Minéralogie et géochimie du gisement de manganèse de Kisenge (République Démocratique du Congo)

2012 - 2013 Promoteur : Prof. Vans Johan

Travail de fin de baccalauréat

Minéralogie et géochimie du gisement de

manganèse de Kisenge (République

Démocratique du Congo)

Présenté par MANGO ITULAMYA Lavie Arsène

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A Dieu qui m'a donné la force et le courage d'aller jusqu'au bout de ce travail, à ma famille qui par les encouragements a toujours su me donner confiance, à mon promoteur Mr J. Yans, sans qui ce travail n'aurait pas été aussi bien fait, au technicien du département de géologie, Mr G. Rochez et à l'assistant J. Storme pour leur aide au laboratoire, à C. Charlier qui a permis la réalisation des manipulations au MEB et à Mr T. De Putter du Musée Royal d'Afrique Centrale pour son accueil, ses précieux renseignements et documents, vont les plus sincères remerciements du fond de mon coeur.

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Table des matières

Table des matières 3

Résumé 5

I. INTRODUCTION 6

I.1 Localisation 6

I.2 Objectifs du travail 7

II. CONTEXTE GEOLOGIQUE 7

II.1 Géologie régionale 7

II.2. Présentation générale du gisement 9

II.3 Origine du manganèse primaire de Kisenge 9

II.4 Processus d'altération météorique 10

II.5 Datation du gisement 11

II.5.1 Gisement primaire 11

II.5.2 Gisement secondaire 11

III. ECHANTILLONNAGE 11

III.1 Description des sondages 12

III.2 Description macroscopique des échantillons 13

IV. PREPARATION DES ECHANTILLONS ET METHODES D'ANALYSE 14

IV.1 Microscope polarisant 14

IV.2 Diffraction des rayons X (DRX) 14

IV.3 Calcimétrie 15

IV.4 Microscopie électronique à balayage (MEB) 16

IV.5 Analyses chimiques 17

V. RESULTATS ET DISCUSSIONS 18

V.1 Résultats des analyses 18

V.2 Microscope polarisant 19

V.3 Analyse des diffractogrammes 22

V.3.1 Echantillons sains 22

V.3.2 Echantillons altérés 22

V.4 Calcimétrie 24

V.5 Microscope électronique à balayage (MEB) 25

V.6 Géochimie des éléments majeurs et en trace 28

V.6.1 Géochimie des éléments majeurs 28

V.6.2 Description des profils de terres rares 30

V.6.3 Description des profils des éléments en traces 33

V.6.4 Enrichissements et appauvrissements en terres rares 35

V.6.5 Enrichissements et appauvrissements en éléments mineurs 36

VI. SYNTHESE 37

VII. CONLUSION 38

VIII. ANNEXES 39

Bibiographie 65

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Référence de la carte en couverture de page : http://www.congomines.org/category/themes/acces-ressources/. Dernière visite 10/04/2013.

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Résumé

Le gisement de Kisenge est un gisement de manganèse mixte : hypogène et supergène. La première accumulation est d'origine sédimentaire sous forme d'une roche détritique riche en rhodocrosite déposée en milieu réducteur, et constitue la partie hypogène. L'effet du (ou des) métamorphisme ultérieur subi par cette roche s'est limité à la recristallisation de la rhodocrosite et, dans certaines zones, à la formation de grenat spessartine, sans changement de teneur en Mn de la roche. A ce stade, la roche a déjà une teneur d'environ 35% de manganèse. L'altération météorique ultérieure provoque l'oxydation de la rhodocrosite en oxydes de manganèse (pyrolusite, cryptomelane, romanechite, hollandite), alors que la spessartine s'oxyde en pyrolusite, cryptomélane mais aussi en lithioprhorite.

Ce processus supergène augmente la teneur en Mn et permet d'atteindre la limite économique d'exploitabilité, et entraîne des lessivages d'autres éléments chimiques qui se voient alors concentrés ou absents dans les phases néoformées.