UNIVERSITE DE GOMA
«UNIGOM»
B.P. 204 GOMA
FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE
GEOLOGIE
ETUDE PETROGRAPHIQUE, CARTOGRAPHIQUE ET STRUCTURALE DU
SECTEUR
DE NYAMILIMA
Mémoire présenté et défendu en vue
de l'obtention du diplôme de Licence en Géologie et Exploration
Minière.
Par: Trésor MATABISHI KAYIRE et Héritier
KAKULE MASTAKI
Dirigé par : P.O. WAZI NANDEFU
Encadré par : Ass.2. Blaise MAFUKO
NYANDWI
Année Académique 2017-2018
EPIGRAPHE
La chance n'est donnée qu'aux personnes qui ne se rendent
même pas compte de sa possession.
DING-BEEN.
DEDICACE
Ce travail est dédié à ceux-là qui
se soucient, contribuent et financent notre progression scientifique.
Trésor MATABISHI KAYIRE et
Héritier KAKULE MASTAKI
REMERCIEMENTS
Cette oeuvre est le résultat, l'accomplissement et le
fruit de plusieurs années d'endurance et de persévérance ;
raison pour laquelle nous remercions les concours du Père
céleste, Dieu Tout Puissant, donateur de la force et la sagesse.
Nous remercions le Professeur ordinaire Wazi NANDEFU qui a
accepté de diriger ce travail, l'assistant du 2ème mandat Blaise
MAFUKO NYANDWI pour nous avoir bien encadrer et l'Ir Tity KALEGAMIRE DUNIA
d'avoir accepté, malgré les impératifs du moment, nous
suivre et nous transmettre ses connaissances pratiques durant nos campagnes de
terrain à Nyamilima et pendant l'élaboration de ce document
scientifique.
Nous remercions particulièrement et témoignons
toute notre reconnaissance à nos parents MATHE KAYIRE Filipe,
KAHINDO MASHAURI Imelda, MASTAKI KASUMA et NZYAVAKE ODEL pour
leurs soutiens tant matériels que moral.
Nous congratulons le corps professoral de l'Université
de Goma et particulièrement au sein de la faculté des sciences
département de Géologie entre autre C.T LONDA LOKOTA, C.T Bosco
MUHINDO, C.T BADRIYO, Ass. Guy SHUNGU, Ir KAMARA,... pour leurs volontés
de nous avoir transmis leurs connaissances possibles au cours.
Nous tenons à remercier notre soeur KAVUGHO VASIKYA
Emmanuela et son mari KALEGAMIRE KAKOMERE, Léon NDUNGO, Mbale
MASTAKI et Faustin MASTAKI pour leurs soutiens tant matériels que moral
de tous les jours mais aussi la bonne collaboration qu'ils ont envers nous.
Nous remercions nos frères, soeurs, amis, camarades
dont tous les KAYIRES, les KALEGAMIRES, les MASTAKIS, Boazi KAKOMBI, TIMOTHE,
LWANZO KAYIRE, Ir PATRICK KAYIRE, Ir KATOLYA, Ir JEPH, Ir LEWIS, ELI, CHRISTINE
MWENEKE, EFRAIMU, KYOKWE, JUSTIN, CESARINE, ARSENIC, MIGISHA, YVES, RICHARD, B.
VUTALA, T. PAULIN, DA FURAHA, DA JEANETTE NBK, MAGAYANE, BENJAMIN, LEA NABINTU,
C.T CHRISO, CLEMENCE, ROSALIE, JEREMY, ANOCY, GIBBRIL, K. ORENCE, les
Triplées KALEGAMIRE,...
Nous demandons à ceux qui nous aurions pu oublier de ne
pas nous tenir rigueur et qu'ils trouvent ici le témoignage de notre
profonde gratitude.
Trésor MATABISHI KAYIRE et
Héritier KAKULE MASTAKI.
iv
SIGLES ET ABREVIATIONS
° : degré ;
% : Pourcentage ;
ó : Sigma (contrainte) ;
3D : Trois Dimension ;
BIF : Band Iron Formation ;
cm : centimètre ;
Dir. : Direction ;
E : Est
F : Faille ;
Fe : Fer ;
Fig. : Figure ;
GPS : Global Positioning System ;
Ga : Giga Années ;
Km : Kilomètre
LPNA : Lumière Polarisée Non
Analysée ;
LPA : Lumière Polarisée
Analysée ;
m : Mètre ;
Ma : Million d'Année ;
N : Nord ;
N° : Numéro ;
NE : Nord-Est ;
NW : Nord-West ;
Pend : Pendage ;
Plong. : Plongement ;
QGIS : Quantum Geographic Information System
;
RDC : République Démocratique du
Congo ;
S : Sud ;
So : Stratification ;
S1 : Foliation ;
S2 : Schistosité ;
SE : Sud-Est ;
SW : Sud-West ;
SIG-CAID : Système d'Information
Géographique-Cellule d'Analyses des Indicateurs de Développement
;
TFC : Travail de Fin de Cycle
; UNIGOM : Université de Goma ;
UTM : Universel Transversal Mercator ;
W : Ouest.
LISTE DES FIGURES ET TABLAEUX
Fig.1 : Localisation géographique de la région
d'étude (Nyamilima) (Google Earth et Here
du Windows Phone, consulté le17/03/2018 à 4h
30'). 8
Fig. 2 : Illustration du relief du secteur d'étude
(Nyamilima, mont KALVARI). 9
Fig. 3 : carte des isohyètes définissants
des sous régions dans les plaines de la Rwindi-Rutshuru. Avec 1 : lignes
isohyètes, 2 : sous station et 3 : station de la Rwindi.
(Vanoverstraeten ; 1991). 10 Fig. 4 :
carte des probabilités des écoulements dans notre région
d'étude (Nyamilima).
(Elaborée à partir de Surfer 11).
12
Fig. 5 : carte géologique de la RDC (
nziambalageoscientific.blogspot.com/2015/01/resources-minerales-et-geologie-
de-la-26.html ; consulté le 27/02/2018
à 13h) 13 Fig. 6 : carte géologique du
Nord-Kivu. (
http://slideplayer.fr/slide/9137922/;
consulté le
27/02/2018). 15 Fig. 7 : carte de
situation des plaines de Rwindi-Rutshuru dans le Rift Occidental. Avec 1 :
Failles principales, 2 : Volcans et 3 : Champs des laves.
(Vanoverstraeten,
1991). 16 Fig. 8 : Profil
longitudinal et interprétation du plancher du rift occidental montrant
le découpage des bassins sédimentaires et des seuils volcaniques
(POUCLET,
1978) 17 Fig. 9 : Carte topographique de la
région d'étude. (Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
22 Fig. 10 : Visualisation
en 3D du secteur d'étude (Nyamilima). (Elaborée à partir
de Surfer).
22
Fig. 11 : affleurement d'une roche métamorphique
qui serrait un méta- péllite. 24
Fig. 12 : affleurement d'une roche métamorphique
qui serrait un métaconglomerant.
25
Fig. 13 : affleurement d'une roche métamorphique
qui serait un Quartzite laiteux 26
Fig.14: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un schiste greseux. 26
Fig. 15: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un schiste greseux, elle est
dans une zone de contact avec les quartzites. 27 Fig.
16 : affleurement d'une roche métamorphique qui serait un quartzite,
elle est
massive 28
Fig. 17: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Schiste. 28
Fig. 18 : affleurement d'une roche métamorphique
qui serait un Schiste 29
Fig. 19: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Schiste et on note la
présence d'un pli faillé. 30
Fig. 20 : affleurement de la roche métamorphique
qui serait un schiste 31
Fig. 21 : affleurement de la roche métamorphique
qui serait un Quartzite ferrifère situé
dans une zone de contacte entre les quartzites et les
Itabirites 32 Fig. 22 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste moins dur.
32 Fig. 23 : affleurement de
la roche métamorphique qui serait un méta-
conglomeratn 33
Fig. 24 : affleurement de la roche metamorphique qui
serait un Schiste gréseux 33
Fig. 25 : affleurement de la roche métamorphique
qui serait un Schiste gréseux. 34
Fig. 26a et 26b : affleurement de la roche
métamorphique qui serait un Itabirite. 35
Fig. 27 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Quartzite de couleur
blanchâtre. 35
Fig. 28 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste 36
Fig. 29 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un quartzite. 36
Fig. 30 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite. 37
Fig. 31 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste. 38
Fig. 32 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite. 38
Fig. 33 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste avec des fractures.
39
Fig. 34 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite. 40
Fig. 35 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Quartzite avec plusieurs
filons et cassures. 40 Fig. 36 :
affleurement de la roche métamorphique qui est dans une zone qui
presente trop
des variétés des structures.
41 Fig. 37 : carte d'affleurement du secteur d'etude.
(Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
42
Fig. 38: Echantillon d'un métapélite.
44
Fig. 39 : Echantillon d'un Quartzite.
44
Fig. 40 : Echantillon d'un Schiste gréseux
45
Fig. 41 : Echantillon d'un schiste.
45
Fig. 42 : Echantillon d'un Quartzite ferrifère.
46
Fig. 43 : Echantillon d'un Quartzite laiteux.
46
Fig. 44 : Echantillon d'un Schiste.
47
Fig. 45 : Echantillon d'un Méta-conglomérat.
47
Fig. 46 : Echantillon d'un Schiste gréseux.
48
Fig. 47 : Echantillon d'un Quartzite.
48
Fig. 48 : Echantillon d'un Itabirite.
49
Fig. 49 : Echantillon d'un BIF métamorphisé
(Itabirite). 49
Fig. 50 : Echantillon d'un Schiste.
50
Fig. 51 : Echantillon d'un BIF métamorphisé
(Itabirite). 50
Fig. 52 : Echantillon d'un Schiste.
51
Fig. 53 : Echantillon d'un Méta-conglomérat.
51
Fig. 54 : Carte d'échantillonnage du secteur
d'étude. Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
53
Fig. 55 : lame mince du Lot n°2, c'est un quartzite.
55
Fig. 56 : lame mince du Lot n°3, c'est un
metaconglomerat. 56
Fig. 57 : lame mince du Lot n°4, c'est un quartzite.
57
Fig. 58 : lame mince du Lot n°5, c'est une itabirite.
57
Fig. 59 : lame mince du Lot n°7, c'est un schiste.
58
Fig. 60 : lame mince du Lot n°8, c'est une itabirite.
59
Fig. 61 : lame mince du Lot n°9, c'est un quartzite
rubané. 59
Fig. 62 : image de l'affleurement lors d'une prise des
mesures du massif rocheux
63
Fig. 63 : image d'un affleurement recoupé par une
faille dans un pli. 64
Tableau 1 : mesures structurales sur l'affleurement n°9.
64
Fig. 64 : 6 diagrammes des plans et lignes de
différentes mesures de l'affleurement n°9.
65 Fig. 65. : Diagramme
montrant l'orientation des contraintes (flèches bleus compression
et
rouges extension) au niveau de l'affleurement n°9.
65
Fig. 66 : image montrant les diaclases sur un affleurement.
66
Fig. 68 : image d'une roche avec une intercalation d'un filon
de quartz. 67
Tableau n°2 : Directions, Azimuts et pendages des filons
68
Fig. 69 : 3 diagrammes d'azimuts et pendages des filons de
notre secteur d'étude. 68
Tableau n°3 : Mesures structurales
70
Fig. 70 : 3 diagrammes montrant l'orientation des
contraintes. (Elaborée à partir de Win
tensor). 72 Fig. 71 : carte montrant les
entières linéaments des failles et lithologies (Benoit
Smets,
at.All, 2016). 73 Fig. 72 : carte
structurale de secteur de Nyamilima. (Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
74 Fig. 73 : Esquisse
géologique du secteur de Nyamilima. (Elaborée à partir de
QGIS 2.18.1-
1). 75 Fig. 74 : Esquisse
géologique de Nyamilima avec des traits de coupes. (Avec QGIS).
76
Fig. 75 : Coupe E-W du secteur de Nyamilima. (Elaborée
à partir de QGIS 2.18 1-1).
76 Fig. 76 : Coupe SSW-NNE du
secteur de Nyamilima. (Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
77 Fig. 77 : Coupe SW-NE du
secteur de Nyamilima. (Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
77 Fig. 78: Coupe NW-SE du
secteur de Nyamilima. (Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
77 Fig. 79 : Bloc diagramme du
secteur d'étude (Nyamilima). (Elaborée à partir de Surfer
puis
QGIS 2.18.1-1). 78
RESUME
Ce travail scientique traite sur l'étude
pétrographique, cartographique et structurale de la région de
Nyamilima. C'est une région située en RDC, province du Nord-Kivu,
territoire de Rutshuru, groupement de Binza et est en environ 100km du Nord de
la ville de Goma entre 0°4'44'' et 1°2'8» de latitude S et
29°24'54» et 29°37'5» de longitude E.
Nyamilima a été affecté par
l'orogénèse Kibariènne du groupe Burundien qui est l'une
des périodes précambrienne, caractérisée par
plusieurs métamorphismes qui ont affecté la région
d'étude. Ainsi, nous avons décrits 26 affleurements qui en
général comportent les roches métamorphiques; après
analyse macroscopique et microscopique des échantillons
prélevés, nous avons pu trouver des Métapélites,
des métaconglomérats, des quartzites, des schistes et des
itabirites. La structure est plissée sur la carte géologique.
Du point de vue structurale, la contrainte principale est
extensive, elle est orientée NW-SE et elle est à l'origine des
fractures et failles.
SUMMARY
This scientific work talks about petographic, cartographic and
structural stady of Nyamilima area. It's a area located in DRC, North-Kivu
province, Rutshuru territory, Binza district and it's on arroud 100km North of
Goma town between 0°4'44»-1°2'8» of latitude S and
29°24'54»-29°37'5» of longitude E.
Nyamilima was affected by Burundian group of Kibarienne
orogenesuis which is one of precabrian periods, characterized by several
metamorphisms which affected our stady area. So, we have described 26 outcrops
which in general contain metamorphic rocks ; after macroscopic and microscopic
analysis of samples taken away, we've finded metapelits, metaconglomerats,
quartzites, shales and itabirites. The structure is pleated (folded) on the
geologic map.
Structural point of view, the principal constraint is
extensive, it's oriented NW-SE and it's on the origin of fractures and
faults.
1
INTRODUCTION GENERALE
Ce travail de fin d'étude porte sur la contribution
cartographique, pétrographique et structurale de la région de
Nyamilima.
L'analyse structurale est une branche de la géologie
qui consiste aux études des déformations qui ont affectées
les formations géologiques, elle nous permet d'analyser les
déformations lithosphériques avec comme but d'estimer les
paramètres cinématiques (déplacement) et
thermomécaniques (rhéologie) qui caractérisent les
dynamismes internes à l'échelle d'un massif rocheux.
Avoir toutes les informations possible, comme la connaissance
de la genèse, la description, l'évolution des contraintes, la
datation des roches,... permet une connaissance sur l'évolution de la
déformation lithosphérique.
0. 1. CHOIX ET INTERET DU SUJET
Après avoir parcouru plusieurs ouvrages sur la
géologie de la République Démocratique du Congo, nous
avons remarqué que la plupart d'études ont été
faites à grande échelle ne permettant pas la figuration en
détail de plusieurs aspects.
Ces différentes études datent de l'époque
coloniale et n'ont pas été révisées surtout dans la
province du Nord-Kivu particulièrement dans le secteur de NYAMILIMA.
Ainsi le choix de celui-ci a été guidé
par un souci de vouloir apporter au monde scientifique et aux
prédécesseurs une contribution à la connaissance sur
l'aspect structural, cartographique et pétrographique du secteur
d'étude de Nyamilima. Cette étude permettra de contribuer
à la connaissance géologique de l'Est de la République
Démocratique du Congo, permettant ultérieurement de reprogrammer
une évaluation du potentiel géographique de la RDC.
0. 2. PROBLEMATIQUE
Le secteur de Nyamilima est situé en bordure de branche
occidentale du Rift Est Africain et est aussi caractérisé par une
tectonique cassante.
2
Selon une étude faite sur la tectonique
cassante panafricaine et phanérozoïque en Afrique centrale
: on comprend que des accidents majeurs mylonitisés morcellent
le soc1e granitique précambrien. Ces failles peuvent localement
être masquées par les dépôts superficiels du
Continental terminal et du Quaternaire. D'origine panafricaine, ces grandes
structures recoupent certains granites dans le Cambrien : elles ont donc
rejouée après cet épisode de granitisation. On peut
notamment observer des déplacements horizontaux importants de type
dextre dont l'amplitude a pu être évalué à quelque
kilomètres. (J. KLERKX et J. MICHOT ; 1984).
En faisant référence aux études
déjà faites sur la RDC en général et le Nord-Kivu
en particulier, nous remarquons qu'il y a un aspect particulier dans ce
dernier, c'est une lithologie qui est liée à la
minéralisation stannifère. Au Nord-Kivu, on trouve des formations
plus récentes et d'autres formations très vastes appartenant au
précambrien.
La minéralisation du Kivu est expliquée par les
intrusions granitiques et pégmatitiques.
Ce secteur de Nyamilima a subi une déformation intense
accompagnée des altérations et des dépôts
sédimentaires ; c'est pourquoi nous allons devoir déterminer et
analyser les différents types pétrographiques et structuraux
causés par cette déformation et faire la cartographie de cette
région.
Avant notre campagne de terrain, nous nous sommes fixés
des objectifs qui nous ont amenés à se poser des questions
suivantes :
Quels sont les types de roches qui affleurent dans le secteur
de Nyamilima ?
Quels sont les éléments structuraux qui
témoignent la présence du tectonisme ayant affectées le
secteur de Nyamilima ?
A quel âge seraient rattachées les roches de
Nyamilima ?
0. 3. HYPOTHESES
Compte tenu de la géologie de l'Est de la RDC et vu les
déformations tectoniques qu'en subi cette partie du pays nous pouvons
avancer les hypothèses suivantes à nos questions :
3
- Le secteur de Nyamilima serait constitué des roches
métamorphiques comme les schistes, les Itabirites (BIF), les quartzites,
les méta-conglomérats,...
- Sur le plan structural, les structures ductiles seraient
à l'origine des déformations souples (les plis) dû
à l'orogénèse pré-rift, et les formations dures ou
cassantes à l'origine des structures cassantes (failles, diaclase, etc.)
syn-rift.
- Les formations rocheuses de Nyamilima seraient
rattachées au Précambrien précisément à
l'âge Kibarienne.
0. 4. ETAT DE LA QUESTION
Nous ne sommes pas les premiers à aborder un sujet
géologique dans cette région, et en cela nous allons apporter
juste notre contribution peu soit-elle sur notre secteur d'étude. Parmi
les recherches qui ont déjà été faites sur cette
région, on peut citer :
- VANOVERSTRAETEN M. 1991 : dans son travail «
Organisation du réseau hydrographique, conséquences sur la
morphogénèse et sur la pédogénèse au parc
des Virunga », a démontré que la tectonique globale est
à l'origine d'une dissymétrie dans les bassins versants, dans les
rivières et dans les failles ; la présence de sites de sources
d'eau thermo-minéralisées remontant le long des plans de faille
est à l'origine d'un approvisionnement localisé en sels. Il en
est de même pour le passage de la Rutshuru au pied des champs de la lave
des Virunga. L'absence de la hiérarchie entre les bassins
indépendants contribue à leur spécificité,
liée aux différents domaines sédimentaires. Ainsi le
bassin de la Rwindi et de l'Ishasha entaillent les grands dépôts
de colluvionnement des reliefs environnants au sein d'un réseau
très ramifié, avant de creuser sans affleurer les
dépôts lacustres anciens. Les vallées dans le Parc se
logent dans des plaines alluviales anciennes.
- MAFUKO NYANDWI et KAKULE MUPANDA ont réalisé
un mémoire portant sur l'étude sédimentologique et
géochimique du remplissage cénozoïque dans la pleine de
RUTSHURU au Sud du lac Edouard. Ils ont indiqué les différentes
unités lithologiques dans la plaine de la Rutshuru, le contexte de
formation de la vallée de la Rutshuru et celui du bassin d'effondrement,
qui se résume à trois phases : le pré-rift, le syn-rift et
le post-rift en indiquant que les formations détritiques sont les plus
abondantes dans la région.
4
Indiquons aussi l'illustration des principaux stades de
l'évolution tectonique et sédimentaire du rift au Sud du lac
Edouard.
Dans notre cas et aussi vu l'insuffisance sur l'étude
géologique dans la région de Nyamilima, nous allons essayer
d'apporter une contribution sur les aspects cartographique,
pétrographique et structural.
0. 5. OBJECTIF DU TRAVAIL 0. 5. 1. OBJECTIF
GLOBAL
D'une manière générale, l'objectif
poursuivi par ce travail est de vouloir contribuer à la connaissance
géologique du secteur de Nyamilima. Cette contribution est basée
sur trois aspects dont Pétrographique, cartographique et Structural.
0. 5. 2. OBJECTIFS SPECIFIQUES Les objectifs
spécifiques de notre travail sont :
Faire une caractérisation pétrographique du
secteur de Nyamilima.
Identifier et décrire macroscopiquement mais aussi
microscopiquement les différentes formations géologiques
présentes dans le secteur de Nyamilima.
Elaborer une carte et des coupes géologiques du secteur
d'étude. Analyser les contraintes sur un canevas
stéréographique qui ont affecté le secteur
d'étude.
0. 6. METHODOLOGIE ET TECHNIQUE DU TRAVAIL
Les différents objectifs que nous nous sommes
fixés ont influencés les méthodes d'étude que nous
avons subdivisé à quatre étapes, dont
:
- Etape documentaire : nous avons procédé
à la lecture d'un nombre des documents disponibles sur notre secteur
d'étude tels que, les mémoires, publications scientifiques,
cartes géologiques, ouvrages, thèses, webographie,...
- Etape des travaux de terrain : ces travaux ont
été organisés à plusieurs descentes de
manière à inventorier quelques détails géologiques
et la description macroscopique des affleurements.
5
Au terrain nous avons procédé à une
prospection au marteau, il était question de décrire les
affleurements en les cartographiant perpendiculairement à l'allure des
couches.
Pour bien mener nos travaux de terrains, des outils
géologiques comme marteaux, GPS, clinomètre,
décamètre, burin, mini-camera,... nous ont été
d'une grande utilité pour aboutir aux bons résultats.
- Etape des travaux de laboratoire : il s'agit ici de la
confection des lames minces et l'analyse microscopique des échantillons
qui ont permis d'avoir plus des détails sur les minéraux qui
composent ces roches.
- Etape des travaux au bureau : il s'agit ici de la
synthèse et interprétation des données des terrains,
à l'établissement de la carte d'affleurement, carte
d'échantillonnage, coupes schématiques,... On a traité les
données de terrain avec le canevas de Wulff, avec des logiciels
appropriés comme DIP, Google Earth, Stéréo-net, Surfer,
QGIS, Map-Info,...
0. 7. DELIMITATION SPATIO-TEMPORELLE
Notre étude qui s'étend sur la région de
Nyamilima précisément sur la chaine CALVARI dans la branche
occidentale du rift Est-Africain s'est effectuée au courant de
l'année académique 2017-2018.
0.8. SUBDIVISION DU TRAVAIL
Le présent travail est subdivisé en trois
chapitres hormis l'introduction et la conclusion générale. Voici
par ordre la répartition de ces chapitres :
- Le premier chapitre traite la
généralité sur le secteur d'étude (Nyamilima).
- Le deuxième chapitre porte sur les
lévés au marteau et description des échantillons (de la
chaine CALVARI).
- En fin une analyse structurale bouche le corps de ce
travail.
6
CHAP. I. GENERALITE SUR LE SECTEUR
D'ETUDE
7
Notre secteur d'étude est situé en
République Démocratique du Congo, dans la province du Nord-Kivu,
territoire de Rutshuru, groupement de BINZA.
Dans ce chapitre, nous présentons sur le plan
géographique et géologique notre secteur d'étude.
I. 1. CADRE GEOGRAPHIQUE
I. 1. 1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
La région de Nyamilima est située en
République Démocratique du Congo, province du Nord-Kivu,
Territoire de Rutshuru, groupement de BINZA.
Le groupement de BINZA est une entité administrative
créée par l'ordonnance loi n°87/23° du 29/06/1987. Il a
une superficie de 459,5 km2. Il est situé à environ
100km du nord de la ville de Goma, chef-lieu de la collectivité de
Bwisha en territoire de Rutshuru, qui est à son tour l'un de huit
territoires que compte la province du Nord-Kivu. Ce groupement est situé
dans la partie N de la collectivité de Bwisha entre 0°4'44» et
1°2'8» de latitude S et 29°24'54» et 29°37'5» de
longitude E. (M. SIKULIBALAMA, 2012).
Ces limites géographiques sont :
Au Nord : la rivière Ishasha qui se déverse dans
le lac Edouard et constitue la frontière entre la RDC et l'Ouganda.
Au Sud : par les groupements Busanza, Bukoma et la
rivière Nkwenda.
A l'Est : par la chaine des montagnes constituant la
frontière entre la RDC et l'Ouganda, la rivière Munyaga et la
réserve communautaire des gorilles de Sarambwe à l'Est de la
localité de Kisharu.
A l'Ouest : par le Parc National des Virunga.
Administrativement, l'organisation du groupement est simple.
En effet, le chef-lieu de ce groupement est situé à Kisharu et
est constitué de 6 villages dont : Kibanda, Mirambi, Buma, Sarambwe,
Nyarubughu et Nyakuhira. Notre secteur d'étude (Nyamilima) se situe
à 30km au Nord du chef-lieu du groupement de Binza (Fig.01).
8
Fig.1 : Localisation géographique de la
région d'étude (Nyamilima) (Google Earth et Here du Windows
Phone, consulté le17/03/2018 à 4h 30').
I. 1. 2. GEOMORPHOLOGIE
La région de Nyamilima est constituée par des
roches métamorphiques qui sont les principales roches pouvant expliquer
la présence des montagnes. La région est subdivisée en
deux, dont la partie située à l'O de la route principale qui est
une pleine et la partie située à l'Est de la route principale qui
est montagneuse. La pleine est la continuité du bassin d'effondrement
qui part de Rutshuru jusqu'à Ishasha.
9
Fig. 2 : Illustration du relief du secteur d'étude
(Nyamilima, mont KALVARI).
I. 1. 3. VEGETATION
La végétation de Nyamilima est
caractéristique de celle du Parc des Virunga.
Le parc national des Virunga a une superficie de 809
000hectares et occupe une partie du groupement Binza regorgent notre secteur
d'étude. Sa végétation est moins variée, la faune
est riche et le rend le plus beau des parcs congolais. La protection de ce parc
est une préoccupation de tous les habitants car il constitue une de plus
grandes ressources de recettes de la province du Nord-Kivu suite aux multiples
guerres, on assiste à une destruction menaçante des
espèces rares qu'héberge ce parc. (M. SIKULIBALAMA, 2012).
On y rencontre une savane humide et boisée et les
galaxies forestières se trouvent sur le long des rivières dans la
partie du Nord, précisément dans le parc national des Virunga.
Cette végétation est constituée des espèces
différentes comme xérophile, raphias et autres hydrophiles qui
sont à la base des réserves des bois de chauffage.
Ce groupement de BINZA présente une richesse
floristique qui est due à la grande diversité des biotopes
naturelles et les positions photo-géographiques. Dans les régions
montagneuses, ce sont des espèces qu'on trouve avec des hauts niveaux
d'originalité floristique. On constate bien que ce groupement loge les
principaux types de végétation de l'Afrique tropicale.
(K.NZAGHANI ; 2009).
10
I. 1. 4. CLIMAT
Le secteur de Nyamilima est situé à la
périphérie du parc national des Virunga, cet ainsi que ce site
jouit du même climat que ce parc.
En général, le parc national des Virunga a un
climat équatorial qui implique une température
élevée et une période pluvieuse.
Les paramètres critiques du climat actuel sont la
pluviométrie, le pourcentage d'insolation relative et le vent.
L'alimentation des rivières se fait au départ des montagnes
environnantes bien arrosées (P=1500mm) alors que les plaines sont
soumises à un régime d'évaporation intense et ont une
pluviosité faible. Les climats locaux qui apparaissent à ce
niveau régional sont influencés par la disposition des
reliefs.
Les isohyètes présente sur la carte suivante
(fig.3) définissent des sous régions climatiques dans la plaine
de la Rwindi-Rutshuru et sont délimitées sur base d'une
même précipitation car le climat est le même dans toute
cette la région. (Vanoverstraeten ; 1991).
Fig. 3 : carte des isohyètes définissants des
sous régions dans les plaines de la Rwindi-Rutshuru. Avec 1 : lignes
isohyètes, 2 : sous station et 3 : station de la Rwindi.
(Vanoverstraeten ; 1991).
11
En particulier la région de Nyamilima a une
température relativement élevée allant de 25°
à 29°. Les précipitations varient de 1000mm/an à
1500mm/an. Il est aussi important d'indiquer que la cité de Nyamilima
bénéficie d'un climat tropical avec deux saisons distinctes
(Entretien avec l'administrateur du groupement), en savoir :
La saison de pluie : elle va d'Avril à
Mai et Septembre à Décembre.
La saison sèche : elle va de Javier
à Mars et de Juin à Aout.
I. 1. 5. SOL
Le sol est un facteur important auquel la population donne une
très grande valeur. En effet, plus ou moins 90% de la population de
Nyamilima pratique l'agriculture. Le sol reste le seul espoir pour la survie de
cette population et permet d'organiser plusieurs cultures durant toute
l'année et surtout à la période de conjoncture
économique compte tenu de sa fertilité naturelle.
Ce sol permet de cultiver le Riz, Manioc, maïs, Haricot,
Arachide, Bananier, Manguier,... ce qui constitue la principale activité
du groupement. (K. NZAGHANI ; 2009).
I. 1. 6. HYDROGRAPHIE
La région de Nyamilima appartient à un
même réseau hydrographique que son groupement (Binza).
Le groupement de Binza est sillonné par six
rivières dont Ishasha, Munyaga, Chabavu, Ngwenda, Makwera et River
(ivi). On y rencontre également certaines petites sources dont certaines
sont aménagées et desservent la population environnante en eau
potable. La plupart des rivières déversent leurs eaux dans le
parc national des Virunga et prennent leurs sources dans les régions
montagneuses de l'Est qui sont pluvieuses. Parmi ces rivières, les plus
grandes sont :
La rivière Ngwenda : sa source est en Ouganda et
constitue l'un des principaux affluents de la rivière Rutshuru. Elle
fait une limite naturelle entre les groupements Binza, Basanza et Bukoma. Ses
principaux affluents sont : Kikosi, Kimiamoya, Makwera, Kwefi, Gahindo et
autres.
La rivière Ivi : sa source est aussi en Ouganda,
constitue un affluent important de la rive droite de la rivière
Rutshuru.
12
Elle traverse le centre du groupement de Binza avec comme
amont la rivière Chabavu.
Rivière Ishasha : elle se situe au Nord-Est du
groupement de Binza avec comme amont rivière Munyaga. Elle constitue la
limite naturelle entre la RDC et l'Ouganda et se jette dans le lac Edouard. (T.
Sematremba, 2008).
La carte ci-dessous (fig.4) montre une probabilité
d'avoir des écoulements dans ce secteur lors de la saison pluvieuse.
Fig. 4 : carte des probabilités des
écoulements dans notre région d'étude (Nyamilima).
(Elaborée à partir de Surfer 11).
I. 2. CADRE GEOLOGIQUE
La plupart des terrains de l'Est de la RDC datent du
Précambrien qui est subdivisé en trois parties dont :
Le Précambrien Inferieur (Hadéen) : 4,5 - 3,9
Ma.
Le Précambrien Moyen (Archéen) : 3,9 - 2,5 Ma.
Le Précambrien Supérieur
(Protérozoïque) : 2,5 Ma à 540 ma.
Ces différentes subdivisions portent des
dénominations locales qui méritent d'être
uniformisées, du fait que certains complexes lithologiques n'ont pas
été définis, faute d'affleurements, qu'à l'aide
d'une ou deux séquences permettent de les rapproches des unités
mieux définies. C'est ainsi qu'a été introduit un nouveau
regroupement des terrains basés sur les considérations
géochronologiques et structurales. (Cahen et Sterling, 1990).
13
I. 2. 1. EVOLUTION STRUCTURO-METALLOGENIQUE DES GRANDS
ENSEMBLES GEOLOGIQUES EN REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO.
Les formations géologiques du Congo appartiennent
à deux groupes structuraux : d'une part la couverture qui occupe le
bassin du fleuve Congo, la zone littorale Atlantique et le rift de l'Afrique
Centrale, et, d'autre part, le socle qui forme un anneau presque interrompu
autour du dit bassin. La structure actuelle du socle résulte de la
succession et de la superposition des évènements
orogéniques qui ont affectés l'Afrique centrale depuis plus de 3
Milliards d'années. Grace aux mesures de radio-datation qui se sont
multipliées depuis une dizaine d'année, l'existence de 5 cycles
orogéniques majeurs a été reconnue dans le
précambrien d'Afrique Centrale. (Cahen et Snelling, 1966).
La métallogénie du Congo est liée
à cette évolution du socle, et sa très longue histoire qui
souligne les rôles respectifs de la paléogéographie, de la
tectonique et du magmatisme dans l'apparition des minéralisations.
(MAKABU K., 2017).
Fig. 5 : carte géologique de la RDC (
nziambalageoscientific.blogspot.com/2015/01/ resources-minerales-et-geologie-de-la-26.html
; consulté le 27/02/2018 à 13h).
14
I. 2. 2. CAS DU NORD-KIVU
La région du Nord-Kivu présente les formations
géologiques suivantes en fonction de leur chronologie :
? Les formations précambriennes :
depuis 1976, du point de vue chronologique, trois chaines avaient
été définies : Pendant le
protérozoïque inférieur : on a la
chaîne Ruzizienne (Ubendienne), le protérozoïque
moyenne avec la chaine Kibarienne (Burundienne), et la chaine
d'âge protérozoïque supérieur (chaine
panafricaine) mais dont ce qui marque plus la litho-stratigraphie du Nord-Kivu
se trouve résumé dans les lignes suivantes :
? Le protérozoïque moyen : la
chaine Kibarienne est l'une des plus étendues en Afrique centrale et
orientale avec plus de 2000 km le long de son segment allant du Katanga au Kivu
et au Burundi (chaine Burundienne) puis du NW de Tanzanie au Sud-Ouest de
l'Ouganda. C'est l'une des plus intéressantes au niveau
économique parce qu'elle renferme une multitude des gisements
métallifères exploités avec Sn, W, Au, Ns, Be, Ni, Cr,
Fe,...
Sur le plan structural, l'orientation générale
du Kibarien est NE-SW dans la région du grand lac avec des
fréquentes virgations vers le NW. La lithologie étant
constituée essentiellement des Quartzites, des Gneiss, Micaschistes,
Quartzophyllades avec parfois les lentilles conglomératiques.
Affectée par la tectonique, les plis de cette vaste région sont
majoritairement orientés SW-NE connaissant une virgation dans le Kivu en
adoptant une direction SW-NW. (RUMVEGERI & BT, 1987).
? Le protérozoïque supérieur
: (Panafricain), notons ici la présence d'intrusions
magmatiques granitiques de tendance alcaline, de
néphelinites-syénites, des monzonites et des roches basiques et
ultrabasiques telles que les gabbros, les dolérites et les
péridotites. (CIMANUKA M. et NAMUGOYA M., 2010-2011).
? Les formations phanérozoïques :
ces formations de couvertures sédimentaires ont été
étudiées au Kivu par BOUTAKOFF (1939), HOPWOOD et CEPERSONNE
(1953) et autres. Ces formations comportent :
15
> Le Cénozoïque et le Quaternaire
: il s'agit des formations lacustres qui affleurent dans le
fossé des grands lacs, depuis le lac Albert au Nord jusqu'au Tanganyika
au Sud.
> Le Mésozoïque qui est un
groupe des roches rouges très représentées au Kivu, c'est
une cinérite tassée. (GASSIZ J.-P., 1954).
> Le Paléozoïque : c'est un
groupe de Lukuga qui regroupe les terrains d'âges carbonifères
à permien supérieur, correspondant de la base au sommet :
formation inferieur, glaciaire et périglaciaire d'âge
carbonifère inferieur, schistes noirs de Walikale d'âge Permien
inferieur ; formation glaciaire et périglaciaire supérieure,
schistes noirs de Lukuga et formation de transition d'âge Permien
supérieur. (BOUTAKOFF, 1948).
+ Les formations volcaniques et plutoniques
> Les formations volcaniques : les laves
du Kivu sont liées à la formation et à l'évolution
du rift Africain (fig.7).
> Les plutonites : elles ont
été signalées au Kivu dès les premières
études géologiques, elles ont été toutes
rattachées au Précambrien. (RUMVEGERI B.T., 1987).
Fig. 6 : carte géologique du Nord-Kivu. (
http://slideplayer.fr/slide/9137922/
; consulté
le 27/02/2018).
16
Fig. 7 : carte de situation des plaines de Rwindi-Rutshuru
dans le Rift Occidental. Avec 1 : Failles principales, 2 : Volcans et 3 :
Champs des laves. (Vanoverstraeten,
1991).
17
I. 2. 3. CAS DE NYAMILIMA
Pour ce qui concerne la région de Nyamilima, les roches
datent du Précambrien et occupent une large partie régionale. Le
socle du Précambrien a été affecté par deux
tectoniques successives dont une qui intéresse le groupe du Ruzizi avec
un plissement considérable et l'autre intéresse l'Urundi ; la
division actuelle est basée sur ces deux groupes de
tectogénèse. (Cahen, 1952).
Le secteur de Nyamilima fut affecté par le groupe
Burundien (Kibarien), générant ainsi des plissements des
ensembles rocheux.
Le Rafting, postérieurement a créé des
zones de horts et des vallées d'effondrements remplies par des
formations Cénozoïque (fig.8). (Vanoverstraeten, 1991).
Fig. 8 : Profil longitudinal et interprétation du
plancher du rift occidental montrant le découpage des bassins
sédimentaires et des seuils volcaniques (POUCLET, 1978).
18
CONCLUSION PARTIELLE
Notre secteur d'étude est situé en
République Démocratique du Congo, province du Nord-Kivu,
territoire de Rutshuru, groupement de Binza.
En général, la région comprend deux
saisons différentes à savoir la saison pluvieuse et la saison
sèche et cela d'une façon alternative. La région de
NYAMILIMA jouie d'une même végétation
caractéristique du parc des Virunga et son réseau hydrographique
est contrôlé par la tectonique qui avait affectée la
région.
Ce secteur a été affecté par
l'orogénèse Kibarienne du groupe Burundien qui est l'une des
périodes précambrienne, caractérisée par plusieurs
métamorphismes qui ont affectée la région d'étude.
La région serait ainsi constituée essentiellement des roches
métamorphiques comme les Schistes, Quartzites,
Méta-conglomérats, Itabirites,... mais aussi les roches
sédimentaires du Cénozoïque.
19
CHAP. II. LEVES AU MARTEAU ET
DESCRIPTION DES ECHANTILLONS
20
II. 0. INTRODUCTION
Les levés géologiques permettent de discerner et
de localiser les différentes formations et structures géologiques
dans un terrain pour en déduire une carte géologique traduisant
de manière cryptée l'état de connaissance
géologique de son histoire.
Pour y parvenir, nous avons cherché et localiser les
affleurements en vue d'y faire des études géologiques tout en
prenant les différentes mesures, en déterminant le degré
d'altération, les différentes structures géologiques dont
la stratification, la schistosité, le plongement, etc. Nous avons
procédés par un lever cartographique pour parvenir à
élaborer une carte d'affleurement où nous avons localisés
géographiquement les zones d'affleurements et aussi une carte
d'échantillonnage portant les zones où nous avons
échantillonnées les roches.
Il est aussi question dans ce chapitre de faire une
présentation et description des affleurements (description macroscopique
et microscopique) pour déterminer la nature pétrographique des
roches.
Ainsi pour cela, nous avons utilisés les outils comme
la boussole, le GPS, le clinomètre, le décamètre, les
marteaux,... pour échantillonner, prendre des mesures géologiques
et les coordonnées géographiques.
II. 1. LEVER CARTOCRAPHIQUE II. 1. 0.
INTRODUCTION
Le lever cartographique est une technique utilisée par
des géologues, elle consiste à collectionner des données
en vue de l'élaboration d'une carte géologique qui est construite
à partir de levers de terrains peu denses. La carte géologique
est obtenue par une corrélation de points, par extrapolation
raisonnée du non-vu. Le passage de la minute de terrain (portion de
carte topographique sur laquelle des points numérotés indiquent
les affleurements étudiés) à la carte géologique
est une reconstruction intellectuelle à partir d'informations
incomplètes. Transformer une minute en une carte, c'est donc transformer
quelques nuages de points de répartition
hétérogène, en une surface continue.
21
Lever une carte formée à partir des observations
et des mesures nécessite plus des précisions géologiques
sur la région d'étude, c'est une transformation indispensable
à la production de la carte. Le géologue cartographe va
compléter ses levers et les organiser en s'appuyant sur les
connaissances géologiques admises par la communauté
internationale de géologues. Sans lui, il n'y a pas de carte, il n'y a
que des informations éparses, partielles et partiales.
Cartographier un terrain c'est savoir poser sur la nature un
regard descriptif, analytique. C'est aussi faire la part de l'imaginaire, de la
sensation, des émotions. C'est se construire une grille d'observation
à partir de règles, de principes, de caractéristiques
clairement identifiées.
II. 1. 1. CARTE TOPOGRAPHIQUE
Une carte topographique est une représentation plane
à une échelle déterminée d'une partie de la surface
terrestre, c'est une représentation des éléments du relief
situés en latitude et en longitude par rapport à un
ellipsoïde de référence ou encore une projection sur une
surface plane. Sur n'importe quelle carte, le rapport de la longueur
mesurée sur la carte (Lc) à la distance horizontale
correspondante sur le terrain (Lt) : E = Lc/Lt est plus nécessaire,
c'est l'échelle d'une carte (E).
Pour présenter une carte topographique, on fait
l'intersection de plans horizontaux équidistants avec la surface
topographique et une corrélation des courbes d'égale altitude
(isohypses ou courbes hypsométriques). Le choix de l'équidistance
dépend du type de relief à représenter, de
l'échelle de la carte et aussi du topographe.
Cartographier un terrain, établir des levés,
c'est savoir lire une carte topographique, c'est-à-dire savoir y situer
un point et savoir trouver sur le terrain, un point à partir de
celle-ci. La technique utilisée pour élaborer le fond
topographique de notre région d'étude consiste à une
opération orographique (présentation de relief du terrain)
à courbes des niveaux. Des campagnes de terrain pour le
prélèvement des coordonnées géographiques et
l'analyse des images satellitaires (Google Earth et Image RASTER) nous ont
fournis des données nécessaires pour l'élaboration de ce
fond topographique (fig. 9) et de la surface 3D du secteur d'étude (fig.
10). Ces données ont été introduites dans une base des
données puis traitées dans le Surfer 13.
22
Fig. 9 : Carte topographique de la région
d'étude. (Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
Fig. 10 : Visualisation en 3D du secteur d'étude
(Nyamilima). (Elaborée à partir de Surfer).
23
Ces différentes figures (Fig. 9 et 10) montrent le
profil topographique de notre secteur d'étude qui est composé
d'une partie montagneuse (partie surélevée) qui forme la
chaîne montagneuse (chaîne KALVARI) du précambrien et c'est
une bordure du rift à même temps une frontière entre la RDC
et l'OUGANDA et d'une vallée qui constituerait un bassin d'accumulation
des sédiments provenant des montagnes pendant la saison de pluie,
d'où un bassin sédimentaire. La partie SW sur ces cartes loge le
Parc National des Virunga, au milieu nous avons la cité de Nyamilima et
vers le NE il y a la chaîne KALVARI.
24
II. 1. 2. DESCRIPTION ET
CARTOGRAPHIE D'AFFLEUREMENTS
Déterminer la position spatiale d'un affleurement c'est
avoir sa position géographique moyennant un GPS, c'est chercher à
se représenter l'observation dans un référentiel plus
abstrait, c'est chercher également à prolonger le vu par le non
vu, à inférer le non observable à partir de l'observable.
Cette démarche d'extrapolation exprime ses limites et est de nature
à faire prendre conscience de la part d'interprétation qui
conditionne le discours géologique. Cet exercice doit faciliter, en plus
de la lecture d'une carte, la compréhension des indications de positions
et la reconstruction de la troisième dimension. La carte devient
dès lors le prolongement d'observations potentielles.
II. 1. 2. 1. PRESENTATION ET DESCRIPTION
DES AFFLEUREMENTS
Dans cette partie du travail, nous allons donner quelques
détails et présenter des affleurements du point de vue
localisation et observation.
? AFFLEUREMENT N°1 : Coordonnées
géographiques : 0785552
UTM, 9900941 UTM et 1227m.
Fig. 11 : affleurement d'une roche métamorphique qui
serrait un méta- péllite.
25
Cet affleurement se trouve le long de la route au pied d'une
montagne, il présente une roche moyennement compacte malgré son
degré d'altération, on y observe une foliation
(schistosité), la découpant en bancs de quelques
centimètres de mesure N70°/30°NNW. L'affleurement a une
coloration générale de jaunâtre, il s'étend sur 39m
de longueur et 18m de largeur, présence des filons de quartz et des
fractures. On a compris que l'affleurement est constitué d'une roche
métamorphique, et cette roche serrait un
méta-péllite. C'est ici où on a
prélevé le premier échantillon.
? AFFLEUREMENT N°2 : Coordonnées
géographiques : 0785642 UTM, 9900492
UTM et 1269m.
Fig. 12 : affleurement d'une roche métamorphique qui
serrait un métaconglomerant.
Sur cet affleurement on voit une variété des
couleurs due à la présence des différents grains (galets)
et du liant (ciment) mais avec un degré d'altération faible.
L'affleurement s'étend à environ 100m de longueur et 62m de
largeur, la direction générale est de N40°, la roche est
compacte, elle présente des fractures mais aussi elle est massive et
présente des linéations d'étirement des galets dans le
sens ESE-WNW, c'est pourquoi, on croit qu'elle serait métamorphique
précisément un méta-conglomérat et
on y a prélevé l'échantillon n°8.
26
? AFFLEUREMENT N°3 : coordonnées
géographiques : 0785610 UTM,
9900517UTM et 1257m.
Fig. 13 : affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Quartzite laiteux.
Cet affleurement est situé à environ 300m vers
le SSE de l'affleurement n°2, de loin on voit une coloration
grisâtre probablement due à l'alteration et à l'exposition
au soleil. En s'approchant de l'affleurement et en observant
l'échantillon cassé, on voit que la coloration est blanchatre
à grisatre. La roche est compacte et se débite en banc
decimetrique de mesure N30°/47°NW. La roche est fortement
fracturée mais aussi siliceux, elle serait un Quartzite
laiteux. C'est sur cet affleurement que nous avons
prélévé l'échantillon n°6.
? AFLEUREMENT N°4 : coordonnées
géographiques : 0785921 UTM, 9900524
UTM et 1404m.
Fig.14: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un schiste greseux.
27
Cet affleurement présente des plans de cassure, sa
couleur générale est jaunâtre, les bancs sont
décimétriques à métriques et les mesures sont
N60°/29°NW. En cassant la roche, la coloration jaunâtre
évoluant vers la couleur brunâtre domine sur cet affleurement, il
y apparait une coloration beige. Le degré d'altération est moins
poussé, la roche serrait un schiste gréseux.
Signalons ici le prélévement de l'échantillon n°9.
? AFFLEUREMENT N°5 : coordonnées
géographiques : 0786043 UTM, 9900527
UTM et 1457m.
Fig. 15: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un schiste greseux, elle est dans une zone de contact avec les
quartzites.
Le cinqième affleurement est situé à 103m
vers l'ESE du quatrième affleurement, les caracteristiques sont les
mêmes mais le dégré d'alteration est encore moins
poussé que pour le précedent, et cela lui confère une
coloration blanchâtre à grisâtre. Il est situé au
sommet de la montagne dans une zone de contact avec les bancs des quartzites et
dont la direction et le pendage est N78°/72°NNW. Ici a
été prélévé l'échantillon
n°3.
28
? AFFLEUREMENT N°6 : coordonnées
géographiques : 0786504 UTM, 9900637
UTM et 1492m.
Fig. 16 : affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un quartzite, elle est
massive.
Sur l'affleurement on voit une roche siliceuse,
parsemée des filons de quartz. Elle a une couleur jaunâtre. Il
s'observe sur l'affleurement une intercalation des filons de quartz,avec des
traces d'oxydation et de gros cristaux blancs. Ces filons mesurent en moyenne
14 centimètres d'épaisseur et ont une coloration blanchâtre
à brunâtre. Cette station montre une portion de l'affleurement qui
a une épaisseur moyenne de 4,5m et s'étend sur 17m de longueur.
Il n'existe pas des plans de mesure, mais en cassant et analysant la roche, on
dirait que c'est un Quartzite. Sur cet affleurement nous avons
prélevé de l'échantillon n°2.
? AFFLEUREMENT N°7 : coordonnées
géographiques : 0786407 UTM, 9900665
UTM et 1441m.
Fig. 17: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Schiste.
29
Présence d'une coloration grisâtre avec une
schistosité très marquée qui s'exprime en plaquette dure,
la roche est intercalée par des filons des quartzs paralelle de
coloration blanchâtre. L'affleurement est situé entre deux
montagnes separées par une valée, il mesure 7m de longueur et de
90cm de largeur, la direction est N80°/65°NNW. La distance
mesurée entre les filons de quartz est de 48cm. Les minéraux de
la roche sont claire, la roche serait un schiste. Sur cet
affleurement on a prélevé l'échantillon n°7.
? AFFLEUREMENT N°8 : coordonnées
géographiques : 0786210 UTM, 9900858
UTM et 1369m.
Fig. 18 : affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Schiste.
La formation qui affleure a presque les mêmes
caracteristiques que celle décrite précedement (Fig.17), à
la seulle difference située au niveau de l'alteration qui est
pousée ici. L'oxydation des mineraux confère à la roche
une coloration rougeâtre qui se fait voir lors de la cassure de cette
dernière. L'affleurement a une direction de N120° et un Pendage
35°SSW, on comprend que le sens de pendage change ici (SSW), tandisque
pour l'affleurement précedent avec une même formation, le sens du
pendage est vers Le NNW. La roche serait un schiste. Ici nous
avons prélevé l'échantillon n°13.
30
? AFFLEUREMENT N°9 : coordonnées
géographiques : 0786196 UTM, 9900956
UTM et 1356m.
Fig. 19: affleurement d'une roche métamorphique qui
serait un Schiste et on note la présence d'un pli
faillé.
La roche qui affleure est située à 55m vers le N
de la station précedente (Fig.18). Elle a une coloration jaunatre et se
debite en plaquette milimetrique. L'alteration est remarquable, le
décalage est observable au niveau de cet affleurement, on comprend qu'il
y avait un plissement de la couche qui a generér un pli en chevrot et
par la suite, dans les axes des plis se créer des fractures, ces
dernières sont dues à la compression et elles sont remplies des
quartzs (silices). Les quartzs sont posterieurs car ils recoupent les axes,
c'est un pli-faille. L'axe a une direction de N118° et le plongement de
40°WNW-ESE. Le plan S1 est N90°/69°S. C'est dans une roche qui
serait un schiste. Ici on a prélevé
l'échantillon n°4.
31
? AFFLEUREMENT N°10 : coordonées
géographiques : 0786101 UTM, 9900990
UTM et 1332m.
Fig. 20 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un schiste.
La roche affleurante est située à 60m vers l'WNW
de la station precedente prèt de la zone de contacte avec des quartzites
ferrifères. L'affleurement se débute en feuillets (plaquettes)
milimetriques d'oriention N90° et de pendage 90°, ici on s'appercois
que le pendage est vertical c'est-à-dire qu'on est dans une zone
où il y a l'axe du pli.
La roche affleure le long d'un sentier qui, pendant la saison
de pluie, achemine les eaux de ruissellement vers les basses altitudes, donnant
ainsi à l'affleurement un aspect polie. On voit que la formation est la
même avec les stations précendentes des schistes. Il est
partiellement oxydé conferant à certains endroits une coloration
brune. Le degré d'altération de la roche est faible, mais vers
les parties Nord et Sud de cet affleurement s'observe les roches analogues avec
un degré d'altération plus poussé (affleurement n°8
et 9). Ce sur cet affleurement où l'on a prélevé
l'échantillon n°15.
32
? AFFLEUREMENT N°11 : coordonées
géographiques : 0786102 UTM, 9901016
UTM et 1331m.
Fig. 21 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Quartzite ferrifère situé dans une zone de contacte
entre les quartzites et les Itabirites.
L'affleurement est situé dans une zone
accidentée, on voit que les blocs se trouvant au dessus de
l'affleurement sont instable de sorte que la partie affleurante est susceptible
de glisser ou descendre sous forme d'avalenches ; et d'ailleurs l'existance des
blocs de quartzites ferrifères au bas de la montagne
temoigne de ce mouvement de masse. La photo ci-dessus (Fig.21) illustre une
zone des contacte entre les quartzites et les
Itabirites. La coloration noirâtre visible est due
à la présence des oxydes de fer, de façon
générale, la coloration est jaunâtre avec des taches des
minéraux sombres. On note également l'intercalation des blocs
décimetrique avec une direction N85° et un pendage de 87°SSE,
l'affleurement a une largeur de 5m et la longueur de 23m. Sur cet affleurement,
nous avions prélevés l'échantillon n°5.
? AFFLEUREMENT N°12 : coordonnées
géographiques : 0785987
UTM, 9901862 UTM et 1266m.
Fig. 22 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste moins dur.
33
Sur cet affleurement, la roche a une couleur grisatre, mais en
échantillonnant, on voit une couleur jaunâtre à
rougéâtre qui est due la l'oxydation des mineraux. La roche
présente les caracteristiques analogues que pour celle retrouvée
à l'affleurement n°10 à l'exeption d'une altération
poussée. L'affleurement a une longueur de 7m est une largeur de 3m, sa
direction est N54° et un pendage de 25°NW. La roche serait un
schiste moins dur.
? AFFLEUREMENT N°13 : coordonnées
géographiques : 0786268 UTM, 9901873
UTM et 1301m.
Fig. 23 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un méta-conglomerat.
L'affleurement a une coloration noir âtre, toute fois on
note des éléments visibles à l'échelle de
l'affleurement de couleur blanchâtre constitués des galets des
quartzs. La matrice est tellement dure et grâce a elle les galets sont
consolidés mais aussi étirés dans le sens ESE à
WNW. L'affleurement a une longeure de 6m et une largeur de 4m. Il est massif
avec des caracteristiques analogues à ceux de l'affleurement n°2 et
il est situé à environ 2,2km vers le NE de l'afflurement
n°2. La roche serait un méta-conglomerat. C'est
ici où on a prélévé l'échantillon
n°16.
? AFFLEUREMENT N°14 : coordonnées
géographiques : 0786329 UTM, 9901900
UTM et 1334m.
Fig. 24 : affleurement de la roche metamorphique qui serait
un Schiste gréseux.
34
La roche a une couleur grisâtre qui se débite en
plaquettes centimétriques dont la schistosité est très
marquée, son dégré d'alteration est pousé comme
pour l'affleurement n°12, présence des fractures de quelques
décimetres. Il est de 2,8m de longueur, 1,2m de largeur, direction de
N60° et de pendage 40°NW. La roche est dans une zone de contacte
entre les méta-conglomerat et ce qui serait un
Schiste gréseux.
? AFFLEUREMENT N°15 : coordonnées
géographiques : 0786368 UTM, 9901907
UTM et 1347m.
Fig. 25 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste gréseux.
L'affleurement est situé sur le sommet de la coline
où se font les pélerinages des Chretiens de la région
(Mont Mustuni), c'est à 23m vers l'Est de l'affleurement n°14 avec
une même formation géologique et un même dégré
d'alteration. La différence est qu'il est situé en une autre zone
de contact avec les formations d'Itabirites. On voit que cette couche a une
extention d'environ 25m entre les formations d'Itabirites. Sa
direction est N36°, son pendage est 45°NW et la roche serait un
Schiste greuseux.
35
? AFFLEUREMENT N°16 : coordonnées
géographiques : 0786394 UTM, 9901828
UTM et 1333m.
Fig. 26a et 26b : affleurement de la roche
métamorphique qui serait un Itabirite.
Sur l'affleurement on voit une formation des roches sombres
situées à la frontière avec les schistes gréseux,
la structure est massive et la présence des traces d'hématite et
de magnetites. L'affleurement a une longeur d'environ 500m, une largeur de 30m
et la direction générale est N40°. La roche serait un
itabirite. La fig. 26a nous montre un Itabirite moins riche en
fer et sur la fig. 26b, on remarque que sur l'affleurement les Itabirites sont
résistant à l'altération. Ainsi, ils se démarquent
et restent surelevés par rapport aux autres formations des schistes les
bordant. On a prélevé ici l'échantillon n°12.
? AFFLEUREMENT N°17 : coordonnées
géographiques : 0786628
UTM, 9901735 UTM et 1337m.
Fig. 27 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Quartzite de couleur
blanchâtre.
36
Sur l'affleurement s'observe une roche siliceuse, elle est
massive avec une coloration jaunâtre à son extérieur et
blanchâtre lorsqu'on taille (casse) la roche. L'affleurement
présente trop des diaclases. La roche serait un Quartzite
et on y a prélevé l'échantillon n°10.
? AFFLEUREMENT N°18 : coordonnées
géographiques : 0786739 UTM, 9901526
UTM et 1351m.
Fig. 28 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste.
Cet affleurement présente une roche à structure
schisteuse orientée NNW-SSE. L'affleurement a les mêmes
caractéristiques que pour les affleurements des schistes décrits
précédemment. Il s'étend à une distance de plus de
150m et une largeur de 8m, il est situé sur une autre partie SE du flanc
de l'affleurement n°17, sa direction est N62° et son pendage est
32°NNW. La présente roche serait un Schiste.
? AFFLEUREMENT N°19 : coordonnées
géographiques : 0786622 UTM, 9901503
UTM et 1401m.
Fig. 29 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un quartzite.
37
La roche affleurente se débite sous forme des bancs
décimetriques. La présence des oxydes de Fer donne à la
roche une couleur qui tend au noirâtre avec quelque trace d'oxyde de Fer.
Il est en état d'alteration avancée. Ainsi, il est difficile de
differencier les fentes dues à l'alteration et les cassures tectoniques.
L'affleurement se tend à une longueur de 50m, une largeur de 7m et une
épaisseur de 2,2m. La roche se débite à différents
blocs décimetriques dont la direction est N81° et de pendage
76°NNW. La roche serait un Quartzite.
? AFFLEUREMENT N°20 : coordonnées
géographiques : 0786499 UTM, 9901450
UTM et 1384m.
Fig. 30 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite.
De coloration noirâtre qui serait due à une forte
concentration des oxydes de Fer, l'affleurement montre une schistosité
très décelable. La coloration est noirâtre ; malgré
une altération superficielle, la roche est homogène du point de
vue caractéristiques macroscopiques, la roche est trop dure. Il y a
plusieurs diaclases perpendiculaires à la schistosité. On voit
que l'aimantation augmente que pour l'affleurement n°16 des Itabirites. Il
a une longueur de 12m, une largeur de 8m, une direction N45°, un pendage
de 48°NW et l'affleurement serait constitué des
Itabirites. Ici on avait prélevé
l'échantillon n°11.
? AFFLEUREMENT N°21 : coordonnées
géographiques : 0786375 UTM, 9901423
UTM et 1386m.
Fig. 31 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste.
En voyant de loin cet affleurement, on dirait un miroir de
faille expliqué par l'affaissement d'un compartiment, mais en
s'approchant, on remarque que c'est une même formation qui serait des
schistes et qui ont subit une érosion. Vue que
l'affleurement est prèt de la zone de contact avec les Itabirites, on y
observe des cassures (décimetriques) remplies par des
éléments riches en oxydes de fer. L'affleurement a une longeur de
42m, épaisseur de 30m, direction N85°, un pendage de 40°NNW et
cette roche serait un Schiste.
? AFFLEUREMENT N°22 : coordonnées
géographiques : 0786247 UTM, 9901237
UTM et 1378m.
Fig. 32 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite.
38
39
A ce point, nous voyons que la formation serait la même
avec celle décrite à l'affleurement n°16 et n°20 sauf
qu'ici la concentration d'oxyde de Fer augmente. Il a une longueur de 28m, une
largeur de 14m, une direction N30° et un pendage est de 75°NE. Le
sens de pendage change et les cassures deviennent présque parallele avec
un sens general EW. La roche serait un Itabirite.
? AFFLEUREMENT N°23 : coordonnées
géographiques : 0786175 UTM, 9901237
UTM et 1378m.
Fig. 33 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Schiste avec des
fractures.
Ici, la photo a été prise en se situant au
déssus de l'affleurement, et donc la schistosité est
orientée vers le NS ou encore la direction est N88°, le pendage est
de 76°NNW, les fractures s'entre croisent, la coloration est
jaunâtre, la roche est peu alterée. Ça serait un
Schiste.
40
? AFFLEUREMENT N°24 : coordonnées
géographiques : 0786056 UTM, 9901106
UTM et 1321m.
Fig. 34 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Itabirite.
Sur l'affleurement, on voit la formation noirâtre
à aspect métalique dû à une concentration
élévée des oxydes de Fer et est située sur le flanc
de la montagne. L'affleurement s'étend à une longueur de 85m et
une largeur de 45m. Il est formé d'une roche qui serait un
Itabirite de direction N130°, de pendage 50°SW, des
linéations d'étirement de N25° ayant un plongement de
50°NNE-SSW et la direction génerale de toute la couche est
N90°. Ici on a prélevé l'échantillon n°14.
? AFFLEUREMENT N°25 : coordonnées
géographiques : 0786044 UTM, 9901009
UTM et 1318m.
Fig. 35 : affleurement de la roche métamorphique qui
serait un Quartzite avec plusieurs filons et cassures.
41
Sur cet affleurement, on observe une roche siliceuse trop
fracturée avec une coloration grisâtre à blanchâtre.
Les fractures ont une orientation générale NS, les filons (chacun
avec 1dm de largeur) sont perpendiculaires aux fractures (c'est-à-dire
une orientation EW) et sont verticales. La formation est massive et sa longueur
est de 3m. On est en présence d'intercalation des roches siliceuses qui
serait des quartzites.
? AFFLEUREMENT N°26 : coordonnées
géographiques : 0785988 UTM, 9901083
UTM et 1283m.
Fig. 36 : affleurement de la roche métamorphique qui
est dans une zone qui presente trop des variétés des
structures.
Dans cette zone qui semble etre cachée par la
vegetation, on trouve par contre des particularitées non
retrouvées ailleurs. L'affleurement mésure 16,17m de longueur.
Les formation ont une direction de N110°. Au début de
l'affleurement, on a des roches siliceuses qui seraient des Quartzites
(N76°/55°NNW) ; de 0.9m à 7,8m nous avons les
schistes avec une coloration grisâtre
(N70°/58°NNW) ; de 7,8m à 11,2m nous avons une formation
conglomeratique dont les fragments seraient constitués des Schistes,
Quartzites et Itabirites ; de 11,2m à 15,5m nous avons les
intércalations des Quartzites ferrifères de
nature differente et de 15,5m vers la fin on a les
schistes.
42
II. 1. 2. 2. CARTE D'AFFLEUREMENT
Le géologue doit savoir chercher un affleurement,
décrire la roche de l'affleurement et distinguer une pierre volante
rapportée, d'une pierre volante témoin du sous-sol. Il doit
soumettre ses observations à une critique en règle, pour en
déterminer la pertinence significative. L'élaboration de la carte
d'affleurements consiste à circonscrire, sur le fond topographique, les
différents affleurements observés sur terrain, ils sont
classés selon la nature pétrographique et la composition
minéralogique des différentes roches. La carte d'affleurements
ci-dessous (Fig. 37) a été élaborée grâce
à l'image Raster de notre terrain sur laquelle nous avons
localisé les différents points de coordonnées, obtenus
grâce au GPS, de tous nos affleurements. L'ensemble a été
traité sur ordinateur à l'aide d'un logiciel approprié.
Fig. 37 : carte d'affleurement du secteur d'etude.
(Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
43
Sur la carte d'affleurement à la page
précédente (Fig. 37), la plupart des affleurements sont
localisés dans la partie montagneuse, ces affleurements sont
essentiellement constitués des roches métamorphiques et des
roches sédimentaires dans la partie des basses altitudes (bassin
sédimentaire). Selon leurs abondances, ils sont respectivement
réparti à Schistes, Quartzites, Itabirites,
Méta-conglomérats, Argilites et Méta-pélite. La
figure 37 nous montre d'une façon précise la répartition
et la localisation des différents affleurements dans le secteur
d'étude.
II. 2. LEVER PETROGRAPHIQUE II. 2. 0. INTRODUCTION
La nomenclature des différentes roches est fonction
d'une étude très poussée de leurs observations et pour y
parvenir, les analyses macroscopiques et microscopiques doivent se faire
à partir des échantillons prélevés sur des
affleurements en place et doivent être visibles pour faciliter la
récolte des échantillons en vue d'une bonne
interprétation. La récolte des échantillons exige une
campagne de terrain ainsi qu'une technique bien appropriée selon la
nature du terrain.
A cet effet, la technique d'échantillonnage au marteau
a permis la récolte des échantillons qui ont été
décrits d'abord macroscopiquement (la carte des échantillons en
appui) puis envoyés au laboratoire de Bukavu pour les analyses
microscopiques (suivi d'une interprétation).
II. 2. 1. PRESENTATION ET DESCRIPTION MACROSCOPIQUE
La description qui va suivre a été faite sur
base de certains critères tout en s'intéressant à la
nature et aux éléments constituant l'échantillon tels que
la structure, la couleur, taille et forme des grains, etc. Les pages qui
suivent dans ce point présentent les photos des échantillons
ainsi que leurs descriptions macroscopiques. Nous allons par la suite
décrire 16 échantillons que nous avons trouvés
représentatifs de notre secteur d'étude. Un stylo de 14,5 cm de
long et 10 mm diamètre et une latte de 15 cm de longueur ont
été utilisés comme échelle.
44
? ECHANTILLON N°1
Fig. 38: Echantillon d'un métapélite.
DESCRIPTION : la roche a une couleur
rosâtre avoisinant le jaunâtre, avec un aspect talqué et
doux au touché. Elle est constituée des phyllites d'aspect
talqueux et des grains micrométriques en fines stratifications
détritique et faisant pâte avec l'eau. Cet échantillon
serait un métapélite (pélite
métamorphisé). C'est un échantillon qui sera taillé
en lame mince (Lot n°1).
? ECHANTILLON N°2
Fig. 39 : Echantillon d'un Quartzite.
DESCRIPTION : cet échantillon a une
couleur blanchâtre avec des traces d'oxydation d'hématite qui le
confère une couleur rougeâtre vive. Il est siliceux, compact,
à cassure conchoïdale lisse et d'aspect gras. Il est
constitué de cristaux de quartz intimement soudés ; le plan de
cassure de la roche traverse les cristaux, et ne contourne pas les grains.
L'échantillon serait un quartzite.
? ECHANTILLON N°3
Fig. 40 : Echantillon d'un Schiste gréseux.
DESCRIPTION : cet échantillon a acquis
une schistosité peu marquée avec une coloration blanchâtre
à grisâtre avec des traces d'autres minéraux. Des grains
sont compacts, dur et millimétriques. La couleur rougeâtre est due
à la présence de l'hématite en état
d'altération dans l'échantillon. Le degré
d'altération est moins considérable et la structure est
schisteuse. L'échantillon serait un schiste
gréseux.
? ECHANTILLON N°4
45
Fig. 41 : Echantillon d'un schiste.
DESCRIPTION : l'échantillon se
débute en plaquette millimétrique. Il a une couleur
hétérogène de grise à rougeâtre et il est
constitué d'un silt consolidé. Cet échantillon
été prélevé dans une zone de pli-faillé. Les
minéraux constitutifs ne sont pas visible à l'oeil nu, on pense
que l'échantillon serait un schiste.
? ECHANTILLON N°5
Fig. 42 : Echantillon d'un Quartzite
ferrifère.
DESCRIPTION : l'échantillon
présente une couleur grisâtre avec des grains des quarts, avec des
traces d'oxyde de fer et sa structure est massive. L'échantillon a
été prélevé dans une zone de contact entre une
formation des itabirites et des quartzites, avec des bancs fracturés.
Les grains blanchâtres seraient des cristaux de quartz et les grains
noirâtres seraient des oxydes de fer. Il s'agirait donc d'un
quartzite ferrifère homogène et très dur.
Cet échantillon fera l'objet d'une préparation microscopique (Lot
n°2).
? ECHANTILLON N°6
46
Fig. 43 : Echantillon d'un Quartzite laiteux.
DESCRIPTION : l'échantillon est une
roche de couleur blanchâtre à grisâtre, la structure est
massive, la cassure est conchoïdale, les grains de quartz qui le constitue
sont soudés par un épais et abondant ciment siliceux et
présente des traces d'oxyde de fer. Cet échantillon est une roche
métamorphique très compacte, dure résistant même au
coup de marteau. Cet ainsi que nous pensons qu'il s'agirait d'un
quartzite.
? ECHANTILLON N°7
Fig. 44 : Echantillon d'un Schiste.
DESCRIPTION : L'échantillon est une
roche métamorphique présentant un aspect feuilleté, ces
feuillets sont centimétriques et non transparents. Les cristaux de cette
roche sont durs et ont une taille variable confiant à cette
dernière une texture schisteuse ou lépidoblastique. Les feuillets
sont constitués des grains très fin et très
consolidés. Elle contient des quantités minimes de quartz et sa
coloration est grisâtre. Cette roche serait un
schiste.
? ECHANTILLON N°8
47
Fig. 45 : Echantillon d'un
Méta-conglomérat.
DESCRIPTION : l'échantillon est une
roche massive de composition hétérogène des
minéraux claire à sombre et de couleur générale
sombre. On y observe un étirement des cristaux dans un même sens
préférentiel dû probablement aux différentes
contraintes tectoniques qui ont affectées la région. Les grains
ont une dimension
d'environ 2 cm de longueur, ils sont soudés par un
ciment feldspathique et on y trouve des espaces interstitiels qui sont des
cavités superficielles dues à l'altération. La roche
serait un conglomérat mais avec l'étirement des grains, c'est un
méta-conglomérat. Cet
échantillon fera l'objet d'une analyse microscopique (Lot n°3).
w' ECHANTILLON N°9
Fig. 46 : Echantillon d'un Schiste gréseux.
DESCRIPTION : L'échantillon est une
roche qui se débute en plaquette, la couleur est grisâtre avec des
grains millimétriques qui gresie aux touchers. On note une
présence des traces d'oxydation ; réduit en poussière,
l'échantillon est d'aspect sableux. Nous pensons qu'il s'agirait d'un
schiste gréseux.
w' ECHANTILLON N°10
Fig. 47 : Echantillon d'un Quartzite.
48
DESCRIPRTION : L'échantillon est
essentiellement constitué des cristaux de SiO2 de coloration
blanchâtre à grisâtre. Sa structure est massive à
l'échelle de l'échantillon. L'échantillon au niveau de
l'affleurement constitue un ensemble des cristaux collés en forme des
bancs métriques. La couleur superficielle jaunâtre est due
à l'exposition au soleil et/ou aux eaux qui s'infiltrant. La roche
serait un quartzite. C'est un échantillon qui sera
taillé en lame mince (Lot n°4).
y' ECHANTILON N°11
Fig. 48 : Echantillon d'un Itabirite.
DESCRIPTION : L'échantillon a un
éclat métallique dû à la présence des
minéraux sombre ferrifères et des traces rougeâtres dues
à l'oxydation. La roche est intacte, trop lourde et a une
propriété magnétique. Avec l'étirement des cristaux
dû aux contraintes et une schistosité un peu marquée, on
pense que la roche est un BIF métamorphisé c'est-à-dire un
Itabirite. C'est un échantillon qui sera analysé
au microscope (Lot n°5).
y' ECHANTILLON N°12
49
Fig. 49 : Echantillon d'un BIF métamorphisé
(Itabirite).
DESCRIPTION : L'échantillon est une
roche avec des propriétés semblables à la description de
l'échantillon n°11 à la fine différence qu'il montre
un aspect plus brillant avec des cristaux de quartzs de taille
millimétrique et visible à l'oeil nu confiant à la roche
une texture microgrenue mais aussi la schistosité n'est pas trop
marquée. La roche serait aussi un Itabirite et c'est
à analyser microscopiquement (Lot n°6).
w' ECHANTILLON N°13
Fig. 50 : Echantillon d'un Schiste.
DESCRIPTION : C'est une roche
métamorphique avec une matrice fine, presque homogène. Les
cristaux de cet échantillon sont fins et allongés, d'où
une texture schisteuse ou lépidoblastique. Les lits des feuillets sont
lisses. A la loupe monoculaire, on observe des fines particules des phyllites
et des grains de quartz ; fortement consolidés. La roche est
blanchâtre mais tendant au rouge-grisâtre à cause de
l'oxydation. Cet échantillon serait un Schiste et il
est à analyser (Lot n°7).
w' ECHANTILLON N°14
50
Fig. 51 : Echantillon d'un BIF métamorphisé
(Itabirite).
DESCRIPTION : L'échantillon est un BIF
métamorphisé avec un éclat aussi métallique et
d'autres propriétés similaires aux autres Itabirites
précédemment décrits. La schistosité n'est pas
marquée et il est trop lourd. Cette densité est due certainement
à une forte concentration en oxydes de Fer. C'est un échantillon
qui fera l'objet d'une analyse microscopique (Lot n°8).
y' ECHANTILLON N°15
Fig. 52 : Echantillon d'un Schiste.
DESCRIPTION : L'échantillon est une
roche ayant acquis une schistosité sous l'influence de contraintes
tectoniques. Ces schistes sont caractérisés par un débit
plus ou moins dur en feuillets, dû soit à une fracturation
(schistosité de fracture), soit à une orientation des cristaux de
la roche parallèlement au plan de clivage (schistosité de flux),
et c'est une roche métamorphique de couleur grisâtre avec des
grains millimétriques très consolidés, la roche serait un
schiste. C'est un échantillon qui sera analysé
microscopiquement (Lot n°9).
y' ECHANTILLON N°16
51
Fig. 53 : Echantillon d'un
Méta-conglomérat.
52
DESCRIPTION : L'échantillon est une
roche métamorphique car les cristaux qui la composent ont une
orientation préférentielle et le ciment présente des
aspects du métamorphisme (changement de la couleur originelle,
arrangement des grains et induration). On remarque la nature homogène du
ciment. En effet, cela est remarquable grâce à une
altération sur place d'un sédiment peu induré et
cimentation suivi sédimentation. C'est donc un phénomène
synsédimentaire qui avait donné lieu à des roches
conglomératiques avant le métamorphisme. Ainsi cette roche serait
un méta-conglomérat et il sera analyser
microscopiquement (Lot n°10).
53
II. 2. 2. CARTE D'ECHANTILLONAGE
Déterminer une roche, en localiser une autre sur une
carte ne devient plus dès lors un exercice de style, mais une
étape nécessaire à un apprentissage plus large. On peut
donc concevoir de construire un apprentissage de la géologie autour
d'une découverte descriptive d'une région et de la production
d'une carte. On peut modifier l'approche de la géologie et les
représentations vis-à-vis de la carte en redonnant à
celle-ci l'importance intellectuelle, que, reléguée trop souvent
dans un rôle illustratif. La suivante carte élaborée
à partir des données des terrains (reprisent dans les feuillets
d'Excel en Annexe) et traitées avec les logiciels appropriés nous
a montré les endroits précis où l'on avait
prélevé les différents échantillons, d'où
cette carte d'échantillonnage (Fig. 54).
Fig. 54 : Carte d'échantillonnage du secteur
d'étude. Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
Sur cette carte de la figure 54, on indique les
différents échantillons prélevés sur les
affleurements, la plupart des affleurements situés dans la zone de
contact n'ont pas été échantillonné ; mais aussi
sur les affleurements dont le degré d'altération est
poussé, c'est ainsi qu'on prélevait au moins un
54
échantillon représentatif de l'affleurement.
Selon l'abondance des affleurements et leur extension, les schistes ont
été plus échantillonnés que d'autres
échantillons.
II. 3. DESCRIPTION MICROSCOPIQUE
II. 3. 0. INTRODUCTION
Pour déterminer la nature pétrographique d'un
échantillon, il faut savoir déterminer la composition
minérale des roches, c'est-à-dire avoir recours à des
techniques spécifiques d'observations microscopiques, mettant en jeu des
propriétés physiques de la lumière, c'est le cas de la
microscopie analysée et polarisée. Elle fait appel en amont
à des connaissances pétrographiques, sédimentologiques,
stratigraphiques et parfois paléontologiques. Pour être concret,
déterminer une roche consiste à reconnaître d'après
leurs propriétés physiques ou chimiques les minéraux qui
la constituent et non à porter un regard global sur l'allure de
l'échantillon. Ce dans cette partie que nous interprèterons les
échantillons analysés microscopiquement.
55
II. 3. 1. PRESENTATION ET INTERPRETATION DES LAMES
MINCES
Voici la présentation et interprétation
microscopique des échantillons :
II.3.1.1. Lot n°2
Fig. 55 : lame mince du Lot n°2, c'est un
quartzite.
C'est une roche métamorphique «
quartzite» provenant de la recristallisation sous
contrainte d'un grès et constituée essentiellement des cristaux
des quartzs pluri millimétriques.
? LPNA : ici le quartz à un faible
relief ; il apparaît sous forme de plages très limpides, ne
présentant ni macles, ni clivages, ni traces d'altération. La
muscovite est incolore sans traces d'altération, il y a pas de
pléochroïsme. Les oxydes sont opaques, les feldspaths sont
incolores et leur relief est faible, ils présentent un aspect
moucheté qui traduit leur altérabilité et constituent la
matrice de la roche car se trouvant dans les interstices des grains de
quartz.
? LPA : quartz à biréfringence
faible, les feldspaths présentent toujours une biréfringence
faible générant ainsi des teintes ne dépassant pas les
gris clair à blanc. Les oxydes de fer sont dominants avec une coloration
noirâtre.
56
II.3.1.2. Lot n°3
Fig. 56 : lame mince du Lot n°3, c'est un
metaconglomerat.
Le conglomérant provient de l'érosion des roches
préexistantes et sont fréquemment associes aux
phénomènes orogéniques. L'étude des
éléments cimentes fournie des indices sur leur origine. Ces
éléments peuvent être de même nature et aussi de
natures variées (conglomérat polygénique) ou au contraire
être tous de même origine (conglomérant
monogénique).
Ainsi pour notre cas, il s'agit d'un
métaconglomerat car ayant subi un
métamorphisme.
? LPNA : les oxydes de fer apparaissent avec
une coloration noirâtre, le quarts est sous forme des plages très
limpides ne présentant ni macle ni clivage, le ciment siliceux
grisâtre et les feldspaths y sont avec une coloration
blanchâtre.
? LNA : les oxydes de fer toujours opaque,
les feldspaths sont bleu clair à blanchâtre, le ciment siliceux
toujours grisâtre et le quartz blanchâtre.
II.3.1.3. Lot n°4
Fig. 57 : lame mince du Lot n°4, c'est un
quartzite.
Cette roche est métamorphique « quartzite
» provenant de la recristallisation sous contrainte d'un
grès et constitué plus des cristaux de quartzs. Les traces
blanches sont des silices avec plus d'inclusions en LPNA et en
LPA dont certains minéraux ne sont pas finis et qui
donnent d'autres couleurs, les traces noirâtres en LPNA
et en LPA sont des oxydes de fer et les restes sont des feldspaths.
II.3.1.4. Lot n°5
Fig. 58 : lame mince du Lot n°5, c'est une
itabirite.
57
58
La roche est une Itabirites « BIF
métamorphisée» dont les minéraux opaque en
LPNA et en LPA sont des oxydes de fer et les
quelques traces blanchâtres en LPNA et en LPA
sont des silices.
II.3.1.5. Lot n°7
Fig. 59 : lame mince du Lot n°7, c'est un
schiste.
Les schistes sont des roches métamorphiques qui se
débitent en feuillets suite au développement des plans de
faiblesse mécaniques parallèles entre eux et plus ou moins
sécant par rapport au plan de stratification. La roche est un
schiste.
? LPNA : les oxydes des fers toujours opaque,
la muscovite brunâtre, les quelques trace de silice blanchâtre et
le feldspath grisâtre à blanchâtre.
? LNA : toujours les oxydes de fer
noirâtre, les quarts blanchâtre, la muscovite qui tend à une
coloration chocolat et les feldspaths grisâtre à
blanchâtre.
59
II.3.1.6. Lot n°8
Fig. 60 : lame mince du Lot n°8, c'est une
itabirite.
C'est une itabirites présentent en
LPNA et en LPA des oxydes de fer opaques et les silices
blanchâtres en LPNA et en LPA.
II.3.1.7. Lot n°9
Fig. 61 : lame mince du Lot n°9, c'est un quartzite
rubané.
La roche est un quartzite rubane constituer
essentiellement des silices blanche sn LPNA et en LPA et le reste du feldspath.
Les minéraux de la roche présentent un rubanement.
60
CONCLUSION PARTIELE
Dans ce chapitre (lever au marteau et description des
échantillons) de notre travail, il était question de localiser,
décrire et prendre les mesures structurales sur les différents
affleurements rencontrés dans notre secteur; en différenciant
ceux en place de non en place et altérés et non
altérés pour échantillonner. Il était question
aussi de prendre des mesures structurales, faire une description microscopique
et macroscopique pour en proposer un nom.
Ainsi, nous avons décrits 26 affleurements qui, en
général comportent les roches métamorphiques dont on y en
prélever des échantillons qui ont fait l'objet de l'étude
pétrographique.
Macroscopiquement nous avons pu trouver des
Métapélites, des Métaconglomérats, des quartzites,
des schistes et des itabirites cela grâce aux différentes
techniques, comme mouiller les échantillons pour voir tous les
détails.
Microscopiquement, après la confection des lames minces
et leurs interprétations nous avons trouvé des schistes, des
itabirites, des métaconglomérats et des quartzites.
Pour ce qui est de la cartographie, on a pu réaliser,
avec succès, des modèles des cartes qui permettent de conserver
la mémoire de ce qui a été observé sur le terrain
en réalisant au final une esquisse géologique. Les informations
structurales locales seront abordées en détail dans le chapitre
qui suit avec au final la réalisation des coupes de notre secteur
d'étude.
61
CHAP. III. ANALYSE STRUCTURALE
62
III. 0. INTRODUCTION
La structure des roches est marquée par des
discontinuités quelle que soit la nature de celle-ci, massive,
litée ou meuble. Ces discontinuités peuvent être des plans
ou des pores ; elles sont soit tectoniques ou mécaniques. Sur le plan
local, c'est-à-dire dans notre terrain d'étude, seules les
déformations cassantes ont pu être observées à
l'échelle des affleurements. Il s'agit en effet des plans de
schistosité, des diaclases et des veines de quartz qui ont
intrudé les formations rocheuses.
Dans cette partie du projet de recherche, les travaux de
terrain ont consisté à mesurer et analyser toutes les
différentes structures qui sont marquées dans différentes
formations affleurant dans notre secteur d'étude. Ces structures ont
été classées selon leur origine et leur manifestation.
Ainsi, nous avons distingué deux types de structure selon leur
manifestation : structure souple, se manifestant sous forme de plis et
structure cassante, se manifestant sous forme des cassures. Selon leur origine,
nous avons distingué les structures d'origine tectonique et celles
d'origine mécanique.
Une carte représentant ces différentes
structures, une esquisse géologique et des coupes géologiques du
secteur d'étude seront représentées dans les points qui
suivent.
III. 1. LEVER GEOLOGIQUE DU MASSIF
Le lever structural des discontinuités pour la zone
étudiée s'effectuer par ligne systématique
d'échantillonnage ou de levé continu proposé par ISRM,
1997. La ligne d'échantillonnage où la technique
systématique de levé continu consiste à tendre une
chaîne graduée le long de l'affleurement du massif, dans une
orientation repérée dans l'espace, on mesure
systématiquement toutes les discontinuités qui intersectent la
ligne d'échantillonnage. (Fig.62).
En utilisant cette méthode, le domaine de mesure reste
évidemment la fracturation classique d'ordre métrique,
centimétrique et décimétrique, les microfissures et les
grands accidents tectoniques font l'objet d'une observation
éloignée, les joints de fissures et des fractures sont
repéré le long d'une abscisse soit x et y et possède un
azimut et pendage.
63
La méthode de mesure ou de prélèvement
des structures géologiques demande plus d'attentions sur tous les
éléments observés sur l'affleurement.
Fig. 62 : image de l'affleurement lors d'une prise des
mesures du massif
rocheux.
III. 1.1. DIFFERENTES DEFORMATIONS
Au cours de nos campagnes de descente sur terrain, un certain
nombre d'étape était suivit pour faire une étude
complète de l'affleurement comme par exemple, faire une observation
lointaine pour avoir un aperçu sur le grand accident et les
macrostructures qu'on subit les roches, se rapprocher de l'affleurement pour
des microstructures, prendre des mesures structurales, prendre des
coordonnées géographiques,...
III.1.1.1. PLI-FAILLE
Un pli-faille est un pli déversé ou
couché dont le flanc inverse (Fig. 63) a été laminé
; c'est une fracture liée à la tectonique, elle a
été trouvée au coordonnées géographiques
suivantes : 0786196 UTM, 9900956 UTM et 1356m. Les contraintes qui sont
à l'origine de cette structure ont une orientation principale WSW-ENE ;
l'axe a une direction de N118° et le plongement de 40°WNW-ESE. Le
plan S1 est N180°/69°W. C'est dans une roche schisteuse.
64
Fig. 63 : image d'un affleurement recoupé par une
faille dans un pli.
Tableau 1 : mesures structurales sur l'affleurement n°9.
Mesures
|
Type
|
Directions
|
Azimuts
|
Pend./Plong.
|
N90°
|
N180°
|
69°S
|
S1
|
N21°
|
N111°
|
43°ESE
|
Axe du pli
|
N118°
|
N118°
|
40°ESE
|
Faille
|
N12°
|
N102°
|
53°ESE
|
S1
|
N23°
|
N113°
|
38°ESE
|
Axe du pli
|
Les mesures prélevées sur cet affleurement ont
été introduites dans le logiciel Win tensor traitant les
éléments structuraux. Ainsi, le sens de contrainte de cette
station a été déterminé. La contrainte
générale sur cet affleueremt est donc compressive et est
orientée ESE-WNW sur 65 le pli-faille (Fig. 65).
65
Fig. 64 : 6 diagrammes des plans et lignes de
différentes mesures de l'affleurement
n°9.
Fig. 65. : Diagramme montrant l'orientation des contraintes
(flèches bleus compression et rouges extension) au niveau de
l'affleurement n°9.
La figure ci-dessus (Fig.65) montrent l'orientation de
contrainte sur l'affleurement. Successivement, on a eu une contrainte plastique
conduisant à une structure plissée suivie d'une contrainte
cassante ayant occasionnée la faille.
66
III. 1.1.2. DIACLASES
Une diaclase est une cassure fermée de roches ou de
terrains sans déplacement relatif des parties fracturées. Dans le
cadre de ce travail, un bon nombre d'affleurements présentait cette
structure cassante mécanique (Fig. 66).
Fig. 66 : image montrant les diaclases sur un
affleurement.
III. 1.1.3. SCHISTOSITES
C'est un feuilletage plus ou moins serré
présenté par certaines roches, acquis sous l'influence de
contraintes tectoniques (01, 02 et 03), distinct de la stratification (s0), et
selon lequel elles peuvent se débiter en lames plus ou moins
épaisses et régulières. La schistosité se
développe d'autant mieux que le grain de la roche est plus fin ; elle
peut s'accompagner de phénomènes de dissolution d'où
concentration des particules insolubles le long des plans de schistosité
(plans de clivage). La schistosité se développe lorsque la
déformation a dépassé un certain seuil, et les plans de
schistosité sont alors parallèles (Fig. 67) ou presque au plan
d'aplatissement XY de l'ellipsoïde de déformation. (Raoult et
Foucault, 2000).
Les schistosités des roches de Nyamilima, comme pour
les schistes, les itabirites, etc. sont très visibles au niveau des
affleurements, elles se débitent en lames épaisses et
régulières de quelques 2 à 4 cm pour les schistes et
Métapélites mais d'environs 0,6 à 1,8 cm pour les
itabirites car ces dernières ont une granulométrie fine.
67
Fig. 67 : sur cette figure, on montre les schistosités
(S1) dans les Schistes. III. 1.1.4. FILON
C'est une lame de roche, épaisse de quelques
centimètres à quelques mètres, recoupant les structures de
l'encaissant. Un filon correspond le plus souvent au remplissage d'une fracture
(diaclase, joint, faille,...) et est constitué soit de roches
magmatiques, soit de roche dont le matériel « souvent enrichi en
substances utiles » provient de divers types de roches et ayant
été déplacé par des fluides aqueux eux-mêmes
d'origine magmatique ou métamorphique, voire superficielle, d'où
une typologie complexe par combinaison de ces diverses modalités.
(Raoult et Foucault, 2000).
Dans notre région d'étude, les filons ont une
largeur moyenne de 10cm, ils sont plus localisés dans les schistes et
dans les Métapélites et sont essentiellement constitués
des SiO2 (Fig. 68).
Fig. 68 : image d'une roche avec une intercalation d'un
filon de quartz.
Nous allons représenter les mesures des filons
rencontrés dans notre terrain d'étude dans un tableau (tableau
n°2), ces mesures entre autres Azimuts et pendages ont été
traité dans un logiciel Win Tensor puis ont donné les diagrammes
qui seront interpréter dans les lignes qui suivent.
Tableau n°2 : Directions, Azimuts et pendages des
filons
Mesures Filons
|
Mesures Filons
|
Directions
|
Azimuts
|
Pendages
|
Directions
|
Azimuts
|
Pendages
|
N150°
|
N240°
|
87°SW
|
N62°
|
N332°
|
81°NNW
|
N78°
|
N348°
|
72°NNW
|
N100°
|
N190°
|
65°SSW
|
N175°
|
N175°
|
87°SSE
|
N102°
|
N192°
|
63°SSW
|
N131°
|
N221°
|
68°SW
|
N119°
|
N209°
|
81°SSW
|
N92°
|
N182°
|
63°S
|
N57°
|
N327°
|
60°NW
|
N110°
|
N200°
|
77°SSW
|
N71°
|
N341°
|
62°NNW
|
68
Fig. 69 : 3 diagrammes d'azimuts et pendages des filons de
notre secteur d'étude.
Sur ces diagrammes de la figure 69, de gauche à droite
nous avons respectivement la projection d'azimuts, de pendages et
stéréographique des filons du secteur de Nyamilima.
i' Diagramme 1 (Strike direction of 12 planes) : Ce diagramme
représente, sur sa circonférence, les angles (azimut, de 0
à 360 degré) que font les différents filons avec le Nord
et les plans colorés en bleu représentent les différents
filons. Les plans qui arrivent à la circonférence correspondent
au pourcentage de l'effectif de filon le plus élevé.
i' Diagramme 2 (Dip angle of 12 planes) : Ici, les sens de
différents pendages sont marqués sur la circonférence du
quart de cercle. Les plans bleus qui quittent du centre vers la
circonférence montrent les valeurs les plus représentatives des
filons dans la region.
69
Les différents filons mesurés sur terrains
montrent les sens général de pendage NW-SW et compris entre
60° - 90°.
? Diagramme 3 (représentation des différents
filons sur le canevas) Sur ce diagramme se présente les douze filons que
nous avons localisés et mesurés sur terrain. Ces filons sont
représentés par des courbes et leurs pendages sont lus aux
côtés convexes (système Anglo-Saxon).
70
III. 2. DETERMINATION DES CONTRAINTES a1, a2 et a3
Dans cette partie, les données structurales ont
étés traitées à l'aide du logiciel Win-Tensor avis
de déterminer les différentes contraintes qui ont
déformé notre secteur d'étude. Lors de nos descentes sur
terrain, la méthode d'azimut a été utilisée pour
prendre les mesures structurales.
III. 2.1. TABLEAU DES ELEMENTS STRUCTURAUX
On distingue deux méthodes de mesure pour
caractériser l'orientation d'un plan ou d'un élément
linéaire : la méthode dite de la direction et la méthode
dite de l'azimut. Dans notre cas, nous avons utilisé sur terrain la
méthode d'Azimut, qui, pour un plan, on mesure l'angle compris entre 0
et 360° entre l'Azimut et la Direction donnée par l'aiguille de la
boussole. La mesure est complétée par la méthode du
plongement de la ligne de plus grande pente et pour la mesure d'une ligne, la
méthode reste la même.
Nous représentons dans le tableau suivant (Tableau 3)
les différentes mesures structurales des lithologies des affleurements
et/ou station.
Tableau n°3 : Mesures structurales
Mesures structurales
|
Mesures structurales
|
Directions
|
Azimuts
|
Pend./Plong.
|
Directions
|
Azimuts
|
Pend./Plong.
|
N70°
|
N340°
|
30°NNW
|
N174°
|
N264°
|
87°WSW
|
N150°
|
N240°
|
87°SW
|
N92°
|
N182°
|
86°SSW
|
N130°
|
N40°
|
30°NE
|
N170°
|
N260°
|
90°WSW
|
N118°
|
N118°
|
40°WNW-ESE
|
N100°
|
N190°
|
79°SSW
|
N300°
|
N300°
|
47°NW
|
N120°
|
N30°
|
78°NNE
|
N65°
|
N345°
|
37°NNW
|
N54°
|
N324°
|
25°NW
|
N60°
|
N330°
|
29°NW
|
N60°
|
N330°
|
40°NW
|
N78°
|
N348°
|
72°NNW
|
N46°
|
N316°
|
45°NW
|
N16°
|
N196°
|
85°SSW
|
N145°
|
N325°
|
29°SE-NW
|
N80°
|
N350°
|
65°NNW
|
N62°
|
N332°
|
32°NNW
|
N120°
|
N210°
|
35°SW
|
N81°
|
N351°
|
67°NNW
|
N143°
|
N233°
|
44°SW
|
N148°
|
N148°
|
47°NW-SE
|
71
N78°
|
N348°
|
72°NNW
|
N88°
|
N358°
|
40°NNW
|
N175°
|
N175°
|
87°SSE
|
N120°
|
N210°
|
75°SW
|
N131°
|
N221°
|
68°SW
|
N178°
|
N358°
|
76°S-N
|
N92°
|
N182°
|
63°S
|
N90°
|
N180°
|
69°S
|
N110°
|
N200°
|
77°SSW
|
N118°
|
N118°
|
40°ESE
|
N142°
|
N322°
|
81°SE-NW
|
N135°
|
N225°
|
42°SW
|
N01°
|
N181°
|
65°N-S
|
N30°
|
N120°
|
38°SE
|
N102°
|
N192°
|
63°SSW
|
N02°
|
N192°
|
73°N-S
|
N119°
|
N209°
|
81°SSW
|
N71°
|
N341°
|
62°NNW
|
N57°
|
N327°
|
60°NW
|
-
|
-
|
-
|
III. 2.2. DIAGRAMME MONTRANT L'ORIENTATION DES
CONTRAINTES
Pour déterminer les contraintes qui ont affecté
notre région d'étude (Nyamilima), il a été
important de connaitre l'origine de différentes structures, qui sont
soit tectonique ou mécanique. Notre zone d'étude étant
dans le Kibarien, région caractérisée par une alternance
des contraintes compressive (environ 1810 Ma) et extensive (1350 à 1260
Ma) (J. Lavreau, 1984), la schistosité, les plans de stratification,
ainsi que les plans de faille ont été utilisés. Ces
données sont représentées dans le tableau ci-haut (tableau
N°3), où ces éléments structuraux (Azimut et pendage)
sont alors introduits dans le logiciel, par la suite faire le tri de
données utilisable.
Les diagrammes qui suivent (Fig.70) nous montrent
l'orientation principale des contraintes de notre région d'étude
; mais avec la figure 71 nous comparons le résultat obtenu dans ce
travail scientifique aux résultats de nos
prédécesseurs.
72
Fig. 70 : 3 diagrammes montrant l'orientation des
contraintes. (Elaborée à partir de
Win tensor).
D'après le diagramme ci-haut, la contrainte
générale est extensive et elle est orientée NW-SE. La
direction des contraintes est représentée sur le diagramme par
les flèches rouges, le cercle rouge avec un point au milieu
représente ó1, les contraintes ó2 et ó3 sont
respectivement représentées par un triangle et un carré
avec un point au centre. Les contraintes sont respectivement notées
plongement/azimut, l'orientation de la contrainte ó1 (contrainte
principale) est 67/099, celle de ó2 est 23/284 en fin ó3 est
02/193.
La figure qui suit nous montre l'orientation des cassures du
bassin du Kivu selon l'étude faite en 2016.
73
Fig. 71 : carte montrant les entières
linéaments des failles et lithologies (Benoit Smets,
at.All, 2016).
Dans leurs travail de la Tectonophysique « the role of
inherited crustals structures and magmatism in the development of rift segment
insights from the kivu basin, western branch of the east Africa, 2016 »
Benoit Smets, at.All ; on remarque que l'orientation NE-SW des fractures
apparait dans les zones de transfères quand les volcans se
développaient, mais quelques linéations des failles dans le
bassin du Lac Kivu ont les azimuts similaires. La carte est subdivisée
par des parties où nous voyons comment sont interprétées
les ouvertures sur la carte à la partie droite de la figure 71.
Ce travail est plus intéressé par la
région de Nyamilima qui se situe dans le quadra du Lac Edouard ; dans ce
quadran, nous voyons que l'orientation des fractures (NNE-SSW)
générées par des contraintes extensives (NW-SE) de la
figure 71 sont les mêmes que celles trouvées à la figure 70
d'orientation des contraintes de la région d'étude.
Et donc la fracturation de Nyamilima concorde avec la
fracturation extensive du bassin du lac Eduard.
74
III. 3. CARTE STRUCTURALE
La carte ci-dessous (Fig.72) montre les différentes
déformations qu'a subies notre secteur d'étude de Nyamilima, les
pendages et les directions de différentes formations.
Fig. 72 : carte structurale de secteur de Nyamilima.
(Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
III. 4. ESQUISSE GEOLOGIQUE
Le savoir sur la carte géologique est avant tout un
savoir pratique, même s'il est inséparable d'un savoir
géologique beaucoup plus large. L'appropriation de la carte dans sa
dimension d'outil géologique ne peut se faire qu'à partir d'une
construction puis d'une utilisation de l'outil. Construire une carte ce
s'approprier l'objet et s'en faire un outil. La carte géologique est un
de ces objets-outils permettant l'acquisition, autant de connaissances
spécialisées, que de savoir-faire plus généraux. La
figure suivante (Fig.73) nous montre de façon précise les
formations géologiques et structurales qu'on trouve à
Nyamilima.
Fig. 73 : Esquisse géologique du secteur de Nyamilima.
(Elaborée à partir de QGIS 2.18.1-1).
75
III. 5. COUPES GEOLOGIQUES
Une coupe géologique est un essai de restitution de la
disposition des terrains tels qu'ils apparaîtraient sur les parois d'une
tranchée verticale creusée suivant la ligne de coupe choisie ou
encore sur une carte géologique déjà finie, c'est un
travail d'interprétation et d'interpolation du géologue à
partir des affleurements.
Pour réaliser les coupes géologiques dans ce
travail, nous avons fait des traits de coupe sur l'esquisse géologique
(Fig.74) ci-dessous du secteur d'étude.
Fig. 74 : Esquisse géologique de Nyamilima avec des
traits de coupes. (Avec QGIS). Voici la présentation de ces
différentes coupes géologique :
Fig. 75 : Coupe E-W du secteur de Nyamilima. (Elaborée
à partir de QGIS 2.18.1-1).
76
77
Fig. 76 : Coupe SSW-NNE du secteur de Nyamilima.
(Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
Fig. 77 : Coupe SW-NE du secteur de Nyamilima.
(Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
Fig. 78: Coupe NW-SE du secteur de Nyamilima.
(Elaborée à partir de QGIS
2.18.1-1).
78
III. 6. BLOC DIAGRAMME DU SECTEUR D'ETUDE
La figure qui suit nous donne une aperçue simple sur
les formations géologiques sous-jacentes qui se trouvent dans notre
secteur d'étude de Nyamilima.
Fig. 79 : Bloc diagramme du secteur d'étude
(Nyamilima). (Elaborée à partir de Surfer, QGIS 2.18.1-1 puis
Power point 2013).
III. 7. CONTEXTE DE MISE EN PLACE
Le contexte géologique de mise en place des formations
géologiques de notre secteur d'étude est intimement lié
à l'histoire géologique de la chaîne kibarienne dans sa
branche du rift Est-africain. D'après la lecture de l'esquisse
géologique, des coupes géologiques ainsi que de l'analyse
structurale précédente, il ressort la succession suivante des
événements géologiques :
i' Phase de dépôt et diagenèse des
sédiments de différentes natures dominés par des
matériaux argileux,....
i' Ainsi est venu la déformation du type compressive
qui est liée à la tectonique régionale
(caractéristique du Kibarien) avec une orientation
préférentielle ESE-WNW, qui a générée des
roches métamorphiques comme les Schistes, Quartzites, Itabirites,
Metapélites, Metaconglomérat avec différents plans, comme
le plan de schistosité.
79
? Il s'en est suivi d'autres contraintes surtout extensives
qui ont généré le rifting, les failles, les diaclases,
avec une orientation préférentielle NW-SE pour les contraintes et
NNE-SSW pour les fractures dans la région.
? Après vient un remplissage des cassures par des
solutions hydrothermales tardives issues des intrusions plutoniques, conduisant
à la présence des veines de quartz dans la région.
80
CONCLUSION PARTIELE
Du point de vue structural, selon leur origine, nous avons
classé les différentes structures en deux catégories : les
structures d'origine tectonique et les structures d'origine mécanique.
L'analyse de différentes structures d'origine tectonique de notre
secteur d'étude (Nyamilima) nous a poussés à conclure que
ce secteur a subi deux contraintes différentes : l'une compressive et
l'autre extensive.
Dans notre secteur il est question d'une structure plisse car
il y a répétition des couches de même âge et dont la
lithologie dominante est le schiste.
La contrainte compressive est orientée ESE-WNW, c'est
elle qui avait métamorphisé et plissé les
différentes formations métamorphiques du secteur. Lorsque les
formations ductiles dépassent l'état de plasticité elles
se cassent, ce principe physique justifie la présence de deux failles.
La contrainte extensive est orientée vers le NW-SE qui a
générée les fractures dont l'orientation
préférentielle est NNE-SSW Cette phase est
caractérisée par la mise en
place des Rift, failles, dont certaines cassures sont
remplies constituant des filons de Quartz.
Outre les failles et les filons, nous avons également
identifié d'autres fractures classées d'origine mécanique
(diaclases, joints). La mise en place de ces fractures est liée aux
agents météoriques, entre autre, l'érosion, ces fractures
apparaissent après l'action d'érosion suivie du relâchement
de la force lithostratigraphique.
81
CONCLUSION GENERALE
Ce travail est une contribution à la connaissance
géologique des formations affleurant dans la région de NYAMILIMA
qui est située en République Démocratique du Congo,
province du Nord-Kivu, territoire de Rutshuru, groupement de Binza.
En général, la région comprend deux
saisons différentes à savoir la saison pluvieuse et la saison
sèche, cette région jouie d'une même
végétation caractéristique du parc des Virunga et son
réseau hydrographique est contrôlé par la tectonique qui
avait affectée la région. Ce secteur a été
affecté par l'orogénèse Kibariènne du groupe
Burundien qui est l'une des périodes précambrienne,
caractérisée par plusieurs métamorphismes qui ont
affecté la région d'étude. La région est
constituée essentiellement par des roches métamorphiques.
Ainsi, nous avons décrits 26 affleurements qui en
général comportent les roches métamorphiques, les
échantillons prélevés ont étés l'objet de
l'étude pétrographique ; après analyse macroscopique et
microscopique nous avons pu trouver des Métapélites, des
métaconglomérats, des quartzites, des schistes et des
itabirites.
Du point de vue structural, selon leur origine, nous avons
classé les différentes structures en deux catégories : les
structures d'origine tectonique (faille par exemple) et les structures
d'origine mécanique (joint,...). L'analyse de différentes
structures d'origine tectonique de Nyamilima nous a poussées à
conclure que ce secteur a subi deux contraintes différentes : l'une
compressive et l'autre extensive. Dans ce secteur nous avons une structure
plisse et dont la lithologie dominante est le schiste.
La contrainte compressive est orientée ESE-WNW, c'est
elle qui avait métamorphisé et plissé les
différentes formations métamorphiques du secteur. Lorsque les
formations ductiles dépassent l'état de plasticité elles
se cassent, ce principe physique justifie la présence de deux failles.
La contrainte orientée NW-SE qui a générée les
fractures ayant une orientation préférentielle NNE-SSW est
extensive avec une phase caractérisée par la mise en place du
Rift, des failles et dont certaines cassures sont remplies par la silice et
constituant ainsi des filons de Quartz.
82
BIBLIOGRAPHIE
1. Ouvrages et cours inédits :
( AGASSIZ J P : La Tectonique du Kibarien (1954)
;
( ANGEL. Coe et all : Geological Field technics (2010)
;
( BOUTAKOFF et all : Les formations sédimentaires
du Kivu (1939) ;
( Cahen et all : Geological Evolution of the Earth During
the Précambrien (1967) ;
( MAKABU KAYEMBE : Cours de Gitologie et
métallogénie du Congo (L1/ géologie, UNIGOM,
2017) ;
( RUMVEGERI BT : Le précambrien de l'ouest du Lac
Kivu(Zaïre) et sa place dans l'évolution géodynamique et
l'Afrique centrale et orientale : Pétrologie et tectonique (1987)
;
( TALCKL et all : Kibarianevent in central Africa,
prominent emplacement of bimodal magmatismunder extensional regime, Precabrien
research, (Australia 2010) ;
( VANOVERSTRAETEN M : l'organisation du réseau
hydrographique, conséquence sur la morphologie et sur la
pédogenèse au parc National de Virunga (1991).
( B. Smets et al. : « the role of inherited crustal
structures and magnetism in the development of rift segments : Insights from
the Kivu basin, western branch of the East Africa Rift /Tectonophysics »
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2. Mémoires, TFC, Thèses :
( G. NDAYAMBAJE : La conservation du chimpanzé dans
le
groupement Binza/Rutshuru (ISP/Rutshuru, 2005,
TFC inédit) ;
( J. L. Potdevin : Mesure sur le terrain et utilisation
de la boussole (2008 ; thèse inédit) ;
( K. NZAGHANI : La gestion des Terres et son impact sur
la production agricole dans Rutshuru, cas du groupement Binza (Goma,
ISDR/GL, 2009, Mémoire inédit) ;
( MAFUKO Blaise et KAKULE MUPANDA : Etude
sédimentologique et géochimique du remplissage
cénozoïque dans la plaine de la RUTSHURU au sud du Lac Edouard
(UNIGOM, 2012, mémoire inédit) ;
( T. SEMATUMBA : Situation de l'eau potable dans le
groupement de Binza (Goma, ISDR/GL, 2008, TFC inédit).
3. 83
Dictionnaire :
V' FOUCAULT, A. et RAOULT, J. F., 2000, Dictionnaire de
Géologie, 5e édition, Paris, Masson, 324p.
4. Webographie :
V' App. ://Google Earth et Here du Windows Phone,
consulté le17/03/2018 à 4h 30' ;
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; consulté le 27/02/2018 à 13h ;
V'
http://slideplayer.fr/slide/9137922/;
consulté le 27/02/2018.
84
Table des Matières
EPIGRAPHE i
DEDICASE ii
REMERCIMENTS iii
SIGLES ET ABREVIATIONS iv
LISTES DES FIGURES ET TABLEAUX v
RESUME & SUMMARY viii
INTRODUCTION GENERALE 1
0. 1. CHOIX ET INTERET DU SUJET 1
0. 2. PROBLEMATIQUE 1
0. 3. HYPOTHESES 2
0. 4. ETAT DE LA QUESTION 3
0. 5. OBJECTIF DU TRAVAIL 4
0. 5. 1. OBJECTIF GLOBAL 4
5. 2. OBJECTIFS SPECIFIQUES 4
0. 6. METHODOLOGIE ET TECHNIQUE DU TRAVAIL 4
0. 7. DELIMITATION SPATIO-TEMPORELLE 5
0.8. SUBDIVISION DU TRAVAIL 5
CHAP. I. GENERALITE SUR LE SECTEUR D'ETUDE 6
I. 1. CADRE GEOGRAPHIQUE 7
I. 1. 1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE 7
I. 1. 2. GEOMORPHOLOGIE 8
I. 1. 3. VEGETATION 9
I. 1. 4. CLIMAT 10
I. 1. 5. SOL 11
I. 1. 6. HYDROGRAPHIE 11
II. 2. CADRE GEOLOGIQUE 12
1. EVOLUTION STRUCTURO-METALLOGENIQUE DES GRANDS
ENSEMBLES GEOLOGIQUES EN REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO
13
II. 2. 2. CAS DU NORD-KIVU 14
I. 2. 3. CAS DE NYAMILIMA 17
CONCLUSION PARTIELLE 18
CHAP. II. LEVES AU MARTEAU ET DESCRIPTION DES
ECHANTILLONS 19
II. 0. INTRODUCTION 20
II. 1. LEVER CARTOCRAPHIQUE 20
II. 1. 0. INTRODUCTION 20
II. 1. 1. CARTE TOPOGRAPHIQUE 21
II. 1. 2. DESCRIPTION ET CARTOGRAPHIE D'AFFLEUREMENTS
24
II. 1. 2. 1. PRESENTATION ET DESCRIPTION DES
AFFLEUREMENTS 24
? AFF LEUREMENT N°1 24
>
85
AFFLEUREMENT N°2 25
> AFFLEUREMENT N°3 26
> AFLEUREMENT N°4 26
> AFFLEUREMENT N°5 27
> AFFLEUREMENT N°6 28
> AFFLEUREMENT N°7 28
> AFFLEUREMENT N°8 29
> AFFLEUREMENT N°9 30
> AFFLEUREMENT N°10 31
> AFFLEUREMENT N°11 32
> AFFLEUREMENT N°12 32
> AFFLEUREMENT N°13 33
> AFFLEUREMENT N°14 33
> AFFLEUREMENT N°15 34
> AFFLEUREMENT N°16 35
> AFFLEUREMENT N°17 35
> AFFLEUREMENT N°18 36
> AFFLEUREMENT N°19 36
> AFFLEUREMENT N°20 37
> AFFLEUREMENT N°21 38
> AFFLEUREMENT N°22 38
> AFFLEUREMENT N°23 39
> AFFLEUREMENT N°24 40
> AFFLEUREMENT N°25 40
> AFFLEUREMENT N°26 41
II. 1. 2. 2. CARTE D'AFFLEUREMENT 42
II. 2. LEVER PETROGRAPHIQUE 43
II. 2. 0. INTRODUCTION 43
II. 2. 1. PRESENTATION ET DESCRIPTION ACROSCOPIQUE
43
ü ECHANTILLON N°1 44
ü ECHANTILLON N°2 44
ü ECHANTILLON N°3 45
ü ECHANTILLON N°4 45
ü ECHANTILLON N°5 46
ü ECHANTILLON N°6 46
ü ECHANTILLON N°7 47
ü ECHANTILLON N°8 47
ü ECHANTILLON N°9 48
ü ECHANTILLON N°10 48
ü ECHANTILON N°11 49
ü ECHANTILLON N°12 49
ü ECHANTILLON N°13 50
ü ECHANTILLON N°14 50
ü ECHANTILLON N°15 51
ü ECHANTILLON N°16 51
II. 2. 2. CARTE D'ECHANTILLONAGE 53
II. 3. DESCRIPTION MICROSCOPIQUE 54
86
II. 3. 0. INTRODUCTION 54
II. 3. 1. PRESENTATION ET INTERPRETATION DES LAMES
MINCES ...55
II.3.1.1. Lot n°2 55
II.3.1.2. Lot n°3 56
II.3.1.3. Lot n°4 57
II.3.1.4. Lot n°5 57
II.3.1.5. Lot n°7 58
II.3.1.6. Lot n°8 59
II.3.1.7. Lot n°9 59
CONCLUSION PARTIELE 60
CHAP. III. ANALYSE STRUCTURALE 61
III. 0. INTRODUCTION 62
III. 1. LEVER GEOLOGIQUE DU MASSIF 62
III. 1.1. DIFFERENTES DEFORMATIONS 63
III.1.1.1. PLI-FAILLE 63
III.1.1.2. DIACLASES 66
III.1.1.3. SCHISTOSITES 66
III.1.1.4. FILON 67
III.2. DETERMINATION DES CONTRAINTES a1, a2 et a3
70
III.2.1. TABLEAU DES ELEMENTS STRUCTURAUX 70
III.2.2. DIAGRAMME MONTRANT L'ORIENTATION DES
CONTRAINTES
71
|
III.3. CARTE STRUCTURALE
|
74
|
III.4. ESQUISSE GEOLOGIQUE
|
74
|
III. 5. COUPES GEOLOGIQUES
|
76
|
III. 6. BLOC DIAGRAMME DU SECTEUR D'ETUDE
|
78
|
III. 7. CONTEXTE DE MISE EN PLACE
|
78
|
CONCLUSION PARTIELE
|
.80
|
CONCLUSION GENERALE
|
81
|
BIBLIOGRAPHIE
|
82
|
TABLE DE MATIERE
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84
|
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