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Université de Nouakchott Société
Nationale Industrielle et Minière
Faculté des Sciences et Techniques
Département de Géologie
Rapport de stage de fin
d'études
Sous le thème
Travaux de recherche ferrifère pour l'extension
nord du Guelb El Rhein
Licence de Géologie Appliquée
Effectué par: Encadreurs:
Hamza OULD SIDI MOHAMED FST: Ahmed OULD HAMOUD
Taleb OULD MOHAMED LEMINE SNIM: Mariem MINT EDKHIL
Mohamed Lemine OULD MOHAMED Mohamed OULD ABDELLAHI
Année Universitaire: 2011-2012
2
Remerciements
Nous remercions dans un premier temps, toute l'équipe
pédagogique de la faculté des sciences et techniques -
Université de Nouakchott.
Nos reconnaissances et nos remerciements aussi s'adressent
également à nos chers professeurs constituant l'équipe
pédagogique de la licence géologie appliquée, pour cette
formation solide aussi bien, du point de vue, théorique que pratique. En
particulier Dr. Mohamed Salem OULD SABAR chef de
département de géologie ; et Dr. Imad Khalil
tavéch coordinateur de la filière de géologie
appliquée.
Nos sincères remerciements s'adressent
spécialement à notre encadrant Mr. Ahmed O. HAMOUD,
pour ses explications et conseils qui nous ont permis
d'élaborer ce rapport.
Nous tenons à remercier, toute l'équipe de
Département de Recherche Géologique (DRG)/SNIM et en particulier,
le Géologue Senior, Dr. Khalifa O. LAB, pour son
accueil au sein de son équipe et sa disponibilité, ainsi que
Mme. Mariem Mint EDKHIL, Mr. Mohamed O. Abdallahi,
nos parrains de stage, pour leur confiance et ses conseils qui nous
ont permis de progresser sans cesse durant ces 30 jours de stage.
Nous tenons à exprimer toute notre reconnaissance
à Mr. Thiam Mohamedou, Mr. El Waled O. Ebou, et Mr.
Sanghott, pour leur accueil, leur soutien et leur
confiance.
Nous témoignons notre gratitude envers tout le
personnel des différentes sections du Département de la Recherche
Géologique de la SNI M.
En fin nous remercions tous nos amis et collègues et
tous ce qui nous sont chers.
3
SOMMAIRE :
Introduction 4
I. CADRE DU STAGE 5
1. Objectif du stage
2. Travaux effectués
3. Apports du stage
4. Difficultés rencontrées et
solutions
II. Contexte Géographique et
Géologique de la province ferrifère du Tiris 8
1. Aperçu sur la Géologie de la
Mauritanie 8
a) - Dorsale de Reguibat
b) - Bassin de Taoudéni
c) - Chaînes Mauritanides
d) - Bassin sédimentaire côtier
2. la région de Tiris 9
a) -Cadre géographique
b) - Cadre Géologique
? Groupe d'Idjil
? Groupe de Tiris
3. Généralité sur Guelb Rhein
10
a) - Morphologie du Guelb El Rhein
b) - Géologie du Guelb Rhein
III. La Recherche minière dans le Guelb
Rhein 16
1. Recherche Minière 16
2. Historique 29
3. Prospection Géophysique 20
Conclusion 26
Bibliographie 27
Annexe 28
Monts clés : guelb El Rein,
quartzite à magnétite, Tiris, sondage, log,
échantillonnage, carte
4
Introduction
La formation en Licence professionnelle de Géologie
Appliquée à la faculté des sciences et techniques de
l'université de Nouakchott se complète par un stage en entreprise
d'un mois. Celui-ci constitue une étape obligatoire pour l'obtention du
diplôme.
Dans le cursus de formation de la Licence Professionnelle de
Géologie Appliquée, le stage est conçu comme un processus
d'immersion réelle dans une fonction opérationnelle tant dans ses
dimensions géologiques. Nous avons choisi d'effectuer notre stage au
sein de la Société Nationale Industrielle et Minière
(SNIM).
Au cours de ce stage, nous n'avons pas effectué une
seule mission principale mais un ensemble de tâches ayant trait à
différents domaines de la recherche géologique. En quoi
consistent nos missions ? Quelles sont leurs utilités ?
Ce rapport, après une présentation de la
province ferrifère du Tiris (particulièrement le Guelb El Rhein)
en première partie, explicitera les différentes tâches que
nous avons effectuées, puis démontrera leur utilité en les
positionnant au coeur de la recherche géologique courante d'une
société minière.
5
I. Cadre du stage
Le présent rapport rend compte des travaux
effectués dans le cadre d'un stage de fin d'études
effectué dans le Département des Recherches Géologiques
(DRG) / SNIM.
Le stage a duré un mois (du 04 /03 au 04/04/2012).
1. Objectif du stage
L'objectif principal de ce stage est la mise en application des
connaissances acquises lors de notre cursus universitaire en géologie,
géophysique, et prospection minière.
2. Travaux effectués
Au cours de ce stage les travaux effectués sont:
? La cartographie géologique
La cartographie de surface des affleurements
minéralisés consiste à:
- Délimiter les zones d'affleurements
minéralisés par des kerns blanchis à la chaux.
- reporter toutes les informations sur le carnet de terrain.
- effectuer un levé topographique de tous les kerns
suivant une numérotation donnée.
- mesurer la direction et le pendage par une boussole de
géologue.
- prendre des Echantillons en surface d'une manière
sélective.
Remarque : le matériel du
géologue pour faire une campagne de cartographie est composé de :
boussole, loupe, marteau, carnet de terrain, carte topo, GPS, acide HCL,
appareil photo, la
chaux....etc.
? La prospection géophysique
La prospection Géophysique est l'une de premières
étapes qui a été appliquée dans le site Nord du
Guelb El Rhein. A ce stade les méthodes utilisées sont la
méthode magnétique qui mesure le champ magnétique total a
la surface du sol sur une maille de prospection bien délimitée
par des stations espacés de 10 m ; et la méthode
gravimétrique qui mesure les variations du champ gravitationnel
(densité de roche) sur la même maille précédente
mais par des stations espacées de 50m.
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? La campagne de sondages
A la lumière des résultats des travaux
géologiques de surface, une compagne de sondage est
réalisée en vue de vérifier l'enracinement de la
minéralisation en profondeur.
Pour effectuer cette campagne de sondages on fait une grille
de maille en général sur une carte géologique de 200 m, et
on choisit sur la carte l'emplacement des sondages à implanter, en
général l'emplacement choisit de préférence est
à l'intersection des mailles (Coupes et Axes) si la topographie le
permet.
- Sondage percutant
A l'aide d'une sondeuse à percussion - rotation (type
Roc, R50) ou une sondeuse RC (circulation inverse), on fait un sondage
percutant dit : avant trou ; au fur et à mesure que l'avant trou est
creusé, les cuttings sont récupérés, et ceux-ci
sont échantillonnés tous les trois mètres en profondeur
(au début du forage le premier échantillon sera
récupéré à quatre mètres à cause de
l'existence d'un marteau d'un mètre de long). Ces cuttings sont
préparés comme échantillons dans des sacs
distingués par des jetons numérotés.
Le géologue fait le log du sondage, c'est-à-dire
qu'il note les informations tel que : la lithologie, la couleur,
l'humidité et l'arrivée d'eau...etc.
- Sondage carotté
Les sondages d'avant trou se poursuivent un deuxième
type de sondages dit carotté, pour confirmer ce qui est en profondeur.
Le sondeur récupère les échantillons (carottes) tous les
trois mètres et les conserve dans des caisses spéciales.
Le géologue en faisant le log de cette sorte de
sondages décrit les terrains traversés dans chaque passée
et note la nature de la roche, sa texture, sa structure, son litage (ou son
anisotropie) son rubanement, le plissement. Il mesure la longueur de la carotte
afin d'apprécier le pourcentage de récupération ; il
reporte la longueur du plus long morceau de carotte ; il fait le cumul des
morceaux supérieurs à 10cm pour déterminer le RQD ; il
recense le nombre de diaclases en comptant le nombre de fractures naturelles et
il reporte la valeur de l'angle de litage mesuré par rapport à
l'axe de la carotte.
Cette sorte de sondages à aussi un
échantillonnage spécial qui se fait comme suit : on n'a pas
besoin d'échantillonner les stériles sauf les mètres qui
précèdent ou qui suivent les passés de minerai.
Et pour échantillonner, on doit d'abord scier la
carotte en 4 parties, un quart de carotte est échantillonné ; les
trois quarts restent en archive en vue d'études ultérieures.
Après cette étape le géologue prend les
échantillons (percutant et carotté) au laboratoire de chimie pour
déterminer les teneurs des différents éléments.
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Les logs et résultats chimiques seront
enregistrés et archivés dans une base de données pour les
utiliser avec les différents logiciels selon les besoins.
3. Apports du stage
Ce stage nous a permit d'acquérir :
· Une expérience professionnelle et des nouvelles
connaissances dans le domaine de l'exploration minière
particulièrement la recherche du minerai de fer.
· Une familiarisation avec les instruments et techniques
de sondage (percutant et carotté) et la démarche d'étude
géologique utilisés à la SNIM.
· L'identification macroscopique des minéraux et
des roches, en particulier ceux rencontrés au cours du sondage.
· Une connaissance plus approfondie de la
géologie du Tiris.
4. Difficultés rencontrées et solution
Durant ce travail nous avons rencontré des
difficultés, il s'agit principalement de :
· Les difficultés d'accès pour certains
sites pour effectuer les levés topographiques ou pour les mesures
géophysique.
Pour résoudre ce problème On choisi un point
proche du point prévus ou on annule les levés.
· Parfois les points des sondages sont inaccessibles
pour les sondeuses.
Dans ce cas on fait appel aux équipes de terrassement
pour faire les plates formes et les pistes d'accès.
· Déviation de sondage ; pour résoudre ce
problème on utilise l'appareil Maxibor pour mesurer l'angle de
déviation pour calculer correctement l'épaisseur
minéralisée.
· Problème technique; l'arrêt de
l'opération de forage à cause de la nature du terrain
(dureté des roches, éboulement, l'eau...etc.).
8
II. Contexte Géographique et Géologique de
la province ferrifère du Tiris
1. Aperçu sur la Géologie de la
Mauritanie
La République Islamique de Mauritanie couvre une
surface de 1 030 700 Km2 entre Le 15° et 27°
parallèles Nord et entre 5° et 17° méridiens Ouest.
Le territoire couvert par la Mauritanie est,
géologiquement, divisé en quatre provinces géologiques qui
se résument comme suit :
a)- Dorsale de Reguibat : d'âge
Archéen à Protérozoïque inférieur,
composée majoritairement de gneiss métamorphiques recoupés
localement par des filons basiques et des intrusions granitiques. Cette
province géologique occupe la partie centre-nord du pays et constitue la
marge Nord-Ouest du craton ouest africain.
b)- Bassin de Taoudéni : comprend les
formations de roches sédimentaires du Protérozoïque
supérieur et du paléozoïque et est composé
principalement de grès, calcaire et dolomie. Ces formations
sédimentaires occupent toute la partie centrale et Est du territoire
mauritanien.
c)- Chaînes Mauritanides : d'extension
Nord Oust-Sud Est, cette chaine de montagne, découpant la portion
centre-sud du pays, a été formée au cours des
orogénèses Panafricaines du Protérozoïque
supérieur et du Paléozoïque.
d)- Bassin côtier : d'âge
mésozoïque et cénozoïque, ces dépôts
sédimentaires plus récents occupent la partie Ouest du pays.
9
Fig. n° 1: Carte de répartition des grands
domaines géologiques de la Mauritanie.
2. La région de Tiris
a) Cadre géographique:
Le Tiris est une région naturelle comprise entre les
méridiens 12° et 14° Ouest et les parallèles 22°
et 24° Nord. Le climat de la région est de type Saharien. Les
précipitations sont très faibles (50 mm/an en moyenne) et des
températures très élevées atteignant parfois les
40°C durant la saison estivale.
b) Cadre Géologique:
La province du Tiris fait partie de la Dorsale Reiguibat
occidentale (d'âge archéen). Cette dernière forme
l'élément Nord du craton d'Ouest africain .Elle est
limitée à l'Ouest par la chaine hercynienne des Mauritanides et
à l'Est et Sud-est par les formations sédimentaires
infracambriennes de Taoudéni.
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Elle correspond, grosso modo, à ce que nous appelons
socle et qui désigne les formations métamorphiques et l'intrusion
du précambrien.
La Dorsale Reiguibat occidentale peut-être
subdivisée en trois séries essentielles qui sont: le Tasiast, le
Tijirit et l'Amssaga.
La région de Zouerate, C'est la série de
l'Amssaga qui affleure essentiellement; elle est identifiable à sa
faible migmatisation, ce qui d'ailleurs, la distingue des séries du
Tasiast et du Tijirit. G.BRONNER, la subdivise en deux ensembles:
- la série allochtone d'Idjil ou groupe
d'Idjil.
- le socle précambrien du Tiris ou groupe du
Tiris.
Les termes de divergence entre ces deux groupes sont: la
morphologie, l'âge des formations, la pétrographie, la
minéralogie, l'importance métamorphique et les
éléments en trace.
? Groupe d'Idjil:
Ce groupe est isolé au milieu du groupe du Tiris. Il
est composé de deux lambeaux allochtones (Kédia d'Idjil et
M'Haoudat), comprenant des formations ferrifères différentes de
celles du Groupe du Tiris, avec en particulier, un rubanement très
marqué généralement et moins métamorphisées
méso-à-épizonal, d'âge approximatif de 1750 Ma.
Dans ce groupe on distingue plusieurs unités
lithostratigraphiques superposées en contact anormal, comme
l'unité de Tazadit qui contient les gisements d'hématite et qui
forme la bordure Nord et Nord-est de la Kédia d'Idjil.
? Groupe de TIRIS:
Le groupe de Tiris est constitué par des socles
quartzo-feldspathique, fortement métamorphisé (ayant subi un
métamorphisme catazonal), d'âge précambrien (2800-2600
Ma).
Au sommet de ces formations, un développement important
de quartzite ferrugineux, qui forment plusieurs niveaux; leur nombre est
très variable.
La puissance de banc des quartzites ferrugineux est en
général faible (quelques mètres) mais elle augmente
considérablement lorsque plusieurs phase de plis interviennent; elle
peut alors atteindre plusieurs centaines de mètres.
Les structures synclinales montrent ces épaississements
considérables tandis qu'au contraire la structure anticlinale
n'amenât pas des répétitions de pli.
Ces masses de quartzite ont bien résisté à
l'érosion et formé des guelbs aux formes inselbergs.
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Les guelbs, géologiquement, sont classés en deux
zones principales: - le groupe des guelbs de l'Est.
- le groupe des guelbs de l'Oust.
Fig. n° 2: Séries du Tiris.
Le groupe des guelbs de l'Est:
Les principales formations ferrières sont:
- Sous-groupe des guelbs de l'Est:
GUELB ERHEN, OUM AROUAGEN, MEHERIZET
- Sous-groupe des guelbs du Nord:
TIZHERAF, AMKAWAEL, KIDIA LEGHNEM, AGAREB, EL ATROUS
- Sous-groupe des guelbs du Nord-est:
GUELB D'BACQ, M'HOUDAT, GUELB EL HADID
Le groupe des guelbs de l'Ouest: Les
principales formations ferrifères sont: -Sous-groupe des
guelbs de l'Ouest:
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CHAINON F'DERIK, CHAINON ATOMAI et prolongation Nord-ouest,
TINTEKRAT EL BEIDA, EL AOUJ, BOU DERGA et prolongation.
- Sous-groupe des guelbs Sud-ouest
:
AMCHIKEL EL BEIDA et KHADRA, TOUYUIJERT, SHEAT HADEJ,
TOUZBAGUET
3. Généralités sur Guelb El Rhein
a) Morphologie du Guelb El Rhein :
Le Guelb El Rhein est situé à 30km au Nord-est
de Zouerate; se présente sous forme d'une masse noire assez compacte,
posée sur les Regs environnants, parfaitement isolée de toute
structure. Ce Guelb (inselberg), affleure sur 1600 m selon une direction Nord
Sud, sous la forme d'une grosse pyramide. Sur sa partie Est il est
traversé par une vallée de prés de 600m de long sur 300 m
de large, fermée au Nord par verrou de quartzite à
magnétite. Le point culminant de ce Guelb est de 540 mètres.
Fig. n°3 : Le Guelb El Rhein avant son exploitation
(photo G. Bronner).
b) Géologie du Guelb El Rhein
Géologiquement, le gisement du Rhein est formé par
un banc d'une vingtaine de mètres d'épaisseur de quartzite
à magnétite principalement qui a été
intensément plissé en plusieurs bancs. Les géologues ont
pu dénombrer jusqu'à trois bancs principaux à 38% de fer
en moyenne.
13
Fig. n° 4: Structure du Guelb El Rhein (d'après
G.Bronner, 1992).
Du point de vue lithologique, les roches rencontrées
à l'échèle du secteur Guelb El Rhein sont de deux
catégories, notamment: Roches ferrugineuses et roches non
ferrugineuses.
? Lithologie:
Les roches ferrugineuses sont représentées par
les quartzites à magnétite, amphibolite à
magnétite, quartzite à minéraux et à
magnétite et pegmatite à magnétite. Ces roches sont
incluses dans la deuxième catégorie qui est
représenté par des formations quartzo-feldspathiques
variées (plusieurs types de leptynites, gneiss...etc.).
Du point de vue minéralogique, ces roches sont presque de
la même famille, (leucocrates).
Elles sont généralement des composées
ternaires : oxydes de fer, quartz et silicates. Ces trois composants varient en
proportion dans chaque type.
a. Quartzite à magnétite
Pétrographiquement, il existe trois types principaux de
quartzite à magnétite :
- Quartzites à magnétite type A,
à structure isotrope, avec le plus souvent une magnétite
grossière. Les grains d'oxydes sont des formes
quelconques et relativement bien calibrés: ø = 3 à 6mm.
- Quartzites à magnétite type
B, à structure linée les minéraux sont
disposées suivent un litage très nette avec le plus souvent une
magnétite cristallisée finement.
- Quartzites à magnétite type
AB, à structure linée, où la
magnétite peut être cristallisée grossièrement ou
finement, sans qu'il y ait une règle connu. Certains auteurs admettent
l'hypothèse qui considère ce type comme un faciès de
transition entre les deux types précédents, et assimiler à
l'un ou l'autre type selon la grosseur apparente de leurs grains.
b. 
14
Amphibolites à magnétite
Elles sont généralement formées de
plagioclase. Elles sont composées du quartz, feldspath potassique et
plagioclase, biotite calcique et ferromagnésien.
Généralement, ces roches sont interstratifies avec les quartzites
à magnétite, mais dans des secteurs restreints du gisement.
c. Pegmatites à magnétite
Ce sont des roches quartzo-feldspathiques mais qui se
changent en magnétites lorsqu'elles traversent les quartzites à
magnétite avec une teneur moyenne de 19% de fer.
d. Leptynites
Sous ce terme a été regroupé un certain
nombre de faciès pétrographique extrêmement
différents. Ceci est essentiellement dû à l'absence
d'étude pétrographique permettant d'une part de différents
plusieurs niveaux possibles, d'autre part de donner une définition
précise de ce faciés.
e. Gneiss
Ces sont peu fréquentes en surface. Il s'agit
là d'un gneiss à biotite, très ruche en biotite, alors que
le plus souvent, ce faciés comporte aussi de la muscovite.
f. Quartzites blancs et le quartz filonien
Le quartz filonien difficile à repérer avec
certitude des quartzites blancs. Ce faciès intrusif semble exister un
peu partout sur le Guelb en petites taches.
Par ailleurs, les quartzites blancs sont assez répandus en
surface et en profondeur.
L'extension nord du Guelb El Rein
L'extension nord du Guelb El Rein est un prolongement de ce
gisement affleure au nord de la fosse (voir fig. n°5); Il s'agit d'un
affleurement du quartzite à magnétite d'une direction Nord - Sud
et d'un pendage de N 67°.
Les roches encaissantes de cet affleurement en
général, sont des leptynites, amphibolites et minolite.
Cette zone est l'objet d'un projet d'exploration du minerai de
fer; réalise par la SNIM.
15
Fig. n° 5: Carte géologique du Guelb El
Rhein.
16
III. La Recherche ferrifère dans Guelb El
Rhein
1. Recherche minière
La recherche minière est le premier pas de toute
activité minière, sont but principal est le contrôle de
continuité de gisement en cours d'exploitation et/ou la
découverte d'un nouveau gisement exploitable.
Pour cela la SNIM applique une méthode de recherche
polyphasée chaque phase défini le suivant.
Méthodologie de travaille
La méthode de recherche de minerai de fer à
l'extension nord du Guelb El Rhein est basée sur :
- La cartographie de surface des affleurements
minéralisés.
- Création d'une grille pour la localisation des
affleurements et de tous les futurs travaux.
- Elaboration du premier modèle qui est basé sur
les données de surface et l'expérience
des géologues avec les autres gisements.
- Programmation et exécution des sondages de la
première phase (phase de
reconnaissance).
- Interprétation des premières données et
modélisation en fonction des données de
surface et des sondages.
Si les données de la première phase sont
encourageantes une deuxième phase est programmée
et exécutée.
? Cartographie de surface
A ce stade suivant l'étendu et la forme des corps
minéralisés une maille systématique est
élaborée. Les topographes implantent sur le terrain un axe de
référence et des coupes systématiques de façon
à aider les géologues de se repérer. Cela se traduit sur
le terrain, par une orientation bien définie par rapport à la
direction des corps minéralisés.
L'échelle utilisée à ce stade est
fonction de la complicité des corps minéralisés, mais
généralement la SNIM adopte une échelle de 1/1000. Cette
opération a permit de distinguer les différents types des
formations géologiques dans ce site.
? Sondages des reconnaissances
La méthode de recherche utilisée pour
reconnaitre l'enracinement des corps minéralisés en profondeur
est basée sur des sondages suivant une maille systématique sur
des profils espacés de100 ou 200m.
Les points de sondage sont programmés et implantés
par les géologues, les sondeurs s'occupent
17
de leur réalisation.
Ces sondages sont deux types:
- Sondage percutant où la roche est
détruite et récupérée sous forme de Cuttings
(Poudre + petits morceaux), Par des machines appelées R50, ROC, et
RC.
- sondage carotté où la roche est
récupérée en forme de cylindre. Par des machines
appelées Longyear
? Log de sondage percutant
Il s'agit d'un log technico-lithologique que fait le
géologue. Il décrit les cuttings recueillis par passée de
3 mètres par 3 mètres (sauf pour la 1ere passée qui est
constituée de trois mètres de la tige plus la longueur du marteau
qui est d'un mètre (1m)). Le géologue note sur le formulaire du
log de sondage (Annexe 3, fig. n°1) toutes les observations relatives
à ces cuttings : nature lithologique, couleur, taille, aspect (en
esquille ou en poudre) ainsi que les informations relatives au gisement, le
types de la machine, cause d'arrêt, non récupération s'il
y'a lieu, etc....
? Log de sondage carotté
C'est un log technico-lithologique que fait le géologue
suivant les côtes de remontée des carottes, en décrivant
les passées 3 mètres par 3 mètres.
Le géologue décrit :
- Les terrains traversés dans chaque passée et
il note la nature de la roche, sa texture, sa structure, son litage, son
rubanement, son plissement...etc.
- la mesure la longueur de la carotte afin d'apprécier le
pourcentage de récupération ;
- la mesure les longueurs des plus longs morceaux des carottes
compris entre deux fractures naturelles;
- le cumul des morceaux supérieurs ou égales
à 10 centimètres pour calculer le RQD ; - la densité de
fracturation en recensant le nombre de diaclases ;
- la valeur de l'angle de litage mesuré par rapport
à l'axe de la carotte.
? Echantillonnage
? Echantillonnage des sondages percutants
Les cuttings recueillis par les sondeurs à la fin de
foration de chaque tige de 3m et placés l'un après l'autre de la
gauche vers la droite.
L'échantillonnage est fait par le géologue qui
procède comme suit :
- Le produit collecté est mélangé dans un
grand bac puis passé par le diviseur au tant que
18
nécessaire jusqu'à l'obtention d'un
échantillon dont le poids est d'environ 10 Kg.
- A chaque échantillon est attribué un jeton
portant un numéro ;
- Le numéro d'identification de l'échantillon est
porté sur le bordereau devant la passée
correspondante à l'échantillon.
- Le bordereau et les échantillons sont
déposés au laboratoire de chimie pour l'analyse
chimique.
? Echantillonnage des sondages
carottés
Le géologue établit un log
d'échantillonnage à partir du log de sondage carotté
(Annexe 3, fig. n°2). La carotte est sciée en 4 parties, un quart
de carotte est échantillonné ; les trois quarts restent en
archive en vue d'études ultérieures. Les sondages sont
échantillonnés dans l'ordre de leur réalisation et sciage,
du haut vers le bas dans chaque sondage.
La longueur maximum d'un échantillon est de 3m et la
longueur minimum est de 0.7m. Les roches minéralisées sont
échantillonnées séparément des stériles.
Avant et après chaque passée
minéralisée trois échantillons de trois mètre
chacun sont prélevés du stérile.
? Saisie des résultats
Après l'analyse chimique du laboratoire, les
données chimiques et les caractéristiques de sondages sont
saisies soit en Excel et importées au Gemcom, soit directement dans le
base de donnés sous Gemcom.
? Traitement des données et tirages de
coupes
L'organisation de base de données dans le logiciel
GEMCOM est la suivante : la base des données est constituée de
trois tableaux en général (HEADER, SURVEY et ASSAY) qui peuvent
être augmenté selon le besoin.
Dans ces trois tableaux sont stockées toutes les
données des sondages :
- Header : Hole-ID, Nom maille, Nom
chronologique, le type de sondage, le type de la
machine ayant exécuté le sondage, date de
début, date de fin, cause d'arrêt, coordonnées
géographiques des sondages, l'inclinaison, l'azimut, la profondeur du
forage, le code du responsable de la saisie et le nombre des
échantillons du sondage saisie... etc. les données ont subis une
codification de sondage.
- Survey : la distance par rapport
au sol surtout pour les sondages inclinés, l'azimut et
l'inclinaison (Dip).
- Assay : lithologie, les
numéros des échantillons et la chimie correspondante.
Les trois tableaux (Header, Survey et Assay) sont reliés
par un identifiant appelé le Hole-ID
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Enfin, le traitement de ces données permettra
d'élaborer les coupes verticales renseignées (CVR) et en
conséquence plans géologiques prévisionnels (PGP)
Mais aussi de caractériser les différentes zones
minéralisées.
? Elaboration des plans géologiques
prévisionnels (PGP)
Si les résultats des phases de reconnaissance
préliminaires sont positifs, la décision de soumettre le gisement
minier à une reconnaissance détaillée est prise par la
direction. Cette phase décrit les différentes étapes
nécessaires à l'élaboration des PGP (Plan
Géologique Prévisionnels) qui est la base de la synthèse
géologique de cette reconnaissance.
2. Historique
Après plusieurs années des travaux sur les
différents Guelbs à magnétite, il fallait toujours
répondre à la question : quel est le gisement le plus favorable
pour un projet d'enrichissement à sec ? Pourquoi le choix celui-ci ?
Le choix du gisement est basé sur des critères
géographique, géologique et minéralurgique (teneur,
sensibilité magnétique, grosseur des grains-maille de
libération et réserves).Ces critères ont permis en 1970 de
se focaliser sur le groupe de l'est puis sur Guelb Oum Arwagen et Guelb El
Rhein en particulier, bel exemple de tectonique polyphasée pour
réalisé le "Projet Guelb", démarré en 1984.
Les travaux de recherche détaillés sur ces deux
Guelbs ont consisté en:
- Cartographie à une échelle de 1/50000 puis
1/10000 réduise en 1/2000.
- Reconnaissance à une maille systématique de
200/200 mètres par sondages carotté et percutants.
- Des études géologiques et minières
détaillées pour estimer les réserves exploitables.
- Des études de laboratoire pour définition des
caractéristiques métallurgiques des différents types de
minerais.
Des études semi-industrielles sur échantillons
importants provenant des tunnels et des carrières pour la
précision du flow-sheet de traitement. Ces travaux ont mis en
évidence un tonnage suffisant entre Oum Arwagen et El Rhein de 500 Mt(
dont 270Mt au Rhein) des quartzites à magnétite enrichissables
à sec pour alimenter une usine devant produire des concentrés
commerciaux pendant au moins 20 ans.
- précision et optimisation de plus en plus de
réserves du Guelb El Rhein à partir des sondages courts dite
pré-exploitation jusqu'à nos jours.
20
3. Prospection géophysique
La géophysique est l'une des phases
préliminaires (géochimie, cartographie de surface, etc.) de la
recherche minière.
La prospection géophysique est basée sur
l'étude des propriétés physiques des roches susceptibles
de contenir des ressources minières. Pour cela, certains
paramètres sont mesurés directement ou indirectement par des
différentes méthodes géophysiques. Le géophysicien
commence par la détermination de la zone à prospecter et la
définition des objectifs à atteindre, ce qui demande la collecte
et l'analyse d'ensemble de données :
- Cartes géologiques, images aériennes et
satellitaires. - Hydrologies et hydrogéologies.
A prés la localisation de la zone, le
géophysicien procède à la prospection par l'implantation
d'une grille large et puis il continue à serer la grille de prospection
selon l'avancement du projet pour délimiter la zone et atteindre
l'objectif.
La grille est constituée d'un ensemble des profils ces
derniers sont constitués d'ensemble des stations alignées. Les
stations sont des points coloré par de Kearns blanc ces points sont
localisé
par GPS différentielle pour que les points être en
ligne. a. Espacement de gril
L'étude géophysique a été
effectuée en deux phases, avec deux grilles
différentes. la
première grille est constituée de 39 lignes dont la plus petite
de longueur 1500 m. L'espacement entre les profils est de 100 m.
Pour la méthode gravimétrique les mesures sont
prise avec espacement de 50 m entre les stations. Pour la méthode
magnétique l'espacement entre les stations est de 10 mètres.
Après l'application des méthodes
géophysiques (gravimétrie et magnétométrie) une
anomalie a été détectée qui passe
latéralement vers l'Est, en suivant les profils 4700 et 5200 (Fig.
n° 8), pour cela une nouvelle grille crée perpendiculairement
à cette anomalie détectée (perpendiculaire à
l'ancien gril)
Fig. n° 6: la grille de prospection.
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b. Caractéristique du levé
géophysique ? Les méthodes utilisées
Les méthodes utilisées est la gravimétrie
qui mesure le champ gravitationnel terrestre, et la magnétométrie
qui mesure le champ magnétique terrestre totale.
? Méthode magnétique :
Est basée sur les mesures de champ magnétique
terrestre et la susceptibilité magnétique des minéraux
composante les roches. L'appareille utilisé pour cette méthode
est appelé ENVI-MAG ; on utilise deux magnétomètres
synchronisés, l'un étant fixé à la station de
référence, l'autre se déplace avec l'opérateur
selon les profils les mesures sont prises avec un pas préalablement
choisie en fonction de la taille de l'anomalie rechercher, la figure suivante
représente l'appareille ENVI-MAG :
Fig. n° 6: ENVI-MAG
Les deux appareils doivent être synchronisés
(lors de la programmation des stations) pour que la station de base peut
corriger les données de station mobile
- Dispositif de mesure
Après l'installation et la programmation de la station
de base et celle mobile, on se déplace selon un profil et on prend les
mesures au niveau de chaque station. Les mesures sont prises avec un pas de 10m
entre les stations. À chaque station on s'élève
correctement pour une duré d'environ une minute, pour que l'appareil se
stabilise.
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Fig. n° 7: station mobile d' ENVI-MAG
- Traitement des données
Le traitement des données commence par le
téléchargement des données à partir de l'appareil
ENVI-MAG dans un ordinateur. Lorsqu'on termine le téléchargement
des données (les données de station mobile et de station de
base), on procède à la correction de données de station
mobile par les données de station de base.
La correction se fait à l'aide d'une application
appelée MAGBASE qui stocke les données corrigées dans un
fichier texte et l'enregistre dans le même répertoire. La
dernière étape de traitement de données, on ouvre le
fichier de données corrigées à l'aide d'Office Excel et on
ajoute les coordonnées (X, Y) de chaque station.
- L'interprétation des données
magnétométrie
L'interprétation des données se fait à
l'aide du logiciel Target ArcGIS, qui permet d'attribuer à chaque valeur
du champ magnétique une couleur spéciale, on peut aussi
présenter les données sous forme de courbe (plote
magnétique). Les résultats de cette opération sont
présentés sur la carte suivante :
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Fig. n° 8: carte magnétique du nord du Guelb
El Rhein (source géophysique). La courbe suivante représente la
variation du champ magnétique du profile 1500.
Fig. n° 9: Plot magnétique de Profil 1500 du
Nord du Guelb-Rhein (source Géophysique).
Le plot magnétique permet une interprétation du
champ magnétique terrestre total sur un profil sans prendre en compte
les autres profils.
24
Après l'interprétation des données nous
avons constaté l'apparition d'un filon entre les profils 4700 et 5200,
on à refait ces profils, pour confirmer l'existence de ce filon. La
carte suivante représente la nouvelle une interprétation des
résultats :
Fig. n° 10: Carte magnétique de l'extension nord
du Guelb El Rhein (Section géophysique, SNIM)
? Gravimètre :
Cette méthode est basé sur la mesure du champ
d'accélération terrestre (la pesanteur) la valeur de pesanteur
mesurée en point de surface terrestre est très influencée
par la topographie du terrain et la densité des roches autour du point
et en profondeur. Donc on ne mesure pas directement la
densité des roches mais on mesure son influence sur le champ de
gravitation
- Dispositif de mesure
On prend les mesures selon un profil ou une grille qui doit
être liée à une ou plusieurs stations de base pour la
correction des erreurs du gravimètre. On pose l'appareil sur la station
à mesurer et on s'éloigne de 10 m au moins de l'appareil pour ne
pas perturber les mesures.
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Fig. n° 11: Gravimètre en état de
mesure
Remarque : les stations de base
doit être mises dans des zones dégagée dans des conditions
de références.
- L'interprétation des données
Une fois toutes les corrections appliquées, on obtient une
carte de l'anomalie de Bouguer qui démontre ou représente
l'influence des sommes de tous les corps sous la surface, la courbe suivante
représente la variation du champ gravitationnel sur le profil 1500 :
Fig. n° 12: profil 1500
Remarque : nous n'avons pas
assisté aux travaux du bureau (traitement et interprétation des
donnés)
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Conclusion
Nous avons effectué notre stage de fin d'études
de Licence Professionnelle, en Géologie Appliquée au sein de la
Société Nationale Industrielle et Minière (SNIM). Lors de
ce stage d'un mois, nous avons pu mettre en pratique nos connaissances
théoriques acquises durant notre formation. De plus, nous nous sommes
confrontés à la réalité de la vie
professionnelle.
Au cours de la première phase d'exploration, une
campagne de cartographie de surface a été effectuée, pour
délimiter les zones d'affleurements minéralisés.
L'objectif de cette campagne est d'élaborer une carte géologique
de surface. Cette campagne de cartographie consiste à effectuer un
levé topographique et reporter toutes les informations sur le carnet de
terrain. En cartographiant les affleurements, on prend des mesures structurales
des affleurements (pendage et direction).
La deuxième étape qui suit la cartographie est
la géophysique qui permet d'obtenir des résultats sous forme des
cartes et des courbes en utilisant la méthode magnétique et
gravimétrique. La prospection géophysique a pour but de
détecter des anomalies qui donnent une idée primaire sur la
minéralisation existante. L'application de ces deux méthodes
géophysique nous permet d'élaborer une carte géophysique
interprétative.
Durant ce stage nous avons assisté à une
campagne de sondage qui représente la dernière étape de
l'exploration. Les travaux de sondage permettent de confirmer les
résultats des travaux de surface (cartographie et géophysique).
Deux types de sondage ont été effectués:
- Les sondages percutent donnent une idée sur la nature du
terrain traversé par le sondage.
- Les sondages carottés donnent une image réelle
(la roche seine), qui reflète la nature du terrain (texture, structure,
lithologie...). Le sondage carotté permet aussi de déterminer les
caractéristiques géotechniques du terrain.
Le traitement et la digitalisation des résultats des
travaux d'exploration permettent d'élaborer un Plan Géologique
Prévisionnel (PGP).
Il importe de signaler que dans un programme d'exploration
minière chaque phase justifie la phase suivante.
Enfin, ce stage était très enrichissant pour nous.
Car, il nous a permit d'acquérir :
? Une expérience professionnelle et des nouvelles
connaissances dans le domaine de l'exploration minière
particulièrement la recherche du minerai de fer.
? Une familiarisation avec les instruments et techniques de
sondage (percutant et carotté) et la démarche d'étude
géologique utilisée à la SNIM.
? L'identification macroscopique des minéraux et des
roches, en particulier ceux rencontrés au cours du sondage.
? Une connaissance plus approfondie de la géologie du
Tiris.
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BIBLIOGRAPHIE
· BRONNER. G, Structure et Évolution
d'un Craton Archéen Le Dorsale Reguibat Occidentale (Mauritanie),
tectonique et métallogénie des formations ferrifères.
document BRGM n° 201. 1992.
· KANE. M, Province Ferrifère du Tiris.
(tectonique - pétrologie - minéralogie -
métallogénie et géochimie).SNIM, 1979.
· MINT EDKHIL. M, Rapport de stage
d'intégration, SNIM, 2010
· OULD ABDELLAHI. M, Rapport de stage
d'intégration, SNIM, 2009
· OULD WEYSSAT. M, Recherche de minerai de fer
dans le Tiris. SNIM, 2002
· SNIM. Aperçu géologique et
métallurgique sur Tiris, 1970.
ANNEXES ANNEXE N° 1
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Photo n°1 : Quartzite à magnétite Photo
n° 2 : Pegmatites à magnétite
Photo n°3 : Leptynites
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ANNEXE N° 2
Photo n° 4 : Sondeuse Percutant type R50
Photon°5 : Sondeuse Percutant type RC
Photo n°6 : Echantillonnages des sondages percutants
(Cuttings). Photo n° 7 : Echantillonnages des sondages
carottés (carotte).
ANNEXE N° 3 :
Fig. n° 1: Log de sondage percutent
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Fig. n° 2: Log de sondage percutent
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