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TABLE DES MATIÈRES
EPIGRAPHE .I
IN MEMORIAM II
DEDICACE III
AVANT PROPOS ..V
TABLE DES MATIÈRES 1
LISTE DES FIGURES 5
LISTE DES TABLEAUX 8
INTRODUCTION GENERALE 9
1. Objectif et problématique 9
2. Méthodologie du travail 9
3. Matériel utilisé 10
4. Subdivision du travail 10
Chapitre I : GENERALITES 11
I.1 CADRE GÉOGRAPHIQUE 11
I.1.1 localisation 11
I.1.2 Climat et végétation 11
I.1.3 Géomorphologie 12
I.2 CADRE GEOLOGIQUE 12
I.2.1 Les terrains du soubassement archéen 12
I.2.2 Les Formations Protérozoïques 13
I.2.2.1 Ubendien 13
I.2.2.2 Kibarien 13
" 2 "
I.2.2.3 Katanguien 14
I.2.3 Le Phanérozoïque 21
Chapitre II : ETUDE CARTOGRAPHIQUE 22
II.1 PRESENTATION DE DONNEES DE TERRAIN 22
II.2 ETABLISSEMENT DE LA CARTE GEOLOGIQUE 30
II.2.1 Introduction 30
II.2.2 Interpretation des resultats 31
II.3 CONCLUSION PARTIELLE 31
Chapitre III : ETUDE STRUCTURALE 32
III.1 INTRODUCTION 32
III.2 PRESENTATION DES MESURES STRUCTURALES 32
III.2.1 Mesures des plans de stratification 32
III.2.2 Mesures de plans de cassures 34
III.3 TRAITEMENT STATISTIQUE DE DONNEES STRUCTURALES 37
III.3.1 Rosace de fréquences 37
III.3.1.1 Rosace de fréquences des plans de stratification
37
III.3.1.2 Rosace de fréquences des plans de cassure 37
III.3.2 Histogramme des fréquences 38
III.3.3 Pôles, traces cyclographiques et isodensité
40
III.3.4 Plans cozonaux 42
III.4 Conclusion partielle 43
Chapitre IV : ETUDE PETROGRAPHIQUE 44
~ 3 ~
IV.1 introduction 44
IV.2 description des roches 44
IV.2.1 Les Shales 44
IV.2.1.1 Echantillon MDH 1 44
IV.2.1.2 Echantillon MDH 2 45
IV.2.1.3 Echantillon MDH 3 46
IV.2.2 Les grès argileux 48
IV.2.2.1 Echantillon MDH 4 48
IV.2.2.2 Echantillon MDH 5 49
IV.2.2.3 Echantillon MDH 6 50
IV.2.3 Les Grès 51
IV.2.3.1 Echantillon MDH 7 51
IV.2.3.2 Echantillon MDH 8 53
IV.2.3.3 Echantillon MDH 9 54
IV.3 CONCLUSION PARTIELLE 55
Chapitre V : ETUDE GEOCHIMIQUE 56
V.1 Introduction 56
V.2 Présentation et interprétation des
résultats 56
V.3 Distribution des éléments chimiques dans les
différents faciès sédimentaire 57
V.3.1 Paramètres statistiques de base 57
V.3.2 Analyse univariées des éléments
majeure et en traces 58
V.3.2.1 Eléments majeures 58
~ 4 ~
V.3.2.2 Elément en traces 63
V.3.3 Mode de calcul du coefficient de corrélation 66
V.3.4 Corrélations inter-éléments 67
V.4 Classification des roches detritiques 75
V.5 Origine des sediments 76
V.6 CONTEXTE GEODYNAMIQUE 77
V.7 Conditions paléoaltéritiques 78
V.8 CONCLUSION PARTIELLE 80
CONCLUSION GENERALE 81
BIBLIOGRAPHIE 83
~ 5 ~
LISTE DES FIGURES
Figure I.1: Carte de localisation du secteur d'étude.
11
Figure I.2 : Un des aspects de la végétation du
secteur d'étude. 12
Figure I.3: Carte des structures D1 et D3 dans la partie
congolaise de l'arc lufilien. (modifié d'après
Kampunzu et Cailteux(1999) in Kipata(2013)). 19
Figure II.1 : Coupe géologique 1 24
Figure II.2: coupe géologique 2 25
Figure II.3 : Coupe géologique 3 26
Figure II.4 : Coupe géologique 4 27
Figure II.5 : Coupe géologique 5 28
Figure II.6 : Coupe géologique 6 28
Figure II.7 : Coupe géologique 7 29
Figure II.8 : Carte géologique du secteur de Makwacha -
Kifukula 30
Figure III.1 : Rosace des fréquences des plans de
stratification avec orientation préférentielle des
couches 37
Figure III.2 : Rosace des fréquences des plans de
cassures. 38
Figure III.3: Histogramme de So montrant la répartition
des effectifs en fonction des classes. 39
Figure III.4 : Histogramme des cassures montrant la
répartition des effectifs en fonction des classes.
40
Figure III.5: pôles avec leurs traces cyclographiques
(plans de cassures et plans de stratification) 40
Figure III.6 : isodensités des plans de stratification
(So) 41
Figure III.7: Isodensités des plans de cassures 41
Figure III.8 : Représentation des plans de cassures
préférentielles. 42
Figure IV.1 : Shale 44
Figure IV.2 : Lame MDH 1, A en LT (LPA) et B en LR 45
Figure IV.3 : Shale 45
Figure IV.4 : Lame MDH 1, A en LT (LPA) et B en LR 46
Figure IV.5 : Shale 47
Figure IV.6 : Lame MDH 3 ; A en LT (LPA) et B en LR 47
" 6 "
Figure IV.7 : Grès argileux 48
Figure IV.8 : Lame MDH 4, A en LT (LPA) et B en LR 49
Figure IV.9 : Grès argileux 49
Figure IV.10 : Lame MDH 5, A en LT (LPA) et B en LR 50
Figure IV.11 : Grès argileux. 50
Figure IV.12 : Lame MDH 7, A en LT (LPA) et B en LR. 51
Figure IV.13 : grès 52
Figure IV.14 : Lame MDH 8, A en LT (LPA) et B en LR 52
Figure IV.15 : grès 53
Figure IV.16 : Lame MDH 9, A en LT (LPA) et B en LR. 54
Figure IV.17 : Grès 54
Figure IV.18 : Lame MDH 11, A en LT (LPA) et B en LR 55
Figure V.1 : Evolution du silicium en fonction de la
lithologie 58
Figure V.2 : Evolution de l'aluminium en fonction de la
lithologie 59
Figure V.3 : Evolution du titane en fonction de la lithologie
59
Figure V.4 : Evolution du fer en fonction de lithologie 60
Figure V.5 : Evolution du magnésium en fonction de la
lithologie 60
Figure V.6 : Evolution du manganèse en fonction de la
lithologie 61
Figure V.7: Evolution du calcium en fonction de la lithologie
62
Figure V.8 : Evolution du potassium en fonction de la
lithologie 62
Figure V.9 : Evolution du phosphore en fonction de lithologie
62
Figure V.10 : Evolution du tantale en fonction de la
lithologie 63
Figure V.11 : Evolution du chrome en fonction de la lithlogie
63
Figure V.12 : Evolution du cobalt en fonction de la lithologie
64
Figure V.13 : Evolution du nickel en fonction dela lithologie
64
Figure V.14 : Evolution du cuivre en fonction de la lithologie
65
Figure V.15: Evolution du zinc en fonction de la lithologie
65
Figure V.16 : Evolution du zirconium en fonction de la
lithologie 66
~ 7 ~
Figure V.17 : Evolution du plomb en fonction de la lithologie
66
Figure V.18 : Evolution du couple silicium-aluminium 70
Figure V.19 : Evolution du couple aluminium-phosphore 70
Figure V.20 : Evolution du couple silicium-fer 71
Figure V.21 : Evolution du couple silicium-potassium 71
Figure V.22 : Evolution du couple fer-potassium 72
Figure V.23 : Evolution du couple titane-calcium 72
Figure V.24 : Evolution du couple chrome-nickel 73
Figure V.25 : Evolution du couple nickel-plomb 73
Figure V.26 : Evolution du couple chrome-plomb 74
Figure V.27 : Evolution du couple titane-cobalt 74
Figure V.28 :Evolution du couple zinc-zirconium 75
Figure V.29 : Diagramme de classification des roches
détritiques d'après Herron ( 1988 ) in Rollinson
(1993). 75
Figure V.30: Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur origine d'après
Roser et Korsch ( 1988 ) in Rollinson (1993). 76
Figure V.31 : Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur contexte
géodynamique d'après Bhatia ( 1983) in Rollinson
(1993). 77
Figure V.32: Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur contexte
géodynamique d'après Bhatia ( 1983) in Rollinson
(1993). 78
Figure V.33 : Diagramme montrant les conditions
paléoaltéritiques d'après Nesbitt et Young (1984,
1989) in Rollinson (1993) 79
" 8 "
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I.1 : Echelle lithostratigraphie du Katanguien. 16
Tableau I.2: Les différents évènements
tectoniques ayant affecté le Katanguien à différentes
époques
géologiques. 20
Tableau II.1 23
Tableau II.2 : Coupe 2 24
Tableau II.3: coupe 3 25
Tableau II.4 : Coupe 4 26
Tableau II.5 : coupe 5 27
Tableau II.6 : coupe 6 28
Tableau II.7 : Coupe 7 29
Tableau III.1: Mesures de plans de stratification 32
Tableau III.2: Mesures des plans de cassures. 34
Tableau III.3 : Analyse statistique des mesures des plans de
stratification et des cassures. 39
Tableau V.1 : Résultats d'analyses chimiques des
éléments majeurs en pourcentage (%). 56
Tableau V.2 : Résultats d'analyses chimiques des
éléments mineurs en pourcentage (ppm). 57
Tableau V.3 : Les paramètres statistiques de base des
éléments majeurs 57
Tableau V.4 : Les paramètres statistiques de base des
éléments en traces 58
Tableau V.5: Les données de Sachs (1984) in Rollinson
(1993) 67
Tableau V.6: matrice de corrélation 69
~ 9 ~
INTRODUCTION GENERALE
1. Objectif et problématique
Partant d'une curiosité scientifique, nous
espérons apporter un plus sur la cartographie, la structurale, la
pétrographie ainsi que la géochimie des formations situées
dans le secteur de Makwacha-Kifukula.
Nous ne prétendons pas résoudre, ni comprendre
tous les problèmes et difficultés en relation avec ce secteur.
Nous devons cependant ouvrir un chemin que les prochains travaux ne manqueront
pas de revoir et de corriger.
Les objectifs spécifiques de ce travail sont :
· Réaliser une carte géologique du secteur
à partir des données lithostratigraphiques et structurales
récoltées sur le terrain ;
· Faire une étude structurale afin de
déterminer les orientations préférentielles des couches
;
· Définir les associations minérales des
formations géologiques étudiées, à partir de la
description microscopique et/ou macroscopique des roches du secteur ;
· Faire une caractérisation géochimique de
différentes formations recouvrant notre secteur d'étude.
2. Méthodologie du travail
La réalisation de ce travail a impliqué les
travaux bibliographiques qui ont consisté à la consultation de
tout ouvrage ou article à notre portée, en rapport avec le sujet
ou la région d'étude, ainsi que des travaux de terrain et de
laboratoire.
Les travaux de terrain ont consisté au
prélèvement d'échantillons et de données incluant
les observations pétrographiques macroscopiques.
Les travaux de laboratoire, qui ont été faits par
la suite, ont consisté principalement :
· A l'établissement d'une carte géologique
sur base de sept coupes réaliser afin de ressortir la structure de la
région ;
· A la digitalisation des cartes et des sections
à l'aide des logiciels SIG (map info et surfer).
· A la préparation des échantillons pour
les lames minces ; ces dernières ont été
confectionnées au laboratoire pétrographique de la faculté
de sciences de l'université de Lubumbashi ;
· A la description des roches en lames minces au moyen
de microscope polarisant au laboratoire de microscopie de la faculté de
sciences de l'université de Lubumbashi ;
· A faire une étude géochimique permettant
de définir la distribution des éléments chimiques dans les
formations géologiques.
~ 10 ~
3. Matériel utilisé
Pour réaliser les travaux de terrain, nous avons eu a
utilisé le matériel comprennant :
· Un GPS de marque Garmin
· Deux boussoles de marque Silva
· Deux marteaux de géologue
· Une loupe avec un grossissement de 5X
· Un appareil photographique numérique
· Deux carnets de terrain ainsi que des
étiquettes
· Un marqueur indélébile et des crayons
· Un décamètre ruban
· L'acide Chloridrique dilué à 10%
Au laboratoire de l'Université de Lubumbashi de la
faculté de science, nous avons eu à utiliser les microscopes pour
la description pétrographique et métallographique.
4. Subdivision du travail
Ce travail regorge quatre principales parties ou chapitres ;
hormis l'introduction et la conclusion générale, nous avons :
· Chapitre I : Généralités ;
· Chapitre II : Etude cartographique ;
· Chapitre III : Etude structurale
· Chapitre IV : Etude pétrographique ;
· Chapitre V : Etude géochimique.
~ 11 ~
Chapitre I : GENERALITES
I.1 Cadre géographique I.1.1
localisation
Notre secteur d'étude se situe au SE à environ
40 Km de la ville de Lubumbashi, il est accessible par la route nationale
numéro 1 reliant la ville de Lubumbashi à la cité
frontalière de Kasumbalesa et regroupe respectivement les villages
Kifukula et Makwacha. Ce secteur s'étend de la proximité de la
route jusqu'à la frontière RDC-Zambie (Figure I.1).
Figure I.1: Carte de localisation du secteur
d'étude.
I.1.2 Climat et végétation
Le secteur de Makwacha-Kifukula comme l'ensemble du Katanga
méridional jouit d'un climat tropical caractérisé par
l'alternance de deux saisons :
? La saison de pluie qui s'étend du mois de novembre au
mois d'avril
? La saison sèche va, elle, du mois de mai à
octobre.
La végétation de ce secteur comme celle de
l'ensemble du Katanga méridionale est caractérisée par une
savane boisée typique des régions tropicales (Figure I.2).
~ 12 ~
Figure I.2 : Un des aspects de la végétation
du secteur d'étude.
I.1.3 Géomorphologie
La morphologie du secteur de Makwacha-Kifukula est
marquée par l'alignement de quelques collines orientées NW-SE,
formé des matériaux résistants constituant l'essentiel des
affleurements sur lesquels nos observations ont été faites. Il
s'agit des formations appartenant au groupe du Roan et culminant à
environ 1350 mètres d'altitude.
I.2 Cadre géologique
La géologie du Katanga, et notamment la
lithostratigraphie des roches sédimentaires, a fait l'objet de plusieurs
études depuis la fin du XIXème siècle jusqu'à nos
jours. Les recherches de plusieurs auteurs dont Cahen, 1954 ; François,
1973, 1978, 1995 ; Cailteux et al, 1997 ; Kampunzu et al, 1999 ; Kampunzu et
Cailteux, 1999 ; Wendoff, 2000 ; Selley et al. 2005 ; Kokonyangi, 2006 ;
Batumike et al. 2007 et El Desouki, 2009 ont permis de dégager trois
grands ensembles géologiques, qui sont :
? Le soubassement archéen ;
? Les formations protérozoïques ;
? La couverture tabulaire d'âge
phanérozoïque.
I.2.1 Les terrains du soubassement archéen
D'après les études récentes faites dans
la partie occidentale du Katanga (de Kisenge-Kasaji à Kapanga), on
constate que les formations archéennes les mieux connues dans cette
région appartiennent à un seul et même complexe
appelé « complexe de Sandoa-Kapanga » (Kabengele, 1997 ;
2001).
Au Katanga, la chaîne Kibarienne est constituée
par des sédiments et métasédiments ainsi que des nombreux
massifs des roches granitoïdes (Kampunzu et al. 1986 ; Kokonyangi et al.
2004, 2005).
~ 13 ~
Ce complexe comporte des granitoïdes gneissifiés
observés à Kapanga et des granito-gneiss observés à
Kisenge. C'est dans ce complexe qu'appartiennent les formations de la Lukoshi,
de la Kalundwe et celles de la Lulua (Kabengele, 1997, 2001).
I.2.2 Les Formations Protérozoïques
Les formations protérozoïques peuvent être
classifiées en trois ensembles géologiques qui sont :
? Ensemble Paléoprotérozoïque (UBENDIEN) ; ?
Ensemble Mésoprotérozoïque (KIBARIEN) ;
? Ensemble Néoprotérozoïque (KATANGUIEN).
I.2.2.1 Ubendien
Cet ensemble Paléoprotérozoïque est reconnu
dans deux principales régions du Katanga :
? Au Sud-Est où affleurent les formations de la Muva
ainsi que les granitoïdes du dôme de la Luina, du dôme de
Mokambo au Congo, les granitoïdes de Kafue en Zambie ainsi que ceux de
Konkola à la frontière de ces deux pays.
Dans cette région Sud-Est, la chaîne Ubendienne
est représentée par les roches métamorphiques comprenant
les quartzites et quartzo-phyllades dans la zone de Kasumbalesa,
précisément à Kibwe I, Kibwe II, Kibwe III ainsi que les
granitoïdes calco-alcalins formant le dôme de Luina, de Mokambo, de
Konkola et de Kafue.
? La chaine Ubendienne de la région Nord-est du Katanga
correspond aux deux grands ensembles qui sont des métamorphites et des
granitoïdes. Les métamorphites affleurent depuis Kalemie
jusqu'à Moba et comprennent les schistes, les séricitoschistes,
les phyllades et les micaschistes, les gneiss dont les directions structurales
majeures sont NW-SE à NNE-SSW (Kabengele, 1986 et Tshimanga, 1991). Ces
métamorphites sont le prolongement de la chaine Ubendienne de l'Ouest de
la Tanzanie. Alors que les granitoïdes calco-alcalins forment un puissant
complexe magmatique constituant le bloc de Bangweulu qui s'étend du SE
de la Zambie au Katanga Nord-orientale (Plateau de Marungu, Kabengele, 1986 et
Tshimanga, 1991). Ce bloc est aussi recoupé par des
tholéiites.
I.2.2.2 Kibarien
Il présente un faciès très peu
varié et une épaisseur d'environ 3000m. Il est formé de
trois sous-groupes qui sont : Gombela, Ngule et Biano.
~ 14 ~
On distingue quatre groupes lithostratigraphiques,
définis dans la région de Mitwaba, de Mwanza, de Bia, de Bukama
et de N'zilo (Kokonyangi et al. 2004 ; 2005 ; 2006).
Du plus jeune au plus ancien, on note :
? Le groupe de Lubudi qui est constitué des schistes
noirs, des marbres stromatolitique, des métasédiments, des
quartzites. Les épaisseurs varient de 1000 à 1300m selon les
différents sites d'étude ;
? Le groupe de Mont Hakansson qui comporte principalement des
métapélites, quartzites et rarement des conglomérats et
des shales noirs graphiteux (400 à 1700m) ;
? Le groupe de Tambo dont l'épaisseur moyenne des
formations varie entre 1500 et 5600m. Il est essentiellement constitué
des quartzites feldspathiques de teinte claire avec quelques intercalations de
conglomérats ou des quartzites grossiers vers la base ; des
quartzo-phyllades verts font des récurrences. On retrouve
également des phyllades, des grès psammitiques ;
? Le groupe de Mitwaba dont l'épaisseur varie entre
1000 à 1300m est constitué d'un conglomérat de base
(épaisseur : 100 à 200m), des quartzites, des cherts
métamorphisés, des gneiss, des métapélites et des
roches sédimentaires (carbonates et calcaires silicatés).
I.2.2.3 Katanguien
a. Lithostratigraphie
La stratigraphie du Supergroupe du Katanga a connu plusieurs
modifications, ce qui a fait distinguer trois groupes de formations
géologiques.
C'est sur la base de l'apparition de deux diamictites
d'origine glaco-marine, constituant régionalement des grands marqueurs
stratigraphiques, qu'a été faite cette subdivision (Oosterbosch,
1963). Ces diamictites sont reconnues sous les noms de Grand Conglomérat
à la base du Nguba et de Petit Conglomérat à la base du
Kundelungu (Audeoud, 1982). Ces groupes sont, de haut en bas :
1) Le groupe de Kundelungu
Il a fait l'objet de plusieurs études dont celles de
François (1974) qui le décrit comme étant constitué
d'un ensemble des roches calcaires gréseuses et des shales.
~ 15 ~
2) Groupe de Nguba
Il est prédominé par des formations
sédimentaires terrigènes, compétentes,
déposées dans un milieu marin neutre à réducteur.
Vers le Sud du Katanga, ce sont les roches organogènes qui relayent ces
formations.
Deux grandes unités constituent le Nguba : le Muombe
(ou Likasi anciennement) et le Bunkeya. Ces deux sous-groupes distincts (au
niveau des régions centre et nord de l'arc cuprifère du Katanga)
correspondent aux deux cycles sédimentaires qui, d'ailleurs, ont permis
cette subdivision (François, 1973 ; 1987 ; Cahen et al., 1984).
3) Groupe de Roan
Des multiples recherches antérieures ont prouvé
qu'il regorge d'importants gisements du Katanguien; il a, ainsi, fait l'objet
de nombreuses études multidisciplinaires (Bartholomé, 1972 ;
François, 1974, 1987 ; Cailteux, 1994 ; Cailteux et al., 1994, 2005b et
Cailteux, 1999 ; Kampunzu et al, 2000).
Le Roan renferme les minéralisations
cupro-cobaltifères et uranifères stratiformes du Katanga et de
la Zambie avec prédominance des roches chimiques et
organogènes dont la sédimentation se serait
effectuée en grande partie dans un milieu lagunaire
(Francois, 1974).
Ce groupe est constitué de quatre sous-groupes (Tableau
I.1) :
? Le sous-groupe des Roches Argilo-talqueuses (RAT) ou R1 ;
? Le sous-groupe des Mines ou R2 ;
? Le sous-groupe de la Dipeta ou R3 ;
? Le sous-groupe de Mwashya ou R4.
~ 16 ~
Tableau I.1 : Echelle lithostratigraphie du
Katanguien.
|
SUPER GROUPE
|
GROUPE
|
SOUS GROUPE
|
FORMATI0N
|
LITHOLOGIE
|
|
(#177;500Ma)
(#177;620Ma)
(#177;750Ma)
=880Ma
< 900Ma
|
Kundelungu (Ku)
|
Biano
|
|
Conglomérat rouges, arkoses, grès et shales.
|
|
Ngule (Ku 2)
|
Sampwe (Ku 2.3)
|
Pélites dolomitiques, limons argileux a sableux
|
|
Kiubo (Ku 2.2)
|
Grès, microgrès dolomitiques et shales, rares
horizons de calcaire
|
|
Mongwe (Ku 2.1)
|
Pélites dolomitiques, schistes et grès fins avec
quelques fins lits de grès feldspathiques roses.
|
|
Gombela (Ku 1)
|
Lubudi (K 1.4)
|
Alternance calcaire oolithiques (calcaire de Lubudi) et lits de
grès feldspathiques roses
|
|
Kanianga (Ku 1.3)
|
Siltstones ou microgrès carbonatés et shales,
calcaire dolomitique rose à grisâtre
|
|
Lusele (Ku 1.2)
|
Dolomie rose a grisâtre
|
|
Kyandamu (Ku 1.1)
|
Mixtite (Petit Conglomérat) : 565Ma
|
|
Nguba (Ng)
|
Bunkeya (Ng 2)
|
Monwezi (Ng 2.2)
|
Grès dolomitiques, schistes et pelites
|
|
Katete (Ng2.1)
|
Grès dolomitiques et schistes dans les facies du nord,
alternance des shales et dolomie (série récurrente) dans le
facies du sud
|
|
Muombe (Ng 1)
|
Kipushi (Ng 1.4)
|
Dolomies avec des lits de shales dolomitiques
|
|
Kakontwe (Ng 1.3)
|
Principalement des carbonates (calcaire de Kakontwe), mais
parfois shales et dolomies laminaire a massive
|
|
Kaponda (Ng 1.2)
|
Shales carbonatés et siltstones ou limons ; « Dolomie
de Tigrée à s base »
|
|
Mwale (Ng 1.1)
|
Tillite/diamictite (Grand Conglomérat) : 760Ma
|
|
Roan (R)
|
Mwashya (R4)
|
Kanzadi (R4.3)
|
Dolomies incluant des lits volcanoclastiques (pyroclastites) ;
grès arkosiques ou alternance des shales et schistes
|
|
Kafubu (R4.2)
|
Principalement des shales carbonates
|
|
Kamoya (R4.1)
|
Shales dolomitiques, limons, grès incluant des lits de
chert et de conglomérat en position variable
|
|
Dipeta (R3)
|
Kansuki (R3.4)
|
Dolomies incluant des lits volcanoclastiques ou pyroclastiques
(dolomies avec jaspes et oolithes ferrugineux, et niveaux des pyroclastites)
|
|
Mofya (R3.3)
|
Dolomies, arénites dolomitiques (grès) et limons
(shales) ou siltstones Dolomitiques
|
|
R3.2
|
Limons ou siltstones argileux à dolomie
interstratifié avec des lits de grès feldspathiques et de dolomie
blanchâtre, intrusion des gabbros
|
|
RGS (R3.1)
|
Siltstones argileux dolomitiques et parfois des shales avec
grès feldspathiques grossiers ou fins (roches greso-schisteuses)
|
|
Mines (R2)
|
Kambove (R2.3), CMN
|
Dolomie laminaire, stromatolitique et talqueuse et
microgrès dolomitiques
|
|
Shales
dolomitique (SD, R2.2)
|
Shales dolomitiques, shales carbonés et dolomie,
grès et arkose
|
|
Shales dolomitiques, dolomie siliceuse au sommet
|
|
Kamoto (R2.1)
|
Dolomie stromatolitique avec shales intercalés (RSC)
|
|
Dolomie siliceuse litée et laminée (RSF)
|
|
Microgrès ou silts dolomitiques (RAT grisâtres)
|
|
RAT (R1
|
R1.3
|
Microgrès ou silts massifs dolomitico-chloriteux
hématiques
|
|
R1.2
|
Microgrès ou silts chlorito-hématitiques roses
à grisâtre-pourpre, grès à la base et dolomies
stromatolitique au sommet
|
|
R1.1
|
Microgrès ou silts hématiques
légèrement dolomitiques
|
~ 17 ~
b. Magmatisme et métamorphisme
1) Magmatisme
D'après Oosterbosch (1962), l'ensemble des roches
magmatiques se trouvant au Katanga méridional se seraient mises en place
il y a 600 Ma lors de l'orogenèse Katanguienne. Leur localisation est
surtout au coeur des anticlinaux, cela le long des failles importantes, ou sous
forme d'affleurements sporadiques peu étendus (Demesmaeker, 1962).
Il faut également noter la présence des laves
et des pyroclastites dont la mise en place est surement synsédimentaires
(Lefebvre, 1985). On distingue dans le Katanguien :
? Dans le sous-groupe de la Dipeta, la présence des
sills et des dykes des roches gabbroiques et doléritiques intrusifs dans
les assises supérieures de ce sous-groupe ; et à titre d'exemple
on peut citer les dolerites andésitiques plus ou moins
spilitisées (ou sodifiées) notamment à Makawe, Shinkolobwe
et à Kipushi (Oosterbosch, 1962 ; Lebfevre, 1975).
? Dans le sous-groupe des Mines où l'on a
observé des cinérites en remplacement des RAT grisâtres
plus précisément dans la mine de l'Etoile dans les environs de
Lubumbashi (Lefebvre et Cailteux, 1976), dans le polygone de la Luishia
(Lefebvre, 1976), dans le secteur de Kambove (Cailteux, 1963 ; 1994).
? Signalons que dans la carrière de Shituru (Likasi),
plus précisément dans le Mwashya inferieur, Lefebvre (1973) a
révélé la présence des niveaux pyroclastiques
basiques autrefois dénommés roches ou brèches de Kipoi et
dans le secteur de Kambove-Kamoya, les mêmes roches présentant des
aspects variés allant des véritables tufs lapilli à des
argilites ont été identifiées (Mashala, 2007) sous leur
faciès cinéritiques seulement.
Des laves doléritiques et basiques ont
été également signalées au sommet du Mwashya ou
à la base du Grand Conglomérat dans la localité de
Mitwaba, plus précisément dans la région de Kibambale dans
le Katanga central par Cahen et al. (1978) et étudiées en
détail par Kampunzu et al.,1981).
2) Métamorphisme
Selon Oosterbosch (1967), François et Cailteux (1981)
le métamorphisme ayant affecté le Katanguien est
généralement bas car il ne dépasse pas le stade de
chlorite et séricite, par contre en Zambie et au Katanguien sud-est, ce
métamorphisme a même atteint le stade de la formation de la
biotite qui est visible macroscopiquement.
~ 18 ~
Signalons que dans le Katanguien, le degré de
modification des minéraux est croissant vers le socle. C'est ainsi
qu'à son voisinage, le Roan contient de la scapolite, autour du massif
de la Kapombo certains calcshistes du Kundelungu renferment du grenat et de la
biotite (Oosterbosch, 1962).
Toutefois les auteurs comme Cailteux (1973), Bellière
(1961), ont révélé quatre zones parallèles de
métamorphisme dont les isogrades définis en Zambie se poursuivent
même au Katanga. Ces zones sont les suivantes :
· La zone à séricite et biotite : de
Lubumbashi-Kengere vers le nord du bassin Katanguien :
· La zone à scapolite-épidote-actinote : de
Musoshi-kitwe à Lombe-Kisenda ;
· La zone à amphibole-grenat : de Lombe-Kisenda
à Solwezi.
· Mwerah et Mbiya (1983) distinguent une
quatrième zone métamorphique à disthène qui
s'étend vers le sud de Solwezi.
c. Tectonique
Les roches du super groupe du Katanguien ont
été affectées par l'orogenèse panafricaine ou
Katanguienne. Les effets de cette tectonique sont inégaux dans l'espace
et le temps avec des modifications très complexes se traduisant par des
failles, des plissements voire des charriages sur le Kundelungu. Tandis que les
formations du nord sont restées tabulaires , et en se dirigeant vers le
centre, on remarque des ondulations qui sont caractéristiques de cette
partie centrale.
Pour ce qui est des phases majeures de la tectonique,
Kampunzu et Cailteux (1999) en distinguent trois ayant affectée l'arc
Lufilien (Mashala, 2007).
· La première (D1), appelée phase
Kolwezienne, ayant formé des plis et des nappes de charriage dont les
plans axiaux sont orientés vers le nord ; cette phase daterait de
790-750 Ma et serait à la base de la déformation de la chaine du
Zambèze (820 Ma). A cette phase sont associées des structures
à vergence sud, associées autrefois à un second
évènement tectonique dénommée phase Kundelunguienne
appartenant à l'orogenèse Lufilienne, mais qui sont en fait,
d'après Kampunzu et Cailteux (1999), des replis développés
durant la D1 le long de la séquence Katanguienne très
spécialement le long de l'avant-pays ; Kibarien .
· La deuxième est celle de Monwezi qui se
matérialise par toutes les cassures longitudinales successivement
réactivées dans le temps. Signalons que c'est à cette
époque qu'a eu la rotation dextre du bloc et de la chaine donnant ainsi
l'actuelle direction NW-SE des structures D1 dans cette partie de l'arc
lufilien et sa géométrie convexe. Cette phase a été
datée d'environ 690 à 540 Ma. Ce long intervalle est le
résultat de la faible vitesse de deux cratons qui convergeaient
~ 19 ~
à savoir celui du Congo et du Kalahari, et bien
entendu de la migration des failles qui se développaient
séquentiellement du sud vers le nord ;
? Et enfin la troisième phase (D3), qui est le dernier
évènement de l'orogenèse Lufilienne nouvellement
introduite par Kampunzu et Cailteux (1999), est aussi appelée la phase
Shilatembo ; elle est caractérisée par des structures transverses
du type synclinal de Shilatembo par rapport à la direction majeure de
l'arc Lufilien.
Figure I.3: Carte des structures D1 et D3 dans la partie
congolaise de l'arc lufilien. (modifié d'après
Kampunzu et
Cailteux(1999) in Kipata(2013)).
~ 20 ~
Tableau I.2: Les différents
évènements tectoniques ayant affecté le Katanguien
à différentes époques
géologiques.
D'après François et al (1974, 1987,
1993)
|
Kampunzu et Cailteux (1999)
|
Cycles
orogéniques
|
Évènement
|
Âge
|
Principaux effets
régionaux
|
Evènement
|
Age
|
Principaux effets
régionaux
|
|
Plissement
transversal (phase
IV)
|
530 Ma
|
Ondulations
transversales à la
direction
principale de
l'arc lufien
|
Shilatemb
o (D3)
|
460 Ma 540
|
Plissement transversal
tardif post-date le Ku 3
|
|
602 Ma
|
Cassures E-W (ex-faille
de Monwezi)
|
Monwezien (D2)
|
540 Ma 69 Ma
|
Charriage et escarpement
des blocs tectoniques.
Extrusion latérale avec
déplacement cumulatif
130 km. Rotation horaire
des blocs crustaux et
développement consécutif
de la structure convexe de l'arc Lufilien
|
|
|
Plis avec plan axial
vertical au plongement
vers le nord dans le
plissement externe de
l'arc
Lufilien post date
Ku 3
|
|
|
Soulèvement dans ou
près du plateau
de
Kundelungu post date Ku
2.2
|
Kolwezi en (D1)
|
690 Ma climax 790-750
|
Plissement vers le nord et
charriage (orientation
actuelle de l'arc
Lufilien + E-W dans la
partie N-E) vergence
majeure vers le
Plissement vers le S,
post-date le Ku 2.1 ; il est
synchrone au dépôt du Ku 2.2
|
|
656 Ma
|
Plis avec plan axial
plongement vers sud,
nappes déplacées sur
plusieurs km du sud au
nord du Katanga. Fin du mouvement au Ku 2.1
|
Rifting Katanguien
|
900 Ma
|
Tectonique externe (de rift continental au rift de
proto-océan) mise en
place des roches basiques
et quelques roches
acides.
Dépôt du groupe du Roan
(minéraux détritiques
environ 980Ma) granite
à étain environ 900 Ma.
Les granites
apparaissent vers la
partie inférieure du
groupe de Roan
supérieur.
|
PLISSEMENT
|
LUSAKIEN
|
850 Ma
|
Enfouissement profond
inferieur
(veines
métamorphiques à
LWAMBO) post date le
groupe de Nguba
|
|
LOMANIEN
|
950 Ma
|
Plis couchés dans le
Roan inferieur
à
Chingola et Lwambo,
plis couchés à
Mwinilonga
et Kolwezi
post date le groupe Roan
|
|
~ 21 ~
d. Minéralisation
Comme principales minéralisations dans l'arc Lufilien
du Katanga, au regard des positions stratigraphiques, on a :
· Les minéralisations cupro-cobaltifères
qui sont plus importantes économiquement et sont classiquement
localisées dans le sous-groupe des Mines et exceptionnellement dans le
Mwashya inférieur à Twilizembe et à Shituru ;
· Les gites de fer sont quant à eux dans le
Mwashya inferieur (Oosterbosch, 1962 ; François et Cailteux, 1981 ;
Mashala, 2007) ;
· Les minéralisations
cupro-plombo-zincifères sous forme d'amas discordant rencontrées
dans le Nguba précisément dans le Kakontwe, à Lombe et
Kengere (Intiomale et Oosterbosch, 1982 ; Chabu, 1989).
I.2.3 Le Phanérozoïque
Les formations géologiques d'âge
phanérozoïque (Cahen, 1954 ; Oosterbosch, 1962 ; François,
1973, 1987 ; Cailteux, 1983) sont caractérisées par un ensemble
des formations géologiques sédimentaires d'origine continentale
comprenant de bas en haut :
· Le Karoo d'âge Paléozoïque
(Permo-Carbonifère) représentée par la série de
Lukuga. Ces formations contiennent des schistes noirs et les couches des
houilles de la Lukuga. Cette série aurait subi des mouvements verticaux
durant le Permien et le Trias inférieur (Cahen et Lepersonne, 1977).
· La série de roches rouges d'âge
Mésozoïque, identifiée par l'ensemble des roches
gréseuses (les grès rouges) et schisteuses (les schistes rouges)
regroupés sous l'appellation de ? ?série des roches rouges ? ?.
On y rattache aussi la série de la haute Lueki (Kipata, 2007).
· Le Kalahari d'âge Cénozoïque,
comprend l'essentiel d'altérites et d'alluvions récents. Ces
formations affleurent à Kamina entre les cratons du Kasaï, le
Lukoshien et le Kibarien. Les alluvions remplissent de manière
étroite le fond des vallées et/ou forment des terrasses. Les
séries de sables ocre et grés polymorphes sont fréquemment
réunis sous l'appellation de ? ?série de Kalahari ? ? (Kipata,
2007).
· Le Quaternaire est représenté par des
alluvions, sables et cuirasses latéritiques qui recouvrent par endroits
les roches de surface (Jebrack ,2008).
~ 22 ~
Chapitre II : ETUDE CARTOGRAPHIQUE
Le parcours du terrain en vue d'un levé
géologique par cartographie des affleurements nous a permis de
prélever une soixantaine d'échantillons de roches affleurant dans
le secteur situé entre les villages de Makwacha et de kifukula.
Les stations d'observation et les échantillons
prélevés pour des fins d'étude de laboratoire sont
affectés d'un numéro d'ordre qui permettra de les distinguer.
II.1 Présentation de données de
terrain
Toutes les descriptions lithologiques sont consignées
dans un certain nombre de tableaux qui reprennent également les
coordonnées géographiques des stations d'observation.
Les formations du secteur de Makwacha-Kifukula ont
été observées et décrites macroscopiquement. Ces
descriptions ont été réalisées sur les roches
affleurant sur quatre collines et les observations ont permis la
réalisation de plusieurs coupes orientées NE-SW. Ainsi, une
succession lithologique des différentes formations affleurant sur les
quatre collines a pu être réalisée.
Les tableaux II.1 à II.7 qui suivent donnent les
résultats des observations et les descriptions effectuées, cela
en fonction des coupes numérotées 1 à 7.
~ 23 ~
Tableau II.1: coupe 1
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 8671006 Long :0552951 Alt : 1222 m
|
Formation litée à granulométrie fine, de
couleur blanchâtre, onctueuse au toucher, assez altérée. On
note aussi la présence des cristaux de quartz et des lamelles de micas.
Elle correspond à un shale.
|
02
|
Lat : 8671002 Long :0552941 Alt : 1223 m
|
Roche à grain fin, de couleur grisâtre à
brunâtre, rugueuse au toucher, altérée. Elle
caractérisée par les cristaux de quartz qui remplissent les plans
des cassures. Il s'agit d'un grès argileux.
|
03
|
Lat : 8670992 Long :0552931 Alt : 1223 m
|
Formation de couleur grisâtre, à grain fin,
poreuse, (pores remplis des cristaux de quartz), rugueuse au toucher. On y
trouve des paillettes de micas et des traces d'oxydes noirs. Cette formation
correspond à un grès argileux.
|
04
|
Lat : 8670933 Long :0552894 Alt : 1225 m
|
Roche à grain fin, de couleur grisâtre à
brunâtre, compacte et litée par endroit. Les plans de
stratification sont remplis par les cristaux de quartz. C'est un
grès argileux
|
05
|
Lat : 8670928 Long :0552880 Alt : 1225 m
|
Roche de couleur blanchâtre à brunâtre,
à grain fin, litée et onctueuse au toucher. Les lits et les
cassures sont remplis par les cristaux des quartz. Il s'agit d'un
grès argileux.
|
06
|
Lat : 8670926 Long :0552878 Alt : 1224 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre
à brunâtre, litée et rugueuse au toucher,
carctérisée par un remplissage des lits et des cassures par les
cristaux des quartz. Il s'agit d'un grès argileux.
|
07
|
Lat : 8670922 Long :0552876 Alt : 1223 m
|
Formation grisâtre à brunâtre, très
altérée, à grain fin. Elle est litée et
affectée par des cassures remplies des cristaux de quartz. C'est un
grès argileux.
|
08
|
Lat : 8670914 Long :0552870 Alt : 1224 m
|
Roche à grain fin, de couleur grisâtre à
brunâtre, altérée. La formation est litée et
caractérisée par un remplissage des plans de stratification par
les cristaux de quartz. C'est un grès argileux.
|
09
|
Lat : 8670904 Long :0552871 Alt : 1225 m
|
Roche de couleur jaunâtre à blanchâtre,
à grain fin, litée, très altérée, à
minéraux noirs et lamelles de micas visibles à l'oeil nu et
à la loupe. Il s'agit d'un grès argileux.
|
10
|
Lat : 8670896 Long :0552863 Alt : 1227 m
|
Roche de couleur blanchâtre à brunâtre,
à grain fin, litée et rugueuse au toucher. Les lits et les
cassures sont remplis par les cristaux des quartz. Il s'agit d'un
grès argileux.
|
11
|
Lat : 8670878 Long :0552860 Alt : 1227 m
|
Formation de couleur jaunâtre à grisâtre,
à grain fin, dure et rugueuse au toucher, affectée des cassures
remplies des cristaux de quartz. Elle correspond à un
grès.
|
12
|
Lat : 8670856 Long :0552834 Alt : 1226 m
|
Formation de coloration jaunâtre à
grisâtre, altérée, dure et présente des cassures
remplies des cristaux de quartz. Certains minéraux tels que les micas
sont visibles à l'oeil nu. Elle correspond à un
grès.
|
13
|
Lat : 8670840 Long :0552815 Alt : 1223 m
|
Formation de couleur jaunâtre à rosâtre.
La coloration rosâtre est due à l'altération. Les cristaux
de quartz et de micas sont visibles à l'oeil nu. On y trouve aussi des
pores dont la plupart sont remplis des cristaux de quartz. Il s'agit
probablement d'un grès.
|
|
La figure II.1 visualise la coupe géologique
établie a ce sujet.
~ 24 ~
Figure II.1 : Coupe géologique 1
Tableau II.2 : Coupe 2
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 8670998 Long :0552980 Alt : 1293 m
|
Formation à grain fin, onctueuse au toucher,
litée, de couleur blanchâtre à rosâtre et ne comporte
pas des cassures. Les lamelles de micas et les oxydes noirs sont presents. Il
s'agit d'un shale.
|
02
|
Lat : 8670983 Long :0552965 Alt : 1310 m
|
Roche de couleur jaunâtre à blanchâtre,
à grain fin, litée, très altérée. Les
minéraux noirs et les lamelles de micas sont visible à l'oeil nu
et à la loupe. Il s'agit d'un grès argileux.
|
03
|
Lat : 8670975 Long : 0552967 Alt : 1308 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre a
grisâtre, litée, rugueuse au toucher. La formation est
affectée par des cassures remplies de cistaux de quartz. Les lamelles de
micas sont visibles à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès
argileux.
|
04
|
Lat : 8670957 Long : 0552950 Alt : 1311 m
|
Formation de couleur grisâtre, à grain fin,
massive, litée par endroit et poreuse (certains sont remplies des
cristaux de quartz). On y trouve des paillettes de micas et des traces d'oxydes
noirs. Cette formation correspond à un grès
argileux.
|
05
|
Lat : 8670906 Long : 0552937 Alt : 1312 m
|
Formation grisâtre, à grain fin, siliceuse,
très dure, poreuse (pores remplis des cristaux de quartz). On y observe
aussi les cristaux de micas visibles à l'oeil nu. Elle correspond
à un grès.
|
07
|
Lat : 8670861 Long : 0552906 Alt : 1325
|
Formation de coloration grisâtre,
altérée, dure et présente des cassures remplies des
cristaux de quartz et certains minéraux tels que les micas sont visibles
à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès.
|
08
|
Lat : 8670832 Long : 0552894 Alt : 1326 m
|
Roche de couleur blanchâtre, altérée,
rugueuse au toucher, massive et dure, contenant des paillettes de micas
visibles a l'oeil nu. La roche est poreuse ( pores remplis des cristaux de
quartz). Il s`agit d'un grès.
|
09
|
Lat : 8670791 Long : 0552824 Alt :1326 m
|
Roche de couleur grisâtre, litée, à grain
fin, rugueuse au toucher suite à la présence des cristaux de
quartz. On note aussi la présence des lamelles de micas. Il s'agit d'un
grès argileux.
|
10
|
Lat : 8670799 Long : 0552816 Alt : 1311 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre
à jaunâtre, litée, rugueuse au toucher. Elle est
affectée par des cassures remplies de cistaux de quartz. Il s'agit d'un
grès argileux.
|
11
|
Lat : 8670784 Long : 0552799 Alt : 1313 m
|
Formation à grain fin, de couleur jaunâtre,
litée, rugueuse au toucher. Elle est affectée par des cassures
remplies de cistaux de quartz. Les lamelles de micas sont visibles. Il s'agit
d'un grès argileux.
|
|
~ 25 ~
Figure II.2 : coupe géologique 2
Tableau II.3: coupe 3
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 8670701 Long : 0552788 Alt : 1313 m
|
Formation à grain fin, onctueuse au toucher, de
couleur blanchâtre à rosâtre, altérée. Elle
est bien litée, et comporte des cassures remplies des cristaux de
quartz. Il s'agit d'un shale.
|
02
|
Lat : 8670699 Long :0552794 Alt : 1318 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre
à grisâtre, onctueuse au toucher, altérée. Elle est
bien litée, onctueuse au toucher et comporte des cassures remplies. On
note également le remplissage des plans de stratification par les
cristaux de quartz. Il s'agit d'un shale..
|
03
|
Lat : 8670707 Long : 0552806 Alt : 1324 m
|
Roche à grain fin, de couleur blanchâtre
à rosâtre, rugueuse au toucher et très dure. Elle est bien
litée, et comporte des cassures et les plans de stratification remplis
des cristaux de quartz. Il s'agit d'un grès
argileux.
|
04
|
Lat : 8670716 Long : 0552817 Alt : 1325 m
|
Roche dure, de couleur jaunâtre, rugueuse au toucher et
très siliceuse, dure. Les cristaux de quartz sont visibles à
l'oeil nu. La formation présente des cassures qui sont remplies des
cristaux de quartz. Il s'agit d'un grès.
|
05
|
Lat : 8670742 Long : 0552839 Alt : 1326 m
|
Formation de coloration grisâtre,
altérée, dure et présente des cassures remplies des
cristaux de quartz et certains minéraux tels que les micas sont visibles
à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès.
|
06
|
Lat : 8670809 Long : 0552914 Alt : 1323 m
|
Formation de coloration rougeâtre à jaune
blanchâtre constituée des cristaux de quartz, des paillettes de
micas. La roche contient également des traces des minéraux noirs,
elle est tantôt
massive.il s'agit d'un
grès.
|
07
|
Lat : 8670837 Long : 0552929 Alt : 1324 m
|
Formation de coloration grisâtre, à grain fin.
Caractérisée par une abondance des cristaux de quartz la rend
rugueuse. On note aussi la présence des paillettes de micas visibles
à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès argileux.
|
08
|
Lat : 8670900 Long : 0552990 Alt : 1336 m
|
Formation de coloration grisâtre à
rosâtre, à grain fin. On note une abondance des cristaux de quartz
la rendant rugueuse au toucher. On note aussi la présence des paillettes
de micas visibles à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès
argileux.
|
|
~ 26 ~
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
09
|
Lat : 8670931 Long : 055302 Alt : 1330 m
|
Roche litée à granulométrie fine, de
couleur blanchâtre, onctueuse au toucher, assez altérée. On
note aussi la présence des cristaux de quartz et de lamelles de micas.
Elle correspond à un shale.
|
|
Figure II.3 : Coupe géologique 3
Tableau II.4 : Coupe 4
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 8670658
Long :552816
Alt : 1232 m
|
Roche de couleur noirâtre à grisâtre par
endroit. Elle est litée, affectée des cassures remplies des
cristaux de quartz ; ce qui la rend rugueuse au toucher. Il s'agit d'un
grès argileux.
|
02
|
Lat : 8670670 Long : 552823 Alt : 1235 m
|
Formation à grain fin, de couleur jaunâtre
à grisâtre, dure et poreuse (très fortement remplis de
quartz). La formation est très rugueuse au toucher. Il s'agit d'un
grès.
|
03
|
Lat : 8670693 Long : 552876 Alt : 1239 m
|
Formation de coloration rougeâtre, à grain fin,
dure, moins altérée. Elle est constituée des cristaux de
quartz et des paillettes de micas. La roche contient également des
traces des minéraux noirs. Il s'agit d'un
grès.
|
04
|
Lat : 8670714
Long : 55288
Alt : 1241 m
|
Roche de couleur blanchâtre, altérée,
rugueuse au toucher, massive et dure. Les paillettes de micas sont visibles
à l'oeil nu. La roche est poreuse ( pores remplis des cristaux de
quartz). Il s`agit d'un grès.
|
05
|
Lat : 8670726 Long : 552884 Alt : 1242 m
|
Formation de coloration grisâtre, rugueuse au toucher,
massive et constituée des cristaux de quartz, des paillettes de micas.
La roche contient également des traces des minéraux noirs. Il
s'agit d'un grès.
|
06
|
Lat : 8670726 Long : 553034 Alt : 1251 m
|
Formation dure, massive, montrant une couleur pouvant passer
du jaune au gris, avec de cristaux de minéraux qui la constituent
visibles à l'oeil nu. Elle présente des cassures qui sont remplis
des cristaux de quartz. Il s'agit d'un grès.
|
07
|
Lat : 8670886
Long :553021
Alt : 1255 m
|
Formation de couleur grisâtre à grain fin,
massive, litée par endroit et poreuse (certains sont remplis des
cristaux de quartz). On y trouve des paillettes de micas et des traces d'oxydes
noirs. Cette formation correspond à un grès
argileux.
|
|
~ 27 ~
N°Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
08
|
Lat : 8670878 Long : 553002 Alt :1253 m
|
Formation de couleur grisâtre, à grain fin,
massive, litée par endroit et poreuse. On y trouve des paillettes de
micas et des traces d'oxydes noirs. Cette formation correspond à un
grès argileux.
|
09
|
Lat : 8670838 Long : 552969 Alt : 1262 m
|
Roche siliceuse, de couleur grisâtre, très dure,
massive et caractérisée par une abondance des cristaux de quartz.
On y trouve aussi des lamelles de micas visibles à l'oeil nu. Il s'agit
d'un grès.
|
10
|
Lat : 8670816 Long : 552935 Alt : 1270 m
|
Formation siliceuse, très dure, massive,
caractérisée par une
abondance des cristaux de quartz. On y trouve aussi des
lamelles de micas visibles à l'oeil nu. La présence de
minéraux noirs diminue. Elle correspond à un
grès.
|
|
La figure II.4 illustre toutes ces observations.
Figure II.4 : Coupe géologique 4
Tableau II.5 : coupe 5
Station
|
Coordonnées
|
Description
|
01
|
Lat : 8670647 Long : 0552997 Alt : 1320 m
|
Formation à grain fin, de coloration passant du rose
au jaune, litée, onctueuse au toucher et poreuse (pores remplis des
cristaux de quartz). Les minéraux noirs sont assez abondant dans cette
roche. Il s'agit d'un shale.
|
02
|
Lat : 8670676 Long : 0553053 Alt : 1315 m
|
Roche de couleur grisâtre à grain fin,
litée par endroit mais massive en générale et poreuse
(avec pores remplis de quatrz). On y trouve des paillettes de micas et des
traces d'oxydes noirs. Cette formation correspond à un
grès argileux.
|
03
|
Lat : 8670680 Long : 0553068 Alt : 1320 m
|
Formation de coloration grisâtre à
rosâtre, à grain fin, caractérisée par une abondance
des cristaux de quartz la rendant ainsi rugueuse au toucher. On note aussi la
présence des paillettes de micas visibles à l'oeil nu. Il s'agit
d'un grès argileux.
|
04
|
Lat : 8670698 Long : 0553078 Alt : 1312 m
|
Roche de coloration grisâtre à rosâtre,
à grain fin, rugueuse au toucher suite à l'abondance de cristaux
de quartz. On note aussi la présence des paillettes de micas visibles
à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès argileux.
|
|
On donne à la figure II.6 la synthèse de ces
différents descriptions.
~ 28 ~
Figure II.5 : Coupe géologique 5
Tableau II.6 : coupe 6
Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 8668363 Long : 553037 Alt : 1328 m
|
Formation de couleur blanchâtre à rosâtre,
bien litée, à grain fin et onctueuse au toucher. On note aussi la
présence des lamelles de micas. Les traces des mineraux noirs sont
également présent. Il s'agit d'un Shale.
|
02
|
Lat : 8668363 Long : 553037 Alt : 1328 m
|
Formation de coloration grisâtre à
rosâtre,à grain fin, litée et caractérisée
par une abondance des cristaux de quartz qui la rendent rugueuse au toucher. On
note aussi la présence des paillettes de micas visibles à l'oeil
nu. Il s'agit d'un grès argileux.
|
03
|
Lat : 8668363 Long : 553037 Alt : 1328 m
|
Formation de couleur grisâtre, à grain fin,
massive, et litée par endroit et poreuse. On y trouve des paillettes de
micas et des traces d'oxydes noirs. Les cassures qui l'affectent sont remplies
de quartz. Il s'agit d'un grès argileux.
|
|
La figure II.6 Synthétise ces descriptions
Figure II.6 : Coupe géologique 6
~ 29 ~
Tableau II.7 : Coupe 7
Station
|
Coordonnées
|
Descriptions
|
01
|
Lat : 552439 Long :8671240 Alt :1278 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre
à brunâtre, litée, onctueuse au toucher. Elle est
affectée des cassures remplies de quartz. On y trouve aussi les
paillettes de micas. Il s'agit d'un shale.
|
02
|
Long :552426
Lat :8671215
Alt : 1283 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre
à rosâtre, rugueuse au toucher et caractérisée par
un litage. La roche est poreuse ( pores sont remplis des minéraux noirs
et des quartz). Il s'agit d'un grès argileux.
|
03
|
Lat :8671225
Long :552452
Alt : 1234 m
|
Formation à grain fin, de couleur blanchâtre,
onctueuse au toucher, altérée et massive. La roche est poreuse (
pores sont remplis des minéraux noirs et de quartz). Il s'agit d'un
grès argileux.
|
04
|
Lat :8671198
Long :552466
Alt : 1288 m
|
Formation à grain fin, litée, de couleur
blanchâtre à rosâtre, rugueuse au toucher. La roche est
affectée par des pores remplis par les cristaux de quartz. Il s'agit
d'un grès argileux.
|
05
|
Lat :8671196
Long :552455
Alt : 1276 m
|
Formation de coloration grisâtre à
rosâtre, à grain fin. L'abondance des cristaux de quartz la rende
rugueuse. On note aussi la présence des paillettes de micas visibles
à l'oeil nu. Il s'agit d'un grès argileux.
|
06
|
Lat :8672073
Long :552455
Alt : 1296 m
|
Roche siliceuse, de couleur grisâtre, très dure,
massive et caractérisée par une dominance des cristaux de quartz.
On y trouve aussi les cristaux de micas visibles à l'oeil nu. Elle
s'agit d'un grès.
|
07
|
Lat :552426 Long :8671215 Alt : 1282 m
|
Formation siliceuse, très dure et massive,
caractérisée par une abondance des cristaux de quartz. On y
trouve aussi les cristaux de micas visibles à l'oeil nu. La
présence de minéraux noirs diminue. Elle correspond à un
grès.
|
|
Figure II.7 : Coupe géologique 7
Figure II.8 : Carte géologique du secteur de Makwacha
- Kifukula
~ 30 ~
II.2 Etablissement de la carte géologique
II.2.1 Introduction
La carte géologique est une représentation des
différentes formations géologiques qui affleurent à la
surface du sol (ou masquées par une faible épaisseur de
formations superficielles récentes : sol, terre végétal,
éboulis etc.), par la projection de leurs contours géologiques,
c'est-à-dire l'intersection des limites géologiques avec la
surface topographique.
Sur toutes les cartes géologiques, la signification
stratigraphique ou pétrographique de ces couleurs et notations est
donnée dans la légende de la carte, qui figure
généralement en bordure de celle-ci. La légende est
toujours disposée de telle manière que les terrains se suivent
dans l'ordre stratigraphique (du plus ancien à la base au plus
récent en haut).
Comme nous aurons à l'observer dans les annexes, les
cartes géologiques fournissent aussi d'autres données relatives
à la structure du sous-sol (pendage des couches, axes de plis, contacts
anormaux,), ainsi que des renseignements relatifs à la présence
de substances minérales (minerais, sables, sources, etc.).
~ 31 ~
II.2.2 Interpretation des resultats
D'une manière générale, notre secteur
d'étude est caractérisé par :
· Trois formations géologiques dont le shale, le
grès argileux et le grès appartenant au sous groupe du mwashya
;
· Ces formations presentent toutes un pendage subvertical
compris entre 70° et 85° ;
· Ces différentes formations se présentent
souvent en répétition et ce qui témoigne une structure
plissée.
II.3 Conclusion partielle
Les travaux de levé géologique effectués
dans le secteur de Makwacha-Kifukula ont permis de mettre en évidence,
de la plus récente à la plus vieille, les formations suivantes
:
· Une roche litée, à minéraux
difficilement observable, avec des paillettes de micas visibles à l'oeil
nu. Il s'agit d'un shale formant des bandes pouvant atteindre épaisseur
moyenne de 40 mètres.
· Une roche argileuse litée, rugueuse au
touché, à lamelles de micas et grains de quartz observables. Il
s'agit d'un grès argileux ayant une épaisseur moyenne allant
jusqu'à 45 mètres;
· Une roche détritique siliceuse,
constituée de quartz et de paillettes des micas observables. Très
rugueuse au toucher suite à l'abondance des cristaux de quartz. Il
s'agit d'un grès ( 80 mètres).
Les formations affleurant dans ce secteur sont dans
l'ensemble, affectées par des fractures remplies par des cristaux de
quartz. On observe aussi la présence des vacuoles affectant dans la
plupart des cas les grès et parfois remplies par des cristaux de
quartz.
~ 32 ~
Chapitre III : ETUDE STRUCTURALE
III.1 Introduction
L'arc Lufilien est fait des formations du super groupe du
Katanguien dont les roches ont été plissées et
fracturées au cours de l'orogénèse Lufilienne. Ainsi, nous
nous sommes intéressés à réaliser une étude
structurale en poursuivant les objectifs suivants :
? Répérage des éléments structuraux
et linéaires ;
? Déterminer des directions préférentielles
des éléments structuraux planaires et linéaires ?
Déterminer le régime local de déformation.
Pour répondre à ces objectifs, nous avons
effectué un travail de lever géologique qui nous a permis de
prélever au total 186 mesures, dont 82 mesures de plans ou joints de
stratifications et 104 mesures des plans de cassures. Ces dernières sont
remplies par les quartz. Les résultats seront traités grâce
aux canevas stéréographiques, aux rosaces de fréquences et
aux histogrammes de fréquences à l'aide du logiciel Dips et
Microsoft Excel.
III.2 Presentation des mesures structurales III.2.1
Mesures des plans de stratification
Au total 82 mesures des plans de stratification ont
été prélevées. Chacune d'entre elles est
représentée par son Dip (pendage), son Dip direction (direction
dans le sens du pendage) et par le sens de son pendage (tableau III 1).
Tableau III.1: Mesures de plans de stratification
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
552951
|
8671006
|
1222
|
160
|
75
|
SW
|
250
|
552941
|
8671002
|
1223
|
170
|
70
|
SW
|
260
|
552931
|
8670992
|
1223
|
158
|
80
|
SW
|
248
|
552894
|
8670933
|
1225
|
160
|
82
|
SW
|
250
|
552880
|
8670928
|
1225
|
160
|
70
|
SW
|
250
|
552878
|
8670926
|
1224
|
175
|
78
|
SW
|
265
|
552876
|
8670922
|
1223
|
168
|
76
|
SW
|
258
|
552870
|
8670914
|
1224
|
172
|
78
|
SW
|
262
|
552871
|
8670904
|
1225
|
172
|
79
|
SW
|
262
|
552863
|
8670896
|
1227
|
169
|
85
|
SW
|
259
|
552980
|
8670998
|
1293
|
168
|
78
|
SW
|
258
|
552965
|
8670983
|
1310
|
168
|
78
|
SW
|
258
|
552967
|
8670975
|
1308
|
176
|
73
|
SW
|
266
|
552950
|
8670957
|
1314
|
128
|
75
|
SW
|
218
|
|
~ 33 ~
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
552964
|
8670955
|
1310
|
158
|
75
|
SW
|
248
|
552824
|
8670791
|
1326
|
145
|
83
|
SW
|
235
|
552816
|
8670799
|
1311
|
150
|
85
|
SW
|
240
|
552799
|
8670784
|
1313
|
156
|
86
|
SW
|
246
|
552788
|
8670701
|
1313
|
160
|
88
|
SW
|
250
|
552794
|
8670699
|
1318
|
168
|
76
|
SW
|
258
|
552806
|
8670707
|
1324
|
170
|
70
|
SW
|
260
|
552929
|
8670837
|
1326
|
165
|
75
|
SW
|
255
|
552990
|
8670900
|
1336
|
163
|
76
|
SW
|
253
|
553021
|
8670931
|
1319
|
160
|
78
|
SW
|
250
|
553021
|
8670886
|
1255
|
155
|
78
|
SW
|
245
|
553002
|
8670878
|
1253
|
160
|
79
|
SW
|
250
|
552969
|
8670838
|
1262
|
168
|
80
|
SW
|
258
|
552997
|
8670647
|
1320
|
168
|
80
|
SW
|
258
|
553053
|
8670676
|
1315
|
175
|
76
|
SW
|
265
|
553068
|
8670680
|
1320
|
168
|
76
|
SW
|
258
|
553078
|
8670698
|
1312
|
172
|
82
|
SW
|
262
|
553037
|
8668363
|
1328
|
161
|
82
|
SW
|
251
|
553037
|
8668363
|
1328
|
156
|
85
|
SW
|
246
|
553037
|
8668363
|
1328
|
167
|
79
|
SW
|
257
|
552439
|
8671240
|
1278
|
168
|
79
|
SW
|
258
|
552426
|
8671215
|
1283
|
158
|
76
|
SW
|
248
|
552452
|
8671225
|
1234
|
165
|
68
|
SW
|
255
|
552466
|
8671198
|
1222
|
128
|
78
|
SW
|
218
|
552455
|
8671196
|
1223
|
172
|
78
|
SW
|
262
|
552452
|
8672073
|
1223
|
152
|
76
|
SW
|
242
|
552440
|
8672005
|
1225
|
175
|
76
|
SW
|
265
|
552432
|
8672060
|
1225
|
165
|
76
|
SW
|
255
|
553248
|
8670316
|
1224
|
161
|
75
|
SW
|
251
|
553229
|
8670285
|
1223
|
175
|
76
|
SW
|
265
|
553238
|
8670276
|
1224
|
168
|
80
|
SW
|
258
|
553260
|
8670210
|
1225
|
160
|
82
|
SW
|
250
|
553302
|
8670252
|
1227
|
155
|
85
|
SW
|
245
|
553280
|
8670288
|
1293
|
130
|
79
|
SW
|
220
|
553270
|
8670280
|
1310
|
142
|
79
|
SW
|
232
|
553256
|
8670248
|
1308
|
148
|
76
|
SW
|
238
|
553256
|
8670230
|
1314
|
157
|
68
|
SW
|
247
|
553279
|
8670228
|
1310
|
156
|
78
|
SW
|
246
|
553323
|
8670204
|
1276
|
162
|
79
|
SW
|
252
|
552389
|
8671274
|
1222
|
170
|
85
|
SW
|
260
|
552438
|
8671274
|
1223
|
157
|
78
|
SW
|
247
|
552440
|
8671242
|
1223
|
146
|
78
|
SW
|
236
|
552430
|
8671216
|
1225
|
159
|
73
|
SW
|
249
|
552427
|
8671216
|
1225
|
165
|
75
|
SW
|
255
|
552398
|
8671226
|
1224
|
162
|
75
|
SW
|
252
|
|
~ 34 ~
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
552447
|
8671286
|
1223
|
168
|
83
|
SW
|
258
|
552467
|
8671200
|
1224
|
152
|
70
|
SW
|
242
|
552467
|
8671200
|
1225
|
156
|
80
|
SW
|
246
|
552456
|
8671196
|
1227
|
154
|
82
|
SW
|
244
|
552453
|
8671188
|
1293
|
162
|
70
|
SW
|
252
|
552449
|
8671243
|
1310
|
168
|
78
|
SW
|
258
|
552997
|
8670647
|
1308
|
170
|
76
|
SW
|
260
|
553053
|
8670676
|
1314
|
159
|
78
|
SW
|
249
|
553068
|
8670680
|
1310
|
160
|
79
|
SW
|
250
|
553078
|
8670698
|
1224
|
175
|
76
|
SW
|
265
|
553110
|
8670653
|
1225
|
152
|
76
|
SW
|
242
|
553092
|
8670628
|
1227
|
153
|
82
|
SW
|
243
|
553079
|
8670612
|
1293
|
156
|
82
|
SW
|
246
|
553248
|
8670316
|
1310
|
140
|
76
|
SW
|
230
|
553229
|
8670285
|
1308
|
145
|
76
|
SW
|
235
|
553238
|
8670276
|
1314
|
130
|
82
|
SW
|
220
|
553260
|
8670210
|
1310
|
128
|
82
|
SW
|
218
|
553302
|
8670252
|
1326
|
159
|
85
|
SW
|
249
|
553280
|
8670288
|
1311
|
168
|
79
|
SW
|
258
|
553270
|
8670280
|
1313
|
167
|
79
|
SW
|
257
|
553256
|
8670248
|
1313
|
164
|
76
|
SW
|
254
|
553256
|
8670230
|
1318
|
157
|
68
|
SW
|
247
|
|
III.2.2 Mesures de plans de cassures
Les 104 mesures des plans de cassures prélevées
sur terrain sont contenues dans le tableau III.2 ci-dessous. Toutes ces
cassures sont remplies par les cristaux de quartz peu importe leur
orientation.
Tableau III.2: Mesures des plans de cassures.
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
REMPLISSAGE
|
552951
|
8671006
|
1222
|
66
|
78
|
NW
|
156
|
Cristaux de quartz
|
552941
|
8671002
|
1223
|
70
|
78
|
NW
|
160
|
cristaux de quartz
|
552931
|
8670992
|
1223
|
142
|
20
|
NE
|
232
|
cristaux de quartz
|
552894
|
8670933
|
1225
|
88
|
36
|
S
|
178
|
cristaux de quartz
|
552880
|
8670928
|
1225
|
78
|
20
|
N
|
168
|
cristaux de quartz
|
552834
|
8670856
|
1226
|
60
|
56
|
S
|
150
|
cristaux de quartz
|
552860
|
8670878
|
1227
|
92
|
86
|
N
|
182
|
cristaux de quartz
|
552815
|
8670840
|
1223
|
12
|
80
|
NW
|
102
|
cristaux de quartz
|
552878
|
8670926
|
1224
|
156
|
80
|
SW
|
246
|
cristaux de quartz
|
552876
|
8670922
|
1223
|
68
|
80
|
NW
|
158
|
cristaux de quartz
|
552870
|
8670914
|
1224
|
102
|
78
|
N
|
192
|
cristaux de quartz
|
552871
|
8670904
|
1225
|
20
|
68
|
W
|
110
|
cristaux de quartz
|
552863
|
8670896
|
1227
|
160
|
80
|
SE
|
250
|
cristaux de quartz
|
552980
|
8670998
|
1293
|
56
|
50
|
SE
|
146
|
cristaux de quartz
|
|
~ 35 ~
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
REMPLISSAGE
|
552965
|
8670983
|
1310
|
38
|
74
|
SE
|
128
|
cristaux de quartz
|
552967
|
8670975
|
1308
|
78
|
66
|
SE
|
168
|
cristaux de quartz
|
552950
|
8670957
|
1314
|
160
|
24
|
SW
|
250
|
cristaux de quartz
|
552964
|
8670955
|
1310
|
110
|
78
|
SW
|
200
|
cristaux de quartz
|
552824
|
8670791
|
1326
|
83
|
80
|
SW
|
173
|
cristaux de quartz
|
552816
|
8670799
|
1311
|
78
|
60
|
SW
|
168
|
cristaux de quartz
|
552799
|
8670784
|
1313
|
128
|
70
|
SW
|
218
|
cristaux de quartz
|
552788
|
8670701
|
1313
|
130
|
45
|
SE
|
220
|
cristaux de quartz
|
552794
|
8670699
|
1318
|
127
|
56
|
SE
|
217
|
cristaux de quartz
|
552806
|
8670707
|
1324
|
135
|
46
|
SE
|
225
|
cristaux de quartz
|
552929
|
8670837
|
1326
|
137
|
45
|
SE
|
227
|
cristaux de quartz
|
552990
|
8670900
|
1336
|
125
|
75
|
SE
|
215
|
cristaux de quartz
|
553021
|
8670931
|
1319
|
128
|
60
|
S
|
218
|
cristaux de quartz
|
553021
|
8670886
|
1255
|
132
|
65
|
E
|
222
|
cristaux de quartz
|
553002
|
8670878
|
1253
|
144
|
62
|
SE
|
234
|
cristaux de quartz
|
552969
|
8670838
|
1262
|
124
|
51
|
SE
|
214
|
cristaux de quartz
|
552997
|
8670647
|
1255
|
127
|
54
|
SW
|
217
|
cristaux de quartz
|
553053
|
8670676
|
1253
|
135
|
51
|
SW
|
225
|
cristaux de quartz
|
553068
|
8670680
|
1262
|
140
|
53
|
SW
|
230
|
cristaux de quartz
|
553078
|
8670698
|
1270
|
135
|
59
|
SE
|
225
|
cristaux de quartz
|
553037
|
8668363
|
1271
|
127
|
60
|
SE
|
217
|
cristaux de quartz
|
553037
|
8668363
|
1320
|
129
|
64
|
SE
|
219
|
cristaux de quartz
|
553037
|
8668363
|
1315
|
141
|
65
|
N
|
231
|
cristaux de quartz
|
552439
|
8671240
|
1320
|
138
|
56
|
N
|
228
|
cristaux de quartz
|
552426
|
8671215
|
1312
|
137
|
78
|
N
|
227
|
cristaux de quartz
|
552452
|
8671225
|
1316
|
135
|
76
|
N
|
225
|
cristaux de quartz
|
552466
|
8671198
|
1320
|
140
|
70
|
N
|
230
|
cristaux de quartz
|
552455
|
8671196
|
1319
|
138
|
75
|
N
|
228
|
cristaux de quartz
|
552452
|
8672073
|
1321
|
135
|
74
|
N
|
225
|
cristaux de quartz
|
552440
|
8672005
|
1327
|
139
|
78
|
N
|
229
|
cristaux de quartz
|
552440
|
8672005
|
1295
|
122
|
60
|
N
|
212
|
cristaux de quartz
|
552860
|
8670878
|
1325
|
147
|
60
|
N
|
237
|
cristaux de quartz
|
552834
|
8670856
|
1326
|
125
|
36
|
SE
|
215
|
cristaux de quartz
|
552815
|
8670840
|
1326
|
135
|
20
|
SE
|
225
|
cristaux de quartz
|
552894
|
8670832
|
1311
|
142
|
56
|
SE
|
232
|
cristaux de quartz
|
552914
|
8670809
|
1313
|
124
|
86
|
SE
|
214
|
cristaux de quartz
|
552929
|
8670837
|
1313
|
157
|
80
|
SE
|
247
|
cristaux de quartz
|
552823
|
8670670
|
1318
|
112
|
80
|
SE
|
202
|
cristaux de quartz
|
552876
|
8670693
|
1324
|
125
|
80
|
SE
|
215
|
cristaux de quartz
|
552888
|
8670714
|
1325
|
124
|
78
|
N
|
214
|
cristaux de quartz
|
552884
|
8670726
|
1326
|
114
|
68
|
N
|
204
|
cristaux de quartz
|
553034
|
8670890
|
1323
|
132
|
80
|
N
|
222
|
cristaux de quartz
|
552997
|
8670647
|
1326
|
142
|
50
|
N
|
232
|
cristaux de quartz
|
553248
|
8670316
|
1336
|
125
|
74
|
SE
|
215
|
cristaux de quartz
|
553229
|
8670285
|
1319
|
128
|
66
|
SE
|
218
|
cristaux de quartz
|
|
~ 36 ~
X(UTM)
|
Y(UTM)
|
Z(m)
|
DIRECTION
|
DIP
|
SENS
|
DIP DIRECTION
|
REMPLISSAGE
|
553238
|
8670276
|
1232
|
110
|
24
|
E
|
200
|
cristaux de quartz
|
553260
|
8670210
|
1235
|
103
|
78
|
E
|
193
|
cristaux de quartz
|
553302
|
8670252
|
1239
|
112
|
80
|
E
|
202
|
cristaux de quartz
|
553280
|
8670288
|
1241
|
132
|
60
|
E
|
222
|
cristaux de quartz
|
553270
|
8670280
|
1242
|
152
|
70
|
E
|
242
|
cristaux de quartz
|
553256
|
8670248
|
1251
|
160
|
45
|
E
|
250
|
cristaux de quartz
|
553256
|
8670230
|
1255
|
175
|
56
|
E
|
265
|
cristaux de quartz
|
553279
|
8670228
|
1253
|
105
|
46
|
E
|
195
|
cristaux de quartz
|
553323
|
8670204
|
1262
|
132
|
45
|
SW
|
222
|
cristaux de quartz
|
552389
|
8671274
|
1270
|
136
|
75
|
SW
|
226
|
cristaux de quartz
|
552438
|
8671274
|
1271
|
142
|
60
|
SW
|
232
|
cristaux de quartz
|
552430
|
8671216
|
1320
|
139
|
65
|
E
|
229
|
cristaux de quartz
|
552447
|
8671286
|
1315
|
173
|
62
|
E
|
263
|
cristaux de quartz
|
552894
|
8670933
|
1320
|
54
|
51
|
E
|
144
|
cristaux de quartz
|
552880
|
8670928
|
1312
|
109
|
54
|
E
|
199
|
cristaux de quartz
|
552878
|
8670926
|
1316
|
148
|
51
|
E
|
238
|
cristaux de quartz
|
552876
|
8670922
|
1320
|
132
|
53
|
E
|
222
|
cristaux de quartz
|
552870
|
8670914
|
1319
|
152
|
59
|
E
|
242
|
cristaux de quartz
|
552871
|
8670896
|
1321
|
142
|
60
|
NW
|
232
|
cristaux de quartz
|
552863
|
8670896
|
1327
|
163
|
64
|
NW
|
253
|
cristaux de quartz
|
552965
|
8670983
|
1324
|
120
|
36
|
NW
|
210
|
cristaux de quartz
|
552967
|
8670975
|
1325
|
135
|
20
|
NW
|
225
|
cristaux de quartz
|
552950
|
8670957
|
1271
|
98
|
56
|
E
|
188
|
cristaux de quartz
|
552964
|
8670955
|
1262
|
142
|
86
|
E
|
232
|
cristaux de quartz
|
552937
|
8670906
|
1299
|
112
|
80
|
E
|
202
|
cristaux de quartz
|
552906
|
8670861
|
1302
|
132
|
80
|
SW
|
222
|
cristaux de quartz
|
552894
|
8670832
|
1302
|
135
|
80
|
SW
|
225
|
cristaux de quartz
|
552824
|
8670791
|
1305
|
125
|
78
|
SW
|
215
|
cristaux de quartz
|
552816
|
8670799
|
1235
|
175
|
68
|
SW
|
265
|
cristaux de quartz
|
552799
|
8670784
|
1239
|
132
|
80
|
SW
|
222
|
cristaux de quartz
|
552788
|
8670701
|
1241
|
145
|
50
|
SW
|
235
|
cristaux de quartz
|
552794
|
8670699
|
1242
|
165
|
74
|
SE
|
255
|
cristaux de quartz
|
552806
|
8670707
|
1251
|
132
|
66
|
SE
|
222
|
cristaux de quartz
|
552817
|
8670716
|
1255
|
152
|
24
|
SE
|
242
|
cristaux de quartz
|
552839
|
8670742
|
1253
|
121
|
78
|
SE
|
211
|
cristaux de quartz
|
552823
|
8670670
|
1262
|
130
|
80
|
SE
|
220
|
cristaux de quartz
|
552876
|
8670693
|
1270
|
133
|
60
|
SE
|
223
|
cristaux de quartz
|
552888
|
8670714
|
1271
|
136
|
70
|
SE
|
226
|
cristaux de quartz
|
552884
|
8670726
|
1262
|
132
|
45
|
SE
|
222
|
cristaux de quartz
|
553034
|
8670890
|
1270
|
145
|
56
|
SE
|
235
|
cristaux de quartz
|
552997
|
8670647
|
1271
|
148
|
46
|
SE
|
238
|
cristaux de quartz
|
553248
|
8670316
|
1253
|
146
|
45
|
SE
|
236
|
cristaux de quartz
|
553229
|
8670285
|
1262
|
149
|
75
|
SE
|
239
|
cristaux de quartz
|
553238
|
8670276
|
1270
|
123
|
60
|
SW
|
213
|
cristaux de quartz
|
|
~ 37 ~
III.3 Traitement statistique de donnees structurales
III.3.1 Rosace de fréquences
La Rosace est une représentation graphique des
données structurales groupées en classes statistiques d'une
amplitude donnée. Cette représentation circulaire est un outil
d'évaluation qui permet d'apprécier les valeurs des
données structurales en fonction des classes respectives. La
méthode consiste à représenter les mesures structurales
sur des droites circulaires de même amplitude. Pour y arriver, nous avons
utilisé le logiciel « Dips » dont le principe consiste
à convertir les données en Dip/Dip direction.
III.3.1.1 Rosace de fréquences des plans de
stratification
Après traitement des mesures des plans de
stratification, nous avons obtenu la représentation donné
à la figure III.1.
Figure III.1 : Rosace des fréquences des plans de
stratification avec orientation préférentielle des
couches
Sur cette figure, les couches présentent une
orientation préférentielle NW-SE. Elles ont une direction
préférentielle moyenne de N135°E.
III.3.1.2 Rosace de fréquences des plans de
cassure
Après traitement des mesures des plans de cassures ;
nous avons obtenu la représentation visualisée à la figure
III.2.
~ 38 ~
Figure III.2 : Rosace des fréquences des plans de
cassures.
On observe deux directions préférentielles de
cassures, la première direction qui est N130°-140°E est
conforme à celle des joints de stratification ; c'est plutôt la
direction N60°-70°E qui est véritablement celle des
cassures.
III.3.2 Histogramme des fréquences
L'histogramme est une représentation graphique des
données. Il est constitué d'une série de rectangles dont
les bases sont égales aux amplitudes des classes et les hauteurs sont
proportionnelles aux effectifs de chaque classe.
Figure III.3: Histogramme de So montrant la
répartition des effectifs en fonction des classes.
~ 39 ~
Tableau III.3 : Analyse statistique des mesures des plans de
stratification et des cassures.
Classes
|
stratification
|
Cassures
|
|
Fréquences en %
|
Effectifs
|
Fréquences en %
|
[0-10[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
[10-20[
|
0
|
0
|
1
|
0,95
|
[20-30[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
[30-40[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
[40-50[
|
0
|
0
|
2
|
1,91
|
[50-60[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
[60-70[
|
0
|
0
|
17
|
16,19
|
[70-80[
|
0
|
0
|
8
|
7,62
|
[80-90[
|
0
|
0
|
5
|
4,76
|
[90-100[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
[100-110[
|
0
|
0
|
1
|
0,95
|
[110-120[
|
5
|
6,25
|
4
|
3,85
|
[120-130[
|
6
|
7,23
|
4
|
3,19
|
[130-140[
|
45
|
54,22
|
18
|
17,31
|
[140-150[
|
9
|
10,84
|
36
|
34,62
|
[150-160[
|
10
|
12,05
|
9
|
8,65
|
[160-170[
|
8
|
9,64
|
0
|
0
|
[170-180[
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Total
|
82
|
100
|
104
|
100
|
|
60
50
40
effectifs
30
20
10
0
classes
Cette méthode graphique aide à ressortir les
effectifs et les fréquences en fonction des classes. Les histogrammes
(Fig. III.3. et III.4) ci-dessous montre la classe préférentielle
modale de la direction qui est de N130°-140°E pour la stratification,
et N130°-150°E et N60°-70°E pour les cassures.
L'opération suivante confirme la véracité des
résultats obtenus sur des rosaces de fréquence.
~ 40 ~
35
30
effectifs
25
20
15
10
5
0
40
classes
Figure III.4 : Histogramme des cassures montrant la
répartition des effectifs en fonction des classes.
On peut ainsi dire que sur ce secteur les cassures qui sont
préférentiellement orientées parallelement à la
stratification.
III.3.3 Pôles, traces cyclographiques et
isodensité
La représentation par les pôles a pour objectif de
ressortir les fortes concentrations des ces derniers afin d'avoir une valeur
moyenne de la direction et de déterminer le pendage. La figure III.5
montre les pôles avec leurs traces cyclographiques.
A
B
Figure III.5: pôles avec leurs traces cyclographiques (
plans de stratification(A) et plans de cassures(B))
~ 41 ~
Figure III.6 : isodensités des plans de
stratification (So)
Figure III.7: Isodensités des plans de
cassures
L'isodensité représente les zones où sont
concentrées ces mesures. Les figures III.6 et III.7 ci-dessous
représentent les isodensités des pôles des plans de
stratification et des plans de cassures.
~ 42 ~
III.3.4 Plans cozonaux
Pour tracer les plans cosonaux, nous avons utilisé la
procédure suivant :
· On repère les zones de même concentration
de ces cassures, ensuite on y fait passer un plan. A 90 ° de ce plan, on a
son pole;
· On place le curseur à l'intersection de deux
plans cozonaux et on trace un plan séquent à ces deux plans
cozonaux. Le principe consiste à tracer les plans passant par le centre
de nuage et l'intersection entre deux plans donne le pôle du plan cozonal
;
· L'intersection entre deux plans cozonaux
détermine le pôle du plan de glissement ou la direction de
ó2. En considérant ce denier comme pôle, on
trace un plan de glissement potentiel. Le plan bissecteur de l'angle
dièdre délimité par les deux plans cozonaux et le plan de
glissement donne la direction de ó1. Enfin ó1 pris comme
pôle, on détermine la direction de ó3. L'angle compris
entre le plan de glissement et les deux plans cozonaux est 2á et l'angle
de frottement interne structural est évalué par la formule
ö=90-2á.
La figure III.8 présente les plans des cassures
préférentielles. Nous avons retenu 3 plans des cassures
préférentielles qui sont :
·
|
73/171 = N 81°E /73°NE
|
·
|
55/54 = N144°E/55°SE
|
·
|
68/227 = N137°E/68°SW
|
|
Figure III.8 : Représentation des plans de
cassures préférentielles.
~ 43 ~
III.4 Conclusion partielle
Dans ce chapitre nous avons fait une étude structurale
du secteur de Makwacha-Kifukula. Les mesures de stratification nous ont
donné la direction moyenne des couches de N135°E, avec un pendage
fort orienté dans le sens SW. Les pôles des mesures de
stratification se concentrent dans la zone NE. Les mesures des cassures quant
à elles, ont une direction moyenne de N140°E conforme a celle des
plans de stratifications et N60°-70°E perpendiculaire aux loints de
stratification, qui correspond veritablement à la direction des plans de
cassures. Les pôles des plans de cassures présentent 3
concentrations privilégiées.
Le résultat de traitement des données sur le
canevas de Schmidt, a permis de ressortir 3 plans des cassures
préférentielles et 2 plans cozonaux. De ces deux plans cozonaux,
nous avons tracé le plan de glissement.
~ 44 ~
Chapitre IV : ETUDE PETROGRAPHIQUE
IV.1 introduction
Cette étude porte sur la description
pétrographique et la détermination des différents
minéraux pétrogènes et métallifères. Elle
est basée sur la description macroscopique et l'analyse microscopique de
11 lames représentant les différentes lithologies
rencontrées.
Sur le plan macroscopique, chaque échantillon est
décrit sur base de la couleur, de l'état d'altération mais
aussi en fonction de différents minéraux observés.
Du point de vue microscopique, l'intérêt est
porté sur la texture, la nature des minéraux, ainsi que la
proportion modale des principales phases minérales.
En fonction de ce plan adopté, Nous décrirons
respectivement les shales, les grès argileux et les grès.
IV.2 description des roches
IV.2.1 Les Shales
Trois échantillons des shales ont fait l'objet d'une
description tant macroscopique que microscopique.
IV.2.1.1 Echantillon MDH 1 Observations macroscopiques
Roche altérée, de coloration brunâtre à
rosâtre, à minéraux difficilement observables,
affectée par une cassure remplie par les cristaux de quartz (Figure
IV.1).
Figure IV.1 : Shale
Observations microscopiques
En lumiere transmise, la roche montre un litage. Elle est
recoupée par une cassure dans laquelle recristallisent les cristaux de
quartz, les différents minéraux observés sont (Figure
IV.2A) :
? Quartz (15-25%) : Ses cristaux sont incolores et
présentent un relief faible. En LPA,
ils présentent une extinction roulante et une teinte
de polarisation grisâtre-jaunâtre ; ? Les minéraux opaques
(5-10%) : Ils se présentent sous forme des cristaux noirs
disséminés dans une matrice siliceuse ;
Figure IV.3 : Shale
~ 45 ~
? Les minéraux phylliteux (plus de 30%) : Se
présentent en lamelles minces. Leur coloration est brun-jaunâtre
à brunâtre.
En lumiere reflechie, L'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante : goethite - pyrite (Figure
IV.2B).
? La goethite (10%) : Se reconnait par sa coloration
brun-rougeâtre, cette variation de couleur est due au degré
d'altération assez considérable ;
? Pyrite (5%) : Elle présente une coloration jaune
blanchâtre avec un pouvoir réflecteur élevée, se
découvre en dissémination dans la roche.
Figure IV.2 : Lame MDH 1, A en LT (LPA) et B en LR
IV.2.1.2 Echantillon MDH 2
Observations macroscopiques
Roche altérée, litée, de coloration
brunâtre à rosâtre, à minéraux difficilement
observables, la roche est affectée par des pores et fractures remplis
par les cristaux de quartz (Figure IV.3).
~ 46 ~
Observations microscopiques
En lumière transmise, les différents
minéraux observés sont (Figure IV.4A) :
? Le quartz (5-10%) : En cristaux incolores, parfois
bleu-rosâtre suite au mauvais polissage de la lame, xénomorphes
avec un relief faible baignant dans une matrice argileux ;
? Les minéraux phylliteux (30-35%) : Se
présentent en lamelles minces. Leur coloration est brun-jaunâtre
;
? Les minéraux opaques (10%).
En lumiere reflechie, L'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante (Figure IV.4B) : ? Goethite (10-15%) :
Reconnaissable par sa coloration grisâtre-blanchâtre ;
? Hématite (5-10%) : Se présente sous forme des
cristaux grisâtre-blanchâtres, observé dans les
périphéries de goethite.
Figure IV.4 : Lame MDH 1, A en LT (LPA) et B en LR
IV.2.1.3 Echantillon MDH 3
Observations macroscopiques :
Roche litée, altérée, de coloration
rosâtre à jaunâtre due à l'altération,
affectée par des pores remplis par des cristaux de quartz. On note aussi
la présence des traces des minéraux noirs (Figure IV.5).
Figure IV.6 : Lame MDH 3 ; A en LT (LPA) et B en LR
~ 47 ~
Figure IV.5 : Shale
Observations microscopiques
En lumière transmise, l'examen de cette lame a
montré la présence des minéraux suivant (Figure IV.6A)
:
? Le quartz (10-15%) : Incolore, xénomorphe,
présentant un relief faible. En LPA, ces cristaux présentent une
extinction roulante et teinte de polarisation grisâtre. Il faut signaler
que ces cristaux sont noyés dans un ciment argileux, masqué par
un film brunâtre ;
? Les minéraux opaques (20-25%) : Se présentent
sous forme des cristaux noirs hétérogranulaire dans cette
roche.
? Les minéraux phylliteux (35-40%) : s'individualisent
en paillettes minces et effilées, reparties parallèlement entre
elles. Leur coloration est brun-jaunâtre à brunâtre.
En lumiere reflechie, L'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante : Hematite (5%) - Goethite (5%) (Figure
IV.6B).
~ 48 ~
IV.2.2 Les grès argileux
IV.2.2.1 Echantillon MDH 4
Observations macroscopiques
Roche litée, altérée, de coloration
brunâtre à jaunâtre, la roche est affectée par des
fractures dont certaines sont remplies par des cristaux de quartz (Figure
IV.7).
Figure IV.7 : Grès
argileux
Observations microscopiques
En lumière transmise, les différents
minéraux observés sont (Figure IV.8A) :
? Le quartz (40-45%) : Incolore, xénomorphe,
présentant un relief faible. En LPA, ces
cristaux présentent une extinction roulante et teinte de
polarisation grisâtre ;
? Les minéraux phylliteux (10-15%) : En faible
proportion, se présente en petites
lamelles disséminés ;
? Les minéraux opaques (10%).
En lumiere reflechie, l'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante (Figure IV.8B) :
? Goethite (20%) : Se présente en masse globuleuse. Ce
mineral est fortement representé
dans la roche ;
? Hématite (5%) : Se trouve intermelangée dans la
masse de goethite.
~ 49 ~
Figure IV.8 : Lame MDH 4, A en LT (LPA) et B en LR
IV.2.2.2 Echantillon MDH 5
Observation macroscopiques
Roche alterée, finement litée, de coloration
brunâtre à grisâtre affectée par des nombreuses
fractures remplies par le quartz (Figure IV.9).
Figure IV.9 : Grès argileux
Observations microscopiques
En lumiere transmise, les différents minéraux
observés sont respectivement (Figure IV.10A) :
? Le quartz (35-40%) : En cristaux parfois teintés
à cause du mauvais polissage, xénomorphes
avec un relief faible en LPNA. Il présente une teinte de
polarisation grisâtre clair et une
extinction roulante en LPA ;
? Les minéraux opaques (10-20%) : En forte concentration
dans la roche ;
? Les minéraux phylliteux (5-10%) : Se présentent
en petites lamelles minces. Leur coloration
est brun-jaunâtre à brunâtre.
? Les feldspaths (5%) : incolore.
~ 50 ~
En lumiere reflechie, l'examen de la lame montre
l'association minérale Hématite-Goethite (Figure IV.10B).
Figure IV.10 : Lame MDH 5, A en LT (LPA) et B en LR
IV.2.2.3 Echantillon MDH 6
Observations macroscopiques
Roche litée, de coloration brunâtre, à
fractures remplies par le quartz, on note également la présence
des minéraux noirs (Figure IV.11).
Figure IV.11 : Grès argileux.
~ 51 ~
Observations microscopiques
En lumière transmise, les observations ont porté
sur les minéraux suivants (Figure IV.12A) :
? Le quartz (35-40%) : Présente un aspect
altéré, baignant dans une matrice siliceuse,
blanchâtre a sombre probablement feldspathique ;
? Les minéraux phylliteux (10-15%) : s'individualisent en
paillettes minces et effilées,
reparties parallèlement entre elles.
? Les minéraux opaques (15-20%) : Se présentent en
dissémination dans la roche.
En lumière réfléchie, l'observation de
cette lame a montré les associations minéralogiques suivantes
(Figure IV.12B) : Hématite (5%)-Chalcopyrite-Goethite
(10-15%).
Figure IV.12 : Lame MDH 7, A en LT (LPA) et B en
LR.
IV.2.3 Les Grès
3 échantillons des grès ont fait l'objet d'une
description macroscopique et microscopique :
IV.2.3.1 Echantillon MDH 7 Observations macroscopiques
Roche massive, alterée, de coloration jaunâtre,
affectée par des pores remplies par des cristaux de quartz. On y observe
également des traces des minéraux noirs (Figure IV.13).
Figure IV.14 : Lame MDH 8, A en LT (LPA) et B en LR
~ 52 ~
Figure IV.13 : grès
Observations microscopiques
En lumiere transmise, les différents minéraux
observés sont (Figure IV.14A) :
? Le quartz (55-60%) : Incolore, xénomorphe,
présentant un relief faible. En LPA, ces cristaux présentent une
extinction roulante et teinte de polarisation grisâtre ;
? Les minéraux opaques (15-20%) : Se présentent
sous forme des cristaux noirs hétérogranulaire, parfois en
masse.
En lumiere reflechie, L'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante (Figure IV.14B) : Hématite 5% -
Goethite (5-%)-Chalcopyrite.
? Hématite : Se trouve intermelangé dans la masse
de goethite.
~ 53 ~
IV.2.3.2 Echantillon MDH 8
Observation macroscopique
Roche massive de coloration brunâtre à
jaunâtre, affectée par des pores dont certains sont remplis des
cristaux de quartz (Figure IV.15).
Figure IV.15 : grès
Observations microscopiques
En lumière transmise, les minéraux observés
sont respectivement (Figure IV.16A) :
? Le quartz (50-55%) : En cristaux parfois teintés
à cause du mauvais polissage, xénomorphes, avec un relief faible
en LPNA. Il présente une teinte de polarisation grisâtre clair et
une extinction roulante en LPA ;
? Les minéraux opaques (20-25%) : En imprégnation
dans la roche.
En lumiere réflechie, L'examen de cette roche montre
l'association minérale suivante : Hématite - Goethite (Figure
IV.16B) :
? L'hématite (10-15%) : De coloration
blanchâtre, se présente en structure automorphe ou
botryoïdale ;
? La goethite (5%) : Se présente en masse floconneuse
entourant l'hématite, ce qui suggère que la goethite est
postérieure à l'hématite.
~ 54 ~
Figure IV.16 : Lame MDH 9, A en LT (LPA) et B en LR.
IV.2.3.3 Echantillon MDH 9
Observations macroscopiques : Roche massive,
altérée, de coloration jaunâtre à blanchâtre,
affectée par des pores et des cassures remplies par les cristaux de
quartz (Figure IV.17).
Figure IV.17 : Grès
Observations microscopiques
En lumière transmise, Sur cette lame, les observations
ont porté sur (Figure IV.18A):
? Le quartz (50-55%) : Se présente en cristaux informes
avec un relief faible ;
? Les minéraux opaques (5-10%) ;
? Les feldspaths (5%).
En lumiere reflechie, L'examen de cette lame montre
l'association minérale suivante : Hématite-
Chalcopyrite-Goethite (Figure IV.18B).
? Hématite (5%) : De teinte grisâtre à
clair, se présentant en cristaux xénomorphe à
subautomorphe ;
~ 55 ~
? La goethite (10%) : Se présente en cristaux
xénomorphe, elle est colonisée par endroit par l'hématite.
Le passage entre ces deux minéraux est progressif.
? Chalcopyrite : De coloration jaune orangé, elle se
présente en mouchetures sous forme des grains arrondis.
Figure IV.18 : Lame MDH 11, A en LT (LPA) et B en
LR
IV.3 Conclusion partielle
L'analyse pétrographique et métallographique
des roches affleurant dans le secteur de Makwacha-Kifukula montre que ces
roches sont essentiellement sédimentaires, détritiques,
constitués des grès, des grès argileux et des shales.
Elles montrent dans l'ensemble une minéralogie constituée
essentiellement du quartz, des minéraux phylliteux, des feldspaths et
des minéraux opaques.
Les observations métallographiques ont montré
l'association goethite-hématite représentative de l'ensemble des
minéraux métallifères. A ces deux minéraux
s'ajoutent la pyrite et la chalcopyrite qui se présentent en petits
cristaux disséminés et en très faible proportion.
~ 56 ~
Chapitre V : ETUDE GEOCHIMIQUE
V.1 Introduction
Ce chapitre est basé sur la présentation, le
traitement et l'interprétation des résultats des analyses
chimiques effectués sur un certain nombre échantillons
jugés représentatifs de différentes formations
cartographiées. Ainsi la démarche adoptée dans ce chapitre
a abouti aux objectifs suivants :
· Etablir des corrélations entre les
différents éléments analysés pour ressortir
éventuellement la relation entre la géochimie et la
minéralogie ;
· Tenter de retrouver les roches-source de ces
éléments ;
· Determiner le contexte géodynamique de mise en
place de ces sédiments
V.2 Présentation et interprétation des
résultats
Au total, 14 échantillons ont été
analysés pour 9 éléments majeurs (Si, Ca, Mg, Mn, Ti, P,
Fe, K,) et quelques éléments mineurs et en traces (Cu, Cr, Ta,
Ni, Zr, Zn, Co et Pb). Les différentes analyses ont été
réalisées au laboratoire de Malabar par la méthode XRF.
Les résultats de ces analyses sont consignés dans les tableaux
V.1 et V.2 ci-dessous :
Tableau V.1 : Résultats d'analyses chimiques des
éléments majeurs en pourcentage (%).
Sample Echant01
|
Lithologie Shale
|
Si02
52,08
|
A1202
26,88
|
Ti02
0,54
|
Fe203
7,3
|
Mg0
0,811
|
Mn0
0,273
|
Ca0
2,22
|
K20
4,17
|
P205
1,08
|
Echant02
|
Shale
|
55,76
|
25,91
|
0,65
|
6,03
|
0,536
|
1,12
|
2,32
|
5,6
|
0,42
|
Echant03
|
Shale
|
49,1
|
30,75
|
0,63
|
7,74
|
0,934
|
0,114
|
2,48
|
6,05
|
0,51
|
Echant04
|
Shale
|
48,35
|
25
|
0,44
|
9,54
|
0,555
|
1,499
|
2,81
|
5,75
|
0,48
|
Echant05
|
Shale
|
56,35
|
24,84
|
0,21
|
6,35
|
0,35
|
1,54
|
2,45
|
4,54
|
0,58
|
Echant06
|
Grès argileux
|
66,75
|
11,11
|
1,36
|
8,66
|
0,222
|
1,561
|
1,67
|
7,72
|
0,31
|
Echant07
|
Grès argileux
|
69,16
|
15,79
|
1,15
|
7,26
|
0,575
|
0,19
|
1,33
|
4,83
|
0,21
|
Echant08
|
Grès argileux
|
64,01
|
14,37
|
1,11
|
7,19
|
0,698
|
0,872
|
1,46
|
5,41
|
0,24
|
Echant09
|
Grès argileux
|
66,14
|
15,57
|
1,05
|
9,49
|
0,784
|
0,124
|
1,67
|
5,52
|
0,25
|
Echant10
|
Grès argileux
|
66,32
|
15,94
|
2,19
|
7,81
|
0,875
|
0,254
|
1,34
|
4,6
|
0,28
|
Echant11
|
Grès
|
76,26
|
9,815
|
0,82
|
2,85
|
0,112
|
0,048
|
1,73
|
3,61
|
0,06
|
Echant12
|
Grès
|
77,48
|
10,2
|
0,93
|
4,85
|
0,199
|
0,477
|
1,37
|
3,16
|
0,07
|
Echant13
|
Grès
|
76,66
|
9,699
|
0,84
|
5,58
|
0,551
|
0,052
|
1,56
|
1,93
|
0,12
|
Echant14
|
Grès
|
76,5
|
9,617
|
0,82
|
4,15
|
0,017
|
0,926
|
2,77
|
1,95
|
0,07
|
Echant15
|
Grès
|
76,68
|
10,27
|
0,87
|
3,26
|
0,858
|
0,037
|
2,95
|
1,64
|
0,09
|
|
~ 57 ~
Tableau V.2 : Résultats d'analyses chimiques des
éléments mineurs en pourcentage (ppm).
Sample Echant01
|
Lithologie Shale
|
Ta
10
|
Cr
51
|
Co
116
|
Ni
53
|
Cu
93
|
Zn
78
|
As
30
|
Zr
11
|
Pb
48
|
Echant02
|
Shale
|
10
|
35
|
79
|
10
|
134
|
277
|
32
|
7
|
8
|
Echant03
|
Shale
|
12
|
18
|
82
|
8
|
93
|
401
|
0
|
31
|
7
|
Echant04
|
Shale
|
15
|
21
|
50
|
9
|
176
|
287
|
0
|
15
|
8
|
Echant05
|
Shale
|
11
|
13
|
81
|
15
|
67
|
290
|
0
|
17
|
14
|
Echant06
|
Grès argileux
|
18
|
15
|
177
|
7
|
63
|
151
|
35
|
4
|
12
|
Echant07
|
Grès argileux
|
11
|
31
|
93
|
7
|
87
|
517
|
23
|
8
|
14
|
Echant08
|
Grès argileux
|
14
|
22
|
191
|
22
|
98
|
58
|
5
|
9
|
17
|
Echant09
|
Grès argileux
|
10
|
24
|
109
|
16
|
117
|
64
|
7
|
9
|
12
|
Echant10
|
Grès argileux
|
18
|
36
|
410
|
35
|
115
|
548
|
3
|
20
|
27
|
Echant11
|
Grès
|
12
|
25
|
107
|
9
|
71
|
147
|
38
|
15
|
9
|
Echant12
|
Grès
|
17
|
33
|
116
|
25
|
175
|
327
|
13
|
21
|
24
|
Echant13
|
Grès
|
10
|
11
|
59
|
8
|
45
|
132
|
8
|
2
|
12
|
Echant14
|
Grès
|
14
|
32
|
155
|
9
|
105
|
177
|
14
|
4
|
18
|
Echant15
|
Grès
|
11
|
20
|
70
|
7
|
50
|
120
|
9
|
3
|
16
|
|
V.3 Distribution des éléments chimiques
dans les différents faciès sédimentaire
L'étude de comportement de chacun de ces
éléments a été appréhendée
grâce à une analyse statistique des données à la
fois univariée et bivariée.
V.3.1 Paramètres statistiques de base
Les paramètres statistiques de base sont donnés au
tableauV.3 et sont commentés sur place.
Tableau V.3 : Les paramètres statistiques de base
des éléments majeurs
Variable
|
Minimum
|
Maximum
|
Moyenne
|
Ecart-type
|
Médiane
|
SiO2
|
48,35
|
77,48
|
65,17
|
10,58
|
66,32
|
Al2O3
|
4,12
|
30,75
|
16,58
|
8,10
|
15,57
|
TiO2
|
0,21
|
2,19
|
0,91
|
0,46
|
0,84
|
Fe2O3
|
2,85
|
9,54
|
6,54
|
2,09
|
7,19
|
MgO
|
0,35
|
8,22
|
2,27
|
2,39
|
1,20
|
MnO
|
0,04
|
1,56
|
0,61
|
0,59
|
0,27
|
CaO
|
1,33
|
2,95
|
2,01
|
0,58
|
1,73
|
K2O
|
1,64
|
7,72
|
4,43
|
1,72
|
4,6
|
P2O5
|
0,06
|
1,08
|
0,32
|
0,27
|
0,25
|
|
SiO2
Shale
Grès argileux Grès
100
|
80 60 40 20
0
|
|
teneur en %
|
|
|
lithologie
SiO2
100
80
60
40
20
0
teneur en %
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
lithologie
Figure V.1 : Evolution du silicium en fonction de la
lithologie
~ 58 ~
Tableau V.4 : Les paramètres statistiques de base
des éléments en traces
Variable
|
Minimum
|
Maximum
|
Moyenne
|
Ecart-type
|
Médiane
|
Ta
|
10,000
|
18,000
|
12,867
|
2,949
|
12
|
Cr
|
11,000
|
51,000
|
25,800
|
10,611
|
24
|
Co
|
50,000
|
410,000
|
126,333
|
88,573
|
107
|
Ni
|
7,000
|
53,000
|
16,000
|
13,099
|
9
|
Cu
|
45,000
|
176,000
|
99,267
|
39,806
|
93
|
Zn
|
58,000
|
548,000
|
238,267
|
157,676
|
177
|
As
|
0,000
|
38,000
|
14,467
|
13,564
|
9
|
Zr
|
2,000
|
31,000
|
11,733
|
8,093
|
9
|
Pb
|
7,000
|
48,000
|
16,400
|
10,439
|
14
|
|
V.3.2 Analyse univariées des
éléments majeure et en traces
V.3.2.1 Eléments majeures
Silice
La silice est l'élément le plus abondant dans
toutes les formations, avec de teneurs variant entre 48,35% à 77,48%
pour une teneur moyenne de 65,17% proche de la médiane (66,32%)
indiquant une distribution des teneurs selon la loi de Gauss. La silice est non
seulement à l'état de minéraux silicatés et de
quartz dans les roches, mais aussi en remplissage des cassures et le long des
plans de stratification. Sa distribution est visualisée à la
figure V.1.
~ 59 ~
Aluminium
L'aluminium est présent dans toutes les formations,
avec de teneurs variant entre 4,12% à 30,75% pour une teneur moyenne de
16,58% proche de la médiane (15,57%) indiquant une distribution des
teneurs selon la loi de Gauss. Sa variation est visualisée sur la figure
V.2.
Al2O3
|
35 30 25 20 15 10 5 0
|
|
teneur en % Shale
Grès argileux Grès
|
|
lithologie
Al2O3
35 30 25 20
15
10
5
0
teneur en %
lithologie
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.2 : Evolution de l'aluminium en fonction de la
lithologie
Titane
Le titane dénote de teneurs variant entre 0,21%
à 2,19%. Les faibles teneurs en titane témoignage une faible
activité d'altération qui a joué sur l'ensemble des
formations. Sa distribution est visualisée à la figure V.3.
TiO2
Shale
Grès argileux Grès
2.5
teneur en %
|
2 1.5 1 0.5 0
|
|
|
lithologie
Figure V.3 : Evolution du titane en fonction de la
lithologie
2.5 2 1.5 1 0.5 0
|
TiO2
|
|
|
|
teneur en %
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lithologie
|
|
|
|
|
~ 60 ~
Fer
Le fer est présent dans toutes les formations, avec
des teneurs variant de 2,85 à 9.54% avec une moyenne de 6,54% proche de
la médianne (7,19) indiquant une distribution des teneurs selon la loi
de Gauss. La variation de la teneur du fer est visualisée à la
figure V.4.
Fe2O3
12
10
|
8 6 4 2 0
|
|
teneur en % Shale
Grès argileux Grès
|
|
lithologie
Fe2O3
lithologie
|
12 10 8 6 4 2 0
|
|
teneur en %
|
|
|
|
|
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.4 : Evolution du fer en fonction de
lithologie
Magnésium
Le magnésium est présent dans toutes les
formations avec des teneurs variables variant de 0,35 à 8,22 avec une
moyenne de 2,27. La variation de la teneur du magnésium est
visualisée à la figure V.5.
MgO
Shale
Grès argileux Grès
1
teneur en %
|
0.8 0.6 0.4 0.2
0
|
|
|
lithologie
Figure V.5 : Evolution du magnésium en fonction de la
lithologie
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
|
MgO
|
|
teneur en %
|
|
|
|
|
~ 61 ~
Manganèse
Le manganèse présente des teneurs variant de
0,04 à 1,56 avec une moyenne de 0,61. La distribution du
manganèse dans les différentes formations ne montre pas une
distribution conforme à la loi de gauss étant donné que
l'écart entre la médianne (0.27) et le moyenne (0.61) est
considérable. La variation de la teneur du manganèse est
visualisée à la figure V.6.
MnO
2
|
2 1.5 1 0.5 0
|
MgO
|
|
teneur en %
|
|
|
|
|
teneur en % Shale
lithologie
Grès argileux Grès
Figure V.6 : Evolution du manganèse en fonction de
la lithologie
Calcium
Le calcium montre des teneurs variant entre 1,33 et 2.95%.
Ces différentes teneurs reflètent le degré
d'altération assez faible ayant affectée les formations
affleurant dans le secteur de Makwacha-Kifukula. La variation de la teneur du
calcium en fonction de la lithologie est visualisé à la figure
V.7.
CaO
3.5
teneur en %
|
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
|
|
|
lithologie
5 3 5 2
1.5
1
0.
teneur en %
3.
2.
5
0
lithologie
CaO
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Shale
Grès argileux Grès
~ 62 ~
Figure V.7: Evolution du calcium en fonction de la
lithologie
Potassium
Le potassium présente un comportement
séquentiel, avec un pic maximum de 7,72 % dans le grès argileux
et un minimum de 1,64% dans les grès. La figur V.8 illustre
l'évolution du potassium en fonction de la lithologie.
10
8
K2O
|
6 4 2 0
|
|
teneur en % Shale
Grès argileux Grès
|
|
lithologie
K2O
lithologie
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
P2O5
teneur en %
|
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
|
|
Shale
Grès argileux Grès
|
|
lithologie
P2O5
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
lithologie
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
teneur en %
Figure V.9 : Evolution du phosphore en fonction de
lithologie
Figure V.8 : Evolution du potassium en fonction de la
lithologie
Phosphore
Le phosphore montre une de teneurs rélativement
faibles, variant entre 0,07 à 1,08 avec une moyenne de 0,32 proche de la
médianne indiquant une distribution des teneurs selon la loi de Gauss.
La variation de la teneur du fer est visualisée à la figure
V.9.
~ 63 ~
V.3.2.2 Elément en traces
Tantale
Le tantale est présent dans toutes les formations avec
des teneurs variant de 10 à 18 ppm avec une moyenne de 13,60 ppm. On
remarque qu'il est en proportion équilibré dans toutes les
formations. La figure V.10 illustre l'évolution du antale en fonction de
la lithologie.
Tantale
teneur en ppm
Shale
Grès argileux Grès
15
10
5
0
20
lithologie
Chrome
lithologie
60
teneur en ppm
|
50 40 30 20 10 0
|
|
Shale
Grès argileux Grès
|
|
Chrome
|
60 50 40 30 20 10 0
|
|
teneur en ppm
|
|
|
|
|
|
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.11 : Evolution du chrome en fonction de la
lithlogie
Figure V.10 : Evolution du tantale en fonction de la
lithologie
Chrome
Le chrome est présent dans toutes les formations avec des
teneurs variant d'une lithologie a une autre. Les shale montrent en moyenne des
teneur relativement élévées avec un pic observé
autour de 51 ppm. La figure V.11 montre l'évolution du chrome en
fonction de la lithologie.
~ 64 ~
Cobalt
Le cobalt montre des variations assez
régulières avec une forte concentration dans les shales. On
remarque aussi une répétition des valeurs inférieures
à 150 ppm dans toutes les lithologies (Figure V.12).
Cobalt
teneur en ppm
Shale
Grès argileux Grès
400
300
200
100
0
500
lithologie
Cobalt
500
teneur en ppm
400 300 200 100
lithologie
0
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.12 : Evolution du cobalt en fonction de la
lithologie
Nickel
Le nickel est présent dans toutes les formations avec
des teneur variant de 7 ppm à 53 ppm. Il montre une variation
irrégulière irrégulière dans les differentes
lithologie. La figure V.13 illustre l'évolution du nickel en fonction de
la luthologie.
Nickel
lithologie
60
teneur en ppm
|
50 40 30 20 10 0
|
|
Shale
Grès argileux Grès
|
|
Nickel
60
teneur en ppm
50 40 30 20 10
lithologie
0
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.13 : Evolution du nickel en fonction dela
lithologie
Le cuivre présente une variation
irrégulière avec des teneur variant de 45 à 176 ppm. On
observe des pics dans les shales et grès. La figure V.14 illustre
l'évolution du cuivre en fonction de la luthologie.
Cuivre
~ 65 ~
teneur en ppm
200
150
100
50
0
lithologie
Cuivre
Shale
Grès argileux Grès
Cuivre
200
lithologie
teneur en ppm
150
100
50
0
Figure V.14 : Evolution du cuivre en fonction de la
lithologie
Zinc
Le zinc montre une variation irrégulière
similaire a celle du civre a la difference que les pics sont observé
dans les shales. La figure V.15 illustre l'évolution du nickel en
fonction de la luthologie.
Zinc
lithologie
600
teneur en ppm
|
500 400 300 200 100
0
|
|
Shale
Grès argileux Grès
|
|
Zinc
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
lithologie
600
500
400
300
200
100
0
teneur en ppm
Figure V.15: Evolution du zinc en fonction de la
lithologie
Zirconium
Cet élément montre des variations assez
désordonnées dans toutes les formations géologiques avec
un pic observé dans les shales. La figure V.16 illustre
l'évolution du zirconium en fonction de la luthologie.
~ 66 ~
Zirconium
teneur en ppm
Shale
Grès argileux Grès
30
20
10
0
40
lithologie
Zirconium
40
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
lithologie
30
20
10
0
teneur en ppm
Figure V.16 : Evolution du zirconium en fonction de la
lithologie
Plomb
Le plomb est présent dans toutes les formations avec
des teneur variant de 7 à 48 ppm, il montre une distribution
irrégulière avec un pic observé dans les shales alternant
avec des des valeur relativement moyenne à faible observé dans
les autres lithologies. La figure V.17 illustre l'évolution du plomb en
fonction de la luthologie.
Plomb
60
50
teneur en ppm
|
40 30 20 10 0
|
|
Shale
Grès argileux Grès
|
|
lithologie
Plomb
lithologie
|
60 50 40 30 20 10 0
|
|
teneur en ppm
|
|
|
|
|
Shale Shale Shale Shale Shale
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux
Grès argileux Grès Grès Grès
Grès Grès
Figure V.17 : Evolution du plomb en fonction de la
lithologie
V.3.3 Mode de calcul du coefficient de
corrélation
Nous nous baserons sur la matrice de corrélation
reprise dans le tableau VI ; où les différentes
corrélations inter éléments sont
représentées sous forme de la matrice. Le nombre
d'échantillon analysés étant de 15.
~ 67 ~
Ce coefficient se calcul de la manière suivante ;
? Soit N, le nombre d'échantillons analysés ;
N=15
? Le degré de liberté sera donné par ; N-2,
soit 15-2=13
En se référant au tableau des données de
Sachs (1984) in Rollinson (1993) (tableau...) pour le degré de cet
ordre, le coefficient de corrélation correspondant est de 0,5145 pour un
seuil de probabilité de 5%.
Ainsi, toute valeur supérieure ou égale à
ce coefficient théorique est considérée comme
significative au seuil de 0,05 et est mentionnée avec une étoile
rouge dans la matrice de corrélation.
Tableau V.5: Table de Sachs (1984) in Rollinson
(1993)
Degré
de
liberté
|
Two-sided
test
|
One-sided
test
|
Degré
de
liberté
|
Two-sided
test
|
One-sided
test
|
|
1%
|
5%
|
1%
|
|
1%
|
5%
|
1%
|
1
|
0,997
|
0,999
|
0,988
|
0,999
|
25
|
0,381
|
0,487
|
0,323
|
0,445
|
2
|
0,950
|
0,990
|
0,900
|
0,980
|
30
|
0,349
|
0,449
|
0,296
|
0,409
|
3
|
0,878
|
0,959
|
0,805
|
0,934
|
35
|
0,325
|
0,418
|
0,275
|
0,381
|
4
|
0,811
|
0,917
|
0,729
|
0,882
|
40
|
0,304
|
0,393
|
0,257
|
0,358
|
5
|
0,754
|
0,875
|
0,669
|
0,833
|
50
|
0,273
|
0,354
|
0,231
|
0,322
|
6
|
0,707
|
0,834
|
0,621
|
0,789
|
60
|
0,250
|
0,325
|
0,211
|
0,295
|
7
|
0,666
|
0,798
|
0,582
|
0,750
|
70
|
0,232
|
0,302
|
0,195
|
0,274
|
8
|
0,632
|
0,765
|
0,549
|
0,715
|
80
|
0,217
|
0,283
|
0,183
|
0,257
|
9
|
0,602
|
0,735
|
0,521
|
0,685
|
90
|
0,205
|
0,267
|
0,173
|
0,242
|
10
|
0,576
|
0,708
|
0,497
|
0,658
|
100
|
0,195
|
0,254
|
0,164
|
0,230
|
12
|
0,532
|
0,661
|
0,457
|
0,612
|
150
|
0,159
|
0,208
|
0,134
|
0,189
|
14
|
0,497
|
0,623
|
0,426
|
0,574
|
200
|
0,138
|
0,181
|
0,116
|
0,164
|
16
|
0,468
|
0,590
|
0,400
|
0,543
|
300
|
0,113
|
0,148
|
0,095
|
0,134
|
18
|
0,444
|
0,561
|
0,378
|
0,516
|
400
|
0,098
|
0,128
|
0,084
|
0,116
|
20
|
0,423
|
0,537
|
0,360
|
0,492
|
500
|
0,088
|
0,115
|
0,074
|
0,104
|
|
V.3.4 Corrélations
inter-éléments
Les corrélations inter-éléments sont
appréhendées dans le but d'une plus ou moins bonne
définition des affinités géochimiques entre
différents éléments. Elles permettent de mieux
détecter les substrats supports où les phases
minéralogiques supports de différents éléments
analysés.
~ 68 ~
La matrice de corrélation montre que le coefficient de
la corrélation dans la majorité des cas est presque
négatif ou quasiment proche de 0. Ce coefficient (r) nous permet,
rappelons, de comprendre le comportement entre différentes séries
deux à deux.
C'est ainsi qu'après traitement de données
grâce au logiciel xlstat, nous avons pu établir une matrice de
corrélation de tous les éléments (tableau V.6)
~ 69 ~
Tableau V.6: matrice de
corrélation
|
SiO2
|
Al2O3
|
TiO2
|
Fe2O3
|
MgO
|
MnO
|
CaO
|
K2O
|
P2O5
|
Ta
|
Cr
|
Co
|
Ni
|
Cu
|
Zn
|
As
|
Zr
|
Pb
|
SiO2
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Al2O3
|
-0,953
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TiO2
|
0,379
|
-0,484
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe2O3
|
-0,650
|
0,386
|
0,167
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MgO
|
0,327
|
-0,461
|
0,304
|
-0,029
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MnO
|
-0,392
|
0,119
|
-0,263
|
0,310
|
0,195
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CaO
|
-0,358
|
0,403
|
-0,627
|
-0,169
|
-0,370
|
0,288
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K2O
|
-0,642
|
0,329
|
0,121
|
0,777
|
0,242
|
0,467
|
-0,183
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2O5
|
-0,826
|
0,818
|
-0,378
|
0,468
|
-0,309
|
0,220
|
0,276
|
0,386
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ta
|
0,140
|
-0,384
|
0,575
|
0,182
|
0,355
|
0,353
|
-0,273
|
0,262
|
-0,251
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cr
|
-0,106
|
0,231
|
0,161
|
-0,038
|
-0,376
|
-0,220
|
-0,086
|
-0,095
|
0,378
|
0,001
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
Co
|
0,131
|
-0,228
|
0,858
|
0,173
|
0,176
|
-0,042
|
-0,444
|
0,140
|
-0,090
|
0,358
|
0,304
|
1
|
|
|
|
|
|
|
Ni
|
-0,232
|
0,262
|
0,187
|
0,177
|
-0,214
|
-0,172
|
-0,230
|
-0,020
|
0,023
|
0,102
|
0,722
|
0,452
|
1
|
|
|
|
|
|
Cu
|
-0,293
|
0,297
|
-0,023
|
0,317
|
-0,419
|
0,254
|
0,001
|
0,221
|
0,070
|
0,368
|
0,407
|
0,067
|
0,212
|
1
|
|
|
|
|
Zn
|
-0,170
|
0,283
|
0,330
|
0,172
|
-0,428
|
-0,032
|
-0,181
|
0,169
|
-0,027
|
0,312
|
0,141
|
0,332
|
-0,034
|
0,292
|
1
|
|
|
|
As
|
0,195
|
-0,271
|
0,033
|
-0,271
|
0,352
|
-0,006
|
-0,195
|
0,120
|
0,044
|
-0,077
|
0,382
|
-0,076
|
0,037
|
-0,179
|
-0,217
|
1
|
|
|
Zr
|
-0,437
|
0,207
|
-0,043
|
0,187
|
-0,392
|
-0,107
|
-0,032
|
0,272
|
0,255
|
0,244
|
0,066
|
0,160
|
0,225
|
0,385
|
0,545
|
-0,363
|
1
|
|
Pb
|
-0,036
|
0,084
|
0,152
|
-0,006
|
-0,166
|
-0,212
|
-0,128
|
-0,230
|
0,509
|
0,071
|
0,742
|
0,359
|
0,925
|
0,057
|
-0,088
|
0,139
|
0,014
|
1
|
|
Al2O3-P2O5
Al2O3 P2O5
P2O5(%)
Al2O3(%)
35
30
25
20
15
10
5
0
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1.2
1
Al2O3-P2O5
0 10 20 30 40
Al2O3(%)
MgO(%)
0.8
0.6
0.4
0.2
0
y = 0,0295x 0,1857
R2 = 0,6699
Figure V.19 : Evolution du couple
aluminium-phosphore
~ 70 ~
Analyse bivariée
? A1203 et Si 02
L'aluminium et le silicium sont négativement
corrèlés avec un coefficient de corrélation qui est de
-0,953. Cette corrélation dénote la maturation de ces
sédiments ; en effet, l'augmentation de la silice ou plutôt du
quartz est consécutive à la destruction des minéraux
argileux (Figuge V.18).
SiO2-Al2O3
SiO2 Al2O3
SiO2(%)
Al2O3(%)
40
30
20
10
0
100
80
60
40
20
0
Al2O3(%)
35
30
25
20
15
10
5
0
0 20 40 60 80 100
SiO2(%)
y = -0,6759x + 61,099 R2 = 0,9083
SiO2-Al2O3
Figure V.18 : Evolution du couple
silicium-aluminium
? A1203 et P2 05
Les deux éléments montrent une corrélation
positive avec une valeur de 0,761.
L'augmentation de l'alumine entraine automatiquement
l'augmentation du phosphore (Figure V.19).
~ 71 ~
? ???? 02 et ??e2
03
Le silicium et le fer montrent une corrélation
négative avec un coefficient de corrélation égal à
-0,650. La diminution de la teneur en silice s'accompagne
d'une augmentation de la teneur en fer. Ceci explique un comportement
opposé de ces deux éléments en milieu sédimentaire
(Figure V.20)
SiO2-Fe2O3
SiO2 Fe2O3
SiO2(%)
Fe2O3(%)
12
10
8
6
4
2
0
100
80
60
40
20
0
12
10
8
6
4
Fe2O3(%)
2
0
SiO2-Fe2O3
0 20 40 60 80 100
SiO2(%)
y = -0,1282x + 14,891
R2 = 0,4229
y = 0,1043x + 11,229
R2 = 0,4116
SiO2-K2O
SiO2(%)
|
80 60 40 20
|
|
8 6 4 2
|
K2O(%)
|
|
SiO2 K2O
SiO2-K2O
0 20 40 60 80 100
SiO2(%)
Figure V.21 : Evolution du couple silicium-potassium
Figure V.20 : Evolution du couple silicium-fer
? ???? 02 et K2 0
Le silicium et le potassim montrent une corrélation
négative avec un coefficient de corrélation égal à
-0,642. La diminution de la teneur en potassium s'accompagne d'une augmentation
de la teneur en silicium. Ceci s'explique par le fait que l'altération
des minéraux argileux notament les feldspaths induit une augmentation de
la teneur en silicium qui est généralement stable (Figure. 21)
~ 72 ~
· Fe2 03 et K20
Le fer et le potassium montrent une corrélation
positive avec un coefficient de corrélation égal à 0,777.
L'augmentation du fer dans les formations géologiques de ce secteur
entraine une augmentation du potassium. Ceci traduit que ces
éléments entrent dans une même phase minérale.
( Figure V.21).
Fe2O3-K2O
|
10
|
|
|
8
|
|
|
|
|
Fe2O3 (%)
|
8 6 4 2
|
|
k2O (%)
|
|
Fe2O3 K2O
Fe2O3-K2O
y = 0,6413x + 0,2399
0
K2O (%)
4
6
2
R2 = 0,6045
0 5 10 15
Fe2O3 (%)
TiO2-CaO
|
2
|
|
3
|
|
TiO2(%)
|
1.5
1
0.5
|
|
CaO(%)
|
|
TiO2 CaO
TiO2-CaO
y = 0,7958x + 2,7307
R2 = 0,3932
0 0.5 1 1.5 2 2.5
TiO2(%)
Figure V.23 : Evolution du couple titane-calcium
Figure V.22 : Evolution du couple fer-potassium
· Ca 0 et Ti 02
Le calcium et le titane montrent une corrélation
négative avec un coefficient de corrélation qui vaut -
0,627. Ce processus est caractéristique d'une zone ayant subi
une forte altération (Figure V.23).
~ 73 ~
· Chrome et Nickel
Le chrome et le nickel montrent une corrélation
positive avec un coefficient de corrélation égal à 0,772.
Ceci implique que ce deux éléments entrent dans une même
phase minérale (Figure V.24).
Cr-Ni
Cr (ppm)
|
50 40 30 20 10
|
|
50 40 30 20 10
|
Ni (%)
|
|
Cr Ni
50
y = 0,8913x 6,9948
40
R2 = 0,5213
Cr-Ni
20
10
0 20 40 60
Ni (ppm)
60
Cr (ppm)
30
0
Ni-Pb
Ni (ppm)
|
50 40 30 20 10
|
|
50 40 30 20 10
|
Pb (%)
|
|
Ni Pb
Ni-Pb
0
0 20 40 60
Ni (ppm)
50
y = 0,7369x + 4,6098
Pb (ppm)
40
30
20
10
R2 = 0,8549
Figure V.25 : Evolution du couple nickel-plomb
Figure V.24 : Evolution du couple chrome-nickel
· Plomb et Nickel
Le plomb et le nickel se correlent positivement avec un
coefficient de corrélation égal à 0,925. Ce deux
éléments présentent une corrélation parfaite
(Figure V.25).
~ 74 ~
· Chrome et Plomb
Le chrome et le plomb se corrèlent positivement avec
un coéfficient de corrélation égal à 0,742. Ceci
implique que ces deux éléments entrent dans une même phase
minérale. D'où l'augmentation de l'un induit
nécessairement celui de l'autre (Figure V.26).
Cr-Pb
Cr (ppm)
|
50 40 30 20 10
|
|
50 40 30 20 10
|
Pb (%)
|
|
Cr Pb
Cr-Pb
60
50
Pb (ppm)
40
30
20
10
y = 0,7296x 2,4246
R2 = 0,5501
0
0 20 40 60
Ni (ppm)
TiO2-Co
TiO2 (%)
|
2 1.5 1 0.5
|
|
400 300 200 100
|
Co (ppm)
|
|
TiO2 Co
TiO2-Co
500
0 0.5 1 1.5 2 2.5
TiO2 (%)
Co (ppm)
400
300
200
100
0
y = 164,87x - 23,26
R2 = 0,7363
Figure V.27 : Evolution du couple titane-cobalt
Figure V.26 : Evolution du couple chrome-plomb
· Co et Ti 02
Le cobalt et le titane montrent une corrélation
positive avec un coefficient de corrélation égal à 0,858.
Ceci implique que l'augmentation de la teneur en titane s'accompagne d'une
augmentation de la teneur en cobalt (Figure V.27).
lOg(Fe2O3/K2O)
- 0.2
- 0.6
0.6
0.2
1.8
1.4
-1
1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
1.7 1.8 1.9 2
Fe-shale
log(SiO2/Al2O3)
arkose
Fe-sand
subarkos
sublitharenite
Quartzite
Figure V.29 : Diagramme de classification des roches
détritiques ( Herron, 1988 ) in Rollinson (1993).
~ 75 ~
? Zn et Zr
Le zinc et le zirconium montrent une corrélation
positive avec un coefficient de corrélation à 0,545. Ceci
inplique que ce deux éléments entrent dans une même phase
minérale (Figure V.28).
Zn (ppm)
400
600
500
300
200
100
0
Zn-Zr
Zn Zr
35
30
5
0
25
20
15
10
Zr (ppm)
Zr (ppm)
35
30
25
20
15
10
5
0
0 200 400 600
y = 0,028x + 5,0726 R2 = 0,2966
Zn-Zr
Zn (ppm)
Figure V.28 :Evolution du couple zinc-zirconium
V.4 Classification des roches detritiques
La classification des roches détritiques sur base de la
composition géochimique a été éffectuée dans
le but de confirmer la nomenclature de formations données par
l'étude pétrographique. Le diagramme d'Herron (Figure V.29) nous
a permis d'éffectuer cette classification.
Cette classification est basée sur le calcul du logarithme
des rapports Si02/A1203 et
Fe203/K20 qui seront plotés
respectivement sur l'axe des X et l'axe des Y.
N 76 N
V.5 Origine des sediments
L'étude de la provenance des sédiments a
été faite en utilisant les diagrammes de discrimination de
Bathia. La figure V.30 montre que l'essentiel de nos échantillons se
positionnent dans le champ des roches magmatques intermédiaire et
subsidiairement dans celui des roches sédimentaires quartzeuses. Ces
deux types de roches constituent donc la source probable des sédiments
étudiés.
Les résultats obtenus montrent que :
· Les grès du secteur de Makwacha sont des
sédiments recyclés provenant des roches sédimentaires
quartzitiques préexistantes.
· Les grès argileux ou wackes et les shales
auraient pour source l'altération des roches magmatiques
intermédiaires.
-4,4 -1,7 1,2
Fonction discriminant 2
-0,9
0
7
-5,6
1,5
Roches ignées mafiques
Roches ignées intermédiaires
Roches sédimentaires quartzitiques
Roches ignées acides
Grès
Grès argileux Shale
-8 -4,9
|
0 1,3 8
Fonction discriminant 1
|
|
Figure V.30: Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur origine ( Roser et
,
Korsch ( 1988 )) in Rollinson (1993).
Fonction discriminant 1 :
30.638
(T402|A1203)-12.541(Fe203|A1203)+7.329(Mg 0
|A1203)+12. 03 (Na2 0 |A1203)+35. 402 (K2 0
|A/203)-6. 382
Fonction discriminant 2 :
56.5 (T102 |A1203)-10.879(Fe203
|A1203)+30.875(Mg 0 |A1203)+5.404(Na2 0
|A1203)+11.112(K2 0 |A1203)-3.89
~ 77 ~
V.6 Contexte géodynamique
Le contexte géodynamique de mise en place des formations
affleurant dans le secteur de Makwacha-Kifukula a été
determiné en faisant usage du diagramme de discrimination de Bhatia.
Fonction discriminant 2
Les sédiments détritiques du secteur de
Makwacha-Kifukula ont évolué dans le contexte géodynamique
de type marge continentale active et arc insulaire continental (Fig.V.31).
Marge passive
Arc
arc insulaire continental
Marge continental
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
6 5 4 3 2 1 0
-1
-2
-3
-4
Fonction discriminant 1
Figure V.31 : Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur contexte géodynamique ( Bhatia,
1983) in Rollinson (1993).
Fonction discriminant 1 : -0.0447??????2 -
9.972??????2 + 0.008A??2??3 -
0.267????2??3 + 0.208?????? - 3.082?????? +
0.14 + 0.195 ?????? + 0.719????2?? -
0.032K2?? + 7.510P2??5 + 0.303
Fonction discriminant 2: -0.0421??????2 +
1.988??????2 - 0.526A??2??3 -
0.551????2??3 - 1.6108?????? + 2.720?????? +
0.881?????? - 0.907 ?????? - 0.177????2?? -
1.840K2?? + 7.244P2??5 + 44.57
L'utilisation du diagramme de discrimination de Bathia (1983)
(Figure V.32) permet de confirmer le résultat obtenu ci-dessus.
~ 78 ~
TiO2
(%)
0.8
0.6
0.4
0.2
1.4
1.2
0
1
0 1.5 3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5
Marge passive
Marge continentale active
Arc insulaire
Arc océanique
(Fe2O3+MgO)%
Figure V.32: Diagramme de classification des roches
détritiques en fonction de leur contexte géodynamique ( Bhatia
1983) in Rollinson (1993).
V.7 Conditions paléoaltéritiques
Les conditions d'altération chimique des roches sources
ont certaineùent un impact sur la composition des sédiments qui
en résultent.
C'est ainsi que Nesbitt et Young (1982) ont introduit l'indice
chimique d'altération (CIA en anglais) en vue d'estimer
l'altération des roches sources en produits argileux secondaires. Cet
indice utilise les proportions molaires suivant la formule ci-après :
CIA = [A1203/(A1203 + Ca0 +
??a20+K20)]
Précisons que les valeurs de CIA proches de 50% pour
les feldspaths frais, varient de 70 a 75% pour la moyenne des shales (Taylor et
McLennan, 1985 ; Fedo et al., 1996), réflétant ainsi la
composition des silicates phylliteux tels que les illites,les muscovites et les
smectites comme minéraux d'altération. Une intense
altération peut fournir des indices allent jusqu'à des valeurs
proches de 100% correspondant à des minéraux de type kaolinite,
chlorite et gibbsite.
Sur le diagramme ci-dessus (Figure V.33 ), presque tous les
points représentatifs de la composition des roches
étudiées se positionnent suivant une plage plus ou moins
parallèle à l'axe
A1203-(??a20+ Ca0),
jusqu'à l'intersection de l'axe (A1203-K20) dans le
voisinage des points correspondants a la composition théorique
respectives des illites et muscovites. Cette droite recoupe
~ 79 ~
l'axe Plg-Fk au point où le rapport
plagioclase-feldspath potassique est d'environ 72%, indiquant une probable
provenance à partir des roches granitoidiques.
Les valeurs calculées de CIA varient entre 53% et 76%
, avec une moyenne de 65% indiquant que les roches sources des sédiments
du secteur de Makwacha-Kifukula on été soumises aux conditions
moyennement altérantes caractérisées probablement par :
? Soit un relief plus ou moins abrupt ayant favorisé
beaucoup plus l'altération mécanique que chimique, mais qui
aurait évolué vers un relief à pentes faibles ;
? Soit un climat peu altérant à faible
température et forte humidité comme en climat
tempéré actuel.
De toutes les facons, l'altération des roches sources
a atteint le stade de la formation des micas (illite) pour la plus grande
partie de nos échantillons.
Figure V.33 : Diagramme montrant les conditions
paléoaltéritiques d'après Nesbitt et Young (1984, 1989)
in
Rollinson (1993)
~ 80 ~
V.8 Conclusion partielle
L'étude géochimique de différentes
formations de la région de Makwacha a permis de mettre en
évidence la distribution des éléments chimiques dans ces
trois formations, à savoir : les shales, les grès argileux
(wackes) et les grès.
En effet, en ce qui concerne cette distribution des
éléments en fonction de la lithologie nous pouvons retenir que
:
· Le silicium est abondant dans les grès et cette
quantité tend à diminuer lorsqu'on passe dans les grès
argileux puis dans les shales.
Le titane montre ce même comportement
c'est-à-dire qu'il est abondant dans les grès et moins abondant
dans les shales, ce qui s'explique par une forte résistance à
l'altération des grès.
· L'aluminium montre un comportement opposé
à celui du silicium. Sa teneur est faible dans les grès et elle
augmente au fur et à mesure qu'on passe aux grès argileux puis
aux shales. Cela est dû à la présence des minéraux
phylliteux. Le phosphore présente aussi ce même comportement.
· Le fer montre un comportement assez stable dans toutes
les formations observées. La variation de sa teneur n'est pas grande. Le
magnésium présente également ce même
comportement.
· Le calcium et le potassium montrent un comportement
opposé dans les trois formations. La teneur en calcium diminue suite au
phénomène d'altération.
De l'approche géochimique des éléments
majeurs des formations du secteur de Makwacha-Kifukula, nous retiendrons comme
traits essentiels : les caractères siliceux marqués par des
teneur élevée en silice dans toutes les formations.
En ce qui concerne les éléments en trace, nous
pouvons conclure que :
· Ces éléments ne varient pas en fonction
de la lithologie, c'est-à-dire que les fortes ainsi que les faibles
concentrations s'altenrnent dans toutes les formations (shale, grès
argileux et grès).
· Ces éléments ne varient pas en fonction
des oligo-éléments. L'évolution des éléments
majeurs n'influence pas celle des éléments en trace.
· Ils montrent des courbes très
désordonnées.
~ 81 ~
CONCLUSION GENERALE
A l'issue de cette étude qui a porté sur la
géologie du secteur de Makwacha-Kifukula, nous pouvons retenir les
conclusions suivantes:
Du point de vue cartographique
Le secteur de Makwacha-Kifukula est constitué
essentiellement des formations détritiques principalement
siliciclastiques. Ces formations sont constituées d'une alternance des
shales, des grès argileux et des grès appartenant au Mwashya
supérieur. L'ensemble de ces roches observées ont tendance
à subir une silicification car toutes les cassures et les joints de
stratification sont remplis par les cristaux de quartz néogènes.
Une carte géologique à l'échelle de 1/10000 a
été établie, elle montre la distribution spatiale de
toutes ces formations.
Du point de vue structural
Les formations du secteur de Makwacha-Kifukula ont
été soumises à des contraintes tectoniques qui les ont
plissées et fracturées.
Le traitement des données relatives aux plans de
stratification et aux plans de cassures a permis de tirer les remarques
suivantes :
? Les couches présentent une direction
préférentielle moyennne de N135°E; les coupes
géologiques établies ont dévoilé une structure
plissée ;
? Quant aux plans de cassures, ils sont
préférentiellement orientés N65°E ;
? Le traitement des données sur canevas
stéréographiques nous a permis de déterminer le tenseur de
contrainte compressif.
Du point de vue pétrographique et
métallogénique
L'analyse pétrographique a permis de
caractériser un certain nombre des roches dont les shales, les
grès argileux et grès. Toutes ces roches, ont comme
minéraux essentiels le quartz, minéraux phylliteux dont la
séricite ainsi que les minéraux opaques et les traces de
feldspaths ;
Quant à la métallographie, elle a montré
que ces roches contenaient comme minéraux des proportions plus ou moins
importantes d'oxydes de fer (goethite et hématite). Certaines autres
associations minérales ont été également mises en
évidence, il s'agit notamment de la pyrite, la chalcopyrite ainsi que de
la malachite.
~ 82 ~
Du point de vue géochimique, nous pouvons
rétenir que :
? La classification géochimique de ces sédiments
détritiques a confirmé la nomenclature déterminée
par voie pétrographique, à savoir que le secteur de
Makwacha-Kifukula était constitué des shales, des grès
argileux ou wackes ainsi que des litharénites.
? La détérmination de l'origine des
sédiments sur base de la composition chimique a montré que ces
formations tirent probablement leur origine des roches sédimentaires
recyclées provenant des grès ou quartzites sédimentaires
et des roches granitoidiques.
? Le contexte géodynamique de mise en place de ces
sédiments serait du type marge continentale active ou arc insulaire
continental.
? L'étude des conditions
paléoaltéritiques montre que les formations qui affleurent dans
le secteur de Makwacha-Kifukula ont pour roches-sources des granitoïdes ou
des sédiments silicoclastiques récyclés.
? Les valeurs d'indice d'altération chimique (CIA)
calculées indiquent que les formations de ce secteur étaient
soumises aux conditions moyennement altérantes sous contrôle d'un
relief plus ou moins abrupt qui a favorisé une altération
mécanique aux dépens d'une altération chimique.
~ 83 ~
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