V.7 Conditions paléoaltéritiques
Les conditions d'altération chimique des roches sources
ont certaineùent un impact sur la composition des sédiments qui
en résultent.
C'est ainsi que Nesbitt et Young (1982) ont introduit l'indice
chimique d'altération (CIA en anglais) en vue d'estimer
l'altération des roches sources en produits argileux secondaires. Cet
indice utilise les proportions molaires suivant la formule ci-après :
CIA = [A1203/(A1203 + Ca0 +
??a20+K20)]
Précisons que les valeurs de CIA proches de 50% pour
les feldspaths frais, varient de 70 a 75% pour la moyenne des shales (Taylor et
McLennan, 1985 ; Fedo et al., 1996), réflétant ainsi la
composition des silicates phylliteux tels que les illites,les muscovites et les
smectites comme minéraux d'altération. Une intense
altération peut fournir des indices allent jusqu'à des valeurs
proches de 100% correspondant à des minéraux de type kaolinite,
chlorite et gibbsite.
Sur le diagramme ci-dessus (Figure V.33 ), presque tous les
points représentatifs de la composition des roches
étudiées se positionnent suivant une plage plus ou moins
parallèle à l'axe
A1203-(??a20+ Ca0),
jusqu'à l'intersection de l'axe (A1203-K20) dans le
voisinage des points correspondants a la composition théorique
respectives des illites et muscovites. Cette droite recoupe
~ 79 ~
l'axe Plg-Fk au point où le rapport
plagioclase-feldspath potassique est d'environ 72%, indiquant une probable
provenance à partir des roches granitoidiques.
Les valeurs calculées de CIA varient entre 53% et 76%
, avec une moyenne de 65% indiquant que les roches sources des sédiments
du secteur de Makwacha-Kifukula on été soumises aux conditions
moyennement altérantes caractérisées probablement par :
? Soit un relief plus ou moins abrupt ayant favorisé
beaucoup plus l'altération mécanique que chimique, mais qui
aurait évolué vers un relief à pentes faibles ;
? Soit un climat peu altérant à faible
température et forte humidité comme en climat
tempéré actuel.
De toutes les facons, l'altération des roches sources
a atteint le stade de la formation des micas (illite) pour la plus grande
partie de nos échantillons.
Figure V.33 : Diagramme montrant les conditions
paléoaltéritiques d'après Nesbitt et Young (1984, 1989)
in
Rollinson (1993)
~ 80 ~
V.8 Conclusion partielle
L'étude géochimique de différentes
formations de la région de Makwacha a permis de mettre en
évidence la distribution des éléments chimiques dans ces
trois formations, à savoir : les shales, les grès argileux
(wackes) et les grès.
En effet, en ce qui concerne cette distribution des
éléments en fonction de la lithologie nous pouvons retenir que
:
· Le silicium est abondant dans les grès et cette
quantité tend à diminuer lorsqu'on passe dans les grès
argileux puis dans les shales.
Le titane montre ce même comportement
c'est-à-dire qu'il est abondant dans les grès et moins abondant
dans les shales, ce qui s'explique par une forte résistance à
l'altération des grès.
· L'aluminium montre un comportement opposé
à celui du silicium. Sa teneur est faible dans les grès et elle
augmente au fur et à mesure qu'on passe aux grès argileux puis
aux shales. Cela est dû à la présence des minéraux
phylliteux. Le phosphore présente aussi ce même comportement.
· Le fer montre un comportement assez stable dans toutes
les formations observées. La variation de sa teneur n'est pas grande. Le
magnésium présente également ce même
comportement.
· Le calcium et le potassium montrent un comportement
opposé dans les trois formations. La teneur en calcium diminue suite au
phénomène d'altération.
De l'approche géochimique des éléments
majeurs des formations du secteur de Makwacha-Kifukula, nous retiendrons comme
traits essentiels : les caractères siliceux marqués par des
teneur élevée en silice dans toutes les formations.
En ce qui concerne les éléments en trace, nous
pouvons conclure que :
· Ces éléments ne varient pas en fonction
de la lithologie, c'est-à-dire que les fortes ainsi que les faibles
concentrations s'altenrnent dans toutes les formations (shale, grès
argileux et grès).
· Ces éléments ne varient pas en fonction
des oligo-éléments. L'évolution des éléments
majeurs n'influence pas celle des éléments en trace.
· Ils montrent des courbes très
désordonnées.
~ 81 ~
CONCLUSION GENERALE
A l'issue de cette étude qui a porté sur la
géologie du secteur de Makwacha-Kifukula, nous pouvons retenir les
conclusions suivantes:
Du point de vue cartographique
Le secteur de Makwacha-Kifukula est constitué
essentiellement des formations détritiques principalement
siliciclastiques. Ces formations sont constituées d'une alternance des
shales, des grès argileux et des grès appartenant au Mwashya
supérieur. L'ensemble de ces roches observées ont tendance
à subir une silicification car toutes les cassures et les joints de
stratification sont remplis par les cristaux de quartz néogènes.
Une carte géologique à l'échelle de 1/10000 a
été établie, elle montre la distribution spatiale de
toutes ces formations.
Du point de vue structural
Les formations du secteur de Makwacha-Kifukula ont
été soumises à des contraintes tectoniques qui les ont
plissées et fracturées.
Le traitement des données relatives aux plans de
stratification et aux plans de cassures a permis de tirer les remarques
suivantes :
? Les couches présentent une direction
préférentielle moyennne de N135°E; les coupes
géologiques établies ont dévoilé une structure
plissée ;
? Quant aux plans de cassures, ils sont
préférentiellement orientés N65°E ;
? Le traitement des données sur canevas
stéréographiques nous a permis de déterminer le tenseur de
contrainte compressif.
Du point de vue pétrographique et
métallogénique
L'analyse pétrographique a permis de
caractériser un certain nombre des roches dont les shales, les
grès argileux et grès. Toutes ces roches, ont comme
minéraux essentiels le quartz, minéraux phylliteux dont la
séricite ainsi que les minéraux opaques et les traces de
feldspaths ;
Quant à la métallographie, elle a montré
que ces roches contenaient comme minéraux des proportions plus ou moins
importantes d'oxydes de fer (goethite et hématite). Certaines autres
associations minérales ont été également mises en
évidence, il s'agit notamment de la pyrite, la chalcopyrite ainsi que de
la malachite.
~ 82 ~
Du point de vue géochimique, nous pouvons
rétenir que :
? La classification géochimique de ces sédiments
détritiques a confirmé la nomenclature déterminée
par voie pétrographique, à savoir que le secteur de
Makwacha-Kifukula était constitué des shales, des grès
argileux ou wackes ainsi que des litharénites.
? La détérmination de l'origine des
sédiments sur base de la composition chimique a montré que ces
formations tirent probablement leur origine des roches sédimentaires
recyclées provenant des grès ou quartzites sédimentaires
et des roches granitoidiques.
? Le contexte géodynamique de mise en place de ces
sédiments serait du type marge continentale active ou arc insulaire
continental.
? L'étude des conditions
paléoaltéritiques montre que les formations qui affleurent dans
le secteur de Makwacha-Kifukula ont pour roches-sources des granitoïdes ou
des sédiments silicoclastiques récyclés.
? Les valeurs d'indice d'altération chimique (CIA)
calculées indiquent que les formations de ce secteur étaient
soumises aux conditions moyennement altérantes sous contrôle d'un
relief plus ou moins abrupt qui a favorisé une altération
mécanique aux dépens d'une altération chimique.
~ 83 ~
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