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Application de la métliode de krigeage ordinaire
aux épaisseurs de gravier en prospection
minéralogique
DÉDICACE
<< Heureux ceux qui ont mis leur confiance dans le
nom du Seigneur, ils sont comme la montagne de Sion : inébranlables.
>>
Psaumes 125,1.
« A toute ma famille, ainsi qu'à tous ceux qui m'ont
soutenu dans les moments de peine et de joie. »
KOISSI Cindy Michelle
« A mon père N'ZI N'guessan et à ma
mère ANOMAN Tanoeh Elisabeth, trouvez dans cette oeuvre l'expression de
mon amour ! Puisse Dieu prolonger vos jours ! »
N'ZI Yao Richard Arnaud
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
REMERCIEMENTS
Au terme de notre projet, nous exprimons nos sincères
remerciements aux personnes qui nous ont soutenus durant nos études.
Nos remerciements vont d'abord à l'endroit de la direction
de l'ESMG pour les efforts consentis pour nous assurer un enseignement de
qualité. Ainsi, nous exprimons notre gratitude :
- au Docteur YAO Kouakou Alphonse, Directeur de
l'Ecole Supérieure des Mines et Géologie (ESMG) ;
- à M. KESSE Touvalé Marcel,
Directeur des études du cycle Technicien Supérieur de l'ESMG ; -
à M. YAO Justin, inspecteur du cycle Technicien
Supérieur de l'ESMG ;
Nous tenons également à remercier M.OKAIGNI
Jean Claude, enseignant-chercheur au département STeRMi pour
ses conseils avisés et l'intérêt manifeste accordé
à notre travail ;
Nous remercions particulièrement M. NAPON
Michaël pour l'encadrement et le suivi de ce projet. Sa
disponibilité et son engagement ne nous ont jamais fait
défaut.
A tous les enseignants qui ont pris une part active à
notre formation, nous exprimons également nos vifs remerciements.
Au Pasteur KOUAME et ses partenaires qui ont
voulu nous accueillir sur le site du projet et nous héberger durant la
collecte des données, nous témoignons notre reconnaissance.
Puisse Le TrèsHaut réserver à leur entreprise un heureux
aboutissement.
A nos camarades de classe, nous assurons notre sympathie et notre
amitié irréversible. Ce fut un plaisir de les connaitre et c'est
un bonheur de les avoir pour amis.
Enfin, à nos parents, notre reconnaissance
éternelle pour leur soutien spirituel, moral, matériel et
financier.
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aux épaisseurs de gravier en prospection
minéralogique
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENT ii
AVANT PROPOS vii
LISTE DES ABREVIATIONS viii
LISTE DES FIGURES ET ILLUSTRATIONS
ix
LISTE DES TABLEAUX x
RESUME xi
ABSTRACT xii
INTRODUCTION 1
PREMIERE PARTIE : GENERALITES 2
CHAPITRE I : CONTEXTE D'ETUDE 3
I.CADRE GEOGRAPHIQUE 3
I.1.Situation géographique 3
I.2.Accessibilité 3
I.3.Climat et végétation 4
I.4.Relief et hydrographie 5
I.5.Géographie humaine 5
I.6.Activité économique 6
II.CADRE GEOLOGIQUE 6
III. CADRE GEOMORPHOLOGIQUE 7
III.1 Surfaces d'aplanissement distinctes 8
III.2 Relation entre surfaces 8
III.3 Morphologie actuelle 8
IV.CADRE STRUCTURAL 9
V.POTENTIEL MINIER 11
CHAPITRE II : PROSPECTION MINERALOGIQUE 12
I.OBJET ET METHODES 12
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
II.LAVAGE DU GRAVIER 12
CHAPITRE III : NOTION DE KRIGEAGE 14
I.NOTIONS DE STATISTIQUE 14
I.1.Variables 14
I.1.1.Variables aléatoires réelles 14
I.1.2.Variation régionalisée et fonction
aléatoire 14
I.1.2.1.Variable régionalisée 14
I.1.2.2.Fonction aléatoire 14
I.2.Espérance mathématique 15
I.3.Variance 15
I.4.Histogramme 15
II. PRESENTATION DE LA GEOSTATISTIQUE 14
II.1.Définition et historique 14
II.2.Notion de variogramme 15
II.3 Construction du variogramme expérimentale
16
II.4.Comportement du variogramme 16
II.4.1. Comportement du variogramme à l'origine
16
II.4.2. Comportement du variogramme aux grandes distances
17
II.4.3.Présence de dérive 18
II.5.Calage du variogramme à un modèle
théorique 18
II.5.1.Caractéristiques du modèle
sphérique 18
II.5.1.Caractéristiques du modèle
linéaire 18
II.6.Etude quantitative du variogramme 19
II.6.1.Variance de dispersion 19
II.6.2.Variance d'estimation 19
II.6.3.Isotropie et anisotropie 19
III.KRIGEAGE 20
III.1.Définition 20
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
III.2.Krigeage ordinaire 20
III.3 Autres estimateurs linéaire 21
DEUXIEME PARTIE : MATERIEL ET METHODES
22
CHAPITRE IV : MATERIEL ET METHODES 23
I.MATERIEL 23
I.1.Matériel d'information 23
I.2.Matériel de locomotion 23
I.3.Matériel d'orientation 23
I.4.Matériel d'acquisition de données
23
I.5 Matériel de prise de note 24
I.5.Matériel de traitement des données et de
saisie 24
II.METHODES 24
II.1.Méthode de PERT (Program Evaluation Research
Tasks) 24
II.2.Recherche documentaire 24
II.3.Formation à l'utilisation de logiciel 25
II.4.Sortie de terrain 25
II.5.Traitement des données 25
II.5.1.Variographie 25
II.5.2. Krigeage 26
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
29
CHAPITRE V : RESULTATS 30
I.PRESENTATION DE LA GRILLE DE PROSPECTION 30
II.PRESENTATION DES DONNEES 31
II.1.Etude statistique 31
II.1.1.Histogramme des données 31
II.1.2.Paramètres statistiques usuels 32
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
II.2.Etude géostatistique 32
II.2.1.Variogrammes expérimentaux 32
II.2.2.Calage à un modèle théorique
35
II.3.Etude quantitative 37
II.3.1.Calcul des variances 37
II.3.1.1.Variance de dispersion 37
II.3.1.2.Variance d'estimation 37
CHAPITRE VI : INTERPRETATIONS 39
I.KRIGEAGE 39
I.1.Interprétation analytique 39
I.2.Interprétation graphique 41
II. MODELE EN 3D DU GITE 42
CONCLUSION 44
BIBLIOGRAPHIE 45
Annexes xiii
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
AVANT-PROPOS
Notre pays, la Côte d'Ivoire a, depuis son
indépendance, reposé son économie sur l'agriculture et
principalement sur le binôme café-cacao. Mais la chute des cours
de ces produits sur le marché mondial a révélé la
faiblesse d'une telle politique économique ; d'où la
nécessité de diversifier les ressources de notre
économie.
C'est dans ce contexte que l'industrie minière s'est
vue positionner comme un nouveau souffle de l'économie ivoirienne avec
à son actif aujourd'hui la découverte de nombreux gisements de
pétrole en haute mer, ainsi que l'installation de nombreuses
sociétés minières à travers tout le pays.
Pour soutenir cette nouvelle politique économique, le
gouvernement a décidé de la création de l'ESMG (Ecole
Supérieure des Mines et de Géologie) le 04 septembre 1996 au sein
de l'Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny
(INP-HB) de Yamoussoukro créé en 1996. Cette école forme
des techniciens supérieurs et des ingénieurs dans le domaine des
mines et de la géologie. Les techniciens supérieurs sont
formés en trois ans. Au terme de la dernière année, les
étudiants sont appelés à réaliser un projet dit de
fin d'études (PFE) sur deux (2) mois. Cet exercice est pour
l'étudiant, l'occasion de montrer son esprit critique, son esprit de
synthèse et d'ingéniosité et étaler son
savoir-faire. C'est dans ce cadre que nous avons, du 1er Juin au 30
juillet, réfléchi à l'«application de la
méthode de krigeage ordinaire aux épaisseurs de gravier en
prospection minéralogique : cas de l'autorisation d'exploitation
artisanale et semi-industrielle d'or de Djani-Yao (S/P de Tanda).
Le présent document est le rapport de ce projet
proposé par le Département des Sciences de la Terre et des
Ressources Minières (STeRMi), de l'INP-HB dont les résultats sont
soutenus publiquement devant un jury.
Nous espérons profondément que le fruit de nos
investigations sera utile au lecteur.
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
LISTE DES ABREVIATIONS
ESMG : Ecole Supérieur des Mines et de la
Géologie.
STeRmi : Science de la Terre et des Ressources
minières.
INP-HB : Institut National Polytechnique
Houphouet Boigny.
GPS : Global Position Satellite.
UTM : Unniversal Tranversal Mercator.
N-E : Nord-est.
N-S : Nord-sud.
NW-SE : Nord ouest-sud est.
NE-SW : Nord est-sud ouest.
m : Mètre.
km : Kilomètre.
3D : trois dimensions.
S/P
: Sous-préfecture.
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
LISTE DES FIGURES ET ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Localisation de la zone
d'étude 4
Figure 2 : Localisation du village Djani-Yao
6
Figure 3 : Géomorphologie de la zone
d'étude 10
Figure 4 : Témoins cuirassé
d'anciennes surfaces d'aplanissement 11
Figure 5a : allure horizontale constante
17
Figure 5b : allure parabolique 17
Figure 5c : Allure linéaire
17
.......................................................................................................................................................
Figure 5d : valeur à l'origine non nulle
17
Figure 6 : Variogramme avec palier
22
Figure 7: grille de prospection 29
Figure 8 : Histogramme des épaisseurs
30
Figure 9 : variogramme omnidirectionnel
33
Figure 10: variogramme des épaisseurs de
la couche minéralisée dans la direction NE-SW .. 32
Figure 11 : variogramme des épaisseurs de
la couche minéralisée dans la direction W-E 32
Figure 12 : variogramme des épaisseurs de
la couche minéralisée dans les directions N-S 33
Figure 13 : variogramme des épaisseurs de
la couche minéralisée dans la direction NW-SE 33
Figure 14 : variogramme omnidirectionnel
calé des épaisseurs 34
Figure 15 : Variogramme calé des
épaisseurs dans la direction NE-SW 34
Figure 16 : Variogramme calé des
épaisseurs dans la direction W-E 35
Figure 17 : Variogramme calé des
épaisseurs dans la direction N-S 35
Figure 18 : Variogramme calé des
épaisseurs dans la direction NW-SE 35
Figure 19 : Carte krigée des
épaisseurs 40
Figure 20 : Modélisation en 3D des
épaisseurs de gravier 41
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epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I : Distribution des
unités géologiques 7
Tableau II : Synthèse des
méthodes et du matériel correspondant 27
Tableau III : Paramètres
statistiques des épaisseurs 31
Application de la methode de krigeage ordinaire aux
epaisseurs de gravier en prospection mineralogique
RESUME
Le krigeage est une méthode stochastique
d'interpolation spatiale qui prévoit la valeur d'un
phénomène naturel en des sites non échantillonnés
par une combinaison linéaire sans biais et à variance minimale
des observations du phénomène en des sites voisins. Ce
mémoire se consacre à l'étude de cette méthode.
Pour le réaliser, les informations (données)
acquises sur le terrain ont été soumises à une analyse
statistique permettant de cerner comportement du paramètre
étudié (épaisseur de gravier) dans les quatre (4)
directions principales : N-S, E-W, NE-SW et NW-SE.
L'outil mathématique utilisé pour
caractériser cette variable régionalisée est le
variogramme. A l'issu de l'étude de cette structure, son
interprétation a situé l'aspect quantitatif du gîte
à travers la détermination des épaisseurs dans les zones
non échantillonnées, en utilisant une maille rectangulaire 25m x
50m.
L'objectif principal, qui était au départ la
modélisation du gîte (géométrie et teneur) afin
d'évaluer la quantité de minerai et la qualité de l'or,
n'a pu être atteint en raison du défaut du paramètre
teneur. Cependant la modélisation des épaisseurs en trois(3) et
la carte krigée ont pu être réalisées.
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