vers la droite : NGUMBI Y. Joseph suivi de YUGI KIZITO ;

- Sur la 3.2 : Après les civilités présentées au chef du groupement ;

- Sur la 3.3 : A gauche le géologue en devenir Elie LUTETA LUIMPA K., l'agent de mine monsieur André, la première personne à la droite, le géologue en devenir KANGOMBE B. Benjamin, suivi d'un policier, agent de la police minière qui assuré notre sécurité durant notre séjour dans ladite zone ;

- Sur la 3.4 : Après les civilités au chef de la localité d'Anabangu.

76

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHES (1) II

EPIGRAPHES (2) III

DEDICACE (1) IV

DEDICACE (2) V

REMERCIEMENTS (1) VI

REMERCIEMENTS (2) VII

0. INTRODUCTION 1

0.1. CHOIX & INTERET DU SUJET 1

0.2. PROBLEMATIQUE 1

0.3. OBJECTIF DU TRAVAIL 2

0.4. METHODOLOGIE ET MATERIELS UTILISES 2

0.5. SUBDIVISION DU TRAVAIL 4

CHAPITRE I : GENERALITES 5

I.1. CADRE GEOGRAPHIQUE 5

I.1.1. Localisation 5

I.1.2. Relief et hydrographie 7

I.1.3. Climat 8

I.1.4. Sols et végétation 8

I.2. CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL 8

I.2.1. Introduction 8

I.2.2. Formations de couverture 9

I.2.3. Soubassement du Kasaï 11

a. Complexe tonalitique de la Haute Luanyi 12

b. Complexe granulitique de Musefu 13

c. Complexe migmatitique de Dibaya 13

d. Complexe granito-gneissique de Sandoa 13

e. Complexe tonalitique de Kanda-Kanda 13

III.5. RESULTATS D'ANALYSE GEOCHIMIQUES 41

77

I.2.4. Géologie de la zone d'étude 14

a. Limitation de la zone d'étude 14

b. Géologie locale 14

I.2.3. Tectonique locale 14

I.2.4. Minéralisation 15

I.2.5. Végétation 15

CHAPITRE II : ETUDE ANALYTIQUE DE TERRAIN 16

II.1. INTRODUCTION 16

II.2. PRESENTATION DES RESULTATS 16

CHAPITRE III : ETUDE PETROGRAPHIQUE, GEOCHIMIQUE ET

MINERALOGRAPHIQUE 24

III.1. INTRODUCTION 24

III.2. DESCRIPTIONS PETROGRAPHIQUES 24

III.2.1. Echantillon KM10 24

III.2.2. Echantillon KM18 26

III.2.3. Echantillon KM 20 27

III.2.4. Echantillon KM29 28

III.2.5. Echantillon KM32 30

III.2.6. Echantillon KM37» 31

III.2.7. Echantillon KM42 32

III.3. OBSERVATIONS MINERALOGRAPHIQUES 34

III.3.1. Echantillon KM10 34

III.3.2. Echantillon KM20 34

III.3.3. Echantillon KM29 35

III.3.4. ECHANTILLON KM39 36

III.4. SYNTHESE DES OBSERVATIONS MACROSCOPIQUES ET

MICROSCOPIQUES 37

III.4.1. Coupes géologiques sectorielles 37

a. Premier itinéraire 37

b. Deuxième itinéraire 38

C. troisième itinéraire 38

78

III.6. ETAT D'ALTERATION DES ROCHES 50

CHAPITRE IV : DISCUSSION ET INTERPRETATION DES RESULTATS 52

IV.1. DONNEES PETROGRAPHIQUES ET LITHOLOGIQUES 52

IV.2. DONNEES TECTONO-METAMORPHIQUES 52

IV.2.1. Evolution tectonique 52

IV.2.2. Degré du métamorphisme 53

IV.2.2.1. Assemblage quartz + biotite + minéraux opaques 54

IV.2.2.2. Assemblage quartz + biotite + orthose +minéraux opaques 54

IV.2.2.3. Paragenèse plagio + biotite + orthose + grenat 54

IV.3. DONNEES METALLOGENIQUES 55

IV.2.1. Origine et environnement de dépôt des minerais 55

IV.2.2. Processus générateurs des fluides minéralisateurs 58

IV.2.3. Températures de dépôt des minerais 61

V. CONCLUSION GENERALE 63

BIBLIOGRAPHIE 65

LISTE DES ACRONYMES 68

LISTES DES FIGURES ET DES PHOTOGRAPHIES 70

1. Figures 70

2. Photos 70

LISTES DES TABLEAUX 72

ANNEXE 73

TABLE DES MATIERES 76






La Quadrature du Net

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