B.P.2012
KISANGANI
ANALYSE GEOCHIMIQUE DE LA COMPOSITION DES SEDIMENTS DU
BASSIN DE LA CUVETTE CENTRALE : CAS DE GRES DE LA REGION DE
KISANGANI
ANNEE ACADEMIQUE 2022-2023
Travail de fin d'étude réalisé en vue de
l'obtention de diplôme de licence en science.
Directeur : P.O. Gabriel MAKABU
Encadreur : Ass. Gilbert SINGOMA
PAR :
BANGAD'ODZ Moise
DÉDICACE
A mes parents Henri D'ODZ KORR et Marguerite -Marie TSESI
KOVE, pour leur amour indéfectible et soutien témoigné
à mon égard.
Que ce travail soulage tant soit peu les sacrifices
énormes consentis aux fins de sa réalisation effective.
Âmes grands frères Patrick MAKI D'ODZ, Yannick
NGONE D'ODZ, Ruffin ASIMWE D'ODZ et ma grande soeur Mireille KASEMIRE D'ODZ
pour leurs immenses affections, sacrifices et soutiens qu'aucun mot ne saurait
qualifier et dont les dimensions demeurent sans mesure.
Moïse BANGA D'ODZ.
REMERCIEMENTS
À l'Etre suprême, Éternel notre Dieu, qui
nous a doté de toute sagesse et intelligence et 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, pour son amour
incommensurable, qu'il daigne multiplier les fruits de ce travail.
Nous tenons à montrer notre sentiment de gratitude
envers notre directeur, Professeur Ordinanre Gabriel MAKABU KAYEMBE, et envers
notre encadreur, Assistant Gilbert SINGOMA DESABA, qui, en dépit de
leurs multiples occupations, ont ténu à assumer la direction et
l'encadrement de ce travail dans l'amour avec l'esprit de nous instruire.
Nos gratitudes s'adressent à nos professeurs et chefs
de travaux attachés au département de Géologie qui,
malgré la distance, font un effort de venir à Kisangani pour
dispenser les cours, et particulièrement à nos assistants Dimitri
ELUKESU et Paulin ISIMBIKA pour leurs encadrements, conseils et encouragements
tout au long de notre parcours à l'université.
Nous ne pouvons terminer ce parcours sans pour autant
remercier toutes les personnes qui de près ou de loin ont
participé dans la réussite de celui-ci, nous pensons à nos
parents Papa Henri D'ODZ KORR et Maman Marguerite-Marie TSESI KOVE qui nous ont
non seulement montré le chemin de l'école mais nous ont
éduqué et accompagné dans ce parcours académique,
et à toute la famille D'ODZ qui, nonobstant d'innombrables
difficultés, ne cessent de nous soutenir, que Dieu les
bénisse.
A la grande famille Jacques LOBO, à tous nos oncles,
tantes, cousins, cousines, neveux, nièces et de façon
particulière à mes tantes Odette DETCHUVI, LOVE et Jeanne et
à mes cousines Brigitte Kasemire, Catherine FURAHA et Nadège,
nous vous prions de trouver ici, le témoignage de nôtre
affection.
A tous nos amis(es), connaissances et camarades de promotion,
nous vous prions de trouver ici l'expression de notre gratitude pour le partage
du pire et du meilleur. Nous avons une pensée particulière pour
ZUENA SWEDI Angel, Dieu merci ENEKU, Héritier UNWANGA, Déogracias
MUKOMBOZI, ZEMBO KAMANDA Célestin, Chadrack BINIBANGILI, Emmanuel
NTAKOBAJIRA, Michael BATCHU IYELE, Jemima BUSINGE,
A tous ceux qui de près ou de loin ont contribué
à la réalisation de ce modeste travail et dont nous n'avons pas
pu citer les noms, qu'ils trouvent ici l'expression de notre infinie gratitude.
Puisse le Seigneur les combler de tous ses bienfaits.
Moïse BANGA D'ODZ
LISTE DES FIGURES
Figure 1. Carte de localisation du secteur
d'étude (ville de Kisangani).
2
Figure 2. Modèle numérique de
terrain (ville de Kisangani).
6
Figure 3. Carte géologique de
province de la Tshopo.
10
Figure 4. Carte géologique de
Kisangani
12
Figure 5. Echantillon BM 001
18
Figure 6. Echantillon BMT 002
19
Figure 7. Echantillon BM 003
19
Figure 8. Graphique de la distribution de
tous éléments après la normalisation
23
Figure 9. Courbe de tendance et de
variation entre TiO2 et Fe2O3
25
Figure 10. Courbe de tendance et de
variation entre TiO2 et P2O5
25
Figure 11. Courbe de tendance et de
variation entre Fe2O3 et Al2O3
26
Figure 12. Courbe de tendance et de
variation entre Fe2O3 et K2O
26
Figure 13. Courbe de tendance et de
variation entre Fe2O3 et P2O5
27
Figure 14. Courbe de tendance et de
variation entre MgO et MnO
27
Figure 15. Courbe de tendance et de
variation entre Al2O3 et P2O5
28
Figure 16. Courbe de tendance et de
variation entre K2O et P2O5
28
Figure 17. Diagramme montrant le contexte
géodynamique de nos échantillons
32
Figure 18. Représentation des
données dans le diagramme de ROSER et KARSH (1986)
34
Figure 19. Diagramme de type A-CN-K
(Nesbitt et Young, 1982)
36
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1. Synthèse
chronostratigraphique et lithostratigraphique des grands ensembles
géologiques de la province de Tshopo (d'après la légende
de la carte géologique de la RDC, FERNANDEZ-ALONSO et al.,
2015).
2
Tableau 2. Le matériel
utilisé sur terrain
13
Tableau 3. Présentation des
résultats d'analyses chimiques
21
Tableau 4. Les paramètres de
tendance centrale et de dispersion des variables
étudiées
22
Tableau 5. Les teneurs des
éléments majeures obtenues après normalisation par rapport
au clarke
23
Tableau 6. Matrice de
corrélation
24
Tableau 7. Critère des
maturités ou immaturités des grès par le
rapport
30
Tableau 8. Critère des
maturités ou immaturités des grès par le rapport
31
INTRODUCTION GENERALE
0.1.
CONTEXTE DU TRAVAIL
La géochimie est l'une des disciplines parmi les
sciences de la Terre. Cependant, pendant près d'un siècle, le
terme le plus courant pour désigner cette discipline est celui de
« géologie chimique » et
il y a peu de contact entre les géologues et les chimistes. On peut
néanmoins reconnaître au chimiste Germano-suisse Christian
Schönbein (1799-1868) l'invitation du terme
« géochimie » (1838). Le Larousse
du vingtèmesiècle définit ainsi la Géochimie comme
étant« l'ensemble des étudeschimiques qui se rapportent
à l'écorce terrestre ».Cette définition reprise
pour l'essentiel par les dictionnaires plus récents, reste globalement
valable, àceci près que l'objet de cette science s'est
étendudepuis longtemps (et bien avant 1930), àd'autres
sphères terrestres que « l'écorce » et que la
définition s'est affinée et élargie. Ce n'est
plus « l'ensemble des études » : car par
exemple publier un recueil d'analyses chimiques des matériaux naturels,
sans distinction raisonnée des résultats, n'est pas
« faire de la géochimie ».
D'autre part les frontières de la discipline ont
largement débordé vers le monde vivant (dans ses interactions
avec le monde minéral), et aussi vers le monde extraterrestre, apportant
avec l'étude des planètes, satellites, astéroïdes et
comètes, une extension inévitable dès lors qu'on a
disposé d'informations au moins qualitatives sur leur structure
chimique.
La Géochimie planétaire (dite parfois
« cosmo chimie » explique en partie la géochimie
terrestre et réciproquement. Aujourd'hui II existe plusieurs branches de
la Géochimie, entre autres : l'hydrogéochimie, la
pédogéochimie, la litho géochimie, la bio géochimie
cependant, le projet de ce présent travail est élaborépour
une démarche scientifique ; logique que nous apportons, par ce modeste
thème « l'analyse Géochimique de la composition de
sédiments du bassin de la bordure de la cuvette centrale (cas de la
région de Kisangani) dans le but de reconstituer la source de ces
sédiments (pour notre cas le grès) ».
0.2. PROBLÉMATIQUE
La région de Kisangani appartient au groupe de
Stanley-ville constitué des séries Lindiennes dont les
faciès sont généralement reconnus sédimentaires.
Mais dans les grès retrouvés dans la région, on peut noter
des petites différences surtout d'ordre de couleur en les observant.
C'est ce qui nous a motivé de chercher à savoir l'origine de ces
différentes sortes de grès dans la région.
Ainsi il se pose une question principale à savoir
« les grès de la région de Kisangani et ses
environs proviendraient-ils d'une même
source ? ». Autour de cette question s'articule
deux autres spécifiques :
Ø Qu'est-ce qui serait à l'origine ou
influencerait ces petites différences d'ordre granulométrique et
de couleur observées dans ces grès ?
Ø Quels sont les principaux minéraux composants
de cette roche ?
0.3. HYPOTHESES
Vu l'optique d'idée autour de laquelle la question
principale est soulevée, nous pensons que le secteur que fait l'objet de
cette étude pourrait bien être l'une des caractéristiques
lithologiques pour la série L'Indienne regorgeant des faciès
sédimentaires entraînés par les plus grandes
rivières du Nord-est tout en les mobilisant dans le bassin du fleuve
Congo. Ainsi connaissant le cycle de formation des roches sédimentaires,
nous pensons que ces grès proviendraient des roches préexistantes
vers le Nord-est et cette roche serait le granite vu que ces grès sont
majoritairement composés de Quartz, feldspath et mica qui sont les
minéraux de Granite. Pour les deux autres questions spécifiques,
nous avançons les hypothèses suivantes :
Ø La toile ou la granulométrie des
éléments constitutifs de ces grès dépendrait de la
distance de transport qu'ont subi ces éléments jusqu'au lieu du
dépôt ;
Ø En grande partie cette roche serait composée
de Quartz, micas et feldspaths.
0.4. OBJECTIFS
Pour mieux mener nôtre étude, nous nous sommes
fixés comme objectif principal de reconstituer l'origine des grès
affleurant dans la ville de Kisangani et ses environs en recourant aux analyses
des éléments majeurs qu'ils contiennent.
Au-delà de cet objectif principal, nous nous sommes
fixésdeux autres, celui de comparer et corréler
éventuellement les grès affleurant au point kilométrique 7
(Pk7) de celui affleurant au bord de la rivière Tshopo (derrière
l'école Hope international school) et celui affleurant à
Bengamisa (sur la berge de la rivière Lindi derrière le bureau
administratif de la localité de Bengamisa) du point de vue
granulométrique, et celui de les coparer sur le plan de la composition
minéralogique.
0.5. MÉTHODOLOGIE
ET TECHNIQUE DU TRAVAIL
Dans le but d'atteindre et de satisfaire aux objectifs
susmentionnés, nous avons fait simplement recours aux méthodes
descriptives, analytique et interprétative. Ainsi avons
procédé à la :
A. MÉTHODOLOGIE
Ø Aux travaux de terrain : Observation
macroscopique des affleurements ;
Ø Aux travaux de bureau ; traitement des
donnéessur ordinateur ;
Ø Aux analyses des échantillonsau
laboratoire ;
Ø Aux discussions et interprétation des
résultats du laboratoire.
Par ailleurs, nous avons utilisé la technique
documentaire qui nous a aidés à rassembler les documents
nécessaires pour l'élaboration de notre travail. Sur base de
ceci, il nous a étéfacile de consulter différentsouvrages,
archives, notes de cours articles, cartes et même l'internet.
B. TECHNIQUE
Les principales techniques adaptées pour cette
démarche sont celles de la documentation pour les revues de la
littérature, l'observation àtravers quelques matériels du
terrain et l'analyse Géochimique effectué au laboratoire.
0.6. DÉLIMITATION DU TRAVAIL
Ce travail est limité dans l'espace sur
l'étendue de trois sites (pk11, pk9, pk7), le bord de la rivière
Tshopo vers l'école Hope international french-school (ville de
Kisangani) et le site de Bengamisa en province de la Tshopo en RD. CONGO. Il
est le résultat des travaux du terrain, des analyses cartographique et
Géochimique et de rédaction parcourus au courant de
l'année académique 20222-2023.
0.7. SUBDIVISION SOMMAIRE
Le président travail comprend trois chapitres hormis
l'introduction et la conclusion générale. Il s'agit du :
Ø Premier chapitre : Généralités
sur le secteur d'étude ;
Ø Deuxième chapitre : Donnéesd'analyses
macroscopiques du terrain et interprétation des
résultats ;
Ø Troisième chapitre : Analyses chimiques des
échantillonset interprétation des résultats.
CHAPITRE PREMIER :
GÉNÉRALITÉS SUR LE SECTEUR D'ÉTUDE
INTRODUCTION
Le chapitre susmentionné parlera de la
présentation générale du secteur en classifiant cette
présentation en deux parties notamment la partie géographique et
la partie géologique. Parlant de la partie géologique, nous y
présenterons la géologie régionale, qui est celle de la
province de la Tshopo en suite la géologie locale, qui sera celle de la
ville de Kisangani.
I.1.CADRE GEOGRAPHIQUE
I.1.1. LOCALISATION
La ville de Kisangani est située dans la partie
Nord-Est de la RDC, au centre de la province de la Tshopo. Elle est
localisée à 0°31' de latitude Nord, par rapport à
l'Equateur, 25°11' de longitude Est par rapport au méridien de Greenwich
(figure 1). Actuellement, Chef-lieu de la Province de la Tshopo, Kisangani est
subdivisée en six communes : Makiso, Tshopo, Mangobo, Kabondo, Kisangani
(sur la rive droite du fleuve Congo) et Lubunga (sur la rive gauche). La
collectivité-secteur de LubuyaBera fait aussi partie des entités
de la ville de Kisangani. Il constitue toute la périphérie de la
ville de Kisangani hormis les six communes de la ville ; néanmoins, ce
secteur forme une limite à l'Est avec le territoire de Bafwasende,
à l'Ouest avec le territoire d'Isangi, au Nord, avec le territoire de
Banalia et au Sud avec les territoires d'Ubundu et Opala (KAZADI, 2012).
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Figure 1. Carte de
localisation du secteur d'étude (ville de Kisangani).
Figure II.1 Carte de localisation du secteur d'étude
(ville de Kisangani).
I.1.2. CLIMAT
Le climat de Kisangani appartient au groupe Af de la
classification de Köppen, c'est un climat chaud et humide de type
équatorial. Les précipitations annuelles supérieures
à 1800mm, l'insolation de 1972 heures/an et d'humidité relative
est 80 à 90 % (BOREK, 1990). La hauteur moyenne des pluies du
mois les plus secs est supérieure à 60mm et l'amplitude thermique
inférieure à 5.
I.1.3. VÉGÉTATION
La végétation de Kisangani se place selon MATE
(2001) dans le secteur forestier central de la région guinéenne.
Ce secteur est caractérisé par des forêts denses, humides
et groupements végétaux de dégradation diverse suite
à l'action anthropique. Cette végétation est
essentiellement constituée des forêts secondaires jeunes, des
recrûs forestiers, de forêts primitives et marécageuses.
I.1.4. HYDROGRAPHIE
La ville est entièrement située dans le bassin
du fleuve Congo et outre le fleuve Congo, on y trouve des grandes
rivières tels que la rivière Tshopo et la rivière Lindi et
ses affluents tels que Kabondo, Makiso, Djubin, Djubudjubu, Kibibi, Lubunga
etc.
I.1.5. SOL ET TOPOGRAPHIE
La ville de Kisangani 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).
Dans notre secteur d'étude l'altitude varie entre 353m
et 533m avec une altitude moyenne s'élevant à 412m. La
topographie du terrain est généralement plate, elle est
constituée des sols de plateaux et des sols de versants. Ces derniers
renferment des fortes pentes assurant l'écoulement de l'eau vers le
fleuve et les différentes rivières (figure 2).

Figure 2. Modèle
numérique de terrain (ville de Kisangani).
I.2. CADRE GEOLOGIQUE
La province de la Tshopo est occupée par deux
formations géologiques majeurs, d'une part des formations
phanérozoïques et d'autre part des formations
précambriennes.
a) Les formations précambriennes
Les terrains précambriens de la province de la Tshopo
sont représentés par : le Supergroupe de la Kibali, Complexe
granitoïde de l'Uélé, le groupe Burundien et le Supergroupe
de la Lindi. Ces formations dominent dans la partie Nord-Est de ladite
province recouvrant deux grandes parties de territoire de Banalia, de
Bafwasende, et le Nord de la ville de Kisangani (Figure II.2).
· Supergroupe de la Kibali - Ki
(Néo-Archéen)
Il affleure au Nord du territoire de Banalia et Sud-est de
Bafwasende. Deux alternatives sont documentées dans la
littérature :
· Selon Lavreau (1973):Kibalien Supérieur (KS):
sédiments avec quelques volcanites andésitiques et Kibalien
Inferieur (KI): association volcanique -granitoïde.
· Selon le BRGM (1970-1982):Kibalien Supérieur
(Ki2): méta-sédiments et méta volcanites et Kibalien
Inferieur (Ki1): paragneiss
· Complexe granitoïde de
l'Uélé
Le complexe granitoïde de l'Uélé correspond
à la matrice dans laquelle sont dispersés les greenstonebelts
(Kibaliens) où l'ensemble de ces deux termes composent l'association
« granite-greenstone (GG) ». Il s'agit d'une suite typique TTG
(Tonalite-Trondjemite-Granite). Dans la province de la Tshopo, les roches
granitiques affleurent au Nord de Banalia et dans la partie Sud-est de
Bafwasende avec quelques poches isolées dans le territoire d'Ubundu au
Sud-est de Kisangani.
· Burundien inférieur (et
moyen ?)
Les roches attribuées ici au Burundien sont
localisées essentiellement au Sud-est de Bafwasende et reposent
indifféremment sur le socle granitoïde et sur le Kibalien. Il
s'agit des formations métasédimentaires (épizonales) de la
Bilati et de la Maïko : schistes pélitiques, graphiteux ou
sériciteux, à intercalation quartzitiques,
conglomératiques ou carbonatées ; vers la base, micaschistes
parfois mésozonaux ou à filonnets granitiques. La position
stratigraphique de ces formations est incertaine.
· Supergroupe de la Lindi (LI)
Selon l'étude détaillé de VERBEEK (1970)
reprise comme base pour les travaux du BRGM (1970-1982). Il est
constitué principalement par les arkoses, les grès, les
quartzites, les shales et les conglomérats (LAVREAU, 1984). VERBEEK
(1970) a distingué trois groupes dans le Lindien qui sont, de bas en
haut : Ituri (LI Itu), Lokoma (LI Lok), Aruwimi (LI Arw). 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.
b) Les formations du
phanérozoïque
La succession des formations du phanérozoïque se
présentent de la manière suivante dans la province de la Tshopo,
de bas en haut :
· Supergroupe du Karoo (KA) :
Carbonifère supérieur et Permien inférieur
Les unités de Karoo ont été
intersectées dans le sondage profond de Dekese sur une épaisseur
de 400 à 500 m, intercalées entre le Groupe
Mésozoïque de la Loia et le soubassement Précambrien. Le
Karoo est représenté en Tshopo par deux groupes, la
séquence litho stratigraphiques est la suivante de bas en haut :
· Groupe de la Lukuga (Luk) ou (KaLuk) ;
Permo-Carbonifère : il affleure au Sud-est de la province de la
Tshopo dans les territoires d'Ubundu et Bafwasende. Il comprend du haut en
bas :
ü Les séquences supérieures :
siliciclastiques avec intercalation de couches à houille dont certaines
ont été exploitées.
ü Les séquences inférieures :
glaciaires ou périglaciaires intercalées d'un niveau de schistes
noirs.
· Groupe de la Lueki (Lue) ou (KaLue) ; Trias. Ils
reposent de façon transgressive sur le Groupe de la Lukuga. Ce groupe
affleure à Kisangani et dans le territoire d'Ubundu le long du fleuve
Congo et ses affluents. Ces formations comprennent des roches typiques de
faciès rouge. Dans la partie orientale de la cuvette centrale on
observe les alternances de grès gris violacés à rouges, et
d'argilites verdâtres à rouges ; accessoirement des calcaires
gréseux.
· Groupe de Kisangani (Kis) : Jurassique
supérieur.
Il affleure au Sud de la ville de Kisangani dans les
territoires d'Ubundu et d'Opala. Ce groupe est constitué par une
alternance d'argilites et grès reposant sur deux couches de schistes
bitumineux avec parfois les horizons de calcaires intercalaires sont
observés dans la partie Est. Ces formations d'âge Jurassique
s'étendent entre Kisangani et Ubundu. Lepersonne (1974) rassemble toute
la succession dans le même niveau chronostratigraphique de haut en
bas :
· Grès, argilites de la Lilo ;
· Argilites de la Riki ;
· Grès, argilites sableuses, intercalations
schistes bitumineux ;
· Argilites ;
· Argilites et schistes bitumineux de l'Usengwe ;
· Argilites calcaires ;
· Argilites et schistes bitumineux de la Loso ;
· Argilites, grès ;
· Schistes bitumineux de Minjaro ;
· Argilites ;
· Argilites, grès conglomératiques,
conglomérats,
v Supergroupe de la Sankuru (SN) :
Crétacé.
Les roches du Crétacé affleurent à
l'Ouest de la Tshopo dans les territoire d'Opala, Basoko, Isangi et Yahuma.
Elle se composent essentiellement d'alternances de grès et d'argilites,
parfois calcarifères, occasionnellement avec des lits plus grossiers
(poudingues, psammites) et/ou des concrétions (silex, agates, galets de
quartz). La subdivision de ce Supergroupe se base sur la biostratigraphie de
faunes de Crétacé. C'est ainsi que Lepersonne (1974, 1977) a
décrit la succession chronostratigraphique pour les unités du
Crétacé et sa séquence lithostratigraphique se
présente de haut en bas de la manière suivante :
· Groupe du Kwango (Cenomanian et supra C.-C3)
· Groupe de Bokungu (Albien-Aptien-). Il est
considéré comme un réservoir important de diamant
alluvionnaire, suite à une étude détaillée de leur
composition détritique (CENSIER,1990) a démontré qu'ils
ont été sujet à plusieurs phases de remobilisations et
sont dérivés en prédominance d'une source au Sud de la
RDC.
· Groupe de la Loia (Wealdien-C1)
v Supergroupe de la cuvette centrale (CC) :
Pléistocène, pliocène.
Ces sont des alluvions, éluvions et colluvions. Selon
CAHEN (1954), les sédiments du Pléistocène
inférieur 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.
Cahen discerne les sables jaunes qui seraient dérivé du Groupe
des sables ocre Néogènes du Kalahari Supérieur et les
Sables rouges qui proviendraient d'unités du Crétacé.
v Holocène (HOL).
Ces sont des alluvions et sédiment (sub) moderne du
quaternaire, donc des sédiments récents, des terrasses
fluviatiles et des divers produits d'altérations. Ces formations
affleurent du côté aval le long du fleuve Congo, sur l'axe
Yangambi-Isangi-Basoko et continue en suivant la ligne du fleuve. La
distinction entre Holocène et Plio-Pléistocène est plus ou
moins arbitraire (FERNANDEZ-ALONSO et al., 2015). N'ont été
représentées (sur la carte du Figure II.2) en Holocène que
les surfaces suffisamment vastes, occupées par des alluvions et
partiellement ou complètement inondées. Une proportion plus ou
moins importante d'alluvions holocènes est ainsi certainement
restée incluse dans le Plio-Pléistocène.
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Figure 3. Carte géologique de province de la
Tshopo.
Tableau 1.
Synthèse chronostratigraphique et lithostratigraphique des grands
ensembles géologiques de la province de Tshopo (d'après la
légende de la carte géologique de la RDC, FERNANDEZ-ALONSO et
al., 2015).
Chronostratigraphie
|
Lithostratigraphie
|
EEon
|
Ere
|
Période
|
Supergroupe/ Complexe
|
Groupe
|
Phanérozoique
|
Cénozoïque
|
Quaternaire
|
Alluvions et sédiments (sub)moderne (HOL)
|
Néogène
|
Supergroupe de la Cuvette Centrale (CC)
|
Couches de Yangambi, Salonga, Lodja
|
Mésozoïque
|
Crétacé
|
Supergroupe de le Sankuru (SN)
|
Groupe du kwango (Kwa)
|
Groupe de Bokungu (Bok)
|
Groupe de la Loia (Loi)
|
Jurassique
|
Groupe de Kisangani (Kis)
|
Trias
|
Supergroupe de Karoo (Ka)
|
Groupe de la Lueki (Lue)
|
Paléozoïque
|
Permien
|
Groupe de la Lukuga (Luk)
|
Carbonifère
|
Protérozoïque
|
Néoprotérozoïque
|
Supergroupe de la Lindi (LI)
|
Groupe de l' Aruwimi (Arw)
|
Groupe de la Lokoma (Lok)
|
Groupe de l'Ituri (Itu)
|
Mésoprotérozoïque
|
Ruzizi/Kivu (RU/KV)
|
Burundien inferieur (moyen ?)
|
Archéen
|
Néo-archéen
|
Complexe granitoïde de l'Uélé
|
Supergroupe de la Kibali (KI)
|
I.3.
Géologie locale
La figure3 ci-dessous montre les grands ensembles
géologiques de la ville de Kisangani. La lithostratigraphie de ces
formations se présente de la manière suivante de haut en
bas :
Ø Supergroupe de la Cuvette centrale (CC) ;
Ø Groupe de Kisangani (Kis), au Sud ;
Ø Groupe de Lueki (KaLue), le long du fleuve ;
Ø Supergroupe de la Lindi (LI), au Nord,
représenté par : Groupe de l'Aruwimi (Arw) ; Groupe de
l'Aruwimi (Arw) et Lokoma (Lok) indifférenciés,
Toutes ces formations sont décrites ci-haut dans le
tableau1.

Figure 4. Carte
géologique de Kisangani
CHAPITRE II. DONNEES
D'ANALYSE MACROSCOPIQUE DU TERRAIN
II.1. INTRODUCTION
Ce chapitre sera consacré aux résultats de
levé géologique réalisé in situ et
l'interprétation de résultats. Les matériels et la
technique utilisés seront présentés à cette fin.
Ces données de terrain ont été traitées à
l'aide de certains logiciels cartographiques au bureau, ce qui a abouti aux
cartes de localisation du secteur d'étude, modèle
numérique de terrain, carte d'échantillonnage.
II.2. TECHNIQUE DE LEVE
GÉOLOGIQUE
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 station d'observation et d''échantillonnage.
II.3. MATERIEL UTILISE
Le matérielutilisé pour la réalisation de
ce travail est consigné dans le tableau 2.
Tableau 2. Le
matériel utilisé sur terrain
Nom du matériel
|
Importance
|
Image
|
La boussole
|
La boussole est un instrument qui permet au géologue de
repérer géométriquement les couches c'est-à-dire
déterminer la direction et les pendages des couches, bref,
prélever les mesures structurales suivant la notion de la rosace.
|
|
Le marteau
|
Le marteau est un instrument des géologues qui permet
de cassé, la roche afin de faire des étude macroscopique
(pétrographique et minéralogique).
|
|
Le GPS
|
GPS(global positioning system) est un système de
positionnement global qui nous permet de se localiser à n'importe quel
point sur le globe terrestre.
|
|
La loupe
|
La loupe est un appareil 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.
|
|
L'acide chloridrique
|
L'acide chloridrique permet de voir si la roche est
carbonatée avec comme réaction d'effervescence.
|
|
Le crayon
|
Le crayon est un instrument qui nous aide à noter
toutes les observations du terrain dans un carnet.
|
|
Le papier millimétré
|
Le papier millimétré nous aide à
reproduire une formation sur une petite échelle.
|
|
Le carnet de terrain
|
Le carnet de terrain sert à noter absolument toutes les
observations et mesures sur terrain.
|
|
Sachets d'échantillonnage
|
Les sachets d'échantillonnage nous servent à
conserver les échantillons prélevés pendant le terrain.
|
|
Appareil numérique
|
C'est pour prendre des images des affleurements sur
terrain.
|
|
Le mettre ruban ou décamètre
|
Sert à mesurer les extensions latérales et
horizontales des affleurements.
|
|
II.4. TRAVAUX DE TERRAIN
Le grès est une roche sédimentaire à
grain fin composée principalement de sable, cimentée par des
minéraux tels que le quartz (SiO2), l'argile composée
majoritairement de silicate d'alumine comprenant donc deux types de couches,
soit le silicate (SiO4), soit l'alumine (Al2O3) ; ou la calcite (CaCO3).
Il se forme par l'accumulation et la consolidation de particules de sable,
généralement dans des environnements côtiers ou
désertiques où les conditions d'érosion et de
dépôt sont favorables.
La variété de grès peut varier en
fonction de la taille des grains de sable, de la composition minérale
des ciments et des types de dépôts qui ont contribué
à sa formation. Certaines variétés de grès peuvent
contenir des minéraux tels que le feldspath, le mica ou le fer, ce qui
peut leur donner une couleur ou texture distincte.
Le grès est souvent apprécié pour sa
résistance et sa durabilité, ce qui en fait un matériau
couramment utilisé dans la construction et la sculpture. Il est
également fréquemment utilisé comme pierre de parement ou
pour la fabrication de pavés.
A. LE GRES DE KISANGANI
La roche grès de Kisangani est une formation
géologique présente dans la région de Kisangani en
République démocratique du Congo. Elle est composée
principalement de grès, une roche sédimentaire formée par
l'accumulation de sable et de minéraux.
Cette roche gréseuse est largement utilisée dans
la construction, en raison de sa résistance et de sa durabilité.
Elle peut être façonnée en différents formats tels
que des dalles, des pavés ou des blocs, et est souvent employée
pour la construction de bâtiments, de trottoirs et de routes.
La roche Grès de Kisangani est connue pour sa couleur
distincte, qui varie du brun clair au brun foncé. Sa texture granuleuse
en fait une pierre attrayante pour une utilisation à des fins
esthétiques.
En géologie, il existe plusieurs types de levé
dits prospections et il en existe des divers types :(la prospection
géochimique, prospection au marteau,). D'où, celle que nous
avions utilisée pour la réalisation de notre travail, s'intitule
la prospection au marteau. C'est ainsi que notre travail se reparti dans trois
sites, dont chacun présente des caractéristiques propres à
lui.
B. BRÈVE DESCRIPTION DE NOS ECHANTILLONS
Généralement la région de Kisangani est
constituée de faciès sédimentaires regorgeant ainsi
plusieurs types des roches. Mais dans le cadre de ce travail nous avons
ciblé le grès comme espèce faisant l'objet de notre
étude puisque qu'il est majoritairement représenté dans la
région et présente quelques différences du point de vue
granulométrique mais aussi de la coloration. Ainsi pendant
l'échantillonnage nous avons tenu compte de ces petites
différences pour prélever nos échantillons sur terrain.
Station 1 : coordonnées
géographiques : X=300023, Y=61502 et Z=400m
· PK7 ROUTE AÉROPORT
Ce site est situé à environ 1km vers le sud de
la grande route menant vers l'aéroport international de Bangboka au
niveau du PK7 dans une carrière de l'exploitation des matériaux
de construction. Sur le front de carrière d'exploitation des
matériaux de construction on observe la succession des bancs de
grès en monoclinal dont les contacts sont marqués par une
série de shale grisâtre en mince lit entre les deux bancs de
grès. Les grains de shale sont en plaquettes et le grès en
litige parallèle aux couches.

Figure 5. Echantillon
BM 001
Station 2 : coordonnées
géographiques : X=304953, Y=56673 et Z=409m
· Site BENGAMISA
Sur la berge de la rivière Lindi au niveau de son lit
majeur juste derrière le bureau administratif de la localité de
BENGAMISA (PK52), affleure une formation à structure tubulaire
superposée en bancs stratifiés des puissance variante entre 20 et
30 centimètres de coloration rougeâtre. Plusieurs litiges sont
visibles au sein des bancs parallèles aux plans de stratification. Le
banc situé au sommet présenté un début
d'altération physique avec des débris de gros blocs
séparés par l'action des racines d'arbres.

Figure 6. Echantillon
BMT 002
Station 3 : coordonnées
géographiques : X=301298, Y=102561 et Z=413m
· Site HOPE INTERNATIONAL SCHOOL
Derrière l'école HOPE INTERNATIONAL SCHOOL sur
la bergede la rivière Tshopo, on observe un banc épais de
grès de couleur blanchâtre à grisâtre ayant une
succession en profondeur dans l'eau et mesurant 1m d'épaisseur sur la
partie visible.

Figure 7. Echantillon
BM 003
CONCLUSION PARTIELLE
Le levé topographique et géologique mené
dans le secteur d'étude grâce à un matériel
approprié a permis d'une part de prélever les mesures
géographiques et structurales et d'autres part de procéder
à la description de l'affleurement. Sur base des données de
terrain, nous avons pu élaborer successivement la carte topographique,
d'affleurement faisant l'objet de notre itinéraire de station à
station.
Au total 3 échantillons de grès ont
été prélevés sur terrain, ils ont été
tous sélectionnés pour les différentes analyses au
laboratoire et codifiés de la manière suivante :
BRTOO2, BL003 et BM001.
CHAPITRE III. ANALYSES
CHIMIQUES DES ÉCHANTILLONS ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
III.1. INTRODUCTION
Il est à savoir que les analyses géochimiques
faites au laboratoire nous ont permis d'identifier et de quantifier avec
détails bien précis des différents éléments
chimiques contenus dans les roches prélevées sur terrain.
III.2. PRESENTATION ET
TRAITEMENT DES ELEMENTS ANALYSES
III.2.1. Présentation
des données chimiques
Dans les 3 échantillons prélevés sur
terrain et analysés au laboratoire on a répertorié les
éléments majeurs. Par définition, on désigne
normalement les éléments majeurs ceux qui ont des concentrations
supérieures à 1%.
Les éléments majeurs sont ceux qui
prédominent dans l'analyse de toute roche. Il s'agit de : Si, Ti,
Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K et P ; il est à noté que leur
concentration est exprimée en :
· % du poids de leurs oxydes ;
· % du poids d'éléments ou % du poids
d'atome.
Tableau 3.
Présentation des résultats d'analyses chimiques
RESULTAT GEOCHIMIQUE DES ECHANTILLONS DES GRES SEDIMENTAIRES
DE KISANGANI
|
|
|
|
CaO
|
|
MgO
|
MnO
|
|
O
|
O
|
|
PF
|
Total
|
BRT002 Grès moyen Tshopo river/A
|
93,78
|
0,07
|
0,06
|
0,12
|
0,09
|
0
|
2,47
|
0,02
|
0,67
|
0,02
|
0,58
|
97,65
|
BL003 Grès fin Lindi river/A
|
57,77
|
0,46
|
6,64
|
2,71
|
3,03
|
0,08
|
11,89
|
0,05
|
7,72
|
0,13
|
10,23
|
100,71
|
BM001 Grès grossiers mandombe/A
|
66,55
|
0,2
|
7,02
|
0,63
|
5,28
|
0,15
|
5,28
|
0,82
|
1,13
|
0,04
|
12,21
|
99,33
|
III.2.2. Paramètres
statistiques des échantillons analyses
Dans le traitement géochimique, certains
paramètres statistiques sont essentiels pour l'analyse des
données. Voici quelques-uns des paramètres statistiques
importants :
Tableau 4. Les
paramètres de tendance centrale et de dispersion des variables
étudiées
Ech
|
Minimum
|
Maximum
|
Median
|
Moyenne
|
Ecart-type
|
C-V
|
SiO2
|
57,77
|
93,78
|
66,55
|
72,7
|
18,776232
|
25,83
|
TiO2
|
0,07
|
0,46
|
0,2
|
0,2433333
|
0,1985783
|
81,61
|
CaO
|
0,06
|
7,02
|
6,64
|
4,5733333
|
3,9132765
|
85,57
|
Fe2O2(t)
|
0,12
|
2,71
|
0,63
|
1,1533333
|
1,372018
|
118,96
|
MgO
|
0,09
|
5,28
|
3,03
|
2,8
|
2,6026333
|
92,95
|
MnO
|
0
|
0,15
|
0,08
|
0,0766667
|
0,0750555
|
97,90
|
Al2O2
|
2,47
|
11,89
|
5,28
|
6,5466667
|
4,8360556
|
73,87
|
Na2O
|
0,02
|
0,82
|
0,05
|
0,2966667
|
0,4534681
|
152,85
|
K2O
|
0,67
|
7,72
|
1,13
|
3,1733333
|
3,9442405
|
124,29
|
P2O2
|
0,02
|
0,13
|
0,04
|
0,0633333
|
0,0585947
|
92,52
|
PF
|
0,58
|
12,21
|
10,23
|
7,6733333
|
6,2222691
|
81,09
|
Tableau 5 : Les paramètres de tendance
centrale et de dispersion des variables étudiées
Ces paramètres statistiques sont essentiels pour
analyser et interpréter les données géochimiques, en
fournissant des informations sur la tendance centrale, la dispersion et les
relations entre les différentes variables. Nous avons
vérifié les relations existantes entre les variables en faisant
une analyse bivariée, les présentant sur une courbe de
régression linéaire, ces graphiques sont présentés
comme suivants.
III.2.3. Normalisation des
teneurs par rapport au Clarke
Le clarke est la teneur moyenne d'un élément
chimique dans la croûte terrestre, exprimée en g/t, ou en p.p.m.
(partie par million), ou en %. Les valeurs normalisées dans le tableau
ci-dessous (tableau 5) ont été obtenues en divisant la teneur de
chaque élément dans les différents échantillons par
sa teneur moyenne dans le croute terrestre (Clarke).
Tableau 5. Les teneurs
des éléments majeures obtenues après normalisation par
rapport au clarke
Echantillon
|
|
|
CaO
|
|
MgO
|
MnO
|
|
O
|
O
|
|
Clarke en %
|
60.18
|
1.06
|
5.17
|
3.14
|
3.5
|
0,37
|
15.61
|
3.91
|
3.1
|
0.30
|
BRT002
|
1,56
|
0,07
|
0,01
|
0,04
|
0,03
|
0
|
0,16
|
0,01
|
0,22
|
0,07
|
BL003
|
0,96
|
O,43
|
1,28
|
0,86
|
0,87
|
0,22
|
0,76
|
0,013
|
2,49
|
0,43
|
BM001
|
1,11
|
0,19
|
1,36
|
0,20
|
1,51
|
0,41
|
0,34
|
0,21
|
0,36
|
0,13
|
III.2.4. Courbes de variation
des teneurs par rapport au Clarke après normalisation
Il ressort dans le tableau 5 qu'il y a un
enrichissementsignificatif de dans l'échantillon BRT002 suivi de BM001 et l'échantillon
BL003, nous constatons aussi des teneurs élevées au niveau de
et dans les échantillons BL003 mais appauvris dans d'autres
échantillons.

Figure 8. Graphique de
la distribution de tous éléments après la
normalisation
III.2.5. Corrélation
inter éléments
Quand on fait la corrélation des éléments
cela permet de définir le degré de dépendance entre les
éléments chimiques répertoriés lors des analyses
des échantillons.
Dans le cadre de notre travail, nous avons
prélevés que 3 échantillons (N) de grès qui ont
été analysés au laboratoire. Le degré de
liberté (Df=N-2) équivaut à 1 (en raison de Df
=3-2) ; nous avons consulté le tableau de Rollinson (1993), pour un
degré de liberté 1 et un seuil de probabilité de 5%, le
coefficient de corrélation théorique(ro) vaut 0,997.
Tableau 6. Matrice de
corrélation
|
SiO2
|
TiO2
|
CaO
|
Fe2O3
|
MgO
|
MnO
|
Al2O3
|
Na2O
|
K2O
|
P2O2
|
PF
|
SiO2
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TiO2
|
-0,89
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CaO
|
-0,96
|
0,72
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe2O2
|
-0,81
|
0,99
|
0,61
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
|
MgO
|
-0,78
|
0,40
|
0,92
|
0,26
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
MnO
|
-0,75
|
0,36
|
0,91
|
0,22
|
1,00
|
1,00
|
|
|
|
|
|
Al2O3
|
-0,87
|
1,00
|
0,70
|
0,99
|
0,36
|
0,33
|
1,00
|
|
|
|
|
Na2O
|
-0,32
|
-0,16
|
0,57
|
-0,30
|
0,84
|
0,86
|
-0,19
|
1,00
|
|
|
|
K2O
|
-0,73
|
0,96
|
0,51
|
0,99
|
0,13
|
0,10
|
0,97
|
-0,42
|
1,00
|
|
|
P2O2
|
-0,80
|
0,99
|
0,60
|
1,00
|
0,25
|
0,21
|
0,99
|
-0,31
|
0,99
|
1,00
|
|
PF
|
-0,92
|
0,64
|
0,99
|
0,52
|
0,96
|
0,95
|
0,61
|
0,66
|
0,41
|
0,51
|
1,00
|
III.2.6. Courbes des variations
des teneurs significatives des éléments majeurs
Nous avons 9 corrélations significatives dans la
matrice de corrélation ci-haut.Il s'agit de :
· TiO2-Fe2O3 ;
TiO2-P2O5
· Fe2O3-Al2O3; Fe2O3-K2O; Fe2O3-P2O5
· MgO-MnO
· Al2O3-P2O5
· K2O-P2O5
I. TiO2-Fe2O3
Les graphiques du couple TiO2-Fe2O3 présentent une
tendance significative avec comme coefficient de variation égale
à 98,93% et positive car l'enrichissement de l'un occasionne aussi
l'enrichissement de l'autre dans la plupart de nos échantillons de
grés.
 
Figure 9. Courbe de
tendance et de variation entre TiO2 et Fe2O3
II. TiO2-P2O5
A la lumière de la figure 10, il ressort que ces
graphiques présentent une tendance très significative et positive
avec comme coefficient de variation de 98,69% ; nous constatons qu'il y a
une teneur beaucoup plus élevée dans le deuxième
échantillon (BL003).
 
Figure 10. Courbe de
tendance et de variation entre TiO2 et P2O5
III. Fe2O3-Al2O3
On constate qu'il y a une corrélation très
significative et positive c'est-à-dire que l'enrichissement de l'un
provoque aussi l'enrichissement de l'autre avec un coefficient de variation qui
est égale à 99,42%.
 
Figure 11. Courbe de
tendance et de variation entre Fe2O3 et Al2O3
IV. Fe2O3-K2O
Le deuxième graphique nous montre des fortes
élévations de teneur de nos deux éléments (Fe2O3 et
K2O) dans l'échantillon BL003, on voit bien qu'au niveau du premier
graphique que notre corrélation est positive.
 
Figure 12. Courbe de
tendance et de variation entre Fe2O3 et K2O
V. Fe2O3-P2O5
Une teneur très élevée de Fe2O3 suivi de
P2O5 dans l'échantillon BL003et une répartition égale de
teneur d'élément P2O5 dans les échantillons BRT002 et
BM001, il ressort de ces graphiques que les deux éléments
présentent une corrélation positive et significative.
 
Figure 13. Courbe de
tendance et de variation entre Fe2O3 et P2O5
VI. MgO-MnO
On constate au niveau du deuxième graphique qu'il y a
une teneur élevée en MgO dans l'échantillon BM001 suivi de
BL003 et une faible teneur au niveau de l'échantillon BRT002. Une
répartition croissante de MnO à partir de l'échantillon
BRT002 jusqu'à BM001 ; la corrélation est positive car si
l'un s'enrichit cela occasionne aussi l'enrichissement de l'autre.
 
Figure 14. Courbe de
tendance et de variation entre MgO et MnO
VII. Al2O3-P2O5
A partir du deuxième graphique on constate qu'il y a
une teneur élevée de Al2O3 au niveau du deuxième
échantillon (BL003) mais aussi une répartition presque
égale de P2O5 dans nos 3 échantillons de grès, la courbe
du premier graphique nous renseigne qu'on a une corrélation positive.
 
Figure 15. Courbe de tendance et de variation entre Al2O3 et
P2O5
VIII. K2O-P2O5
Sur la figure 16, on relève une teneur
élevée de K2O dans le deuxième échantillon BL003 et
une répartition égale de P2O5 dans tous nos échantillons,
on a une corrélation positive et significative.
 
Figure 16. Courbe de
tendance et de variation entre K2O et P2O5
III.3. INTERPRÉTATION
DES RÉSULTATS DE LABORATOIRE
Au regard de l'objectif assigné à ce travail,
pour identifier la source d'une roche à partir des
éléments traces, on peut utiliser plusieurs techniques
analytiques. Voici quelques méthodes couramment
utilisées :
a. Spectrométrie de masse à source
d'ions induite par plasma(icp-Ms) :
Cette technique permet de mesurer avec précision la
composition en éléments traces d'un échantillon de roche.
En comparant ces données avec celles d'échantillons de
référence provenant de différentes sources
géologiques, il est possible d'identifier la source probable de la
roche.
b. Analyse géochimique :
L'analyse des ratios d'éléments
spécifiques, tels que les isotopes stables de certains
éléments peuvent fournir des informations sur la source de la
roche. Par exemple, les isotopes des éléments tels que. Le plomb
(Pb), strontium (Sr), ou le néodyme (Nd) présentent des
variations géographique s spécifiques qui peuvent être
utilisées pour déterminer la provenance de la roche.
c. Comparaison des signatures
géochimiques :
Les éléments traces peuvent former des motifs ou
des signatures géochimiques caractéristiques dans les roches
provenant de différentes sources géologiques. En utilisant des
bases de données géochimiques et des outils de comparaison, les
signatures spécifiques peuvent être identifiées et
permettre de déterminer la provenance de la roche.
Il convient de noter que l'identification de la source d'une
roche à partir des éléments traces est un processus
complexe qui nécessite des connaissances spécialisées en
géologie et en géochimie. Il est donc recommandé de faire
appel à des experts dans le domaine pour obtenir des résultats
précis et fiables.
Pour déterminer la source d'une roche à partir
des éléments majeurs, il faut prendre en compte les ratios ou les
concentrations de certains éléments spécifiques. Ces
éléments peuvent varier d'une région à une autre,
ce qui permet de distinguer les différentes sources
géologiques.
Par exemple, certaines roches peuvent contenir une
concentration élevée de potassium, tandis que d'autres peuvent
être riches en calcium (Ça) ou en silice(SiO2) . L'analyse des
ratios des éléments majeurs comme l'aluminium (Al), le fer (Fe),
le magnésium (Mg) et le sodium (Na) peut également fournir des
informations sur la provenance de la roche.
Pour effectuer cette détermination cette
détermination, des techniques d'analyse géochimique sont
utilisées, telles que la spectroscopie à plasma induit par haute
fréquence (ICP-MS) ou la fluorescence x(XRF). Ces techniques permettent
de mesurer rapidement et précisément les concentrations des
éléments majeurs dans les roches.
Il convient de noter que la détermination
précise de la source d'une roche à partir des
éléments majeurs nécessite souvent une comparaison avec
des échantillons de référence provenant de
différentes sources connues. Cela permet d'établir des signatures
géochimiques spécifiques à chaque source et d'identifier
la correspondance la plus proche avec l'échantillon analysé.
La détermination de la source d'une roche à
partir des éléments majeurs est une étape importante dans
les études géologiques, car elle permet de mieux comprendre
l'histoire géologique d'une région donnée et de
reconstruire les processus géologiques qui ont conduit à la
formation de la roche.
III.3.1. Détermination
de la maturité des grès
Dans cette partie du travail, on aura à classifier nos
grès qui vont nous permettre à différencier les
échantillons de grès qui sont soient matures ou soient immatures.
Le seul critère géochimique qu'on a communément
utilisé pour évaluer la maturité de nos grès
est :
Ø La teneur en et le rapport qui reflètent l'abondance de quartz et la teneur d'argiles et/ou
de feldspaths, minéraux porteurs d'alumine mais aussi avec le rapport 
Tableau 7. Critère
des maturités ou immaturités des grès par le
rapport 
Echantillon
|
|
|
|
BRT002
|
2,47
|
93,78
|
37,98
|
BL003
|
11,89
|
57,77
|
4,86
|
BM001
|
5,28
|
66,55
|
12,60
|
Par rapport au tableau ci-haut, partant de la
résolution de nos données géochimiques analysées,
en faisant le rapport nous constatons que deux de nos échantillons de grès
identifiés sont matures (BRT002 et BM001)
c'est-à-dire qu'ils donnent des valeurs qui sont supérieures
à 10% et on a identifié qu'un seul échantillon de
grès qui est immature codé BL003 dont son
rapport est inférieur à 10%.
Tableau 8. Critère
des maturités ou immaturités des grès par le rapport

Echantillon
|
|
|
|
|
|
BRT002
|
2,47
|
0,67
|
0,02
|
93,78
|
29,68
|
BL003
|
11,89
|
7,72
|
0,05
|
57,77
|
2,94
|
BM001
|
5,28
|
1,13
|
0,82
|
66,55
|
9,20
|
Dans letableau ci-haut, nous constatons que le rapport donnent des valeurs qui sont inférieures à 10%
d'où ces échantillons de grès (BL003 et
BM001) sont immatures et qu'un seul échantillon est
identifié mature coder BRT002.
III.3.2. Diagrammede provenance de
grès
Echantillon
|
|
|
|
Log ( 
|
BRT002
|
0,67
|
0,02
|
93,78
|
1,52
|
BL003
|
7,72
|
0,05
|
57,77
|
2,19
|
BM001
|
1,13
|
0,82
|
66,55
|
0.14
|

Figure 17. Diagramme
montrant le contexte géodynamique de nos
échantillons
Dans le diagramme ci-haut nous constatons qu'un seul de nos
échantillons codifier BRT002 se trouve dans la zone de la marge passive
c'est-à-dire ça désigne une zone de transition entre une
croute continentale et une croute océanique au sein de la même
plaque. Cette zone représente la frontière entre le continent et
océan, différente de la frontière divergente et de la
frontière convergente en tectonique des plaques.
Deux de nos échantillons (BL003 et BM001) se retrouvent
dans la zone de l'arc d'insulaire (Island-arc). Le terme l'arc d'insulaire, arc
volcanique et arc magmatique se rapportent à la manifestation de
surfaces associée à la subduction entre deux plaques
océaniques où entre une plaque océanique et une plaque
continentale.
III.3.3. Le diagramme de ROSER et KARSH
(1986)
(-1,773× ) + (0,607× (0,76× 
× × × 
· BRT002
(-1,773×0,07) + (0,607× (0,76× 
= -0,12411 + 1,49929 + 0,0912 - 0,135 + 0,03696 + 0,01018 -
0,82008 - 9,09
=Î8,53156
× × × 
= 0,03115 + 0,1729 - 0,03 - 0,10278 + 0,02628 + 0,95542 - 
= Î5,80803
· BL003
(-1,773×0,46) + (0,607× (0,76× 
= -0,81558 + 7,21723 + 2,0596 - 4,545 + 4,09024 + 0,02545 -
9,44928 

× × × 
= 0,2047 + 0,8323 - 0,6775 - 3,46026 + 2,90832 + 11,00872 

· BM001
(-1,773×0,2) + (0,607× (0,76× 
= -0,3546 + 3,20496 + 0,4788 - 7,92 + 4,32432 + 0,41738 -
1,38312 - 9,09
1,23226
× × × 
= 0,089 + 0,3696 - 0,1575 - 6,02976 + 3,07476 + 1,61138 
7,90352

Figure 18.
Représentation des données dans le diagramme de ROSER et KARSH
(1986)
Dans le diagramme représenter ci-haut, après la
résolution de nos données chimiques obtenues au laboratoire, nous
avons trouvé l'information suivante :les échantillons
analysés correspondent à une roche de nature quartzeuse de
provenance sédimentaire.
III.3.4. Calcul de CIA et
représentation dans le diagramme A-CN-K
Les conditions d'altération chimique des roches sources
ont certainement un impact sur la composition des sédiments qui en
résulte. 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 produit argileux secondaires. Cet
indice utilise les proportions molaires suivant la formule
ci-après :
CIA = ×100
Dans l'équation ci-dessus, Ca est la teneur en CaO incorporé dans la fraction silicatée.
McLennan (1993) a proposé une méthode indirecte pour quantifier
la teneur en CaOde la fraction silicatée en supposant des valeurs
raisonnables des rapports du matériau silicaté. La procédure de
quantification de la teneur en CaO (Ca de la fraction silicatée consiste à soustraire la
proportion molaire de P2O5 de la proportion molaire de CaO total. Après
la soustraction, si le nombre de mole restant est inférieur à la
proportion molaire de , alors le nombre de mole restant est considéré comme la
proportion de CaO de la fraction silicatée.
Si le nombre de mole restant est supérieur à la
proportion molaire de alors la proportion molaire de est considérée comme la proportion molaire de CaO de la
fraction silicatée (Ca .
Echant.
|
Teneur des échantillons (BRTOO2, BL003 et
BM001)
|
Masse molaire (g/mol)
|
BRT002
|
BL003
|
BM001
|
|
2,47
|
11,89
|
5,28
|
102
|
0,0242156863
|
0,1165686875
|
0,0517647059
|
Ca 
|
0,06
|
6,64
|
7,02
|
56
|
0,0003225806
|
0,0008064516
|
0,0132258065
|
|
0,67
|
7,72
|
1,13
|
94
|
0,0071276596
|
0,0821276596
|
0,0120202766
|
|
0,02
|
0,05
|
0,82
|
62
|
0,0003225806
|
0,0008064516
|
0,0132258065
|
CaO
|
0,06
|
6,64
|
7,02
|
56
|
0,0010714286
|
0,1185714286
|
0,1253571429
|
|
0,02
|
0,13
|
0,04
|
142
|
0,0001408451
|
0,000915493
|
0,0002816901
|
Valeur de CIA
|
75,7012080129
|
58,1943481102
|
57,3648994227
|

Figure 19. Diagramme de
type A-CN-K (Nesbitt et Young, 1982)
III.4. DISCUSSION DES
RÉSULTATS
III.4.1. Relation entre
éléments (pétrographie et géochimie)
Après le prélèvement sur terrain de nos
échantillons de roches, on a eu à faire une description
macroscopique de nos grès et nous avions envoyé ses
échantillons pour les analyses géochimiques, les résultats
ont nécessités une interprétation du point de vue des
éléments majeurs au sein de nos échantillons de
grès.
Quant à la Géochimie des éléments
majeurs, les interprétations relèvent que les formations que l'on
trouve dans les secteurs sont, après normalisation, riches en
éléments suivants : SiO2, , et le Fe2O3. Cela veut dire que nosgrès
sont siliceux et ferrugineux.
III.4.2. GRES
Nous avons prélevé 3 échantillons de
grès (BRT002, BL003 et BM001). Les analyses géochimiques de cet
échantillon après la normalisation relèvent un
enrichissement en :
ü SiO2 : cela est justifiépar la
présence de minéraux de quartz lors de la description
macroscopique.
ü : témoigne la présence de certains minéraux
argileux ;
ü K2O : nous renseigne la présence
de feldspath potassique (Orthose) et de muscovite en pétrographie.
ü Fe2O3 : c'est dû aux
minéraux de fer qui ont été oxydés retrouvés
sur nos échantillons de roche par l'analyse macroscopique sur
terrain.
Du point de vue granulométrique selon les objectifs
assignés dans ce présent travail, macroscopiquement en voyant les
composés de ces grès, ils sont composés des
éléments très fins cela peut être due par un long
transport de ces sédiments avant leurs consolidations dans le bassin
sédimentaire.
III.4.3. Sur le plan
géodynamique
Le contexte géodynamique de mise en place de nos
grès qui affleurent dans la ville de Kisangani et l'autre sur la
région de Bengamisa a été déterminé en
faisant usage au diagramme du rapport log( en fonction de la silice.On constate que 2 de nos échantillons
l'un a été prélevé dans la région de
Bengamisa (BL003) et l'autre à la carrière de Pk11 (petit
séminaire Mandombe).
Un seul de nos échantillons de grès a
été mise en place par la marge passive.
III.4.4. Origine de nos
grès
L'étude de la provenance de nos grès a
été faite en utilisant un diagramme de ROSER et KARSH (1986).
La figure 18 nous montre que nos échantillons ont une
provenance sédimentaire quartzeuse, cela constitue donc la source de
provenance des grès étudiés.
III.4.5. Degré
d'altération des grès étudiés
La figure 19 nous renseigne que l'intensité de
l'altération des roches sources est contrôlée par la
composition de la roche source, les conditions climatiques environnantes, la
durée d'altération et même le cadre tectonique de la
région source. Dans le cadre de notre travail, afin de définir et
quantifier le degré d'altération des grès
étudiés, nous avons calculer les indices d'altération
(CIA) en utilisant le diagramme de type A-CN-K (Nesbitt et Young, 1982).
Ainsi durant les étapes initiales de
l'altération, nous supposons que la roche source avait subi une
altération rigoureuse ; voici quelques informations du degré
d'altération que nos échantillons ont subi :
Ø L'échantillon BRT002 a pour pourcentage du
degré d'altération de 75,7O%, cela étant la roche qui
avait subi un fort degré d'altération de sa roche source ;
Ø L'échantillon BL002 son pourcentage du
degré d'altération est de 58,19% qui constitue un degré
moyen d'altération des échantillons prélevés dans
ce travail ;
Ø L'échantillon BM001qui représente un
degré d'altération faible par rapport aux deux
échantillons précédents.
CONCLUSION PARTIELLE
L'analyse de nos échantillons au laboratoire nous a
permis d'obtenir des résultats sur base desquels nous avons eu à
tirer les informations nécessaires cadrant avec l'objectif de ce
travail. Nous avons tout d'abord procédé par le calcul des
quelques paramètres statistiques nécessaires pour le traitement
géochimique et en suite le traitement de résultats proprement dit
sur Excel.
Après analyse des données géochimiques de
nos grès, en faisant certains calculs nous avons trouvé que nos
grès sont matures car le rapport nous a donné une valeur qui était supérieure
à 10%. La résolution de nos données chimiques obtenues au
laboratoirecorrespond à une roche de nature quartzeuse de provenance
sédimentaire selon le diagramme de ROSER et KARSH (1986) mais aussi le
diagramme de type A-CN-K nous a permis de déterminer le degré
d'altération de nos échantillons dont l'un est plus
altéré (BRT002) suivi de BL003 et afin BM001 avec un degré
faible par rapport aux autres.
CONCLUSION
GÉNÉRALE
Ce travail de fin d'étude s'intitule
« Analyse géochimique de la composition des sédiments
du bassin de la cuvette centrale : cas de grès de la région de
Kisangani ». Cette étude a consisté aux analyses
macroscopiques et géochimiques de nos échantillons de grès
récoltés dans la ville de Kisangani et ses environs en vue de
reconstituer l'origine de ces grès en recourant aux analyses des
éléments majeurs qu'ils contiennent.
Dans le but d'atteindre et de satisfaire aux objectifs
susmentionnés, nous avons fait simplement recours aux méthodes
descriptives, analytique et interactive. Les résultats de levé
de terrain ont été traités par quelques logiciels de la
cartographie spatiale et interprétés. Par ailleurs, nous avons
utilisé la technique documentaire qui nous a aider à rassembler
les documents nécessaires pour l'élaboration de ce travail et sur
base de cette dernière nous avons eu la facilité de consulter les
différents ouvrages, archives, notes des cours, articles, carte et
même l'internet. Nous avons aussi utilisé la technique analytique
au laboratoire.
Il ressort de ce travail les principaux résultats
suivants :
· Sur le plan géochimique :
En fonction des résultats d'analyses chimiques des
éléments majeurs, nous avons trouvé indispensable
d'établir une matrice de corrélation permettant de mettre en
évidence le degré de liaison existant entre les différents
éléments chimiques. La signification des coefficients de
corrélation est déduite du seuil de probabilité retenu et
du degré de liberté qui est égal au nombre
d'échantillons moins deux (Dl=3-2=1). Dans le présent travail,
nous avons pris 5% comme seuil de probabilité, et en consultant
Rollinson (1993) pour un degré de liberté de 1, le coefficient de
corrélation théorique (Ro) vaut 0,997.
Nous avons 9 corrélations significatives dans la
matrice de corrélation ci-haut. Il s'agit de :
· TiO2-Fe2O3 ; TiO2-P2O5
· Fe2O3-Al2O3; Fe2O3-K2O; Fe2O3-P2O5
· MgO-MnO
· Al2O3-P2O5
· K2O-P2O5
Quant à la Géochimie des éléments
majeurs, les interprétations relèvent que les formations que l'on
trouve dans les secteurs sont, après normalisation, riches en
éléments suivants : SiO2, , et le Fe2O3. Cela veut dire que nos grès
sont siliceux et ferrugineux.
Les grès retrouvés dans le secteur
d'étude analysés proviennent des sédiments quartzeux par
rapport au diagramme de ROSER et KARSH (1986), cela constitue donc la source de
provenance des grès étudiés avec des grains de tailles
très fines dues au long transport de ces sédiments avec un
degré d'altération très poussé.
REFERENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
v OUVRAGES
CAHEN, L., 1954. Géologie du Congo
belge. Ed. Vaillant-Carmanne, Liège, 540 p
CORNET, J. 1892. Les richesses
minières du Congo Belge. Encyclopédie du Congo belge. Ed.
Bielleveld, p. 572.
FERNANDEZ 2015 « Carte
géologique de la RDC et esquisse géologique du Lindien, verbeck
1972, travaux SIG Faidence MASHAURI, 2020 »
FOUCOLT, A. et RAOULT, J.F (2000) :
Dictionnaire de géologie, Paris, Dunod, 5ème
éd. ;
FOURMARIER, P. (1945) : Vue
d'ensemble sur la géologie du Congo Belge, extrait de premier
rapport, IRSAC, Bruxelles, P.152 ;
INONCENT BADRIO. A 2017 : Cours de
Géologie d'Afrique et du Congo (GAC)
MASHALA, P., 2020, Cours de
géochimie générale, Pour Univer. deKis.,
inédit.
MASHALA, P., 2021, Cours de prospection
géochimique, Pour Univer. deKis., inédit.
VERBEEK, T. 1970 :Géologie et
lithologie du Lindien (Précambrien supérieur du Nord de la
République démocratique du Congo. - Ann.
Mus.royAfr.Centr.in-8°, Sc.géol.70, 309p
v SITES INTERNETS
www.wikiwand.com
www.universalis.fr
www.cairn.info
www.futura-sciences.com
Vernon, R.H.& Clarke, G.L. 2008
Table des matières
INTRODUCTION
2
0.1. CONTEXTE DU
TRAVAIL
1
0.2.
PROBLÉMATIQUE
1
0.3.
HYPOTHESE
2
0.4.
OBJECTIFS
2
0.5.
MÉTHODOLOGIE ET TECHNIQUE DU TRAVAIL
2
0.6.
DÉLIMITATION DU TRAVAIL
3
0.7. SUBDIVISION
SOMMAIRE
3
CHAPITRE PREMIER :
GÉNÉRALITÉS SUR LE SECTEUR D'ÉTUDE
4
0.
INTRODUCTION
4
I.1. CADRE GEOGRAPHIQUE
4
I.1.1. LOCALISATION
4
I.1.2. CLIMAT
5
I.1.3.
VÉGÉTATION
5
I.1.4. HYDROGRAPHIE
5
I.1.5. SOL ET TOPOGRAPHIE
5
CHAPITRE II. DONNEES D'ANALYSE
MACROSCOPIQUE DU TERRAIN
13
II.1. INTRODUCTION
13
II.2. TECHNIQUE DE LEVE
GÉOLOGIQUE
13
II.3. MATERIELS UTILISES
13
II.4. TRAVAUX DE TERRAIN
16
CHAPITRE III. ANALYSE DES
ÉCHANTILLONS ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS DE
LABORATOIRE
21
III.1. INTRODUCTION
21
III.2. PRESENTATION ET TRAITEMENT DES
ELEMENTS ANALYSES
21
III.2.1. Présentation des
données chimiques
21
III.2.2. Paramètres statistiques des
échantillons analyses
22
III.2.3. Normalisation des teneurs par
rapport au Clarke
22
III.2.4. Courbes de variation des teneurs
par rapport au Clarke après normalisation
23
III.2.5. Corrélation inter
éléments
23
III.2.6. Courbes des variations des teneurs
significatives des éléments majeurs
24
III.3. INTERPRÉTATION DES
RÉSULTATS DE LABORATOIRE
28
III.3.1. Détermination de la
maturité des grès
30
III.3.4. Calcul de CIA et
représentation dans le diagramme A-CN-K
34
III.4. DISCUSSION DES
RÉSULTATS
36
III.4.1. Relation entre
éléments (pétrographie et géochimie)
36
III.4.2. GRES
36
III.4.3. Sur le plan
géodynamique
36
III.4.4. Origine de nos
grès
36
III.4.5. Degré d'altération
des grès étudiés
37
CONCLUSION
GÉNÉRALE
38
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
39
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