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Etude d'un gisement type banded iron formations : gisement de f'derik, Kedia d'Ijil (province de Tiris-Mauritanie)


par Elwaled O. Emine O. EBOU
Université Moulay IsmaàŪl Meknès - Maroc - Master Spécilalisé 2009
  

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UNIVERSITE MOULAY ISMAIL

Faculté des Sciences
Département de Géologie
Meknès

 

Master Spécialisé :
Ressources Minérales et Énergétiques : Genèse et Mise en Valeur

MÉMOIRE POUR L'OBTENTION DU
DIPLOME DE MASTER SPECIALISE

Réalisé par
Elwaled Ould Emine

Sous le thème :

ETUDE D'UN GISEMENT TYPE BANDED IRON
FORMATIONS :

GISEMENT DE F'DERIK, KEDIA D'IJIL (PROVINCE DE
TIRIS-MAURITANIE)

Soutenu publiquement le 10 Novembre 2009 devant la commission d'examen :

Pr. Mohamed AMENZOU (FS - Meknès) Encadrant et Président

Pr. Hassan OUGUIR (FS - Meknès) Encadrant

Pr. El Mostafa AGHCHMI (FS - Meknès) Examinateur

Mr. Sangotte MAMADOU (SNIM-Zouerate) Invité

Année universitaire 2008-2009

Remerciement

Ce travail a été réalisé en deux parties : la première partie est consacrée aux travaux de terrain durant un stage de deux mois au sein de Département de Recherche Géologique de la Société Nationale Industrielle et Minière (SNIM, Mauritanie) sous la direction de Monsieur Sangotte Mamadou. La deuxième est consacrée à l'étude pétro-métallographique qui à été réalisée au sein du Département de Géologie de la Faculté des Sciences de Meknès (Maroc) sous la direction des Professeurs : Mohamed AMENZOU et Hassan OUGUIR.

Ma profonde reconnaissance ira tout d'abord à ces personnes sans les quelles la réalisation de ce travail n'aurait pas été possible : mes Professeurs et mes encadrants, Mr. Mohamed AMENZOU responsable du Master spécialisé RMEGMEV, Mr. Hassan OUGUIR Chef du Département de Géologie pour avoir suivi le travail depuis le Maroc et Monsieur Sangotte MAMADOU, qui me fait bénéficier de leur grande connaissance du domaine et de leur longues années d'expérience des travaux de terrains, mais également de leurs encouragements, leurs conseils et leurs critiques constructifs.

Ma reconnaissance et mes remerciements aussi s'adressent également à mes chers professeurs constituant l'équipe pédagogique du Master Spécialisé Ressources Minérales et Energétiques pour cette formation solide aussi bien, du point de vue, théorique que pratique. Mes sincères remerciements s'adressent spécialement à mes encadrants et à : Mr. EL Moustafa AGHCHMI et Mr. Mohamed AISSA. Notamment mes remerciements vont également aux membres du jury.

Je tiens à remercier également Messiers Med Ould WESSAT chef de Département de Recherche Géologique de la SNIM, El Khalifa Ould ELAB, Med Ould HAMDINOU, Oks SENGORN et tous les géologues de département de géologie de la SNIM pour la qualité de leur enseignement, leurs conseils et de leur accueil ainsi que tous les employeurs du département sans oublier mon amis et mon frère Ahmed Ould HAMDINOU.

J'exprime aussi mes reconnaissances à tous mes collègues et amis du Master «Ressources Minérales et Energétiques (RME) » qui ont contribué au maintien d'une bonne humeur.

J'adresse mes très chaleureux remerciements aussi à deux personnes qui m'ont aidé Elghotob Md Salem et Monsieur Gabriel ZONON pour son aide et encouragement.

Je ne saurais aussi exprimer toute ma sympathie à mes amis mauritaniens et marocains de Meknès pour les moments agréables que nous avons passés ensemble, je nomme particulièrement : Brahim, Elmokhtar, Emrabih, Elfeta, Ahmed, Sidimohamed, Limam ...

Mes remerciements vont aussi à l'ensemble des habitants du Tiris en particulier ceux de F'Derik et Zouerate à les quelles j'appartiens.

Enfin, je ne saurais jamais comment remercier mes proches, en particulier ma mère, mon père, qui ont consenti de grands sacrifices pour me permettre ces longues années d'étude, c'est à eux que je dédie ce travail.

Objet du travail et moyens

Certains auteurs considèrent les minéralisations de la Kedia d'Ijil qui sont encaissé dans des BHQ (ou Banded Hématite Quartzite), comme le résultat d'une longue période d'altération météorique, alors que d'autres proposent un modèle génétique hydrothermal.

Afin d'enrichir ce débat et d'essayer d'éclaircir les processus d'enrichissement du fer à partir de ces BHQ (Banded Hématite Quartzite), une étude minutieuse de géologie de terrain et métallogénique couplée à une étude géochimique s'impose.

L'objectif du présent travail est d'approfondir l'étude métallogénique et pétrographique des formations en essayant d'éclaircir la relation probablement génétique de la minéralisation avec les BHQ. (A cet objectif s'ajoute les deux points suivants :)

- Nous présentons également un essai de synthèse géologique de la Kedia d'Ijil à la lumière des travaux antérieurs et de nos observations personnelles ; et nous donnerons

- Une idée sur les BIFs (Banded Iron Formations) d'une manière générale, ceux de la Kedia d'Ijil en particulier et ses principales caractéristiques.

Pour atteindre ces objectifs, nous avons procédé à une recherche bibliographique, une étude géologique de terrain, et des études métallogénique et géochimique au laboratoire.

Résumé

Le gisement de type « Banded Iron Formation, BIF » étudié ici est celui de F'Derik, est l'un de principaux gisements de fer « Hématite » naturellement riche, dans la province ferrifère de Tris, en République Islamique de Mauritanie.

Exploité de 1963 à 1983, le gîte de fer de F'Derik est encaissé dans les formations sédimentaires détritiques, de quartzites ferrugineux rubanés (BIFs ou BHQ : banded hematite quartzites) ou non de la Kedia d'Ijil (groupe d'Ijil). Bronner, (1979) décrit le groupe d'Ijil, dont fait partie la Kedia d'Ijil, comme un ensemble d'unités allochtones en discordance tectonique complète sur le groupe du Tiris. Son âge birimien est précisé par les âges modèles Nd à 2.1 #177; 0.2 Ga. Le métamorphisme y est épizonal et montre deux phases principales de déformation : phase 1 caractérisée par un plissement synmétamorphique intense et phase 2 nettement postérieur, qui met en jeu, au cours d'une évolution structurale progressive, cisaillement, boudinage et laminage. Les études antérieure et cette étude en lames minces des roches de la Kedia d'Ijil et sur celles du gisement de F'Derik respectivement montrent une minéralogie simple avec quartz, oxydes de fer (essentiellement de l'hématite), et accessoirement des aluminosilicates (stilpnomélane parfois transformé en kaolinite).

Du point de vue géochimique, les faciès ferrugineux sont très riches en Fe et en Si et très pauvres en d'autres éléments.

Deux types de minéralisation d'hématite ont été reconnus dans ces formations: minéralisation en plaquettes et minéralisation type rocheux. A ces minéralisations correspondent deux principales hypothèses génétiques : origine métasomatique ou hydrothermale et origine latéritique par circulation d'eaux météoriques.

Cependant, l'étude microscopique nous a permis de déterminer trois phases de minéralisations : phase précoce synsédimentaire liée à la sédimentation des BIFs et, une deuxième phase liée à la tectonique. A ces deux phases on peut ajouter une troisième phase résultant de l'altération météorique.

Enfin, les BIFs de la Kedia d'Ijil sont de type lac superieur qui ayant formées pendant le Protérozoïque après la formation des gisements de fer de Tiris pendant l'archéen.

Mots clés : Dorsale Réguibat, Tiris, Kedia d'Ijil, F'Derik, BHQ, BIF, Fer.

SOMMAIRE

Première partie : Introduction 1

I. Généralités sur la Mauritanie 1

I.1 Principaux caractères Géographiques 1

I.1.1 Climat 1

I.1.2 Réseau hydrographique 1

I.1.3 Relief 1

I.2 Géologie de la Mauritanie 2

II. Aperçu géographique et géologique de la province du Tiris (région de Zouerate) 6

II.1 Groupe du Tiris 7

II.1.1 Caractères généraux 7

II.1.2 Pétrographie et Minéralogie du groupe de Tiris 7

II.2 Groupe d'Ijil 8

II.2.1 Kedia d'Ijil 9

II.2.2 Chaîne de M'Houdat 9

Deuxième partie : Kedia d'Ijil et les gisements ferrifères associés 10

I. Contexte géologique de la Kedia d'Ijil 10

I.1 Succession stratigraphique 10

I.1.1 Zone du mur 10

I.1.2 Zone de quartzites à hématites 10

I.2 Unités géologique de la Kedia d'Ijil 11

I.2.1 Unité de Zouerate 12

I.2.2 Unité d'Elhmariat 12

II.2.3 Unité de Tazadit 12

I.2.4 Unité de l'Achouil 12

I.2.5 Unité de la Bréche 13

I.2.6 Unité d'El Hadej 14

II.3 Tectonique de la Kedia d'Ijil 14

I.3.1 Phases précoces 14

I.3.2 Mise en place 15

I.3.3 Déformations tardives 15

I.4 Métamorphisme 16

II. Géologie des gisements ferrifères associés 16

II.1 Types des gisements 17

II.1.1 Gisements de type Plaquettes 17

II.1.2 Gisements de type Rocheux 17

II.2 Origine de la minéralisation 18

II.2.1 Origine hydrothermale 18

II.2.2 Origine latéritique 19

II.3 Age de la minéralisation 19

II.4 Exemple de modèles de gisements 20

II.4.1 Gisement de TO14 22

II.4.2 Groupe de Tazadit 22

II.4.3 Groupe de Roussat 22

II.4.4 Groupe de Seyala-Azoazil 23

II.4.5 Gisement de F'Dérik 23

Troisième partie: Formations de fer rubanés (BIF) 26

I. Rappels sur les formations de fer rubanes (BIF) 26

I.1 Introduction 26

I.2 Généralités sur les BIF 27

I.2.1 Définition 27

I.2 2.Classification des BIF 29

I.2.3 Modèles génétiques 30

II. Les BIFs de la Kedia d'Ijil 31

II.1 Introduction 31

II.2 Cadre géologique 32

II.3 Minéralogie 32

II.4 Géochimie 32

II.4.1 Eléments majeurs et en traces 32

II.3.2 Terres rares 37

Quatrième partie : Gisement de F'Derik 40

I. Situation géographique et contexte géologique local 40

I.1Situation géographique 40

I.2 Contexte géologique 41

I.2.1 Principaux types lithologiques 41

I.2.2 Tectonique 48

I.2.3 Description de gisement 49

II Etude microscopique 50

II.1 Observation des principaux faciès ferrugineux 50

II.1.1 Echantillonnage 50

II.1.2 Bancs d'hématite quartzite (BHQ) 51

II.1.3 Quartzites ferrugineux non rubanés 53

II.1.4 Brèches 54

II.1.5 Chloritoschiste à hématite 55

II.2 Synthèse des observations 56

II.2.1 Première phase 56

II.2.2 Deuxième phase 56

II.2.3 Troisième phase 58

Conclusion générale 60

Bibliographie 62

Abréviations utilisées dans le texte

BIF: Banded Iron Formations : Formations ferrifères rubanées.
BHQ: Banded Hematite Quartzite (Quartzite à hématite en ruban). CVR: Coupe Vertical Renseigné

SNIM: Société Nationale Industrielle et Minière

OMRG : Office Mauritanien de Recherches Géologiques

BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières (France)

Première partie :

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