Memoire Online - Levée géologique et pétrographie des roches affleurements le long du fleuve Congo entre Kisangani et à®le M'biye: analyse macroscopique

Travail de fin de cycle réalisé en vue de l'obtention de diplôme de graduat en science

LEVER GEOLOGIQUE ET PETROGRAPHIE DES ROCHES AFFLEURANT LE LONG DU FLEUVE CONGO ENTRE KISANGANI ET ILE M'BIYE : ANALYSE MACROSCOPIQUE

DEDICACE

A mes parents Ibrahim BINIBANGILI PALAPILI et Margueritte TOSINI BOTOIKENDJE, pour l'amour indéfectible témoigné à ma petite personne, à travers un appui sans faille et les encouragements sans cesse. Que ce travail soulage tant soit peu les sacrifices énormes consentis aux fins de sa réalisation effective.

A mon beau-frère Docteur Godefroid LUKA et son épouse Madame Jocelyne TUNGWA ainsi qu'à leurs trois enfants Glody LUKA, Nathan LUKA et Stella LUKA, pour leurs immenses affections qu'aucun mot ne saurait qualifier et dont les dimensions demeurent sans mesure.

REMERCIEMENTS

A l'Etre suprême, Eternel notre Dieu, à qui nous devons tout notre être et tout notre savoir, pour le souffle de vie qu'il nous accorde gracieusement, pour sa miséricorde infinie, pour ses grâces et bénédictions innombrables ; qu'il daigne multiplier les fruits de ce travail.

L'accomplissement de ce travail est le résultat d'un long cheminement et d'un concours de plusieurs personnes. Notre ingratitude serait inégalable si nous ne nous acquittons pas de notre dette de reconnaissance envers toutes les personnes qui ont contribué à faire parvenir ce travail à bonnes fins.

Notre profonde reconnaissance s'adresse particulièrement au Professeur Ordinaire Gabriel MAKABU, qu'en dépit de ses multiples occupations a bien voulu assurer la direction, sans oublier l'assistant Dimitri ELUKESU pour son encadrement efficient de ce travail. Qu'ils trouvent ici l'expression de notre immense gratitude.

A ma grande famille ; Alain BINIBANGILI, Gisel BINIBANGILI, Victor BINIBANGILI, Ghislain BINIBANGILI, Patrick TUNGWA, Esther TUNGWA, Patricia BINIBANGILI, Sephora BINIBANGILI, Aristote KASONGO, Aaron BONGANGA, ZENABA ANIKIA, Plamedie ANIKIA, Martine MULONGO et JOANNA. Je vous prie de trouver ici, le témoignage de mon affection.

Nos remerciements vont aussi à la famille MBILU ainsi qu'à la famille MPIANA pour leurs soutiens du point de vue mental ainsi que spirituel, qu'ils trouvent ici notre une immense reconnaissance pour tous leurs bienfaits dans ma vie.

A tous mes ami(e)s, connaissances et camarades de promotion, je vous prie de trouver en ce travail l'expression de ma gratitude pour le partage du pire et du meilleur. J'ai une pensée particulière pour Yves MIHIGO, Dieudonné MUNGUFENI, Guillaume MUNEMA, Célestin ZEMBO, Juif MADAMA, Michael BATSU, Blanchard BASILA, Aimé MPIANA, Billy AKOTA, Sefu KAMBY, Déo MAVUO, Sheeman LOMBELA, Josué LISALAMA, Gabriella LOLA, Gaston LOKANGA, Danny BUSE, Carine OLINGA, Luc LOKATUNGA, Gradi MUSAFIRI, Joël BOFENDA, Sheick BANGALA, Dan OKITO, Huguette NELINGI, Alphie MBAITEMA, Hortense BAPADJA, etc.

A tous ceux qui de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce modeste travail et que nous n'avons pas pu nommer, qu'ils trouvent ici l'expression de notre infinie gratitude. Puisse le Seigneur les combler de tous ses Bienfaits.

0.0 INTRODUCTION GENERALE

La RDC étant un pays à réserve géologique considérable ; elle est considérée au niveau international comme « scandale géologique » pour ses diversités minérales. D'où des études géologiques permettront au pays de mettre plus encore à nu ces diversités minières découvertes et non encore découvertes. Les Géologues de ce pays devront multiplier les études exploratoires dans tout le pays afin de prouver et de démontrer une fois encore que la RDC est réellement un « Scandale géologique ».

Pour ce faire, les études menées dans le passé doivent toujours être actualisées par des différents travaux de recherche dont les mémoires, les travaux de fin cycle, les diverses publications scientifiques, les travaux d'exploration minière...

C'est dans ce cadre que nous apportons, par ce modeste travail, notre contribution à la connaissance géologique de notre pays, plus particulièrement des formations géologiques affleurant le long du fleuve Congo entre la ville de Kisangani et l'Ile M'biye à travers un levé géologique et une analyse pétrographique macroscopique.

Dans le cadre de notre travail, nous nous sommes proposé de répondre à la question suivante :

- Quels types de roches (et minéraux), de succession lithostratigraphique et structures rencontrerait-on dans le secteur d'étude ?

Ainsi nous avons formulé notre hypothèse pour répondre provisoirement à la question principale que nous nous sommes posée :

Notre secteur d'étude étant dans un terrain phanérozoïque (Mésozoïque), appartenant donc au groupe de Kisangani (anciennement appelé série de Stanleyville)d'âge Jurassique supérieur, les formations géologiques potentielles seraient essentiellement sédimentaires, composées de pélites avec des intercalations de grès calcaire à grain fin, de teinte brun-rouge.

Ce travail porte un intérêt assez considérable dans le sens où notre secteur d'étude ne fait pas l'objet d'une étude à grande échelle, mais nous y notons certains travaux à l'échelle régionale :

· Carte géologique à l'échelle du 1/500.000. Note explicative de la carte du Lindien dans la région de l'Aruwimi-Ituri et du Bas-uélé (1972)

· Observations géologiques faites sur les rives du Congo du Stanley-Pool aux stanley-Falls (F.F MATHIEU 1912)

· Ostéologie et relations de Signeuxella preumonti (Teleostei, « Pholidophoriformes », Signeuxellidae) du Jurassique moyen continental (Formation de Stanleyville) de Kisangani (République Démocratique du Congo) (Louis TAVERNE,2017)

· The Upper jurassic Stanleyville Group of the earsten Congo Bassin: an example of Perennial lacustrine system (A. Caillaud, C Blanpied et D. Delvaux,2017)

· Lacustrine Basin Fill in the Center of Africa (DRC): The Jurassic Stanleyville formation (A. Caillaud et al,2014)

0.4. OBJECTIFS ET METHODOLOGIE DU TRAVAIL

Pour mieux mener notre étude, nous nous sommes fixé comme objectifs principaux :

Ø Donner la nature lithologique et la description des différents types de roches (et minéraux) rencontrées dans le secteur d'étude ;

Dans le but d'atteindre et de satisfaire aux objectifs susmentionnés, nous avons fait simplement recours aux méthodes descriptive, analytique et interprétative.

- Observation macroscopique des affleurements (structure et épaisseur des couches, degré d'altération, couleur, filons, cassures, joints, diaclases, minéraux, etc.) ;

- Observation macroscopique des échantillons (texture de la roche, couleur, types des minéraux, nom provisoire de la roche).

ü Aux travaux de bureau : Traitement des données sur ordinateur (utilisation d'Excel 2010 et des logiciels : QGIS, Dips et Surfer 11).

ü Discussion et Interprétation des résultats d'observation. Par ailleurs, nous avons utilisé la technique documentaire qui nous a aidé à rassembler les documents nécessaires pour l'élaboration de notre travail. Sur base de ceci, il nous a été facile de consulter différents ouvrages, archives, notes de cours, articles, cartes et même internet.

0.5. SUBDIVISION SOMMAIRE ET DELIMITATION DU TRAVAIL

a. Subdivision sommaire

Le présent travail est subdivisé en trois chapitres hormis l'introduction et la conclusion générale. Il s'agit de :

b. Délimitation

Afin de bien mener nos études, nous avons circonscrit notre travail en République Démocratique du Congo, dans Province de la Tshopo, à Kisangani, précisément entre la ville de Kisangani et l'ile Mbiye, le long du fleuve Congo. Cela au cours de l'année académique 2019-2020.

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE SECTEUR D'ETUDE

I.1 INTRODUCTION

Il sera question dans ce chapitre de présenter notre milieu d'étude. A ce sujet, deux aspects seront abordés : le cadre géographique et géologique.

I.2 APERCU GEOGRAPHIQUE

I.2.1 LOCALISATION

La ville de Kisangani est le Chef-lieu de la province de la Tshopo. Elle est située géographiquement au nord-est de la République démocratique du Congo). Les coordonnées géographiques sont 0°31'0,001"N et 25°11'60" E dans la zone N35 (fig. 1).

I.2.2 CLIMAT

La région de Kisangani bénéficie d'un climat équatorial du type continental. C'est un climat chaud et humide caractérisé par des températures élevées et constantes au cours de l'année sans être uniformément réparties, avec des précipitations annuelles moyennes de 1600 à 1800mm. Les pluies sont assez régulièrement réparties sur toute l'année et la saison sèche y est presque inexistante. L'humidité de l'air reste élevée pendant presque toute l'année. La température moyenne annuelle est voisine de 25°C, tandis que les moyennes mensuelles de températures minima et maxima sont d'environ 17°et 32°C.

I.2.3 HYDROGRAPHIE

La ville de Kisangani appartient au bassin versant du fleuve Congo. La région de Kisangani comprend un réseau hydrographique bien développé. Plusieurs grandes rivières drainent toute la région d'est à l'ouest et se jettent dans le fleuve Congo. Il s'agit notamment de la Tshopo, la Lindi, etc. Le réseau hydrographique présente une série de particularités liées à l'évolution et à l'état actuel du relief.

I.2.4 SOL ET VEGETATION

Ce secteur a un sol présentant les mêmes caractéristiques reconnues aux sols de la cuvette centrale congolaise. Ce sol est rouge ocre, avec un faible rapport silice sesquioxyde de la fraction argileuse, une faible capacité d'échange cationique de la fraction minérale, une teneur en minéraux primaires faible, une faible activité de l'argile, une faible teneur en éléments solubles et une assez bonne stabilité des agrégats (Lomba, 2007).

Les sols de types ferralitiques rouge ocre ou encore appelés ferra sols (classification de la FAO), ou encore Oxysols, sont caractérisés par leur épaisseur considérable et une coloration rouge à jaune, le pH acide (pH inférieur à 6) (Boyemba, 2006).

Kisangani fait partie du secteur floristique forestier central du domaine équatorial congolais dans la région guinéenne. D'où sa végétation naturelle est celle de la cuvette centrale congolaise caractérisée par une forêt dense humide.

I.3 CADRE GEOLOGIQUE

I.3.1 GEOLOGIE REGIONALE

La figure 2 illustre la carte géologique de la province de la Tshopo. On y relève des ensembles géologiques d'âge allant de l'Archéen au Phanérozoïque.

Figure 2.- Carte géologique de la province de la Tshopo selon le Ministère des Mines (2015)

La carte de la figure 6, montre les principales formations géologiques de la région de Kisangani et ses environs. La lithostratigraphie de cette région se présente de la manière suivante, de bas en haut :

Le Supergroupe de la Lindi est exposé principalement dans la partie nord de Kisangani le long des rivières Tshopo (à Kisangani), Lindi et Aruwimi (à Banalia), et se prolonge vers le centre de la ville. Quelques lambeaux du Lindien s'observent au sud-est de la ville de Kisangani dans le territoire d'Ubundu. Il est recouvert en discordance par les séries méso-cénozoïque de la cuvette congolaise dont il forme une grande partie du soubassement.

T. VERBEEK (1970), a distingué trois groupes dans le Lindien qui sont, de haut en bas : Aruwimi, Lokoma, Ituri. Une discordance existe entre les groupes de Lokoma et d'Ituri, elle n'est pas parfaitement établie entre les groupes de l'Aruwimi et de la Lokoma.

Du point de vue lithologique, le Lindien est constitué de : arkose, shale, quartzite, calcaire et tillite (conglomérat à pâte gréso-schisteuse grise englobant des blocs et galets de nature diverse).

Dans la partie orientale de la cuvette centrale, ce groupe est composé des alternances de grès gris violacés à rouges, et d'argilites verdâtres à rouges ; accessoirement des calcaires gréseux.

A3. Groupe de Kisangani (Kis). Le jurassique supérieur post Oxfordien : série de Staley ville.

Il est constitué par une alternance d'argilite et grès reposant sur deux couches de schistes bitumineux avec parfois les horizons de calcaire intercalaire sont observés dans la partie est. Ces formations d'âge Jurassique s'étendent entre Kisangani, au nord et Ubundu, au sud.

A4. Supergroupe de la Cuvette centrale (CC) : pléistocène, pliocène : alluvions, éluvions et colluvions.

Selon CAHEN (1954) les sédiments du pléistocène inferieur au pliocène recouvrant une grande partie de la Cuvette centrale sont continentaux. Il s'agit de sables plus ou moins argileux avec quelques conglomérats à la base qui recouvrent la plaine tardi-Tertiaire.

1.3.1.3. LITHOSTRATIGRAPHIE DU GROUPE DE KISANGANI

Cahen (1983) a divisé le groupe de Stanleyville (actuellement de Kisangani) en 14 horizons stratigraphiques (figure 3). Ses descriptions sont plus détaillées pour les horizons 2 à 10 que désormais les hauts horizons. Le groupe de Stanley ville a été déposé sur un sous-sol irrégulier (Passau, 1923), avec une épaisseur composite maximale estimée de 370 m. Les zones déprimées de cette paléotopographie sont remplies par les horizons 1, 2 ou 3, tandis que les horizons 4, 5 ou 6 transgressent les sommets. Le groupe de Stanley ville est largement divisé en deux sous-groupes :

1. La partie inférieure (horizons 1 à 7) comprend une séquence de 50 m d'épaisseur de schistes / marnes sablonneux vert-gris et des bitumes gris foncé bitumineux parfois intercalés avec des calcaires blancs (la chaux Beaux lits de Cahen et al., 1959). Cette partie inférieure est observée dans les carottes d'exploration et les affleurements épars le long des rives de la rivière Lualaba et des affluents entre Kisangani et Ubundu.

2. La partie supérieure (horizons 8 à 14) est composée d'une séquence de schistes, marnes et fines pierres, rouge violacé jusqu'à couronne rouge. Ces partisans 320 m d'épaisseur, affleurant autour de Kisangani, sont également observés dans le puits Samba (165 m d'épaisseur).

Fig.3: Lithostratigraphy of the Stanleyville Group (Kimmeridgian to Barremian Valanginian) in the Kisangani sub-basin as summarized by Linol et al. (2015a) based on an interpretation on Cahen (1983).

I.3.2. GEOLOGIE LOCALE

Notre secteur d'étude se trouve dans un terrain phanérozoïque (Mésozoïque) appartenant au groupe de Kisangani (Jurassique supérieur). Dans la région de Kisangani, ce groupe est essentiellement composé de pélites avec des intercalations de grès calcaire à grain fin, de teinte brun-rouge.

CHAPITRE II. DONNEES ANALYTIQUES DE TERRAIN

II.1. INTRODUCTION

Ce chapitre se consacre aux résultats de levé géologique réalisé in situ. Le matériel et la technique utilisés seront présentés à cette fin. Ces données de terrain ont été traitées par cartographie au bureau, ce qui a abouti aux cartes topographiques et géologiques.

II.2 TECHNIQUE DE LEVE GEOLOGIQUE

Pour atteindre les objectifs assignés à cette étude, nous avons couvert le secteur d'étude par des travaux de levé géologique itinérant.

Ce levé a conduit à la confection de la minute de terrain, document cartographique reprenant l'ensemble de stations d'observation et d'échantillonnage.

Quelques échantillons de roches ont été sélectionnés en vue d'une nomenclature provisoire des roches à travers une description macroscopique minutieuse

II.3 MATERIEL UTILISE

Le marteau de géologue est un outil fondamental de terrain. Il sert en premier temps à créer une cassure fraiche dans la roche, à retirer la platine pour faire apparaitre ses constituants et ainsi mieux la décrire.

Dans un second temps il sert à l'échantillonnage, le géologue l'utilise alors pour casser un bloc et le tailler de façon à ramener un échantillon de la taille souhaitée.

La boussole est instrument qui aide le géologue de terrain à pouvoir à la fois se repérer à tout moment sur terrain, mais aussi pour mesurer les directions et pendage des strates qu'il observe.

Le GPS (Global Positionning System) est un appareil quipermet au géologue de gérer ses itinéraires, localiser précisément des points d'intérêt sur le globe terrestre.

La loupe est un outil indispensable à la détermination d'un faciès ou d'une roche sur le terrain. Elle permet d'identifier les minéraux ou les éléments figurés constituant une roche.

Le carnet de terrain sert à noter absolument toutes les observations et mesures sur terrain.

L'acide chlorhydriquepermet de voir si la roche est carbonée avec comme réaction l'effervescence.

Le papier millimétré nous aide à reproduire une formation sur une petite échelle.

Le crayon est un instrument qui nous aide à noter toutes les observations du terrain dans un carnet.

Le mettre ruban ou décamètre est pour mesurer les extensions latérales et horizontales des affleurements.

Les sachets d'échantillonnage nous servent à conserver les échantillons prélevés pendant le terrain.

II.4 DESCRIPTION LITHOLOGIQUE

A la rive droite du fleuve Congo sur l'avenue Tabora, affleure une roche plus au moins saine de structure tabulaire superposée en banc parallèle de couleur rouge à la surface présentant un empilement en feuillet (en plaquette). Cette roche affleure à environ 50m d'extension.

La roche est également affectée par plusieurs cassures subparallèles et visibles sur l'affleurement. Deux cassures ont été prélevées et leurs orientations notées :

Fig.4.L'affleurement de la roche observée à la première station, shale rouge.

A l'échelle de l'échantillon, la roche est moins dure gardant la même coloration que celle observée à la surface (rougeâtre). Il présente une granulométrie très fine tous emballée dans un ciment ferrugineux. La roche se débite en feuillets et les minéraux visibles sont : des muscovites, des traces des minéraux noirs qui seraient des oligistes. Du point de vue nomenclature provisoire, cette roche serait une roche sédimentaire détritique (granulométrie inférieure à 63microns), appartenant dans la famille de pélite ou lutite, classée parmi le shale de couleur rouge (fig. 5). Un échantillon a été prélevé à cet endroit portant le numéro CFLT01.7

Il convient de signaler que cette roche est exploitée dans la région de Kisangani sur la rive droite du fleuve Congo, comme matériaux de construction, et présente un intérêt en génie civil (géotechnique) (fig. 6).

A quelques mètres de la grande route menant vers l'Aéroport de Bangboka, en voisinage de la grande Mosquée de Kisangani, sur la rivière du nom d'Inter-rive, affleure le même type de formation géologique observée à la première station, à la seule différence que celle-ci est plus saine que celle de la station précédente (fig. 7). Sur le plan structural, cette roche présente des joints, dont trois mesures d'orientations ont été prélevées :

Fig.7.L'affleurement de la roche observée à la deuxième station, shale rouge.

STATION N°3 : coordonnées géographiques : X : 300592 ; Y : 054750 ; Z : 381m

Aux chutes WAGENIA, à la rive droite du fleuve Congo, on observe l'affleurement des roches superposées en bancs parallèles les unes sur les autres, d'orientation N45°E/10°SE, de couleur plus ou moins sombre à la surface, de structure subhorizontale, légèrement inclinées d'un seul côté. Plusieurs cassures ou joints sur la roche montrent les orientations N71E/89SSE et N165E/vertical. Certaines cassures et marmites sont remplies par le conglomérat à ciment ferrugineux. Ces couches ont une épaisseur variant de 65cm à 100cm. on voit aussi qu'il y a desquamation de la roche suite aux mouvements de l'eau du fleuve.

Après avoir cassé la roche à plusieurs endroits, on constate qu'elle présente une texture finement grenue, de coloration rougeâtre à rosâtre et de structure litée. Les minéraux de quartz et micas blancs sont visibles à l'oeil nu et à la loupe, les oxydes ou hydroxydes de fer s'observent également lorsque la roche présente un stade plus ou moins avancé d'altération. C'est ce qui nous pousse à dire qu'il s'agit d'une roche sédimentaire appelée grès.

On y observe également un affleurement des couches de Shale de couleur rouge faiblement incliné, de granulométrie très fines dont seul les paillettes des micas blancs sont identifiables à l'oeil nu.

Sur un sentier menant vers la carrière Papa MAHAMBA au Cimestant toujours à la rive droite du fleuve Congo, on observe une roche en place de structure massive par endroits, plus altérée, de couleur brun-jaune à rouge (roche altérée), parfois gris-blanc (roche plus au moins saine).

L'échantillon de la roche qui est plus ou moins saine présente une texture conglomératique dont le ciment est gréseux dans lequel sont emballés les éléments de nature quartzeuse et ferrugineuse. L'échantillon présente des veinules de quartz ou de la calcite. Les autres minéraux observables à l'oeil nu ou à la loupe sont des micas blancs qui sont plus abondants et brillants. Un échantillon a été prélevé à cet affleurement portant le code CSM02. La roche serait un conglomérat à ciment gréso-ferrugineux (fig. 8).

A 90m au Sud-Ouest de la quatrième station à la carrière Cimestant, on observe les affleurements d'une roche bien stratifiée, de structure tabulaire, affectée par des fissurations (joints) perpendiculaires entre elles, au litage plus ou moins visibles. La roche présente en sa surface diverses colorations dues aux attaques d'altération. Elle est potentielle et donne naissance à une source d'émergence (eau en jaillissement) et serait même la principale roche acquière. A la surface, la roche devient très altérée. Un log stratigraphique (Fig.27) a été dressé à cet endroit dont deux séries sédimentaires sont décelables (série des roches sédimentaires indurées et meubles) : le grès à la base, surmonté par le shale (fig. 9).

Il s'agit d'une roche plus au moins saine constituée de deux natures pétrographiques différentes. A la base nous avons le grès avec une épaisseur d'environ 1,10m superposé par un shale rouge d'épaisseur d'environ 80cm. Cette série reposerait sur ce conglomérat observé à la 4^ème station d'épaisseur méconnue.

Cette première série est superposée par une deuxième série constituée des roches meubles distinguées à travers leurs granulométries. De la base au sommet nous avons :

La roche meuble à granulométrie grossière (couche graveleuse) d'environ 80cm d'épaisseur suivit d'une autre roche meuble à granulométrie moyenne ou sableuse d'environ 1m d'épaisseur et à sa surface nous avons une couche argileuse de granulométrie très fine.

Il serait possible que la première série et la deuxième série se soient superposées au conglomérat précédemment observé à la quatrième station. La dénivellation de 1m entre l'altitude de la 4^ème station (304m) et celle de 5^ème station (305m) affirme notre hypothèse.

L'échantillon est sain de granulométrie moyenne à fine. Le litage se présente plus au moins parallèlement, avec prédominance des minéraux quartzeux, quelques micas blancs et d'autres minéraux accessoires observables à la loupe. La roche serait un grès (fig. 10). Une cassure a été prélevée d'orientation N175°E/Vertical.

Nous sommes à une carrière des matériaux de construction dénommée Butakuya située à 7km de la ville de Kisangani. Nous observons l'affleurement des roches superposées en banc parallèles les unes sur les autres, plus ou moins altérées à la surface, dont les couches grossières s'alternent avec de petites couches (fig. 11). La roche est de couleur brune et rouge à sa surface, la surface de stratification (S0) est très visible. La roche est légèrement inclinée d'un côté, elle s'oriente vers le N50°E/15°SE.

Fig.11.L'affleurement de la roche observée à la station 6 (Gros banc et mince couche)

L'échantillon tiré du gros banc est de granulométrie moyenne, à ciment ou matrice gréseuse abondant en élément de quartz, avec plusieurs litages. Les minéraux de fer donnent à la roche une coloration rouge à jaune et la couleur blanche est due tout simplement aux minéraux de quartz. Un échantillon a été prélevé sur l'affleurement portant le code CPK7B03. Cette roche serait un grès à litage parallèle.

Cet affleurement de gros banc présente deux faciès dont le premier est constitué de granulométrie plus au moins grossière en abondance de micas (fig. 13) et l'autre faciès est constitué de granulométrie fine.

L'échantillon se débite en feuillet de coloration rouge due aux minéraux de fer (Fe2O3), le degré d'altération est plus au moins avancé, il est composé de quelques paillettes de mica blanc, de texture fine. Un échantillon a été prélevé sur l'affleurement portant le code CPK7B05. La roche s'apparente à un shale rouge (fig. 14).

Nous sommes dans une carrière qui se situe à 9km de Kisangani sur la route nationale n°4 (RN4). On y observe des roches en place superposées en banc les unes sur les autres dont les gros bancs sont intercalés par les petits bancs comme à la sixième station (carrière de Butakuya). En observant très bien les affleurements, ces roches présentent une structure en chevauchement, témoignant une activité tectonique de forte envergure (fig. 15). La roche présente une faible inclinaison. L'affleurement s'oriente vers N80°E/20°SSE.

Fig.15.L'affleurement des roches en chevauchement observé la station 7 (PK9)

L'échantillon présente texture granulométrique moyenne à fine, le ciment est gréseux. Les minéraux qui dominent sont le quartz et quelques minéraux accessoires comme la pyrite et le chlorite. Deux échantillons ont été prélevés à cet endroit dont le premier porte le code de CPK9C01 couche mince de shale (voir description station 6 et fig. 16) et le deuxième porte le code de CPK9C02 qui est le grès (voir description station 6 gros banc et fig. 17).

A 11km de Kisangani sur la route nationale n°4 (RN4) non loin de Petit Séminaire MANDOMBE dans un chantier ou carrière de l'exploitation des matériaux de constructions,affleure une roche de couche mince, de couleur blanchâtre de grande extension, présentant à sa surface des fentes de dessiccation. Cette roche cimente des débris centimétriques à décimétriques d'aspect sub-anguleux. C'est un Conglomérat type brèche.

Un log stratigraphique (Fig.27) a été effectué à cet endroit dont nous avons : la couche d'argilite calcareuse de couleur verdâtre ayant une épaisseur de 3m, une petite couche de couleur blanchâtre contenant des galets avec une épaisseur d'environ 5cm et à la base on a un grès calcareux à débris lithique avec une épaisseur de 20cm.

Un échantillon tiré de la couche gréseuse présente une granulométrie moyenne à fine, avec abondance de grains des quartz qui sont jointifs. Cette formation affiche une coloration blanchâtre à grise. Elle fait effervescence à l'acide chlorhydrique, ce qui témoigne la présence des minéraux carbonatés. La roche serait une marne.

Quant à la petite couche blanchâtre, elle présente des fentes de dessiccation à la surface. La roche se débite en plaquettes et présente une structure tabulaire, elle a une coloration blanchâtre et fait légèrement effervescence. Les minéraux sont très fins, difficiles à distinguer à l'oeil nu. La roche serait une argilite blanchâtre calcareuse. Un échantillon a été tiré dans cet endroit portant le code CMPK1103 (fig. 18).

Un échantillon tiré des débris de roche cimentée présente les propriétés suivantes : roche est trop dure de granulométrie moyenne à fine dont les minéraux de quartz sont visibles et intimement liés entre eux, ces minéraux donnent à la roche une coloration blanchâtre à violacée. D'autres minéraux sont aussi visibles et présentent parfois une coloration rougeâtre qui témoigne la présence des minéraux de fer oxydés comme l'hématite et verdâtre à l'endroit où le débris de roche est plus au moins altéré. Cette teinte verdâtre serait due tout simplement à la présence des minéraux de chlorite. Relevons aussi que les débris n'ont pas fait effervescence à l'acide Chlorhydrique. Ces débris de roche seraient des blocs de quartzite d'origine sédimentaire (fig. 19). Un échantillon a été tiré dans cet endroit portant le code CMPK1104. Par endroits, on observe des veinules de calcite affectant la roche

Fig.19. Photo de l'échantillon CMPK1104 : blocs de quartzite dans un conglomérat

Toujours à la carrière MANDOMBE de PK11, l'on observe l'affleurement des roches situé à 15m de la station 8, se superposant en bancs parallèles inclinés à un seul côté. Ces roches sont intercalées par une couche de conglomérat intra-formationnel d'environ 40cm d'épaisseur, et sont orientées vers le N80°E/30°SSE (fig.20).

Fig.20.L'affleurement des roches intercalées par une couche de Conglomérat intra-formationnel (PK11)

L'échantillon présente une granulométrie moyenne, les éléments sont cimentés dans une matrice gréseuse et les minéraux de quartz dominent l'échantillon. Il présente des litages, une coloration blanchâtre à violacée. Par endroits, l'échantillon développe une granulométrie très visible qui caractérise un deuxième faciès de la roche. A la surface, la roche présente une coloration rouge à jaunâtre due aux minéraux de fer oxydés, ne réagissant pas à l'HCl. Cette formation serait un grès (fig. 21). Un échantillon a été tiré portant le code CMPK1106.

L'échantillon provient de la ceinture conglomératique. Il présente des éléments grossiers cimentés par une matrice gréseuse un peu ferrugineuse dont les éléments présentent majoritairement une taille supérieure à 2mm. Ces éléments sont de formes arrondies, de deux natures dont une nature quartzeuse et une autre de même lithologie que la matrice. La roche a une coloration violacée. Elle s'apparente à un conglomérat polygénique type poudingue (fig. 22). Un échantillon de conglomérat a été prélevé portant le code CMPK1105.

II.5. ELABORATION DES CARTES

II.5.1. CARTE TOPOGRAPHIQUE

Les mesures géographiques prélevées in situ grâce au GPS ont servi, par le biais du Surfer 13, à l'élaboration des cartes topographiques en 2 (fig. 23) et en 3 D (fig. 24).

II.5.2. CARTE D'AFFLEUREMENT

Les données ci-dessous nous ont permis d'élaborer la carte d'affleurement (fig. 25).

Longitude	Latitude	Altitude	Lithologie
299249	56083	383	Shale rouge
300195	55919	386	Shale rouge
300196	55898	382	Schiste rouge
300592	54750	381	Grès
304275	55021	304	Conglomérat à ciment grèso-ferrugineux
304346	55078	305	Conglomérat à la base surmonté de grès et ensuite du shale.
304972	56732	400	Grès lité(gros banc) et shale rouge(petite couche).
307426	56432	404	Shale rouge
309330	54024	394	Grès calcareux(roche gréseuse) et argilite blanche calcareuse
309554	53908	394	Conglomérat

II.5.3. ESQUISE GEOLOGIQUE ET LOG-STRATIGRAPHIQUE

La corrélation par extrapolation des limites des affleurements a conduit à l'esquisse géologique (fig. 26).

Les petites coupes ponctuelles dressées in situ ont, quant à elles, permis la construction des logs stratigraphiques locaux (fig. 27).

Le levé topographique et géologique mené dans le secteur d'étude grâceà un matériel approprié a permis d'une part de prélever les mesures géographiques et d'autre part de procéder aux descriptions des formations géologiques. Celles-ci sont sédimentaires, surtout détritiques, et rarement chimiques. Sur base des données de terrain, on a pu élaborer successivement les cartes topographiques, d'affleurement et l'esquisse géologique.

CHPITRE III. INTERPRETATION DES RESULTATS

III.1. INTRODUCTION

Au chapitre II, on a pu dégager les constats sur les données topographiques et géologiques. Dans le présent chapitre, on aura à donner un sens aux analyses opérées.

III.2. LES DIFFERENTS FACIES PETROGRAPHIQUES DU SECTEUR D'ETUDE

D'après les travaux de lever géologique et les analyses macroscopiques faites sur les affleurements et quelques échantillons, la distribution pétrographique de cette région est donc constituée généralement par les roches sédimentaires : des grès, des shales, des conglomérats, argilites...

Les observations sur les affleurements et les analyses ou descriptions macroscopiques nous revèlent les caractéristiques des grès à des facies différents :

Cette formation est détritique, consolidée, provenant de la diagenèse du sable.

Un autre type pétrographique montre les caractéristiques de shale dont le principal faciès est la coloration rouge (shale rouge) (STATION 1,2,6,7). Il s'agit également d'une roche terrigène issue de la diagenèse de l'argile et de l'argilite. Sa teinte rouge est le résultat de l'oxydation. Elle atteste la présence des minéraux de fer.

Cette roche, on la retrouve également dans le secteur avec quelques faciès différents :

Ø Conglomérat monogénique type brèche à éléments quartzeux et matrice gréso-argilo-carbonaté (Station 8)

Ø Conglomérat polygénique intraformationel type poudingue à matrice gréseuse (Station 9).

Cette roche détritique est formée des éléments plus gros, graviers, accolés grâce à un ciment de natures différentes.

Les éléments des conglomérats ont subi un transport court ou long, ce qui leur confère respectivement une forme anguleuse (brèche) ou arrondie à subarrondie (poudingue).

III.3 OBSERVATION GRANULOMETRIQUE

Nos roches décrivent les caractéristiques suivantes du point de vue granulométriques une texture granulométrique

Ø Certaines roches présentent des éléments très fins, enrobés dans le ciment ou la matrice, difficiles à distinguer à l'oeil nu ou à la loupe (STATION 1,2,6,7)

Ø D'autres échantillons montrent une taille de grains variant de 63microns à 2mm pour les plus grossiers de cette classe granulométrique, ces éléments sont liés par un ciment détritique ou sillico-ferrugineux. (Station 5 ; 6 et 8)

Ø D'autres roches développent une texture grossière dont la taille des éléments est supérieure à 2 mm (station 4 ;8 et 9)

III.4 MINERALOGIE

Les minéraux suivants ont été visible à l'oeil nu ou à la loupe sur la plupart de nos échantillons : Quartz (majoritairement dominant), Oxy et Hydroxydes de fer (Hématite et Goethite), Mica Blanc (Muscovite), ...

III.5 ALTERATION

La majorité de nos échantillons présentent une phase moins avancée en altération suite probablement à la résistance des minéraux de quartz se trouvant abondants dans la composition des roches (coloration blanchâtre). La présence souvent des oxydes de fer (coloration rougeâtre à jaunâtre) indiquerait un début d'altération des roches. Notons que pour la plupart des échantillons l'altération est souvent observée à la surface de la roche (affleurement). Cela est normal car l'eau de pluie attaque d'abord la surface des affleurements.

III.6 STRATIGRAPHIE

Lors du levé géologique de terrain, trois log-stratigraphiques ont été dressés dont les successions suivantes des roches sont à observer de bas en haut :

Ø Log-stratigraphique station 5 : le grès, le shale rouge suivi de la série meuble

Ø Log-stratigraphique station 8 : le grès calcareux, petite couche de conglomérat bréchique et ensuite une argilite calcareuse

Ø Log-stratigraphique station 9 : le grès calcareux, petite couche de conglomérat bréchique, une couche d'argilite calcareuse, le grès, le shale rouge suivi de la série meuble.

En comparant les altitudes de la station 5 (305m) et 8 (394m), nous constatons que la série lithostratigraphique à la station 5 est plus ancienne que celle de la station 8.

Les différentes formations appartiennent au groupe de Kisangani par référence aux données de la revue de littérature.

CONCLUSION GENERALE

Ce travail de fin de cycle s'intitule : « lever géologique et pétrographique des roches affleurant le long du fleuve Congo entre Kisangani et Ile M'biye : analyse macroscopique ». Cette étude a consisté à connaitre la lithologie de différentes roches qui affleurent sur le long du fleuve Congo ainsi qu'à l'élaboration des différentes cartes (géologique, topographique, esquisse géologique, un log-stratigraphique, échantillonnage et affleurement). Pour mieux mener notre étude, nous nous sommes fixé comme objectifs principaux :

Ø Donner la nature lithologique et la description de ces différents types de roches (et minéraux) rencontrées dans le secteur d'étude ;

Ø Relever les informations structurales et établir une esquisse géologique de ce secteur.

Dans le but d'atteindre et de satisfaire aux objectifs susmentionnés, nous avons fait simplement recours aux méthodes descriptive, analytique et interprétative. Les résultats (observations et descriptions) de terrain ont été traités par cartographie et logging et interprétés. Par ailleurs, nous avons utilisé la technique documentaire qui nous a aidé à rassembler les documents nécessaires pour l'élaboration de notre travail. Sur base de ceci, il nous a été facile de consulter différents ouvrages, archives, notes de cours, articles, cartes et même internet.

Il ressort de ce travail que les formations rencontrées appartiennent au groupe de Kisangani, d'âge jurassique supérieur. Ces formations sont surtout détritiques (conglomérat, grès, argilite, shale) avec parfois une trame carbonatée (grès calcareux).

Ces roches sont plus ou moins altérées, oxydées, riches en quartz et en oxy-hydroxydes de fer.

BIBLIOGRAPHIE

1. (T. Verbeek, 1972), Carte géologique à l'échelle du 1/500.000. Note explicative de la carte du Lindien dans la région de l'Aruwimi-Ituri et du Bas-uélé.

2. Mathieu, F.F., 1912, Observations géologiques faites sur les rives du Congo du Stanley-Pool aux stanley-Falls, 68 pp.

3. Ostéologie et relations de Signeuxella preumonti (Teleostei, « Pholidophoriformes », Signeuxellidae) du Jurassique moyen continental (Formation de Stanleyville) de Kisangani (République Démocratique du Congo) (Louis TAVERNE,2017)

4. The Upper jurassic Stanleyville Group of the earsten Congo Bassin: an example of Perennial lacustrine system (A. Caillaud, C Blanpied et D. Delvaux,2017)

5. Lacustrine Basin Fill in the Center of Africa (DRC): The Jurassic Stanleyville formation (A. Caillaud, C. Blanpied, D. Delvaux, F. Guillocheau,2014).