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

Si le microscope polarisant et la diffraction des rayons X permettent de déterminer les différentes phases minérales présentes dans un échantillon, le MEB donne en plus la composition chimique de ces phases.

Le MEB permet de se rendre compte qu'une phase minérale de formule chimique simple, comme on l'a présenté au tableau V.3.1, peut en effet contenir plusieurs impuretés d'autres éléments.

Seules trois échantillons ont été analysés par le MEB. Un échantillon sain (le K 67) et deux échantillons altérés (le Kis 1-30 et le Kis 1769 RG).

On a vu que cet échantillon contenait la rhodochrosite, la spessartine et la braunite. Pour cet échantillon on a analysé :

? le contenu d'un grain de spessartine par un mapping qui donne les éléments contenus dans une zone et leur position (annexe 18), ensuite la composition en 7 points de cette spessartine sélectionnés suivant leur teinte de couleur. Cette dernière analyse a permis d'établir la formule structurale en chacun de ces points comme présenté à l'annexe 19, afin de voir si la spessartine reste homogène. Dans cette analyse, il est important de s'attarder sur trois groupes de points :

? les points 1 à 4, sont des zones qui marquent bien la spessartine (annexe 20), leurs formules structurales sont respectivement :

? les points 5 et 7 constituent une phase avec des teneurs non négligeables de carbone, calcium et magnésium par rapport aux points précédent, et une très faible teneur en aluminium (annexe 21). Vu cette proportion élevée en carbone à ces points, ces derniers seraient peut-être des résidus de rhodocrosite, car on a vu qu'il y avait des résidus de rhodocrosite dans la spessartine. Leurs formules structurales, s'il s'agit de la spessartine, seraient respectivement :

On voit donc que la spessartine ne reste pas homogène, et des substitutions du Mn²⁺ par le Fe²⁺, le Ca²⁺, le Mg²⁺ et le Zn²⁺, et celles du Al³⁺ par le C⁴⁺ .

? le contenu d'une zone de la matrice (annexe 23), celle-ci est riche en C, O, Mn (constituants de la rhodocrosite) Al, Si (constituants de la spessartine et de la braunite) et contient d'autres éléments en faibles proportion (Mg, Zn, Fe, Ca,...).

Dans cet échantillon a été observée également une phase très claire, riche en éléments plus lourds : Cu, Zn et Ni, mise en évidence par analyse séquentielle point par point (donnée par les points 8 et 9 en annexe 25). Ce qui confirme les proportions élevées de ces éléments dans les analyses chimique. Cette phase minérale contient également du carbone, de l'oxygène et du manganèse principalement. Il n'a pas été possible de dire de quelle phase minérale il s'agit.

Les principaux éléments dans cet échantillon ont été l'oxygène et le manganèse. Tout de même on voit une importante proportion en carbone. Ce dernier ne fait probablement partie d'aucune phase minérale, mais sa présence est due à l'enduit de carbone faite à la surface.

Dans cet échantillon on observe la façon dont cristallise la pyrolusite (figure V.5.1).

On y voit également apparaître des filons. Sur le mapping (annexe 26), on peut voir des points riches en silicium, ceux-ci sont probablement des contaminations provenant de la scie utilisée lors du sciage de l'échantillon, car ces points apparaissaient très en relief.

En analysant de près un filon point par point, on voit que ce dernier est dans une masse de pyrolusite, alors que dans le filon on observe sur les bords une augmentation de la teneur en potassium (annexe 27), ce qui peut se traduire par un début de cristallisation de la cryptomélane. Au centre du filon on a encore des fortes concentrations de pyrolusite, alors que le potassium est très faible, et donc on ne retrouve pas de la cryptomélane au centre (voir annexe 28). Ce filon est traversé par des petites veines riches en pyrolusite (annexe 29), ce qui témoigne d'une deuxième phase de lessivage qui a remobilisé la pyrolusite. La présence de pyrolusite dans ces veines secondaires indique que dans celles-ci on y retrouve des conditions (pression, pH,...) différentes que dans le filon principal.

Dans cet échantillon on peut voir également un cristal hexagonal de pyrolusite au centre d'une masse de pyrolusite en aiguilles suivi d'un filon qui présente un début de cristallisation de cryptomélane sur les bords (annexe 30).

Lors du processus d'altération, il y a enrichissement en oxydes de manganèse. La pyrolusite cristallise soit dans les vides laissés par la dissolution totale des grenats spessartine et de la rhodochrosite, soit en aiguilles (observation la plus courante). On a remarqué que la cryptomélane ne cristallise que lorsque l'altération a créé la fracturation de la roche. La cryptomélane cristallise alors dans ces fissures à partir des bords (cristallisation centripète).

Dans cet échantillon, on a sélectionné une zone qui montrait la présence de plusieurs phases minérales à cause des variations de teintes. On a fait un mapping de la zone (annexe 31), ce qui a montré que la zone contient principalement l'oxygène, le carbone (dû à l'enduit de carbone fait en surface), le manganèse, l'aluminium, mais également le barium, le potassium, le strontium, et d'autres éléments en faible proportion.

En faisant des mesures ponctuelles, on voit que les phases claires sont riches en pyrolusite (annexe 32), mais avec une faible proportion en manganèse par rapport à l'échantillon précédent, avec en plus une diminution de la proportion en manganèse moins la phase apparait claire ; on voit aussi que les phases gris foncées, cristallisées dans ce qui ressemble à des filons, sont enrichis en aluminium par rapport aux zones claires (annexe 33 et 34) et pas en potassium comme c'était le cas pour l'échantillon précédent.

Ici on remarque que les fissures laissées par la fracturation et les lessivages sont envahis par une phase alumineuse (la lithiophorite). Signalons que le MEB utilisé ici ne détecte que les

éléments allant du béryllium à l'uranium. Donc, le lithium et l'hydrogène présents dans la lithiophorite ne peuvent pas être détectés. Dès lors on a affirmé que c'est la lithiophorite grâce aux observations faites en DRX.

Une étude menée par le Mineralium Deposita (1978) sur l'évolution minéralogique du manganèse dans trois gisements d'Afrique de l'Ouest: Mokta, Tambao et Nsuta, a abouti à des conclusions qui peuvent s'appliquer sur ce gisement de Kisenge qui nous intéresse. D'après cette étude, la lithiophorite provient de l'altération des grenats spessartine lors du processus d'hydrolyse accompagné de lessivage. Une partie du manganèse mobilisée est alors recombinée avec les résidus d'hydrolyse (dont l'alumine) sous forme de lithiophorite. Le remplacement du grenat par la lithiophorite a lieu soit du centre vers la périphérie, soit de la périphérie vers le centre.

L'étude montre également que la cryptomélane peut provenir aussi de l'altération de la spessartine. La cryptomélane remplace d'abord la gangue siliceuse des grenats, ensuite elle occupe les plages hexagonales des grenats altérés, le remplacement se faisant toujours de la périphérie vers le centre, à la faveur de microfissures ou de tout autre défaut de structure. Mais la cryptomèlane provient surtout de la transformation de la pyrolusite au cours du processus d'évolution du manganèse. On constate une microfissuration de la pyrolusite le long des clivages avec croissance de cryptomélane dans ces fissures.

La géochimie des éléments majeurs et mineurs est faite sur base des analyses chimiques. Le gisement primaire étant d'origine sédimentaire, la normalisation s'est faite sur base du PAAS (Post Archean Australian Shale).

On observe d'une part que les échantillons sains ont une teneur non négligeable en oxyde de manganèse, une perte au feu élevée, et une part non négligeable de carbone organique ; et d'autre part des teneurs proche de zero pour les autres oxydes, excepté le SiO2 et le _Al2O3 qui sont en proportion supérieur à 1 mais qui reste faible (figure V.6.1.1).

Figure V.6.1.1 : Diagramme de pourcentage des éléments majeurs des échantillons sains

Sur le diagramme des échantillons altérés (figure V.6.1.2), on observe des profils quasi

similaires, une forte concentration en monoxyde de manganèse MnO, alors que les

Figure V.6.1.2 : Diagramme de pourcentage des éléments majeurs des échantillons altérés

Les échantillons voient clairement leur teneur en MnO augmenter en partant de la partie saine vers la partie oxydée du gisement. Cet enrichissement a comme corollaire une augmentation de la concentration en K2O, lié à La néoformation de la cryptomélane. Les autres oxydes ne montrent pas de variations significatives qui méritent d'être évoquées. La perte au feu

disparait avec la disparition des minéraux contenant des radicaux OH ou H2O, et la disparition des matières organiques. Le carbone organique disparait car la matière graphiteuse riche en carbone organique comme vu précédemment n'est présente que dans le gisement primaire.

Les terres rares (ou REE pour Rare Earth Elements) constituent une famille de 15 éléments, depuis le lanthane (numéro atomique 57) jusqu'au lutécium (numéro atomique 71). Cette famille est généralement divisée en deux sous-groupes : les terres rares légères (du La à l'Eu) et les terres rares lourdes (du Gd au Lu). Elle est aussi parfois divisée en trois sous-groupes : les terres rares légères (du La au Nd), les terres rares intermédiaires (du Sm au Tb) et les terres rares lourdes (du Dy au Lu).

Les REE présentent des propriétés physiques et chimique similaires, d'où l'intérêt de les utiliser pour déterminer les processus géologiques.

L'existence de degrés d'oxydation +II et +III pour l'Europium et de +III et +IV le cérium entraînent des différences de comportement de ces deux REE par rapport à leurs voisines immédiates. Ainsi, des anomalies positives ou négatives résultant de ces changements d'état d'oxydation peuvent apparaître dans les spectres de REE. Ces anomalies sont quantifiées en calculant le rapport entre la concentration normalisée de l'élément dans l'échantillon et la concentration normalisée que devrait avoir cet élément dans l'hypothèse où aucune anomalie positive ou négative n'existerait. Pour le Ce et l'Eu, les rapports Ce/Ce^* et Eu/Eu^* s'expriment de la manière suivante :

Ce* représente la concentration hypothétique eu Ce que devrait avoir l'échantillon (concentration interpolée à partir du La et Pr) s'il n'y avait pas d'anomalie en Ce,

Eu* représente la concentration hypothétique eu Eu que devrait avoir l'échantillon (concentration interpolée à partir du Sm et Gd) s'il n'y avait pas d'anomalie en Eu.

Un rapport supérieur à 1 indique une anomalie positive alors qu'un rapport inférieur à 1 indique une anomalie négative. Un rapport égal à 1 témoigne d'une absence d'anomalie.

Les échantillons K 55 et K 67 partagent des profils forts semblables. Leurs teneurs en REE sont inférieures à celles du PAAS, et sont également comprises entre 0,07 et 49,4 ppm. Ils sont presque autant enrichis en terres rares légères que lourdes (profil quasi plat), avec un rapport La/Yb de 1,90 pour le K 55 et de 0,669 pour le K 67. Ils montrent tous les deux une anomalie positive en Ce, et l'échantillon K 67, une anomalie positive en Eu moins prononcée (figure V.6.2.1). Cette similitude est due au fait que ces deux échantillons contiennent les mêmes phases minérales.

Sous des conditions normales de température et de pression, les terres rares se trouvent principalement sous le degré d'oxydation +III. Leurs rayons ioniques varient alors continûment. Il existe cependant deux exceptions :

- Sous certaines conditions réductrices et à température élevée, l'europium existe sous le degré d'oxydation +II. Lors de la pétrogenèse, en particulier, Eu²⁺peut se substituer à des atomes de charge 2+ de rayon ionique proche (tel le Ca²⁺). On parle alors d'anomalie positive ou négative qui peut laisser une signature naturelle sur les matériaux d'altération de ces roches.

- Sous certaines conditions oxydantes, le cérium Ce³⁺est oxydé en Ce⁴⁺. Ces conditions se présentent surtout en milieu marin. Certaines roches sédimentaires peuvent alors être marquées par une anomalie en cérium positive ou négative.

Dans notre cas, l'anomalie en Europium peut être interprétée comme d'autant plus marquée que l'échantillon est riche en éléments 2+ (calcium, magnésium, fer, zinc, manganèse). L'anomalie en Cerium serait due aux conditions assez oxydantes à l'endroit où ont été prélevés les échantillons.

Les teneurs en REE de tous ces échantillons sont inférieures à celle du PAAS. Les

échantillons Kis 1-30, et Kis 13201 possèdent des profils quasi plats. L'échantillon Kis 1769 est caractérisé par un profil concave du spectre des terres rares moyennes. L'échantillon Kis 158 est caractérisé par une concentration plus faible en terres rares légères qu'en terres rares lourdes, et son profil est typique de celui de la cryptomélane. L'échantillon Kis 13200 ne présentant qu'un élément (le cérium), son spectre ne donne aucune information (voir figure V.6.2.2).

Figure V.6.2.2 : Profil des terres rares des roches altérées (Kis 1-30, Kis 1-58, Kis 1769 RG, Kis 13200 RG et Kis 13201 RG).

Les différents échantillons montrent des profils qui différent, car ils ne contiennent pas exactement les mêmes phases minérales. Aucune anomalie significative qui peut être associé à un tel processus n'est observée. Les interprétations des enrichissements en terres rares d'un échantillon à l'autre peuvent être nombreuses. Nous savons que les principaux facteurs contrôlant la chimie des REE sont entre autre le pH ( en effet, le pH va jouer un rôle sur les

processus d'adsorption et de complexation), les conditions d'oxydo-réduction (cas de l'anomalie en cérium), la stabilité du complexe REE-ligand (ainsi, il apparaît que les terres rares lourdes forment des complexes plus stable que les terres rares légères quel que soit le ligand considéré), le type de matériel solide source, ... Si l'un de ces facteurs était différent lors de la mise en place de chacun des échantillons, il est donc normal d'avoir des profils en terres rares différents.

Les terres rares lourdes ont tendance à rester dans la partie hydratée riche en acide phosphorique, sulfurique et carbonique (Yans, 2003). Cette situation correspondrait à la partie plus riche en cryptomélane. Ceci expliquerait l'enrichissement en terres rares lourdes par rapport aux terres rares légères de l'échantillon Kis 1-58.

Le dosage des éléments en traces donne des précieux renseignements sur l'origine des minéraux. Par exemple, le strontium contenu dans un minéral permet de savoir si ce dernier est né par altération des roches profondes ou néoformées dans la mer. Dans ce qui suit on ne s'intéressera pas à chaque élément mais on insistera plus sur le profil des arachnogrammes.

Les profils des éléments en traces normalisés au PAAS sont identiques pour le K 55 et K 67 à la figure V.6.3.1. Ces graphiques sont caractérisés par des anomalies négatives nettes en Cs, Nb, et faible en Cr. Les deux profils se superposent presque. On observe également une concentration significative des éléments métalliques.

La similitude dans les deux profils suggère que les deux échantillons dérivent d'une même source, et ont subi les mêmes processus, ce qui se traduit par le fait qu'ils contiennent les mêmes phases minérales. Les « fortes » concentrations en éléments métalliques (Pb, Zn, Cu, Co, Ni) n'est pas surprenant vu la proximité du site aux gisements métalliques de l'arc cuprifère riche en Cu, Co, Zn, U,...

Figure V.6.3.2 : Arachnogrammes des roches altérées (Kis 1-30, Kis 1-58, Kis 1769 RG, Kis 13200 RG et Kis 13201 RG).

On remarque que les profils sont tous différents. Néanmoins, ils présentent tous un enrichissement en éléments métalliques, pour la raison évoquée précédemment, avec des concentrations supérieures à celle du PASS, et quelques anomalies ressortent pour certains d'entre eux. C'est le cas de l'anomalie positive en U pour tous les échantillons, ou l'anomalie négative en Ba pour tous les échantillons excepté le Kis 1-30 (voir figure V.6.3.2).

Le fait que les différents échantillons altérés ne contiennent pas exactement les mêmes phases minérales, sous-entend qu'ils n'auront pas les mêmes profils, car ces différents éléments en traces n'ont pas les mêmes affinités minéralogiques.

Dans ce point il est question de comparer les teneurs en terres rares des échantillons altérés aux échantillons sains, pour mettre en évidence des enrichissements et appauvrissements lors du processus d'altération.

Pour ce faire on a calculé une moyenne des teneurs en différents éléments des échantillons sains, qui a servi de norme, car chaque pourcentage en chacun des éléments des échantillons altérés a été divisé par cette moyenne. Ainsi on a pu dresser le graphique de la figure V.6.4.1.

Figure V.6.4.1 : Diagramme de comparaison des terres rares des échantillons altérés par rapport aux échantillons sains.

Les profils gardent une même allure que lorsqu'ils étaient normalisés suivant le PAAS, ce qui signifierait que les terres rares qui sont dans les échantillons altérés proviennent de la roche saine.

L'échantillon Kis 1-30 et Kis 1769 sauf pour le Ce et le Lu, ont un profil au-dessus de la norme. Ce qui signifie que l'altération a eu comme effet de concentrer les terres rares dans ces échantillons par rapport à la roche saine. Car en effet, le passage du manganèse de l'état principalement II+ dans les roches saines à l'état III+ ou IV+ dans les roches oxydées apporte des nouvelles cations tels que le Ba²⁺ pour former la romanèchite, le K⁺ pour former la cryptomélane,... dès lors pour compenser les charges apportées par ces cations , d'autres cations de valence inférieure peuvent également venir substituer le Mn⁴⁺ on Mn³⁺, tels que les terres rares, le Fe³⁺, le Al³⁺, le Mg²⁺, ... ainsi la concentration des substituants augmente, et ceci expliquerait pourquoi certains échantillons altérés ont des profils au-dessus de la norme (la roche saine). Cette conclusion s'applique donc aussi aux éléments autres que les terres rares (voir point suivant).

Par contre les échantillons Kis 1-58 et Kis 13201 sont appauvris en terres rares par rapport aux échantillons sains. Pour l'échantillon Kis 1-58, la raison est principalement minéralogique. En effet, vu que cet échantillon est homogène (ne contient que de la cryptomélane), il va présenter moins de substitutions par rapport à la roche saine qui contient trois phases minérales. Pour l'échantillon Kis 13201, la raison de cette faible concentration en terres rares par rapport à la roche saine pourrait s'expliquer par l'environnement. Car en effet, cet échantillon étant dans un environnement ouvert (en surface) il serait normal d'y voir une diminution de la concentration en terres rares par rapport à la roche saine qui est dans un environnement confiné.

Figure V.6.5.1 : Diagramme de comparaison des éléments en trace des échantillons altérés par rapport aux échantillons sains.

Les échantillons altérés sont plus enrichis en éléments mobiles (Sr, Cs, Rb, Ba et U), (figure V.6.5.1), qui, comme le nom l'indique, sont des éléments qui peuvent migrer, et donc, lors du processus d'altération, vont migrer des phases minérales où ils étaient (phases minérales qui sont dissoutes), pour se concentrer dans les phases minérales néoformées. Les profils montrent un peu moins d'enrichissement en éléments immobiles (Th, Nb, Zr, Sc, V et Cr), et encore moins en éléments métalliques (Pb, Zn, Cu, Co, Ni), soit parce que ces éléments étant plus lourds, sont moins lessivés par les eaux météoriques, d'où ils sont presqu'autant dans les échantillons sains que dans les échantillons altérés, soit parce qu'ils n'ont pas d'affinité pour les phases néoformées et/ou pour les conditions de néoformation et iront se concentrer dans d'autres phases à Cu, Co, Ni,...

Avant de conclure ce travail, il est important de synthétiser les différents effets qu'a eu l'altération météorique sur ce gisement d'origine précambrienne que ce soit dans la partie hypogène ou supergène. Ces effets sont

- la disparition des minéraux primaires (rhodocrosite, spessartine et braunite), - une concentration du manganèse dans le gisement supergène,

- la transformation de la phase transitoire (pyrolusite) en cryptomélane, hollandite et romanèchite, ainsi l'évolution de la cryptomélane peut être symbolisée comme suit :

- un enrichissement en terres rares dans les échantillons Kis 1-30 et Kis 1769, - un enrichissement en éléments mobiles,

Le tableau ci-dessus reprend les différentes phases minérales primaires et néoformées ainsi que leurs constituants.

Ce tableau est intéressant car il nous permet de voir où va tel élément au cours du processus d'altération. On remarque tout de même que certains éléments tels le K ou le Li semblent ne pas provenir des roches du gisement hypogène, mais sans doute des roches de couverture (horizon 4). D'autres par contre qui sont présents dans les phases mères semblent ne pas faire partie des phases néoformées, c'est le cas du carbone et du silicium.

	Eléments initiaux			Phases néoformées	Eléments finals
	Principaux	Secondaires	Accessoires	Phases néoformées	Principaux	Secondaires	Accessoires
Rhodocrosite	O, C, Mn	Ca, Mg, Fe, Zn	S, Ni, Terres rares	Pyrolusite	O, Mn	Fe	Ba, Sr, Si, Terres rares
Spessartine	O, Mn, Al, Si	Ca, Mg, Fe, Zn	S, Ni, Terres rares	Cryptomélane	O, Mn, K	Fe, Al	Fe, Ca, Si, Sr, Terres rares
Braunite	O, Mn, Si			Lithiophorite	O, Mn, Al, Li
				Romanéchite	O, Mn, Ba	H
				Hollandite	O, Mn, Ba
				Hématite	O, Fe

Ce présent travail a permis de mettre en évidence l'altération d'une roche d'origine, d'un gisement primaire principalement carbonaté.

Les différents objectifs ont été atteints. Tout d'abord les observations au microscope optique ont donné les différentes phases présentes dans la roche mère (primaire) ; ensuite la DRX et la calcimétrie ont permis de voir, pour l'un les différentes phases minérales présentes dans chacun des échantillons, et pour l'autre l'évolution de la teneur en une de ces phases (le MnCO3) ; et enfin le MEB et les analyses chimiques ont le mieux renseigné sur le comportement des différents constituants de la roche lors des transformations et néoformations.

Ce genre d'analyse est intéressant pour un métallogéniste car il lui permettrait de dire jusqu'à quelle profondeur par exemple on aura un bon rendement en manganèse par tonne de roche ; à un géochimiste il renseignerait sur l'évolution des différents éléments chimiques évoqués ici face au processus d'altération sous certaines conditions.

Il serait intéressant de pousser l'étude plus loin en se rendant sur le terrain pour faire des mesures structurales plus détaillées du gisement, récolter plus d'échantillons afin de comprendre au mieux le processus d'altération, l'évolution et l'origine de chacune des phases minérales sur l'ensemble du gisement.

Eonthème	Erathème	Système	Phases tectoniques	Lithologies	Age en Ma
Phanérozoique	Cénozoïque	Quaternaire		Alluvions Sables Quartzites Grès Latérite	0.1 65 145 200 251 300 360 416 443 488 542 1000 1600 2500 4000 4600
		Néogène
		Paléogène
	Mésozoique	Crétacé
		Jurassique
		Trias
	Paléozoïque	Permien
		Carbonifère
		Dévonien
		Silurien
		Ordovicien
		Cambrien
Précambrien	Protérozoïque	Neo- protérozoique
		Méso- protérozoïque	KIBARIEN
		Paléo- protérozoique		Phyllades Micaschistes Schistes am-phibolitiques Quartzites Granites Gneiss Pyroxénites
	Archéen
	Hadéen

Annexe 1 : échelle des temps géologiques des différentes périodes géologiques mentionnées dans ce travail.

	K 55	K 67	PAAS
La	14,75383	4,563297	38
Ce	49,44278	20,40808	80
Pr	2,82352	0,903664	8,9
Nd	10,63706	3,716879	32
Sm	1,426314	0,785083	5,6
Eu	0,270293	0,290317	1,1
Gd	1,368097	0,993621	4,7
Dy	1,022954	0,846418	4,4
Ho	0,216234	0,171737	1
Er	0,702761	0,523389	2,9
Yb	0,569694	0,502944	2,8
Lu	0,083167	0,077691	0,43

Terres rares	PASS	Kis 1-30	Kis 1-58	Kis 1769	Kis 13200	Kis 13201
La	38	17,9	< 0.1	9,7	< 0.1	1,4
Ce	80	45,7	0,3	19,8	0,3	2,8
Pr	8,9	4,52	< 0.05	2,5	< 0.05	0,28
Nd	32	14,8	0,3	7,3	< 0.1	0,9
Sm	5,6	2,8	< 0.1	1,2	< 0.1	0,2
Eu	1,1	0,45	< 0.05	0,46	< 0.05	< 0.05
Gd	4,7	2,5	0,2	3,5	< 0.1	0,2
Tb	0,77	0,3	< 0.1	0,4	< 0.1	< 0.1
Dy	4,4	2,1	0,3	2,5	< 0.1	0,2
Ho	1	0,5	< 0.1	0,5	< 0.1	< 0.1
Er	2,9	1,4	0,3	1,2	< 0.1	0,1
Tm	0,41	0,2	< 0.05	0,13	< 0.05	< 0.05
Yb	2,8	1,2	0,3	0,5	< 0.1	0,1
Lu	0,43	0,18	0,05	0,07	< 0.04	< 0.04

	K 55	K 67	PAAS
Sr	3,33	1,67	200
Cs	0,02	0,03	15
Rb	0,49	0,66	160
Ba	3,94	9,89	650
U	0,94	0,73	3,1
Th	1,58	0,73	14,6
Nb	0,09	0,09	19
Zr	2,92	4,19	210
Sc	3,07	2,70	16
V	71,23	133,83	150
Cr	7,57	5,84	110
Pb	3,82	2,64	20
Zn	538,51	408,86	85
Cu	207,96	104,84	50
Co	486,11	304,59	23
Ni	862,44	764,23	55

Eléments	KIS 30	KIS 58	KIS 1769	KIS 13200	KIS 13201	PAAS
Sr	789	458	256	513	351	200
Cs	< 0.5	2	1,9	2,8	1,3	15
Rb	19	84	51	64	94	160
Ba	318	8	52	49	43	650
U	11,3	8,1	5,3	2,8	2,7	3,1
Th	6,4	< 0.1	0,5	< 0.1	0,3	14,6
Nb	9	< 1	1	< 1	< 1	19
Zr	< 4	< 4	< 4	< 4	< 4	210
Sc	5	< 1	2	< 1	< 1	16
V	131	742	101	138	879	150
Cr	60	< 20	30	< 20	< 20	110
Pb	< 5	< 5	7	< 5	6	20
Zn	600	910	360	650	550	85
Cu	820	490	70	280	270	50
Co	590	> 1000	507	> 1000	846	23
Ni	420	490	960	280	310	55

Annexe 10 : Pourcentage en éléments mineurs des échantillons altérés et du PAAS

Annexe 11 : Diffractogramme de l'échantillon K55, avec b désignant un pic de la braunite, R un pic de la rhodocrosite et S un pic de la spessartine.

Annexe 12 : Diffractogramme de l'échantillon K67, avec b désignant un pic de la braunite, R un pic de la rhodocrosite et S un pic de la spessartine.

Annexe 13 : Diffractogramme de l'échantillon Kis 1-30, avec L désignant un pic de le lithiophorite, b un pic de la braunite, P un pic de la pyrolusite, H un pic de l'hématite et C un pic de la cryptomélane.

Annexe 14 : Diffractogramme de l'échantillon Kis 1-58, avec C désignant un pic de la cryptomélane.

Annexe 15 : Diffractogramme de l'échantillon Kis 1769 RG, avec L désignant un pic de le lithiophorite, P un pic de la pyrolusite et C un pic de la cryptomélane.

Annexe 16 : Diffractogramme de l'échantillon Kis 13200 RG, avec C désignant un pic de la cryptomélane, Ro un pic de la romanèchite, et Ho un pic de la Hollandite.

Annexe 17 : Diffractogramme de l'échantillon Kis 13201 RG, avec Ro désignant un pic de la romanèchite, C un pic de la cryptomélane et Ho un pic de la hollandite.

	%	Proportion moléculaire	Proportion en oxygène	Proportion des cations	Nbre de cations sur base d'oxygènes
CO2	20,720515972	0,4708138144	0,9416276288	0,4708138144	1,9152263474
MgO	0,641505131	0,0159137398	0,0159137398	0,0159137398	0,0647355979
Al2O3	28,0984059854	0,2755793967	0,8267381902	0,5511587935	2,2420621709
SiO2	23,4845631928	0,3908569754	0,7817139507	0,3908569754	1,5899694409
SO3	0	0	0	0	0
CaO	0,8924329804	0,0159137398	0,0159137398	0,0159137398	0,0647355979
MnO	24,3291990228	0,3429545958	0,3429545958	0,3429545958	1,3951070628
FeO	1,3016415252	0,018117105	0,018117105	0,018117105	0,0736986804
NiO	0,0579954123	0,00077628	0,00077628	0,00077628	0,003157834
ZnO	0,5016774284	0,0061654311	0,0061654311	0,0061654311	0,0250803942
	100,0279366503		2,9499206611

Annexe 19 : Exemple de tableau de calcul de la formule structurale pour le point 1.

Remarque : Etant donné des très fortes teneurs en carbone (dues à l'enduit de carbone faite en surface) alors que ce dernier ne constitue pas un important élément dans les différentes formules structurales, on transfert cette proportion de carbone au silicium et/ou à l'aluminium.






ÿ I
II II



	II	1		-I
			1		I

ZAF Method Quantitative Fitting rnaf Firiant_ - 0.1948 Element {lçt'j Mass _ t%				Analysis Atom% Compound	Mass% Cdrafiu K
C K	0.277	14.66	0.10	36.31	3.8454
Q K	0.525	15.73	0.09	29.25	18.916
Mg K	1.253	0.17	0.11	0.21	0.0757
Al K	1.406	0.21	0.09	0.24	0.1249
Si K	1.739	0.39	0.08	0.41	0.2932
5 K	2.307	0.25	0.06	0.23	0.2737
Ca K	3.690	0.57	0.10	0.43	0.7699
Mn K	5.894	12.51	0.24	6.77	14.6649
Fe K	6.398	0.88	0.25	0.47	1.0025
Ni K	7.471	6.97	0.45	3.53	8.1662
Cu K	8.040	35.40	0.64	16.57	38.5437
Zn K	8.630	12.26	0.94	5.5E	13.2600
Total		100.00		100.00

Annexe 27 : Début de cristallisation de la cryptométale dans l'échantillon Kis 1-30.

Annexe 30 : Composition d'un cristal hexagonal de pyrolusite dans l'échantillon Kis 1-30.

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

V.5 Microscope électronique à balayage (MEB)