Les formations néoprotérozoiques du Katanguien et de l'Ouest Congolien: caractéristiques communes et dissemblances

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO

UNIVERSITE DE LUBUMBASHI
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE

B.P : 1825

LES FORMATIONS NEOPROTEROZOIQUES DU
KATANGUIEN ET DE L'OUEST CONGOLIEN :
CARACTERISTIQUES COMMUNES ET DISSEMBLANCES

Par

KAPAPA ELEAZARD Kapel

Travail effectué en vue de l'obtention de grade de
gradué en sciences géologiques

Dirigé par

Pr LUBALA TOTO RWANANZA

EPIGRAPHE

" Le mineur a mis fin à l'obscurité, jusqu'aux extrêmes profondeurs, il va chercher le minerai caché dans les ténèbres et l'ombre de la mort. Il fonce un puits loin des lieux habités ; ignoré par les passants, il est suspendu et balancé loin des hommes ".

KAPAPA ELEAZARD Kapél

IN MEMORIUM

A toi ma regrettée soeur FADHILI CHAKUWA, tu as participé à la vision de cette oeuvre, mais malheureusement pas la fin. Qu'il te soit alors un digne mémorial.

A vous mes chers parents ;

A vous mes frères et soeurs ;

A vous mes neveux et nièces ;

A toi qui fera partie de ma vie future, ainsi qu'à notre progéniture.

Je dédie ce travail.

AVANT - PROPOS

La fin justifie le moyen, dit-on, mais si la fin du premier cycle de mon cursus universitaire peut être appréciée à travers ce travail, les mérites paraissent me revenir à part entière alors qu'à vrai dire, cette appréciation est effective suite aussi au soutien qui m'a été apporté pendant le moyen.

Sur ce, il serait ingrat de ne pas prévoir une rubrique spéciale pour remercier toutes ces personnes qui, de près ou de loin, ont apporté une pierre dans la construction de ce château du nom de « formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest Congolien ».

Premièrement, la bonté du Dieu puissant pour m'avoir fait grâce pendant ces premières années universitaires.

Ensuite, je remercie le Professeur ordinaire François LUBALA TOTO RWANANZA pour ce sujet qu'il m'a proposé d'abord, me poussant à connaître d'avantage la géologie de mon pays, ensuite, pour avoir pris dans ses mains la direction de cette oeuvre qui vient d'imprimer mon empreinte dans la géologie.

Ma gratitude à mes parents KWABIRE SADIKI et FIFI KABAHIZA pour leurs dévouements et sacrifices. Que celui qui a fait de vous mes géniteurs vous garantisse tout !

Mes remerciements s'adressent aussi a mes frères et soeurs : NABONA SADIKI, MWANGAZA BULOZE, RIZIKI FARIJI, ELIZABETH LEA, KIZA ESTHER, pour leurs encouragements ainsi que leurs conseils. Que vive l'unité !

Il me sera d'une condamnation Galiléenne si je boucle cette rubrique sans reconnaître le savoir-vivre de ceux qui me poussent à progresser vers les grands projets : Jacob KILOZO, Nepa MATENDO, Jean NGAYOTA, Patrice KALULIKA, Espoir KAMANDA, André KABWILI, SALUTA IMU, BAHATI SAIDIA, Marius NGAMO, KASHAGARHIRHO Salomon, YOULOU GABATI, Bienfait MASENGO, Rodriguez WA MUTONDO, NDAKAKANU Boniface, Espoir BISIMWA, Germain NTANGA, Freddy BUKIRE, AFAZALI SIMBA, King SONGOLO, Emma LUNGWE, Martin PICHA, SUMAILI François, MATHONZI Espoir, KYAKENDA Jules, Safari OBIGABA, M'MUNGA MLECHI, Pierrot MUTUWA, NKUKU KIESE, Mignon MUSAMBILWA, Gaston MUKWANGA, Alphonse DJUMA, Gratien KAKULE, UPAR MUSAY, Pepe, Gildas MBILIZI, Douglas MAHANO, François KAPAPA ELEAZARD IV

Travail de fin de cycle Université de Lubumbashi

SUDI, Guelord ZANDU, Alain DHEDONGA, Alphonse MAISHA, Julien MUTULA, David MONGANE, René KABIKE, Malick NDULA, Emile AKONKWA, KIZA KABONWA, KARAMA BWAJA, Bonfils KAHENGA, Patient MPOVA, Prince KABAMBA, Annick ATABA, Arsène VAGHENI, Bienvenu M'CHINGA, KIBUKILA MUHUNGA, Patient MAHAMBA, Junior MBAYA, Valery MUZIRIBEYI, Lebon MWIMULE, Salomon MUTAANA, Yves MUHIYA, Yves RAMAZANI, ... trouvez en ceci le fruit de votre affection et de vos encouragements !

Enfin, je dis Merci à tous ceux -là qui mériteraient de figurer dans ce travail malgré peutêtre l'oubli qui ne m'a pas laissé cette faveur.

KAPAPA ELEAZARD Kapél

RESUME

Ce travail concerne les formations Néoprotérozoïques, affleurantes au Katanga compris entre 5° et 14° de latitude sud et 23° et 30° de longitude est ainsi que au Bas-Congo, entre 4° et 6° de latitude sud et entre 12° et 16° de longitude est, respectivement rapportées au Katanguien et à l'Ouest Congolien.

Pour la stratigraphie, ces deux formations ont des histoires sédimentologiques presque analogues mais distinctes dans leurs évolutions. Toutefois, deux mixtites divise le Supergroupe du Katanguien en trois Groupes : le Kundelungu (Ku), le Nguba (Ng) et le Roan (R). Dans l'Ouest Congolien, les mixtites (Mixtites supérieure et inférieure du Bas-Congo) forment avec le SchistoCalcaire au sommet, le Haut Shiloango qui les intercale et le Sansikwa à la base un ensemble unique. Certaines ressemblances sont très marquées sur ce point, surtout sur le raccord SchistoCalcaire et Roan.

L'orogénèse Ouest congolienne et l'orogénèse Katanguienne, qui concernent l'Afrique centrale, sinon toute l'Afrique, ont produit respectivement au Bas-Congo de forts plissements NW-SE et au Katanga, une orogénèse complexe marquée par plusieurs phases de plissements (Kolwezienne suivi de Kundelunguienne).

Pour ce qui est de la minéralisation, les gisements et occurrences Cu-Pb-Zn semblent liés à l'orogénèse panafricaine et se rencontrent dans le Katanguien et dans l'Ouest Congolien. Au Katanga, l'association minéralogique Cu-Co-U est très importante tandis qu'aucune trace n'est signalée au Bas-Congo.

CHAPITRE I. GENERALITES I.0. INTRODUCTION

Ce travail qui s'inscrit dans le cadre des épreuves de finde cycle, porte sur une étude comparative entre les formations du Katanguien et de l'Ouest Congolien. Son objectif est de mettre en évidence leurs caractéristiques communes, leurs dissemblances en s'appuyant sur les contextes lithostratigraphique, structural et métallogénique.

Le choix de ce sujet est motivé par le souci d'apporter les réponses sur certaines questions sur les corrélations des formations du protérozoïque et d'enrichirla bibliographie de la République Démocratique du Congo (R.D.C) par des données géologiques pouvant servir comme guide aux recherches ultérieures et surtout un canevas à la prospection minière.

Pour atteindre ce but, la méthode sera exclusivement bibliographique et basée sur l'exploitation des articles, des ouvrages et travaux dirigés notamment les T.F.E et les T.F.C et aussi une visite sur internet.

Hormis l'introduction et la conclusion, ce travail est axé sur trois chapitres, à savoir : Chapitre I. Généralités ;

Chapitre II. Contexte géologique ;

Chapitre III. Comparaison.

I.1. DEFINITIONS

> Le Néoprotérozoïque est la troisième et dernière ère du Protérozoïque. Elle

s'étend de 1000 Ma à 542 #177;1 Ma. Les limites exactes peuvent varier quelque peu suivant les auteurs et l'ancienneté des publications. Sur le plan paléontologique, il couvre une période de temps pendant laquelle on trouve des fossiles de métazoaires, mais seules les algues et éponges peuvent être reconnues à partir de leurs formes modernes.

Il peut être subdivisé en trois périodes :

? Ediacarien (630 à 542 Ma) ;

· Cryogénien(850 à 630 Ma) ;
· Tonien (1000 à 850 Ma).

Les données paléogéographiques de cette ère restent imprécises mais on considère qu'elle l'objet des déplacements continentaux complexes et, deux glaciations sévères qui se sont produites, une vers 750 Ma et l'autre vers 600 Ma.

Selon Poidevin (2007), le Néoprotérozoïque est également caractérisé par d'importantes variations du rapport isotopique ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr de l'eau de mer. Ces changements du rapport ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr de l'océan mondial sont interprétés en termes de variation de taux d'érosion continentale, de la composition isotopique des roches continentales et du flux hydrothermal provenant des rides océaniques.

> Une formation : est un ensemble de terrains possédant des caractères communs, et constituant un ensemble que l'on juge utile de distinguer ou encore, ensemble de strates formant une unité lithologique à laquelle on associe généralement un nom de lieu (Dictionnaire de géologie, 2000). Cahen (1954) aborde dans le deuxième sens, en définissant une formation comme un ensemble mal connu dont ni la stratigraphie, ni la subdivision ne sont établies et qui ne peuvent être classé dans un des groupes reconnus dans la région.

On comprend qu'une formation est l'ensemble de strates connues ou pas formant une unité lithologique structurée. Une formation peut comporter les éléments d'un ou de plusieurs groupes.

Les groupes, en R.D.C, sont des ensembles de couches suffisamment concordantes entre elles, mais séparées des couches plus anciennes et plus récentes par des discordances angulaires bien marquées ; en d'autres termes les ensembles sédimentaires marqués par l'orogénèse qui produit la discordance prise comme limite du groupe (Cahen, 1954).

> Le Katanguien et l'Z XesI Congolien sont des formations Néoprotérozoïques tout comme le Lindien, le Bushimay et l'Oubanguien qui affleurent respectivement au Katanga et au Bas-Congo.

Ces formations sédimentaires contiennent des diamectites et des lithofaciès associés, qui ont été interprétés comme des marqueurs d'événements glaciaires majeurs. La large distribution géographique de ces unités glaciaires, présentes sur tous les continents (Hambrey et Harland,

1981), l'association avec des gaps carbonatés, ainsi que les arguments paléomagnétiques en faveur d'une sédimentation glaciomarine à basse altitude (Schmidt et Williams, 1995), ont été interprétés comme des preuves de période extrémement froides, avec l'englacement total des océans mondiaux selon l'hypothèse de snowball Earth.

Fig.1. Carte des formations Néoprotérozoïques de la R.D.C. (Source : Logiciel ArcGIS9).

I.2. CADRE GEOGRAPHIQUE

I.2.1.KATANGUIEN

I.2.1.1. Localisation

Le Katanguien est l'une des formations Néoprotérozoïques, panafricain en Afrique subéquatoriale. Il est localisé entre le craton Congo-Kasaï et Kalahari au sud de la R.D.C (Katanga) et s'étend jusqu'au sud septentrional Zambien (Batumike, 2008).

I.2.1.2. Présentation du Katanga

A. Situation géographique

La province du Katanga est située entièrement dans l'hémisphère du sud entre 5^o et 14^o de latitude sud et, entre 23^o et 30^o de longitude est. Le Katanga est borné au nord et au nord- est respectivement par les provinces de Maniema et les deux Kasaï, à l'ouest par l'Angola et au sudest par la Zambie. Au-delà du lac Tanganyika qui forme sa frontière naturelle, le Katanga est borné au nord-est par la Tanzanie.

On distingue deux zones naturelles caractéristiques, à savoir :

> La partie méridionale, qui constitue principalement l'hinterland minier comprenant l'axe Lubumbashi- Kolwezi- Kipushi et Mososhi ;

> La partie septentrionale constituée du nord- Katanga et une partie de l'ouest. Elle est principalement agricole et constitue plus de 65% de la superficie de la province.

B. Climat et végétation

Dans le nord de la province, la température moyenne est de 24^oC et la pluviométrie oscille autour de 1600mm. Dans la partie sud, la température moyenne est de 21^oC. La pluviométrie moyenne varie entre 1000 et 1500mm repartie sur 125 jours. La durée de la saison varie entre 5 et 6 mois. L'altitude moyenne oscille entre 1130 m et 1300 m.

Ces deux saisons influencent la fluctuation du niveau de la nappe phréatique de sorte qu'en saison de haute pluviosité, la nappe affleure à quelques endroits alors en période sèche, elle se stabilise à environ 10m de profondeur.

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien Les eaux d'infiltration empruntent souvent les accidents tectoniques (failles, cassures, etc.).

La végétation de la province est caractérisée principalement de mélange de savanes herbeuses, de savanes boisées, des galeries forestières et des lambeaux du type protophyte. Sur les hauts plateaux, on y trouve la steppe, tandis que le long des lacs Kisale, Upemba, Moero et Luapula, on trouve des groupements herbeux marécageux.

Sur l'arc cuprifère, on trouve des espèces végétales caractéristiques (Andropognonfilifolin, Acalipha Cupricola, Silenne Cobalticola, Haumanistum Roberti) dont la croissance endémique est liée à l'empoisonnement du sol par le cuivre et cobalt.

C. Géomorphologie et sol

Le Katanga est traversé en diagonale par des dorsales qui forment du sud-ouest au nord-est les monts Bia, Hakanson, Sangwa et Kibara. L'ensemble est constitué par des hauts plateaux dont l'altitude oscille de 1200m.

D'après François (1987), les petits reliefs que l'on observe sur les versants trouvent leur origine dans l'inégale résistance à l'érosion des différents niveaux du substratum. Les principaux facteurs, qui déterminent la formation de ces reliefs, sont la dureté de la roche et l'absence des joints.

Les sols du Katanga sont sableux et argileux, de couleur rouge brun et assez développés. Ils contiennent des grenailles latéritiques.

I.2.2. OUEST CONGOLIEN I.2.2.1. Localisation

La chaine Quest Congolienne limite le craton du craton du Congo à l'ouest. Elle se développe sur 1400 km de longueur, du Gabon à l'Angola, en traversant le Congo-Brazzaville et la république démocratique du Congo (R.D.C). Elle a été principalement étudiée par Hudeley au Gabon, Dadet au Congo-Brazzaville, Cahen en RDC et Stanton et al., en Angola.

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien I.2.2.2 Présentation du Bas-Congo

A. Situation géographique

Le Bas-Congo est compris entre 4^o et 6^o de latitude sud et entre 12^o et 16^o de longitude est. Avec une superficie de 53 855 km², il est la plus petite province du pays.

Le Bas-Congo est bordé au nord par le Congo Brazzaville, au sud par l'Angola, à l'est par la ville de Kinshasa et la province de Bandundu et à l'ouest par l'océan Atlantique et l'enclave de Cabinda.

B. Climat et Hydrographie

La province du Bas-Congo jouit d'un climat tropical soudanais avec une saison sèche bien marquée. Cette dernière s'étend sur 4 mois (15 mai au 25 septembre). La saison des pluies occupe le reste des mois avec des moyennes annuelles oscillant entre 900 et 1 500 mm. Elle est entrecoupée par une petite saison sèche en février.

L'hinterland côtier a un climat particulier de type steeppique avec une variabilité très élevée des précipitations. Les températures moyennes sont assez uniformes oscillant autour de 25^oC.

L'hydrographie de cette province montre que le nord-Mayumbe est drainé par le fleuve Shilowango ainsi que le Kwango drainé par N'selé et par d'autres petites rivières. Le Bas-Congo fait partie de l'immense bassin du fleuve Congo qui s'étend sur 3684 km² de part et d'autre de l'Equateur.

C. Géomorphologie et Sols

Province des plateaux d'altitude comprise entre 200 et 600 m, le Bas-Congo possède de rares reliefs résiduels notamment l'avant-poste isolé du Kwango dans la région de la rivière N'selé.

Le Bas-Congo est fortement disséqué par des érosions créées par le puissant fleuve Congo qui le traverse. Ce phénomène est plus marqué à l'ouest qu'à l'est de cette province.

Pour ce qui concerne le sol, l'altération du substratum produit d'ouest à l'est 3 types, à savoir :

> Les sols sablonneux du type arénoferrales sur les alluvions marines (Boma-Matadi) ; > Sols argilo-sablonneux à argiles (Lukula, Tshela, nord et ouest de Seke-Banza);

> Sols sablo-argileux avec de taches argilo-sablonneuses (nord et est de Luozi, ouest de

Banza-Ngungu et Lukaya).

I.3.GEOLOGIE REGIONALE

I.3.1. LE KATANGA

A. Les formations archéennes

L'Archéen est représenté par le complexe Ante-Ubendien (2720 Ma). Il s'agit du complexe métasédimentaire et cristallin de Muhila qui comprend deux ensembles sans contact entre eux, mais ayant en commun direction structurale E-W (Cahen, 1963).

B. Les formations protérozoïques

> Paléoprotérozoïque (Orogénèse ubendienne 2,4-1,6 Ga) :

Il est représenté par l'Ubendien et affleure au Katanga septentrional. Il est généralement orienté NW- SE. Cahen et Lepersonne (1967); Kampunzu et al. (1986) l'ont subdivisé en deux séries :

· La série inférieure : constituée de phyllites micacées souvent graphyteux avec parfois des lentilles et des bancs de calcaires cristallins ;

· La série supérieure composée des phyllites,micaschistes,amphibolites,et des
poudingues phylliteux parfois à éléments calcaires.

> Mesoprotérozoïques (Orogénèse Kibarienne 1,6-0 ,9Ga) :

Il est représenté par le Kibarien et affleure au sud-ouest du Katanga méridional dans le promontoire de N'zilo et se prolonge dans l'ancienne province du Kivu, au Rwanda et au Burundi (Burundien), en Tanzanie et en Ouganda (Karagwe Ankole). Elle constitue ce qu'on appelle ?la ceinture des kibarides». Au Katanga central, ce grand système affleure dans les 5 massifs suivants qui sont orientés SSE-NNW :

· Lubudi ;

· Les monts Bia ;

· Les monts Hakansson ;

· Les monts Kibara ;

· Les monts Bii et Sangwa.

Ces metasédiments ont été subdivisés en trois unités :

· Kibarien supérieur (Groupe de Lubudi) : il présente une « épaisseur supérieure de 150m. Il est constitué principalement des calcaires dolomitiques souvent silicifiées à stromatolithes, des schistes, des phyllades et des quartzites ;

· Kibarien moyen (Groupe de Lufira et de Lovoi) : est essentiellement constitué des quartzites feldspathiques de teintes claires et vers la base, des quartzophyllades verts font des récurrences. C'est le Groupe qu'on observe à N'zilo. On y trouve une stratification entrecroisée et des poudingues qui font penser au comblement de géosynclinal en milieu oxydant et mobile ;

· Kibarien inférieur (Groupe de Mitwaba) qui comprend trois étages dont les deux extrêmes sont constitués par des phyllades sombres à bancs des grès ou des quartzites. L'étape moyen comprend un poudingue qui passe latéralement à des quartzites, parfois conglomératiques.

> Néoprotérozoïque (Orogénèse panafricaine ; 0,9-0 ,5Ga) :

Il est représenté par le Katanguien affleurant au Katanga méridional et repose en discordance sur le socle plissé ancien par l'intermédiaire d'un conglomérat sur le Kibarien au nord-ouest, sur l'Ubendien au sud-est. A l'ouest, on trouve des formations correspondantes (Bushimay et Luamba) envahies par le manteau tabulaire. Cette chaîne est affectée localement par des roches acides et basiques.

Faisant partie de nos formations d'investigation, il sera bien développé dans le deuxième chapitre.

C. Les formations de couverture

La couverture Phanérozoïque constitue généralement des roches détritiques continentales. Elle inclue les formations de Karoo (Lukuga) aussi connues en Afrique australe. Ces formations sont riches en charbon et sont interprétées comme étant liées aux événements de glaciation pendant le Paléozoïque (Batumike, 2008).

Les formations Cénozoïques (Le Kalahari) affleurent au sud de la région où elles reposent sur les formations Protérozoïques. Elles constituent essentiellement des grès polymorphes (Paléogène) et des grès ocre (Néogène).

Les dépôts du Quartenaire sont représentés par les graviers, les sables rouges, les limons, les graviers latéritiques et les sables ocres.

Figure 3: carte géologique du Katanga

I.3.2. BAS-CONGO

A. Les formations archéennes

Elles sont représentées par le Kimezien formé d'un complexe Mpozo-Tombagadio. Sur le plan lithologique, il comprend des gneiss, des pegmatites, des gneiss amphiboliques, des calcaires cristallins, des quartzites micacées et des roches vertes.

B. Les formations protérozoïques

> Zadinien (1,0 Ga à 920Ma) :

Il comprend la base du Protérozoïque du Bas-Congo. Il s'agit d'un ensemble de formations détritiques et métamorphiques réparties en trois groupes qui sont, de haut en bas :

· Groupe de la Vangu et de la Gangila : il comprend des formations volcano-sédimentaires à Vangu ; des amphibolites et des dolérites à Gangila. On observe en outre des roches volcaniques basiques et acides de type distensif dans le secteur de Vangu ;

· Groupe de Tshela :

Il est subdivisé en deux Sous-Groupes, à savoir :

· Sous-groupe supérieur : composé des de talcschistes, séritoschistes, chloritoschistes et localement des roches carbonatées et des lits graphiteux et des quartzites assez purs massifs ;

· Sous-groupe inférieur comportant les séritoschistes et chloritoschistes, quartzites et quartzites micacés à biotite passant dans le nord-ouest du Mayumbe à des schistes et quartzites graphiteux et, des schistes argileux devenant quartzitique vers le sud et le sud-est du Mayumbe ; localement à la base, des blocs d'épidotes ;

· Groupe de Matadi-Palabala qui comprend des roches volcaniques basiques et acides, des dykes et des sils doléritiques. Dans la partie Sud de ce secteur, on trouve des roches hyperalcalines (granites et syénites) qui constituent le complexe hyperalcalin de Noki. Les plissements Zadiniens sont principalement orientés WSW-ENE à NNE-SSE avec

parfois des plis isoclinaux et symétriques à large rayon de courbure.

> Mayumbien (920 - 760 Ma) :

Il constitue une chaine vaste plissée d'orientation NNW-SSE et dont le flanc occidental est recouvert par des terrains mésozoïques et cénozoïques de la région littorale de Bas-Congo, tandis que le flanc oriental est marqué par les Groupes de Sansikwa, du haut Shiloango et autres formations plus récentes. A signaler que ces formations affleurent entre Moanda et Boma (10 km à l'ouest de Boma) et un autre point à 50 km de Matadi.

On distingue du haut en bas :

· La formation du mont Karomazo : constituée des phyllades, des séritoschistes, des chloritoschistes et des quartzites ;

· La formation du mont Sikila qui comprend des rhyolites, des laves doléritiques et
andésitiques, des séritoschistes, des chloritoschistes, des brèches et des roches basiqhes ;

· La formation du mont Lungu qui est constituée des rhyolites schistifiées, des séritoschistes quartzitiques, des chloritoschistes, des brèches et des roches d'origine volcanosédimentaire.

La chaîne mayumbienne est orientée parallèlement à la cote Atlantique et repose en discordance sur le Zadinien. Ses plis sont alignés SE-NW, isoclinaux et déversés vers le nord-est. On observe deux anticlinaux, notamment celui de Kangu et celui de Boma-Matadi, séparés par l'anticlinal de Matadi où affleure le Zadinien.

> Ouest Congolien (760 - 542Ma) :

Il constitue le Néoprotérozoïque du Bas-Congo à l'instar du Katanguien.

Le Zadinien et le Mayumbien renferment d'importantes volcanites bimodales, qui correspondent à un épisode de rifting tandis que l'Ouest Congolien comprend des sédiments de plate-forme silicoclastites et carbonatés (Poidevin, 2007).

C. Les formations de couverture

Les formations de couverture au Bas-Congo sont constituées d'une part, des formations sédimentaires marines et d'autre part, des terrains volcano-sédimentaires couvrant la période allant du Paléozoïque à l'Actuel.

Fig. 3. Carte géologique du Bas-Congo (Source : logiciel ArcGIS9)

CHAPITRE II. CONTEXTE GEOLOGIQUE

Dans ce présent chapitre, il sera question de présenter nos deux formations d'investigation en se basant sur la lithostratigraphie, la tectonique et la minéralisation.

II.1. KATANGUIEN

Les formations Katanguiennes constituent une succession concordante déposée durant une période qui a séparé l'orogénèse Kibarienne de l'ultime phase de l'orogenèse katanguienne, soit entre 1300 et 620 Ma (Cahen, 1970).

Cette orogénèse a eu des phases précoces (Cahen, 1970) et ces dernières furent trop faibles pour produire au Katanga méridional des discordances observables. C'est pourquoi François (1970,2006) considère le Katanguien comme un ensemble unique.

II.1.1. STRATIGRAPHIE

II.1.1.1. Subdivision du Katanguien

L'absence de fossiles interdit l'emploi des termes biostratigraphiqhes malgré certains stromatolithes encore très anonymes, néanmoins, il est indiqué de mettre à profit l'existence de deux formations tillitiques très continues qui, nées de conditions climatiques très spéciales, se sont certainement déposées partout synchronisées partout synchroniquement. Et qui permet de diviser le Katanguien en 3 Groupes, de bas en haut :

> Groupe de Roan(R) ;

> Groupe de Nguba (tillite à la base) ;

> Groupe de Kundelungu (tillite à la Base).

Le Roan, très dolomitique se distingue aisément du Nguba et du Kundelungu qui sont à prédominance terrigènes et le Kundelungu est fortement transgressif par rapport au Nguba.

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien II.1.1.2. Conglomérat de Base

Le Katanguien repose en discordance sur des ensembles plus anciens (Kibara, Ubendien) par l'intermédiaire d'un conglomérat. Le contact entre le Katanguien et le Kibarien suscite de discussions et a été interprété de plusieurs manières :

> Discordance angulaire régionale, résultant d'une transgression continue de la mer katanguienne sur le kibarien plissé et érodé (Jamotte et vander Brand, 1932; François, 1973a) ;

> Faille d'effondrement d'age katanguien limitant un aulacogène vers le nord-ouest ;

> Faille d'effondrement beaucoup plus récente, post Karoo limitant un graben vers le nordouest (Dumont et al, 1997) ;

> Faille séparant le kibarien resté autochtone au Katanguien charrié, (Cailteux, 1991)

François (1995) et Lubula (1975) signalent qu'aucune trace de passage d'une faille (Injections de roches plastiques, brèches de friction, miroirs de failles, déformations de couches n'a été observé de part et d'autre du poudingue. Ainsi ils confirment l'existence d'une discordance angulaire entre les deux ensembles et que le Katanguien se pose en discordance sur le Kibarien et non par l'intermédiaire d'une faille.

A. Descriptions pétrographiques

Les études faites par François (1973a) ont montré que la couche est essentiellement formée par un conglomérat orthoquartzitique très grossier, massif. Plus de 95% de roche est constituée de quartzites claires ou gris, massifs ou finement lité et parfois micro conglomératiques ils sont subarrondis mais médiocrement roulé.

Du point de vue sédimentologique, Lubula (1975) révèle que le poudingue de N'zilo est un conglomérat de type torrentiel ce qui justifie le classement médiocre.

B. Age du conglomérat

Comme il s'agit de conglomérat son age varie d'un point à l'autre du bassin de sédimentation, perpendiculairement aux lignes isotopiques. Surmontant directement par la tillite de Ng.1.1 base du Nguba il daterait du Roan supérieur.

KAPAPA ELEAZARD 14

Travail de fin de cycle

II.1.1.3. Groupe de Roan

Le Groupe de Roan (R) est un ensemble de dolomies plus ou moins siliceuses et des pélites ou arénites à ciment dolomitique déposé probablement dans un milieu lagunaire. Son épaisseur totale pourrait dépasser 1500 m. Il est mal connu car des brèches micro gréseuses interrompent la succession des sédiments le long de quelques horizons bien déterminés parallèlement à la stratification. Ceux-ci permettent de diviser l'ensemble en quatre unités de haut en bas :

> Le Sous-Groupe de Mwashya ou R.4 ;

> Le Sous-Groupe de la Dipeta ou R.3 ;

> Le Sous-Groupe des mines ou R.2 ;

> Le Sous-Groupe de R.A.T (roches argilo-Talqueuses) ou R.1.

En outre, les formations voient leur continuité latérale interrompue par de nombreuses failles transversales remplies par le méme type de brèche. De ce fait le Roan de l'arc cuprifère, R.4 excepté, se présente toujours sous forme d'une megabrèche, constituée par les éléments des roches dolomitiques ou dolomitico-détritiques dont la longueur dépasse le kilomètre, emballés dans une matrice microgréseuse finement bréchiée.

Le Roan n'est représenté que par ses niveaux supérieurs, on manque totalement le long des massifs de socle pré-katanguien qui affleurent au Nord-ouest, au nord et à l'Est de l'arc cuprifère (promontoire Kibarien de N'zilo, massif de Fort Rosebery). Il semble donc s'être déposé dans un vaste bassin lagunaire bordé au NW et à l'Est par des terres émergées.

II.1.1.3.1. Sous-Groupe R.1

Appelé communément R.A.T lilas (roches argilo-talqueuse) ou groupe de Kamoto. Ses formations sont mal connues pour des raisons suivantes (François ,1973a) :

· Le R.1 est formé de roches tendres affleurant malaisément, ainsi présentant de difficulté pour de lever de surface ;

· Il se trouve sur les orebodies au-delà des quels on évite généralement de poursuivre le sondage ;

· Il est fortement tectonisé ;

· Sa base étant inconnue, les anticlinaux du Katanga sont très pincés pour que le sol puisse parvenir à la surface du sol.

C'est à la Mine de l'Etoile, près de Lubumbashi, que les sédiments situés sous la base du R.2 ont d'abord été étudiés. On y signale un ensemble de shale talqueux et de talc plus ou moins pur, passant vers le bas à des dolomies blanchâtres parfois oolithiques. Le nom des roches argilotalqueuses (R.A.T) est alors donné à cette formation, dont l'épaisseur est évalué à une centaine de mètres.

A. Lithostratigraphie

Les études faites à Musonoi par François (1973a), ont permis d'établir une lithostratigraphie suivante, de haut en bas :

Formation R.1.3	Niveau R.1.3.3		Shales gréseux très dolomitiques, massifs, oligistifères
	Shales gréseux et microgrès très dolomitiques en général grossièrement lités, oligistifères
	Microgrès à laies de shales dolomitiques bien lités, oligistifères		Formation R.1.2
Niveau R.1.2.3	Dolomies impures grossièrement litées, parfois stromatolithiques
	Microgrès fins et shales gréseux peu dolomitiques, vaguement et irrégulièrement lités, oligistifères
	Idem R.1.2.2, avec horizons de grès à grains fins ou moyens, peu carbonaté massif, peu oligistifère		Formation R.1.1
Niveau R.1.1.2	Shales argileux ou gréseux à laies de microgrès à grains fins, purs dolomitiques, à rubanage grossier, très hématifères
	Inconnu

B. Les faciès du R.1

La description donnée ci-dessus ne concerne qu'un faciès particulier du R.1.Il en est certainement d'autres, François (1973a) distingue les faciès suivants :

> Faciès Dikuluwe : repéré sous le gisement du méme nom et retrouvé dans d'autres endroits du lambeau de Kolwezi. Seul le R.1.3 est inconnu. On y trouve des bancs de grès à grains moyens ou fins. La dolomite et l'oligiste sont peu abondants, et les grès souvent feldspathifères mais dominé par des shales et microgrès ;

KAPAPA ELEAZARD 16

Travail de fin de cycle

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien > A Tombola : au nord de Kolwezi où François (1973a) a observé des horizons de grès microconglomératiques ;

> A Kalongwe : au sud de Kolwezi, des bancs de dolomies franches sont signalés au sommet du R.1 ;

> A Menda : la partie supérieure du R.1 se présente en surface sous forme d'un shale

microgréseux et talqueux très oligistifères, sans doute très dolomitiques à l'état frais.

Malgré tous ces différents faciès du R.1, le R.1.3 semble évoluer vers les faciès arénitiques en direction du nord et dolomitico-argileux en direction du sud. Dans la partie centrale de l'arc cuprifère, le R.1 existe (François, 2006) mais, n'a pas bénéficié des études suffisantes pour être bien délimité, pour que son échelle stratigraphique soit établie d'une façon détaillée.

II.1.1.3.2. Le Sous-Groupe R.2

C'est l'ensemble le mieux connu au Katanga suite à l'importante minéralisation qu'il renferme. Ce qui explique son appellation ?Série des Mines», donnée depuis longtemps à cet ensemble, qui devrait être qualifié, selon François (1987,1995) de Sous-Groupe de Kolwezi.

A. Lithostratigraphie

La succession type a été décrite par R. Oosterbosch d'après les sondages forés dans les gisements de Musonoi et de Kamoto.

De haut en bas, il est subdivisé de la manière suivante :

> Le R.2.3 ou C.M.N (calcaires des minéraux noirs) ou encore formation de Kambove : à dominance carbonatée, formé de deux niveaux :

· Le R.2.3.2 : dolomies claires avec bancs de grès fins chloriteux (épaisseur : environ 40m) ;

· Le R.2.3.1 : dolomies et shales dolomitiques plus ou moins carbonés, noirs à gris (30 à85m) ;

> Le R.2.2 ou S.D (schistes dolomitiques) : à dominance détritique, subdivisé en 3 niveaux : R.2.2.3, R.2.2.2 et R.2.2.1. Vers le sud, chaque niveau est formé par un horizon de shale argileux peu dolomitique, plus ou moins carboné, gris foncé à noir, qui surmonte un horizon de siltstone dolomitique gris ou gris-vert. Vers le nord, présence d'intercalations de dolomie parfois stromatolithes et d'arkose dolomitique. Puissance totale : 35 à90m.

> Le R.2.1 ou la formation de Kamoto : à dominance carbonaté, qui comprend trois niveaux :

· Le R.2.1.3 ou R.S.C (roche siliceuse cellulaire) : dolomie siliceuse plus ou moins stromatolithe massive, grise (0 à 25m) ;

· Le R.2.1.2, comprenant les R.S.F (roches siliceuses feuilletées) et les D Strat (dolomies stratifiées) : dolomies siliceuses, parfois argileuses, très finement à bien litées (8 à12m) ;

· Le R.2.1.1, appelé communément R.A.T grise : siltstone chlorito-dolomitique massif gris (0,5 à 5m). Ce dernier pourrait etre nommé R.G.I (roche gréseuse inférieure) car le sigle R.A.T ne correspond pas à sa composition.

Dans le Roan du Katanga, deux orebodies stratiformes sont exploités. Le premier nommé S.D de base, constitué par un horizon inférieur de siltstone dolomitique gris du R.2.2.1 et du R.2.1.1 (François, 2006).

B. Facies du R.2

On distingue en tout 5 faciès pour le Sous-Groupe des Mines, qui sont :

> Le faciès long : S.D. avec plus d'un banc d'arkose et deux ou trois bancs de dolomie ; R.S.C. continues, sans stromatolithes, peu caverneuses par altération ;

> Le faciès de Kalumbwe : S.D. sans banc d'arkose ni de dolomie, R.S.C. à puissance faible et variable, à tendance stromatolithiques, très caverneuses par altération ;

> Le faciès méridional de Menda : S.D. sans banc d'arkose ni de dolomies ; R.S.C. lenticulaire, souvent stromatolithique, très caverneuse par altération. Il affleure sous forme de fragments isolés (François, 2006) ;

> Le faciès de Musonoi : S.D. avec un banc d'arkose avec deux ou trois bancs de dolomie, R.S.C. à puissance faible et variable, à tendance faible et variable, à tendance stromatolithique, très caverneuses par altération ;

> Le faciès de Kilamusembu : S.D. avec un banc d'arkose et deux ou trois bancs de dolomies; R.S.C continues sans stromatolithes, peu caverneuses par altération.

Dans la partie centrale, on note trois de ces cinq faciès (François, 2006) définis dans la zone ouest (François, 1973a), plus un faciès méridional supplémentaire.

KAPAPA ELEAZARD 18

Travail de fin de cycle

En ce qui concerne les épaisseurs, un épaississement est remarqué en progressant du nord vers le sud. Cet épaississement pourrait être dû au remplacement des horizons de grès et de dolomie par des sédiments pélitiques, par contre l'amincissement par la distance, devenue grande, du continent d'où provenaient les sédiments terrigènes.

II.1.1.3.3. Le Sous-GroupeR.3 ( dit ?de la Dipeta»)

Le R.3 n'a été étudié en détail, que dans la klippe de Kolwezi et dans la région de Tenke. C'est près de Tenke qu'il est le mieux connu, coincé dans ses contacts avec les Sous-Groupes R.2 et R.4.

A. Lithostratigraphie

Ce Sous-Groupe est constitué par une alternance de formations détritiques (environ 60%) et carbonatées (environ 40%) très diverses, dont la continuité est interrompue par des failles que soulignent des brèches microgréseuses.

Ainsi, il n'a pas été possible d'y établir une échelle stratigraphique complète, aussi, sa puissance totale est restée inconnue. Selon François (2006), elle peut dépasser 1000m.

Les formations détritiques consistent en pélites gréseuses légèrement dolomitiques et oligistifères de teinte gris violacé vers le bas, auxquelles succèdent des microgrès psammitiques très peu dolomitiques et oligistifères de teinte lilas à jaune verdâtre vers le haut. Elles sont généralement massives, parfois stratifiées. Les formations carbonatées sont très diverses. Il s'agit quelques fois de dolomies parfois talqueuses, rarement à magnésite ou de calcaires francs.

B. Particularités du R.3

On l'observe de nombreux endroits analogues à celui qui a été défini dans la région de Tenke-Fungurume. Ce Sous-Groupe est caractérisé par des horizons de dolomies de texture, de structure et couleur très diverses, ainsi que par la présence de talc assez pur, ou de microgrès talqueux. Toutefois, ces dernières roches n'affleurent pas mais sont plutôt observées là où des recherches par petits puits ont été effectuées (François, 2006).

François (1973a) suggère l'existence de plusieurs faciès différents, avec une tendance à l'accroissement de la granularité de certains niveaux terrigènes du sud(Kamoto) vers le nord (Dikuluwe).

II.1.1.3.4. Le Sous-Groupe du R.4 (dit de Mwashya)

Contrairement aux trois Sous-Groupes dont il vient d'être question, le R.4 ne fait pas partie de la mégabrèche du Roan. En effet, il est resté solidaire de l'ensemble que constituent les Groupes de Nguba et du Kundelungu. Cette disposition pourrait avoir été causée par la dislocation d'un horizon salin épais et continu qui aurait coiffé le R.3.

A. Lithostratigraphie

Le R.4 n'étant que très rarement minéralisé, n'a pas bénéficié des études détaillées. Il est observable à l'état frais dans le cours d'eau, car il occupe des lignes de crête.

Les études de Lefèbvre (1973,1978) effectué à Shituru, Cailteux à Kambove et dans l'extrémité ouest de l'arc près de Mumfwe (en 1990), ont permis de distinguer deux types de formations très différentes, de haut en bas :

> Le R.4.2 ou Mwashya supérieur, presque exclusivement détritique, formé de deux niveaux :

? Le R.4.2.2 (pélitico-carboné) : shale argileux pratiquement non dolomitique, carboné (2 à 10%), noir à litage millimétrique très régulier, légèrement pyriteux. Suite à l'altération supergène, le carbone disparait des shales, dont la teinte devient gris violacé. Puissance normale : 0à150m.

? Le R.4.2.1 (gréso-dolomititique) : Siltstone dolomitique (environ 35% de carbone), gris clair, à rubanage régulier. Puissance normale : 0 à 150m ;

> Le R.4.1 ou Mwashya inférieur, constitué en majorité par des dolomies plus ou moins siliceuses (5 à 15 de SiO2) parfois talqueuses, massives, stratifiées, grises, avec quelques bancs d'hématite et à oolithes.

La limite entre les deux formations est arbitrairement placée là où les horizons dolomitiques, d'abord prépondérants, disparaissent d'une façon quasi-totale pour faire place à des shales.

KAPAPA ELEAZARD 20

Travail de fin de cycle

B. Les faciès du R.4

Dans l'extrémité occidentale de l'arc, le R.4 est pourtant ou presque partout absent audessus du poudingue qui sépare, vers le NW, les systèmes de Kibara et du Katanga (François, 1990). Plus à l'est, il se présente sous trois faciès qu'on peut distinguer par trois critères, qui sont (François, 1973a, 2006) :

> Vers le nord, le faciès de Kabulungu qui se caractérise par la présence des horizons oolithiques dans le R.4.1, ainsi que l'absence ou l'extrême minceur de formation R.4.2 ;

> Au centre, le faciès de Chabara, avec un R.4.1 du même type mais R.4.2 nettement plus épais (normalement, 150 à 300m) ;

> Vers le sud, le faciès de Luankoko, avec absence totale de tout horizon oolithique dans le R.4.1. Sans cette couche repère, il d'ailleurs difficile d'identifier la formation avec certitude.

Fig. . Log lithostratigraphique du Roan (François, 2006)

C. Epaisseur totale du Roan

En se basant les travaux de François (1973a), les puissances des niveaux et formations sont reparties comme suit :

R.4.2 : 150m

R.4.1 : 100m

R.3 : supérieur a 250m

R.2.3 : 120m

R.2.2 100m

R.2.1 : 30m

R.1 : plus que 250 m

Total : beaucoup plus que 1000m (ordre de grandeur 1500m)

II.1.1.4. Le Groupe de Nguba (Ng)

Il est composé de deux Sous-Groupes très différents :

> le Sous-Groupe de Muombeou Ng.1, à la base ;

> le Sous-Groupe de Monwezi ou Ng.2. au sommet.

II.1.1.4.1. Le sous-Groupe de Muombe

Il est à son tour subdivisé en trois formations, qui sont : A. La formation Ng.1.1 (Grand conglomérat) :

Décrite par François (1987), elle est principalement constituée par une mixtite (paraconglomérat). On attribue son origine à un événement glacio-marin, interrompue par un ou quelques épisodes interglaciaires. Cette hypothèse reste valable selon François(1987) pour expliquer sa genèse.

A.1.La matrice

Elle est plus ou moins carbonatée, et généralement fine et phylliteuse. Elle peut être franchement arkosique dans certains horizons des faciès septentrionaux. Par l'effet de l'altération supergène, sa teinte grise ou verdâtre devient rouge, orangée, brune, jaune ou jaune verdâtre (François, 1973a).

KAPAPA ELEAZARD 22

Travail de fin de cycle

A.2. Les éléments

La majorité (plus de 75 %) est constituée par du quartzite fin ou grossier, parfois microconglomératique, issu de Kibarien accompagné de granite, de dolérite et gabbro. Le reste est formé de roche oolithique siliceuse, dolomie, ou de shale carboné noir qui pourraient provenir du Roan (François ,1973a).

La dimension moyenne et la fréquence des éléments ne sont pas quelconques. Elles passent ensemble par deux maxima, l'un à la base, l'autre au sommet de la formation. Ils sont séparés par un niveau à éléments petits et rares. Cette succession se marque parfois dans le relief par deux alignements de collines séparés par une dépression. Elle est très constante dans la concession, et pourrait servir à diviser le grand conglomérat en quatre niveaux (François, 1973a) :

> Niveau Ng.1.1.4 : Tillite à éléments abondants, parfois assez gros (pugilaires) ;

> Niveau Ng.1.1.3 : non tillitique, grès et poudingue au Nord, shale au sud ;

> Niveau Ng.1.1.2 : tillite à éléments rares et petits ;

> Niveau Ng.1.1.1 : tillite à éléments très abondants, parfois très gros (cephalaires). L'épaisseur peut aller de 500 à 750 m.

A.3. Les fadiès

Les variations d'un horizon non mixtitique continu situé dans la partie supérieure du Ki.1.1 permettent de distinguer deux faciès (François, 1973a, 2006) :

> Vers le nord, le faciès de la Luilu : l'horizon en question consiste en arkoses ou grauwackes souvent grossières, accompagnés de bancs de poudingue ;

> Vers le sud, le faciès de Kikolwezi : le même horizon est constitué d'arkoses ou grouwackes fines ou grossières, accompagnés de bancs de siltstone.

B. Les formationsNg.1.2 et Ng.1.3

Cet ensemble de roches d'origine généralement détritique, a été décritprécédemment par François (1987). En résumé, il se présente de la façon que voici, de haut et bas :

· La formation Ng.1.3 : Pélites peu dolomitiques généralement massives, très rarement à litages fins et irréguliers, de teinte gris violacé. Souvent, on note la présence de nodules de

calcite entourée progressivement envahi par des arénites de plus en plus grossières, sa teinte virant au rouge lie-de-vin. Vers le sud, les pélites prennent une teinte gris-vert.

? La formation Ng.1.2 qui comprend :

· Le niveau Ng.1.2.2 dit » calcaire de Kakontwe» : Calcaire et dolomie parfois légèrement carbonés (0,5% de carbone), gris clair ou gris foncé, généralement mal stratifiés, présent seulement le long de la bordure sud de l'Arc lufilien ;

· Le niveau Ng.1.2.1 : shales argileux pratiquement non dolomitique, légèrement carbonés, très régulièrement rubanés de teinte plus ou moins foncé.

II.1.1.4.2. Sous-Groupe Ng.2

Il est encore appelé le sous-groupe de Monwezi et est constitué des siltstones dolomitiques grossières ou fins massifs ou à litage qui, souvent irrégulier de teinte gris vert. Vers le nord, il est grossièrement envahi, à partir de sa base par des arénites à grain moyen ou grossier, puis par des passés de poudingue.

II.1.1.4.3. Les facies et épaisseurs de l'ensemble Ng.1.2, Ng.1.3 et Ng.2

Du nord vers le sud, on énumère les faciès suivants en se référant aux travaux de François (1973a, 2006) :

	Faciès de la Kilenga	Faciès de la Zibwa	Faciès de la Kampemba	Faciès de la Lwambo		Faciès de la Kakontwe	Ng.2
Arénites plus ou	Shales argileux ou	Shales argileux ou	Shales argileux	Idem au faciès
moins grossières et	gréseux, avec	gréseux dolomitiques	dolomitiques.	Lwambo
rares horizons de	horizons d'arénites	avec un seul horizon	Un horizon de
shale	plus ou moins grossières	arénitique à grain fin ou moyen à la base	Shale carboné près de la base			Ng.1.3
Arénites fines, avec	Idem au faciès de	Pélites fines presque	Idem faciès	Idem faciès
des horizons	Kilenga, avec	toujours massives.	Kampemba.	Lwambo
pélitiques ou plus rares, d'arénites grossières. Texture généralement litée, parfois massive.	horizons massifs plus fréquents. Teinte lie-de-vin	Teinte gris-violacé ;	Teinte gris acier ou gris violacé
Teinte rouge sombre ou lie-de-

KAPAPA ELEAZARD 24

Travail de fin de cycle

	vin						Ng.1.2.2
Pas représenté	Pas représenté	Pas représenté	Pas représenté	Calcaires et dolomies francs, gris		Ng.1.2.1
Pélites fines ou grossières grises avec des rares horizons micro- gréseux. Rubanage régulier parfois irrégulier	Pélites fines ou grossières grises. Rubannage régulier	Pélites fines de teinte grise. Rubanage régulier	Pelites fines un peu carbonées grises foncées. Rubanage régulier	Idem faciès Lwambo

Compte tenu de l'amincissement localisé que François(1973a) a attribué à des laminages d'origine tectonique, la puissance de l'ensemble considéré augmente régulièrement du nord vers le sud, pour atteindre dans la région de Menda des chiffres très grands :

> Faciès Kilenga : 200 à 600 m ;

> Faciès Zibwe : 400 (laminé) à 1150 m ;

> Faciès Kampemba : 700(laminé) à 1800 m ;

> Faciès Kakontwe : 1100(laminé) à plus de 5000 m.

II.1.1.5. Le Groupe du Kundelungu (Ku)

Il est essentiellement terrigène (François, 1987, 1973a,2006). A l'instar du Nguba, il débute par une mixtite nommée formation Ku.1.1 ou ? Petit conglomérat » ou Kyandamu formation en Zambie. Ce sont des siltstones ou des pélites, plus ou moins dolomitiques, avec quelques horizons de roches carbonatées.

A. Lithostratigraphie

La présence de niveaux arénacés grossiers permet d'y distinguer trois groupes, de haut en bas:

> Le Sous-Groupe de Biano (Ku.3) : il est constitué par des arkoses souvent grossières, parfois fines, avec de rares bancs de siltstones argileux ou gréseux et de poudingue ;

> Le Sous-Groupe de Kiubo(Ku.2) est divisé en deux formations, qui sont :

· La formation Ku.2.2 : alternance de siltstones argileux et de siltstones gréseux feldspathiques, plus ou moins dolomitiques avec une épaisseur d'environ 1200m dans le nord de l'arc, inconnue dans le sud ;

· La formation Ku.2.1 : même succession que ci-dessus, à dominance microgréseuse. L'épaisseur varie entre 150 et 300m dans le nord de l'arc lufilien ;

> Le Sous-Groupe de Kalule(Ku.1) : il comporte trois formations assez caractéristiques, de haut en bas :

· La formation Ku.1.3 : siltstone argileux légèrement dolomitique violet, avec des fines laies irrégulières de grès argileux dolomitique fin, grès rose ou grès jaunâtre, se terminant souvent en biseau. Epaisseur de 200à 450m ;

· La formation Ku.1.2, avec :

· Au sommet, le niveau Ku.1.2.2 : alternance de grès fins dolomitico-phylliteux, en gros bancs de teinte généralement gris verdâtre ou gris violacé assez finement et très régulièrement lité. Au nord de l'arc, de bancs de calcaire souvent oolithique. C'est le calcaire de Lubudi. Epaisseur totale est de 450 à 1300 m.

· A la base, le niveau Ku.1.1 : dolomies massives ou finement et régulièrement litées, de teinte rose ou gris clair (calcaire rose) ;

· La formation Ku.1.1 : mixtite massive. Le ciment est constitué de grains détritiques entourés par une pâte séricito-dolomitique très fine. Epaisseur est de 30 à 60 m. B. Les faciès et les épaisseurs du Kundelungu

B.1. Faciès

Deux faciès ont été distingués pour l'extrémité occidentale de l'arc (François, 1973a). Nous avons aussi, du sud vers le nord :

> Le faciès de la Kavundi, caractérisé par l'absence des horizons de grès à grain grossier qui identifie le Ku.2.1 ;

> Le faciès de la Kyavye, caractérisé par la présence des horizons, grès du Ku.2.1 avec les deux bancs de calcaire à nodules cherteux.

Le fond de la vallée de la rivière Muvumai, apparaissent les bancs de calcaire rose oolithique du Ku.1.2.2, ainsi pourraient définir un faciès plus septentrional encore nommé ?de Lubudi».

KAPAPA ELEAZARD 26

Travail de fin de cycle

B.2. Epaisseurs

> Ku.1 : à cause d'amincements tectoniques locaux, la puissance du Ku.1 augmente du nord vers le sud. Par exemple dans le centre de l'arc cuprifère, faciès de la kyavye : 600 à 910m et faciès de la Kavundi : 950 à1800m ;

> Ku.2 : sa puissance est déjà considérable (quelques 2000 m) sur la bordure du plateau de Bianos par exemple ;

> Ku.3 : sa formation inférieure, partiellement visible, est épaisse d'au moins 300m.

II.1.1.6. Les roches magmatiques dans le Katanguien

Des roches magmatiques ont été découvertes pou la première fois dans le Katanguien par les géologues du Comité Spécial du Katanga (CSK) et ont fait l'objet de plusieurs publications. Ces roches se situent soit dans le Sous-Groupe R.3, soit dans la formation R.4.1.

II.1.1.7. Le métamorphisme et schistosité II.1.1.7.1. Le métamorphisme

Dans le Katanguien, le métamorphisme reste faible .Il se manifeste par la présence de séricite et de chlorite authigène, formées aux dépens des minéraux argileux du sédiment originel.

II.1.1.7.2. La schistosité

François (2006) signale qu'il n'y a pas de schistosité dans le Katanguien subhorizontal. Ce qui s'explique par l'absence d'efforts tectoniques tandis que au Katanguien plissé, s'intensifie rapidement.

Malgré une forte pression et de plus forts efforts tectoniques, on note l'absence de schistosité dans le Roan même dans ses horizons les plus pélitiques. Selon François (2006) , cette anomalie pourrait s'expliquer la présence des horizons incompétents d'évaporites, actuellement disparus.

Les schistosités dans les zones plissées sont toujours à peu près parallèles aux plans axiaux des plis proches. Leurs pendages sont orientés soit vers le nord, soit moins fréquemment vers le sud, le reste représente des allures verticales.

Supergroupe	Groupe	Sous -groupe	Formation	Lithostratigraphie
KATANGUI EN	KUNDELUNGU	BIANO (Ku3)		Conglomérat, arkose, grés et shales
		KIUBO (ku.2)	Ku.2.2	Grés, microgrès dolomitiques et shales, horizons calcaires rares.
			Ku.2.1	Grès fins et shales avec quelques fins lits de grès feldspathiques roses
		KALULE (Ku1)	Ku.1.3.	Silts dolomitiques et shales
				Calcaires dolomitiques rose à gris
			Ku.1.2	Shales et grès micacés fins
				Dolomies roses à grises
			Ku.1.1.	Mixitites (petit conglomérat) :565 Ma
	NGUBA	MONWEZI (Ng2)		Dolomies grises, pourpres et beiges altérant avec des shales vert et gris (série récurrente), shales, grès fins roses
		MUOMBE (Ng1)	Ng. 1.3	Silts dolomitiques et shales
			Ng. 1.2	Dolomies stromatholitiques et shales (Kaponda), dolomies laminaires à massive(Kakontwe)
			Ng.1.1.	Mixitites (grand conglomérat) :760Ma
	ROAN	MWASHYA (R4)	R4.2	Shales, shales carbonés, grès arkosiques
			R.4.1.	Dolomies avec jaspes et oolithes ferrugineux, bancs d'hématites et niveau des pyrolusites
		DIPETA (R3)	R.3.2.	Dolomies interstratifiées avec grès et grès feldspathiques
			R.3.1.	Shales avec grès feldspathiques grossiers ou fins
		MINES (R2)	KAMBOV E R2.2 CMN	Dolomies laminaires, stromatholitiques et talqueuses, et microgrès dolomitiques
			Shales dolomitiqueoccas (S.D ou R .2.2.)	Shales dolomitiques, shales carbonés et sionnellement dolomies, grès et arkoses
				Shales dolomitiques, dolomies siliceuses au sommet
			KAMOTO (R.2.1.)	Dolomies stromatholitiques avec shales intercalés(RSC)
				Dolomies siliceuses filtrées et laminées (RSF)
				Microgrès ou silts dolomitiques (RAT grise)
		RAT (R1)	R.1.3.	Microgrès ou silts massifs dolomitiques chloritohématitiques
			R.1.2.	Microgrès ou silt chlorito-hématitiques roses à grispourpre, grès à la base et dolomie stromatholitiques au sommet
			R.1.3.	Microgrès ou silts hémolytiques légèrement dolomitiques rouges lilas

Tableau montrant l'échelle stratigraphique du Katanguien (modifiée par Cailteux et Kampunzu (1994) ; François (1997) et Chabu (2003).

KAPAPA ELEAZARD 28

Travail de fin de cycle

II.1.2. TECTONIQUE

Le Katanguien a subi une orogénèse interne appelée ?Katanguienne». François(1973a, 2006) met en évidence, dans les parties occidentale et centrale de l'arc cuprifère les unités suivantes :

> Vers le nord-est, du Katanguien autochtone reste tabulaire ;

> Plus au sud, du Katanguien autochtone plissé ;

> Plus au sud encore, un massif charrié.

Ces unités résultent aux deux phases tectoniques majeures : la phase Kolwezienne et la phase Kundelunguienne.

II.1.2.1. Le Katanguien tabulaire

Le Katanguien tabulaire occupe la moitié septentrionale du golfe du Katanga, soit plus de 75000 km². Il a été soumis à des efforts tectoniques faibles qui ne sont généralement traduits que par des vagues d'ondulation, avec des pendages qui ne dépassent pas 10°. Une inclinaison d'environ 50° a été relevée sur le gisement de gypse de Kapiri, dans la vallée de la Pande, soit à une dizaine de km par François (2006) qui pourrait s'agir d'une disharmonie locale.

Le passage entre les roches pentées de l'arc lufilien (40° au plus) et les roches subhorizontales se fait généralement très vite, sur une distance qui ne dépasse pas 2 km, sans le moindre indice faisant supposer la présence d'une faille (François, 2006).

II.1.2.2. Le Katanguien plissé II.1.2.2.1. Phases tectoniques précoces

Quelques faits d'observation suggèrent l'existence de mouvements tectoniques qui se seraient produits avant la phase Kolwezienne (François, 2006):

> La discordance notée partout entre le groupe R.4 et les formations sous-jacentes ;

> La présence dans le Ng.1.1 d'éléments de roches siliceuses oolithiques issus du R.4.1 ; > Les lacunes du R.4.2 ;

> La présence dans le Ku.1.1 méridional de cailloux de calcaire qui pourraient provenir du Ng.1.2.2 (niveau de Kakontwe).

II.1.2.2.2. Les plissements

L'arc cuprifère est constitué par une succession de synclinaux et d'anticlinaux. Les plans axiaux de ces plis sont orientés E-W sur la bordure ouest de la partie centrale, pour obliquer vers le S50°E sur sa bordure est. François (1973a,2006) a observé les structures tectoniques suivantes :

> Plis normaux à flancs complets constituant d'une suite de synclinaux et d'anticlinaux sans faille axiales. Les plans axiaux pendent soit vers le sud (phase Kolwezienne), soit vers le nord (phase Kundelunguienne) ;

> Anticlinaux dont le flanc sud chevauche le flanc nord. Les chevauchements appartiennent à la phase kolwezienne, l'un deux, au rejet important peut être considéré comme un charriage ;

> Anticlinaux dont le flanc nord chevauche le flanc sud. Ce sont des retrochevauchements appartement à la phase tectonique kundelunguienne.

II.1.2.2.3. Autres structures d'origine tectonique A. Les excroissances

Ce sont des structures d'origine diapirique (François, 2006). On remarque que les roches d'age R.4, Ng, Ku qui bordent des axes des retrochevauchements sont parfois remplacés localement par le megabrèche du Roan axial.

B. Etirements et laminages

Un amincissement très net des formations Kundelunguiennes est observé dans la partie centrale de l'arc cuprifère (François, 2006). Leur puissance est alors souvent très inférieure à la moitié du chiffre normalement atteint à proximité.

Les laminages s'observent toujours dans les zones fortement plissées. Il ne s'agit pas de phénomènes liés à la sédimentation mais bien d'écrasements locaux d'origine tectonique.

C. Brèches axiales de synclinaux

L'axe de deux axes synclinaux est localement souligné par des alignements de brèches. Très oligistifères, elles sont constituées par des débris d'une pélite dolomitique gris violacé et d'un grès

KAPAPA ELEAZARD 30

Travail de fin de cycle

fin dolomitique jaune ou gris rose, semblables aux roches qui constituent le Ku.2 voisin. Leur largeur peut dépasser 500m.

Dans la partie centrale, François(2006) a noté 3 alignements de ce type : dans la moitié du synclinal de Mutaka, les deux autres au sein du synclinorium de Kambove.

II.1.3. MINERALISATIONS

Les gisements métallifères rencontrés dans le Katanguien sont classés de la façon suivante :

> Gisements et occurrences cupro-cobaltifères du Sous-Groupe des mines (R.2), stratiformes et parfois filoniens ;

> Gisements et occurrences cuprifères connus dans les Sous-Groupes du Mwashya

(R.4) et de la dipeta (R.3), ainsi que dans les Groupes du Nguba et du Kundelungu ;

> Gisements ferrifères du Sous-Groupe de Mwashya et du niveau Ng.1.2.2 ; > Filons de barytine.

II.1.3.1. Gisements et occurrences cupro-cobaltifères stratiformes du R.2

Les minéralisations liées Au Sous-Groupe des Mines du Katanga s'alignent suivant deux bandes arquées à convexité tournée vers le nord et orientées du sud-est(massif de Luina), au nordest (massif de N'zilo), parallèlement à la direction des plis Kundelunguiens. Cette zone comprend d'importantes concentrations minérales dont le cuivre, le cobalt, le zinc, le plomb, l'uranium, et en plus faibles quantités le cadnium, le germanium, l'or et de l'argent, regroupées en deux types :

> Les gisements stratiformes de disséminations ;

> Les gisements uranifères souvent accompagnés de nickel, de cuivre et de cobalt, du type filonien avec des annexes de type stratiforme.

La minéralisation est généralement formée de la pyrite, qui pourrait être d'origine syngénétique. Parfois, cette dernière est remplacée par de la chalcosine finement disséminée, accompagnée éventuellement par de la carrollite et de la bornite, le tout se disposant en deux ores bodies. L'orebody inférieur comprend le niveau R.2.1.1 (R.A.T grise, environ 2 m de grès dolomitique fins et massifs) et le niveau R.2.1.2 (D. Strat. plus R.S.F, soit environ 8 m de dolomies siliceuses finement litées). Une anomalie radioactive marque sa base et, traduit une teneur intéressante en uranium, en nickel et en métaux précieux (or, palladium). L'orebody

supérieur est formé par le niveau R.2.2.1 (S.D de base, environ 10 mètres de siltstones dolomitiques gris bien stratifiés). Entre les deux, le niveau R.2.1.3 ou R.S.C (0 à 25 mètres de dolomies siliceuses claires) est intercalé.

II.1.3.2. Gisements et occurrences cuprifères connus dans le R.3 et R.4

L'origine de ces minéralisations reste inconnue. Elles pourraient parfois provenir, per descensum, d'un fragment de R.2 minéralisé, actuellement éliminé par l'érosion (François, 2006). .

II.1.3.4. Gisements et occurrences cuprifères connus dans le Groupe de Nguba

Certaines occurrences de cuivre sont observées et se situent le plus souvent à la base du Ng.2. Il s'agit d'une fine dissémination de chalcopyrite d'origine probablement syngénétique, qui donne, par altération, des enduits ou des tâches de malachite. Certaines minéralisations sont signales dans le Ng.1.1, le Ng.1.2.2 et le Ng.1.3.

II.1.3.5. Gisements et occurrences cuprifères connus dans le Kundelungu

François (1973a) met en évidence certaines formations contenant des enduits de malachite sue les deux flancs du synclinal de la Kisangeshi où une analyse a donné une teneur en cuivre de 0,39%.

La roche non altérée contient des monchures de pyrite et de chalcopyrite sans doute d'origine syngénétique. Cette minéralisation s'observe dans le petit conglomérat (Ku.1.1). Les formations Ku.1.3 et Ku.2.1 se minéralisent parfois, respectivement en malachite (par exemple le long de la rivière Kampemba à 20 km au sud de Kolwezi) et en malachite et silicates de cuivre (par exemple aux alentours de Mutonshi à la pointe orientale du lambeau de Kolwezi).

II.1.3.6. Occurrences ferrifères

Des horizons d'hématite très pure existent surtout dans le R.4.1. (Mwashya inférieur) et dans le Ng.1.2.2 (calcaire de Kakontwe). Le premier s'agit d'un horizon d'hématite très pure, massive ou stratifiée dont l'épaisseur varie entre 1 à 5 m.

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Travail de fin de cycle

Ces occurrences sont signalées à Nguya, Shituru pyrite, Katinda, le long des alignements de Kansuki et de Tilwezembe, dans les structures anticlinales de Kasaba, Luankoko et Menda mais, qui ne présentent pas d'intérêt économique.

II.1.3.7. Occurrences de barytine

Certains petits amas et filons ont été observés dans des formations souvent brechiées(François,2006). Plusieurs occurrences se situent à proximité de la faille de charriage (François, 1973a). Ces occurrences ne présentent pas d'intérêt économique. On peut citer entre autre :

> Kamunka où un gros tas de barytine est visible sur la brèche qui jouste les R.S.F d'un des fragments de R.2 ;

> A 15 km, à l'ouest de Tshilongo, dans un lambeau de poussée du Ku brechié, inclus dans la brèche de charriage ;

> Sabinga, Sesa sud-est, Siniampara nord-est et nord-ouest.

II.2. L'OUEST CONGOLIEN

L'Ouest Congolien repose en discordance cartographique et de ravinement sur les formations de Mayumbe. On ne connait que le flanc oriental parallèle à la côte atlantique, la partie médiane étant située à l'aplomb de Boma.

La chaîne Ouest Congolienne résulte de la collision entre la marge passive congolaise, avec une marge active brésilienne à l'ouest. Les effets de cette collision panafricaine sont limités selon Poidevin (2007), car l'on observe ni magmatisme, ni métamorphisme de haut grade.

Dianzenza-Ndefi(1983) confirme que sur la bordure est de la chaîne, la couverture autochtone d'age Protérozoïque supérieur est plissée et métamorphisée dans l'épizone vers 600 Ma. Ce qui explique, que ces dépôts ont été soumis à l'influence du raccourcissement SW-NE responsable de la création de la chaîne Ouest Congolienne. On remarque que la déformation s'atténue lorsqu'on s'éloigne de la chaîne, mais les formations sont plissées.

II.2.1. STRATIGRAPHIE

Nous utiliserons la nomenclatureétablie par Cahen (1978) ; Cahen et Lepersonne (1981) et révisée par Tack et al.(2001).

L'Ouest Congolien comprend des sédiments silicoclastiques et carbonatés sur la marge passive précédemment formée. Il est divisé en six groupes et renferme deux niveaux de diamectites, également appelées mixtites ou tillites. Du bas vers le haut, on y distingue :

> Le Groupe de la Sansikwa ;

> La mixtite inférieure du Bas- Congo ; > Le Groupe du haut shiloango ;

> La mixtite supérieure du Bas- Congo; > Le Groupe de schisto-calcaire ;

Le Mpioka et l'Inkisi constituent les unités lithologiques appartenant au Paléozoïque (Kaseba , 1997),

II.2.1.1. Groupe du Sansikwa

C'est un ensemble quartzo-schisteux, constituant la base de l'Ouest-Congolien. Il est constitué, de haut en bas par :

· Schistes zonaires sombres avec intercalations de grès calcaires et d'une alternance de schistes et de quartzites ;

· Quartzites feldspathiques avec nombreuses intercalations de cherts de types variés, notamment à stromatolithes, oolitiques et pseudo-oolitiques, psammites et schistes, calcaires. A la partie inferieure, on a des quartzites, des psammites et des phyllades ainsi que des lits de cherts, calcaires ;

· Phyllades, quartzites et psammites, accessoirement quartzites grossiers ;

· Conglomérat de base : conglomérat à pate schisteuse ou arkosique, avec intercalations de phyllades et d'arkose grossière.

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Travail de fin de cycle

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien II.2.1.2. La mixtite inferieur du Bas-Congo

La mixtite inferieure repose en discordance sur le Sansikwa (cahen ,1954). Elle est très épaisse à l'ouest (jusqu' à 500m) est pratiquement inexistante à l'est. Get ensemble correspondrait à des dépôts de courant de gravité en climat périglaciaire. Schemenhorm (1981) confirme le caractère glaciogénétique par la présence des galets striés en Angola par contre non observé en R.D.G.

A. Listhostratigraphique

La formation est constituée par une matrice schisteuse et gréseuse grise à noire, localement massive renfermant des galets et blocs hétérométriques (3cm à 1m rarement 3m) et parfois des lentilles, hétéromorphiques (galets rabotés, à facettes) et hétérogeniques (grès quartzite, quartzite, socle quartzo-feldspathique, rhyolite et quartz noir ou bleu) provenant des formations sous jacentes du Mayombe . Elle renferme des intercalations de grès-quartzites, des shales et des varves constitués de schistes régulièrement et finement zonés (Gahen, 1954 ; Nicolini, 1959).

Elle renferme des intercalations de basaltes en pillow, des andésites, des brèches et des tufs volcaniques et des hyaloclastites. Cahen (1954) fait remarquer que l'ensemble tillite-roche basique, dans le massif de la Sansikwa, a une puissance moyenne variant de 450 à 1000m. La part de la tillite dans ce total varie de 350 à 630 m, celle de la lave de 75 à 630m. A Isangila, la puissance totale parait supérieure à 1000m.

B. Particularités de la tillite

La discordance à la base de la tillite inférieure ressort des tracés de la carte. Dans le massif de la Sansikwa-Lungezi, la tillite repose sur différents niveaux du groupe de Sansikwa, avec des directions différentes. Au sommet, l'épaisseur érodée est d'au moins 250 à 300m (Cahen, 1954).

En Angola, la formation est marquée par des niveaux stratifiés constitués de tillites alternant avec des niveaux d'argilites et des grès avec des conglomérats, quartzites et carbonates subordonnés.

Le magmatisme basique représenté par des dolérites et de rares basaltes, associé à la diaméctite inférieure souligne l'épisode de distensif dans la chaine Quest congolienne. Et, cette

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien association traduit l'installation d'un rift continental atteignant localement le stade protoocéanique (Lubala et al., 1987).

Cette phase de rifting se traduit selon Schroeder(1981), Vicat et Gioan (1988), Gioan et al.,(1989), par un bombement régional au niveau de la zone axiale de la chaine Ouest Congolienne, par la formation de l'aulacogène de Bas-Congo où s'accumulent les dépôts du Neoprotérozoïque ainsi que la formation de fossés d'effondrement et de horsts au niveau de cuvette du Congo où ces structures sont actuellement masquées par des dépôtsPhanérozoïques.

Sur le plan métallogénique, ces roches basiques contiennent de la pyrite, de la chalcopyrite et de la galène. L'analyse chimique y a décelé de l'or, de l'argent et du platine. L'or provient quelque fois de filons de quartz situés au voisinage de la lave, ou en concentration faible sans qu'aucun filon ne paraisse exister. On souligne aussi la présence des granites stannifères.

II.2.1.3. Le groupe de Haut Shiloango

C'est l'ensemble Gréso-Schisto-Calcaire d'environ 825 m de puissance. Du nord-ouest vers le sud-est, de la base vers le sommet, on a une évolution de faciès gréseux aux facies schisteux et aux faciès calcaires. Il a été étudié en détail au massif de la Sansikwa par Cahen(1954). En République du Congo, il est dénommé le Système de Louila-Bouenza et se trouve intercaler entre les deux diamectites du Bas-Congo, ce qui conduit à expliquer la présence de la glaciation de montagne autour du bassin pendant sa mise en place (Ngouabi, 2006).

A. Lithostratigraphie

En se basant aux travaux de Cahen(1954), et ceux de Ngouabi(2006), le Haut Shiloango est subdivisé en deux sous-groupes, de bas en haut :

> Le Sous-Groupe de la petite Bembezi, appelé encore de Mouyonzi : en général bien stratifié et de teinte relativement sombre. Il est à son tour représenté par 5 formations :

· Sh.1. : Quartzites et conglomérat à pate gréseuse, calcareuse et petits galets divers avec une puissance d'environ 10 m ;

· Sh.2. : schistes phylladeux zonaires, noirs (graphiteux) gris ou gris-vert, et une épaisseur entre 180 à 250m ;

· Sh.3. : Schistes phylladeux gris zonaires, calcareux ou non, quartzophylladeux subordonnés d'épaisseur variant entre 45 à 160m ;

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Travail de fin de cycle

· Sh.4. : Grès siliceux et calcareux, calcaires argileux et calcaires siliceux dont l'épaisseur varie de 130 à 140m ;

· Sh.5. : Quartzophyllades zonaires lie-de-vin, schistes phylladeux vert et, aussi des quartzites siliceux verts et quartzites feldspathiques à nodules de schistes dont l'épaisseur varie entre 80 à 110m ;

> Le Sous-Groupe de Sekelolo, ayant une puissance variant entre 600 à 700m, est représenté par les formations ci-dessous :

· Sh.6. : Quartzite grossier feldspathique blanc à jaune-brun avec une epaisseur d'environ 50m ;

· Sh.7. : Schistes phylladeux gris-vert non stratifiés, l'épaisseur varie de 20 à 63 m ;

· Sh.8., à l'échelle globale, est divisé en 9 niveaux dont, les trois premiers observés dans la partie nord du massif de Sansikwa-Lungezi tandis que les six derniers se laissentdétailler à Congo dia Kati.Ces niveaux sont les suivants (Cahen, 1954) :

· Sh.8.1 : Schistes phylladeux gris foncés, zonés, alternant avec des schistes phylladeux et des schistes phylladeux calcareux gris sombre. Le zonage est marqué par altération. La dimension des zones est variable mais est souvent de 0,02 à 0,03m et parfois plus de 20m ;

· Sh.8.2 : Schistes phylladeux gris sombre à nodules de calcaires gris sombres, à aspect superficiel carié (20m) ;

· Sh.8.3 : Calcaires gris sombre en bancs minces, très argileux, alternant avec le Sh.8.2 (20m environ) ;

· Sh.8.4 : Calcaires argileux noduleux, en alternance irrégulière de bancs ou lentilles épaisses de calcaires et de calcschistes (20m d'environ) ;

· Sh.8.5 : Calcaires argileux gris sombre ;

· Sh.8.6 : Calcaires argileux gris sombre en bancs de 0,10 à 0,25m alternant avec des calcschistes gris en bancs de 0,01 à 0,03m (l'ensemble Sh.8.5 et Sh.8.4 : épaisseur d'environ 20 m);

· Sh.8.7 : Calcaires gris sombre construits en récifs, à l'extérieur des récifs, calcaires avec des lits de calcschistes analogues à Sh.8.5 et Sh.8.7 (30m d'épaisseur) ;

· Sh.8.8 : Calcaires argileux gris sombre en banc de 0,05 à 0,60m alternant avec des calcschistes en bancs de 0,01 à 0,05 analogues à Sh.8.6 ;

· Sh.8.9 : Brèches à éléments de calcaire gris-sombre et à ciment du même calcaire mais argileux ou plus schisteux (0 à 8m environ).

B. Particularités

B.1. Formation

En extension, on constante que la succession témoigne un passage graduel, de bas en haut, d'une sédimentation à prédominance argileuse à celle carbonatée.

Il faut signaler qu'on rattache parfois la brèche(Sh.8.9) au calcaire de Sekelolo(Sh.8.8) par le fait que cette couchebréchique n'est suivie en conformité d'aucune autre couche mais, en outre il s'agit bien d'une période continentale qui a suivi son émersion.

En ce qui concerne l'épaisseur, Cahen(1954) et Ngouabi(2006) démontrent qu'elle augmente du NW au SE pour le Sous-Groupe de Sekelolo. Elle varie de 500 à 960m au Congo, de 750m à 1250m en R.D.C. et est de 1200m environ en Angola.

SE NW

Congo dia kati Sansikwa Rail près de Lufu

Sh.8.2 à Sh.8.9 :70 - 120 m 36 - 50 m 15 m

Sh.6. à Sh.8.1. : 120 - 200 m 155 m 225 m Sous-Groupe de

Sekelolo : plus de 200 200 m 240 m

Le tableau ci-dessus montre une diminution de puissance du sous-groupe, compte tenu des couches enlevées par érosion (Cahen, 1954).

B.2. Paléontologie

Le Haut Shiloango est caractérisé par la présence de colonies de stromatolithes pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres de dimensions en plan et plusieurs dizaines de mètres en hauteur.

B.3. Tectonique et roches éruptives

Ce Groupe a été affecté par une phase tectonique antérieure au dépôt de la diamectite supérieure du Bas-Congo. Cette tectonique se manifeste par un ridement faible, qui traduit une discordance angulaire de 6° à 8° avec les couches sus-jacentes. Au Bas- Congo, elle ne semble pas dépasser 1°. Il existe aussi des failles postérieures au Calcaire de Sekelolo et antérieures à la diamectite supérieure du Bas-Congo (Cahen, 1954).

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Travail de fin de cycle

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien II.2.1.4. Diamectite supérieur de Bas-Congo

Cette formation repose en discordance angulaire faible et locale sur le groupe du haut shiloango. Elle présente clairement les caractères des dépôts glacio-marins (Boudzoumou, 1986) où on note des galets provenant de la formation sus jacente. Elle est, donc, avec la diamectite inférieure et le Groupe de Haut shiloango associée au phénomène glaciaire unique mais discontinu. Cahen (1954) fait savoir que la puissance décroit d'ouest en est.

A. Description

La diamectite supérieure est caractérisée par une matrice gréso-argilo-calcareuse rougeâtre à trace de glauconie microscopique, d'aspect massif, mais à pseudo- stratification décimétrique à métrique emballant sans classement des galets et blocs des roches diverses (granite-gneiss, roches métamorphiques, quartzites, grès-quartzites, jaspes rouges et noirs et quartz rarement). Les galets sont hétérométriques (polyédriques, arrondis et aplatis) et hétérométriques (2 à 40 cm de diamètre). Plusieurs galets sont striés avec parfois une mince peau carbonatée.

L'épaisseuratteint environ 130 m et l'analyse granulométrique des galets montre une diminution de leur taille du NE vers le SW, expliquée par le calibrage ou le classement par taille favorisé par le diamètre de particules.

II.2.1.5. Schisto-calcaire

Cet ensemble surmonté par le Groupe Schisto-gréseux, est constitué des calcaires et des dolomies plus ou moins argileux. Sa puissance est d'au moins 1100 m. Le modèle sédimentaire proposé est celui d'un milieu lagunaire subtidal supérieur semi-restreint à restreint passant à un milieu supratidal évaporitique. La séquence sédimentaire est affectée par la diagenèse montrant plusieurs phases se chevauchant: dolomitisation, anhydritisation, microsparitisation et silicification.

Echelle : 1/20.000

Légende

Fig. 5. Log lithostratigraphique du schisto-calcaire (Source : Poidevin, 2007) Il comprend de haut en bas :

> Sous-groupe de la Ngandu (presque 90m d'épaisseur) :

· Schistes rouges devenant microgréseux ou psammites vers le haut et passant vers le bas, à des schistes et calcaires ;

· Schistes gris-verts, calcaires parfois micacés, cherts ;

KAPAPA ELEAZARD 40

Travail de fin de cycle

· Calcaires roses cristallins, plus ou moins dolomitiques et argiles ;

· Calcaires argileux, plus ou moins dolomitiques à niveaux lenticulaires de brèche intraformationnelle et Cherts.

Le Sous-Groupe de la Ngandu n'est connu que dans la région des Manyanga, au nord du fleuve Congo et au Mont Nionga, au sud du fleuve. Il est surmonté directement soit par le conglomérat du Bangu et du Niari en épaisseur réduite, soit alors par les schistes et quartzites de la Vanga des régions précitées, et c'est le Mpioka qui repose directement sur toute cette unité.

> Sous-Groupe du Bangu (environ 300 m d'épaisseur) comprend des :

· Calcaires gris clair ou blanchâtres, cristallins, peu dolomitiques, souvent roses ou violets et des cherts ;

· Calcaires dolomitiques cristallins, plus ou moins argileux, gris clair ou blanchâtres avec niveaux oolitiques vers le sommet et des cherts ;

· Calcaires dolomitiques et dolomies cristallines, plus ou moins sombres et bitumineux, plus ou moins fétides, avec schistes et calcschistes, et des cherts ;

· Dolomies souvent à large cristallinité, noires, fétides, avec calcaires dolomitiques cristallins, clairs, calcschistes, cherts ;

· Calcaires oolithiques de Kisantu constituant plusieurs bancs lenticulaires d'oolites et pseudo-oolites talqueuses, souvent silicifiées généralement grises ou noires, intercalées dans des schistes et calcschistes plus ou moins talqueux, présence des microfossiles (stromatolithes) ;

· Calcaires dolomitiques clairs, cristallins, avec des zones de dolomies cristallins noires, fétides, des cherts. Localement à la base, on a des conglomérats ou brèches, des calcaires à niveaux oolitiques.

Fossiles : les stromatolithes existent à plusieurs niveaux.

> Sous-Groupe de la Lukunga (environ 300 m d'épaisseur) : il est formé des : calcaires et dolomies plus ou moins argileux, des calcaires et des cherts dolomitiques ou pseudooolithiques, des calcaires construits (stromatolithes), des schistes et calcschistes, des psammites calcaires, des macignos, ainsi que des cherts en lits et en rognons.

La composition détaillée du Sous-Groupe est encore mal connue. À l'est du méridien 4o 15'E, on peut distinguer trois subdivisions: la supérieure et l'inferieure à dominance de schistes et des calcschistes, la moyenne à dominance de calcaires et des dolomies ; à l'ouest, la subdivision

supérieure n'existe pas ou bien devient à dominance de calcaires et dolomies. L'étude des stromatolithes du faisceau de la Lukunga, conduit à situer celui-ci dans le Ripheen supérieur (Bertrand-Sarfati, 1972).

> Sous-groupe de Kwilu (650m d'épaisseur) :

? Formation de la Lunza constituée des :

· Calcaires oolitiques, construits (stromatolithes), bréchoïdes, massifs à la partie supérieure, de teinte gris clair, gris verdâtre ; à la partie inferieure, à stylolithes en bancs épais, à joints de stratification soulignés par de fins lits ondulés de schistes verts, rognons et lenticules de cherts clairs à environ 20 m au-dessus de la base. Dans les 15 m inférieurs, les stylolithes font place à des joints de stratification, soulignés par des lits de schistes de 1 à 10 mm.

· Alternance de minces bancs de calcaires gris à gris-rose et de schistes gris-vert. ? Formation de Bulu : constituée de calcaires, de grès, de schistes et leurs intermédiaires avec un horizon de dolomies roses et grises à la base.

KAPAPA ELEAZARD 42

Travail de fin de cycle

Chronostratigraphie	Lithostratigraphie	Unités lithologiques	Lithologie
Paléozoïque		Formation de l'Inkisi	Grèsdeltaïques et shalesgréseux, quartzites, arkosespsammitiques, conglomérat, grès.
		Formation de Mpioka	Molasses panafricaines shales et quartzites, quartzites feldspathiques, shales argileux, psammites et conglomérat.
Néoprotérozoïque	Ouest Congolien	Groupe Schisto- calcaire	Shales rouges, calcaires, calcaires dolomitiques,psammites gréseux, dolomies et calcaires oolithiques de Kisantu .
		Mixtite ou tillite supérieure	Mixtite à pâte gris-verte, Eléments gréso- calcaires et argiles d'origine glaciaire probable ou glacio-tectonique ?
		Groupe du haut shiloango	Quartzites, shales phylladeux calcaires
		Mixtite ou tillite inferieure et nappes doléritiques interstratifiées	Mixtite a pate argileuse et conglomératique, intercalations de shales gris ou gris vert zonaires (varves). Shales graphiteux localement à la base. Laves dolomitiques associées à la tillite d'origine probablement glaciogénique.
		Groupe du sansikwa et sills doléritiques interstratifiées	Shales zonaires, quartzites feldspathiques, psammites, phyllades et shales conglomératiques, sills doléritiques.
Mesoprotérozoïque, et paléoprotérozoïque	Mayumbien	Mayumbien et laves rhyolitiques et andésitiques interstratifiées	Intrusions kibariennes granitiques a mativa (1027 Ma). Granites et microgranites, quartzites, phyllades, shales, séricitoschistes, choritoschistes avec intercalations des rhyolites, rhyocalcites, tuffs et brèches rhyolitiques, chlorites.
	Zadinien	Zadinien et roches metabasiques associées	Roches vertes de Gangila, amphybololoschistes et dolérites. Faisceau de Tshela : talcschistes, séricitoschistes, choritoschistes et quartzites. Sous-Groupes de Matadi et de Palabala : quartzites, séritoschistes et conglomérats avec venues de laves associées.
	Kimezien	Complexe gneissique et migmatitique de Mpozo- Tombagadio, Kimezi en ;	Gneiss, migmatites, gneiss amphiboliques, calcaires cristallins, quartzites

Tableau montrant la Colonne stratigraphique synthétique du substratum du Bas-Congo, d'après Kaseba

(1997)

II.2.2.TECTONIQUE

L'intensité des déformations dans le Super Groupe du l'Ouest Congolien, décroît de l'ouest vers l'est. On note la présence de plis isoclinaux très serrés et déversés vers l'est, montrant des chevauchements aux structures symétriques de plus en plus atténuées dans l'avant-pays. L'orientation des plis, est NW-SE avec une importante flexion vers le sud (en Angola).

L'orogénèse Ouest Congolienne est responsable de la grande partie des faciès migmatitiques. C'est le dernier cycle orogénique du Congo occidental marqué dans la région de Boma par des intrusions de granites. Le plissement Mayumbien, dont l'age est compris entre 1800 et 1500 Ma, a été repris rigoureusement par le plissement Ouest Congolien de direction SW-NE. Est également imputable à l'orogénèse Ouest Congolienne, une part importante du métamorphisme qui affecte le Mayumbien. Un autre âge, Cambro-Ordovicien, 520 à 455 Ma correspond enfin aux phénomènes tardifs et post-tectoniques à l'orogénèse ouest congolienne.

II.2.3. MINERALISATION

Au Bas-Congo, l'Ouest Congolien comporte une minéralisation importante et variée, mais la plupart non exploitée. Outre la formation qui nous intéresse, les domaines métallogéniques de cette province sont classés en trois principales classes, selon Tack et al (2004), entre autre les domaines du Zadinien-Mayumbien, Ouest Congolien et Crétacé et récent.

Chacun de ces 3 domaines possède une spécificité tant géologique, tectonique que minérale. En résumé, les minéralisations aurifères appartiennent en priorité au domaine ZadinienMayumbien. Ces minéralisations semblent associées aux schistes noirs avec la présence des volcanites felsiques. Des occurrences de scheelite (CaW04) et de monazite (Ce, La Th) P04 ont été rapportés dans les marbres de Tombagadio. De même, on note certaines occurrences de fer appartenant à ce domaine mais leur intérêt économique est relatif. Signalons cependant le Mont Sali dont les réserves en minerai de fer sont grossièrement estimées à 100.000 T. Le minerai est constitué quelque fois de magnétite et d'hématite accompagné de l'omniprésente pyrite, imprégnant irrégulièrement les quartzites rapportés au Zadinien.

Dans le domaine métallogénique récent, on doit noter d'abord de nombreuses occurrences de diamant et de minéraux accompagnateurs, grenat, ilménite et pyroxène alluvionnaires, issues de l'Angola. On signale qu'une pipe kimberlitique existe à Kimpangu mais il est peu étudié. Des

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diamants ont été trouvés dans le Mayumbe associé à de l'or dans les bassins de la Bavu et de la Lombe. Des exploitations artisanales d'or et de diamant ont lieu dans les environs de Lukula. Outre les hydrocarbures, gazeux et liquides, signalons l'occurrence de sables et calcaires asphaltiques à Mavuma dans le Territoire de Lukula. Ces roches découvertes en 1913 et ont été exploités de 1952 à 1961. Les sables asphaltiques de Mavuma ont notamment servi aux travaux d'asphaltage de l'aéroport de Muanda, de la route Muanda - Banana et de la route Boma-Tshela. On estime les réserves de phosphates à environ 100 millions de tonnes d'une teneur allant de 14 à 18 % de _P2O5. Les occurrences de ce genre sont connues à Fundu-Nzobe, Ngundji, Kuinzi et Vangu. Les phosphites s'étendent de l'Enclave de Cabinda à l'Angola. Ces roches sont associées à des dépôts marins.

Pour le domaine Ouest congolien, les gisements et occurrences métallifères sont subdivisés :

> Les gisements et occurrences cupro-zinco-colbatifères ; > Le filon de barytine ;

> Les gites des calcaires et des bauxites.

II.2.3.1. Les gisements et occurrences cupro-zinco-cobaltifères

Ils apparaissent sous forme d'amas discordants dans les unités carbonatées du Néoprotérozoïque et en relation spatiale avec les fractures post-orogéniques qui affectent l'avantpays tabulaire de la chaine Ouest Congolienne.

Les indices de cuivre ont été reconnus en particulier dans les Groupes de Haut-Shiloango, dans la Mixtite supérieure et dans les niveaux inférieurs du Schisto-calcaire.

II.2.3.1.1. Le gisement de Bamba-Kilenda

L'indice initial est situé sur une faille, de direction E-W affectant le flanc nord de l'anticlinal. Il est situé à 70km au sud de Kinshasa. Les indices de minéralisation correspondant jalonnent la dite faille sur environ 5km. Les sondages exécutés dans ce secteur, ont montré que la minéralisation s'étend de façon discontinue sur 3400 m d'épaisseur cumulée sans dépasser une profondeur d'enfouissement de 150 m. A l'est de ce gite on signale les indices de minéralisation cuprifère et plombo-vanadifère tandis qu'à l'ouest, la minéralisation y est exclusivement cuprifère.

Le cuivre se trouve préférentiellement dans les calcaires tandis que la blende, la pyrite et la galène se rencontrent dans les quartzites feldspathiques. La faille Bamba Kilenda est minéralisée, par endroits, en chalcosine ou en blende-pyrite-galène et plus accessoirement en chalcopyrite et bornite (Cahen, 1954).

Ainsi, dans la zone est du gite, la minéralisation, plus complexe, comprend le cuivre, le plomb, le zinc et le vanadium, de même certains éléments mineurs comme le germanium et l'argent. Cette minéralisation épigénétique s'est mise en place dans la faille et les roches encaissantes, le cuivre se fixant préférentiellement dans les calcaires et le zinc dans les quartzites. Mathieu (1951) établit la paragenèse suivante :

A. Phase 1 : Pyrite ;

B. Phase 2 : Blende, sulfures de cuivre ( chalcopyrite, bornite, chalcosine et covelline), tetraédrite-tennantite ;

C. Phase 3 : Galène et quartz.

L'âge du plomb de la galène est de l'ordre de 740Ma, plus ancien que celui de l'orogénèse Quest Congolienne, indique que la galène a été mobilisée.

Fig.6. Coupe schématique de l'anticlinal de Bamba-Kilenda suivant le méridien 15°30'Est
(D'après notice explicative de la feuille de Kinshasa, 1964).

II.2.3.1.2. Autres occurrences

Il a été découvert a proximité du village Nkusu, des minéralisations en plomb et en vanadium. Ces bancs sont tellement exigus et pauvres en Pb et en V qu'ils ne présenteraient aucun

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intérét économique d'après Grosemans (1964). Dans la méme région affleure une petite lentille de sulfure de cuivre interstratifiée dans le Schisto-Calcaire et qui, de toute vraisemblance, serait dénuée de tout intérêt économique.

Dans la région de Toni, la prospection géochimique a mis en évidence une assez forte anomalie en plomb qui est à rapprocher avec une lentille de très faible extension qui a été reconnue dans la méme région où elle s'altère par ailleurs en cérusite (PbCO3) et en pyromorphite (3(P2, As2) O5. 3PbO, PbC12). La minéralisation cuprifère dans la région de Muka est représentée par de la chalcosine suivant un niveau intercale dans les couches de Mpioka. Cette minéralisation a cependant un caractère très local. Les chapeaux de fer apparaissant dans la région de petites lentilles minéralisées en sulfures dans le Schisto-calcaire. L'érosion de ces chapeaux de fer est souvent très avancée au point qu'il n'en subsiste plus que quelques blocaux parfois très riches en vanadates de plomb et de cuivre. Ces blocaux sont dans ces conditions éparpillés sur les flancs de colline ou dans les têtes des ravins.

Une minéralisation épigénétique consistant en filons et veinules de galène argentifère est signalée dans le Sansikwa à Niembo et le Haut Shiloango tandis la minéralisation superficielle apparait sous forme de chapeau de fer avec des traces de cuivre. Tous les indices, irrégulièrement distribués, ne sont pas intéressants méme s'ils semblent être en relation avec une importante minéralisation dans les failles post-Inkisi (Cahen et Lepersonne, 1967).

Des indices et des occurrences plus ou moins importants de Pb-V qu'on croit être épigénétiques apparaissent à Muka, Luvituku, Mangulu sont également connus. Certaines de ces occurrences présentent des indices de cuivre. Elles rencontrent dans les parties supérieures du groupe Schisto-calcaire le long d'un faible SW-NE à l'Ouest de Mbanza-Ngungu.

Signalons en passant que 2500 Tonnes de vanadate de plomb ont été exploité à NkusuSenge par BAMOCO. Mindouli, Mpussu, Mfouabi, Boko au Congo Brazzaville ainsi que Bembe en Angola sont des gisements appartenant au méme épisode du Ouest Congolien, ainsi qu'une importante veine exploitée dans les environs de Madimba.

L'age moyen de la minéralisation est de l'ordre de 630 Ma (Cahen, 1954), ce qui semble indiquer que leur mise en place est liée aux déformations panafricaines.

A. Le filon de barytine

Il sied de noter que des filons de barytine d'une certaine importance sont connus au Bas-Congo. A Lukaya, la présence de la baryte est précisée.

B.La Bauxite du Bas-Congo

Le domaine bauxitique du Bas-Congo, forme une bande allongée de direction NNW-SSE, comprise entre 4^o45' et 5^o30' de latitude Sud, et entre13^o et 13^o45'de longitude Est. Les bauxites sont situées sur des bandes de roches basiques interstratifiées dans la mixtite inferieure de Bas-Congo et dans le Sansikwa (Mpiana, 1986).

La bauxite du Bas-Congo contient 38,7% d'Al2O3 libre. Il s'agit donc de la gibbsite contenant 8,2% de SiO2 et environ 38,7% de Fe2O3, ce qui permet de penser qu'il s'agirait ici d'une latérite bauxitique et non d'une bauxite de bonne qualité.

En dépit de l'insuffisance des investigations géologiques menées, les réserves en bauxite ont été estimées à 131,606. 10⁶ tonnes de minerai, par les géologues de l'ex-Bauxicongo. Si la rentabilité de ce gisement dans les conditions technico-économiques actuelles est très discutée, il semble évident qu'un complément de prospection systématique de cette importante bande bauxitique représente une priorité dans la définition du potentiel minier de la région. C'est pour répondre à cette préoccupation que certains travaux ont été initiées dans les années 90 dans le cadre de la ZOFI (Zone French d'Inga) par les géologues du CRGM (Centre de Recherche Géologique et Miniers) et du SPE (Service Présidentielle d'Etudes).

Il s'étend sur environ 100 km de Mbanza Mateke au sud-est de Kai Mbaku au nord-ouest en passant par Isangila, Sumbi, Tsala. Cette zone bauxitique est étroitement associée au vaste domaine correspondant à des bandes de roches basiques, volcanites et sillon du Mayumbe. Celles -ci forment des bandes parallèles de direction NNW-SSE conformes à la direction structurelle de la chaîne Ouest Congolienne. Ces roches basiques sont interstratifiées dans ce que nous appelions hier mixtite et que nous appelons actuellement diamictite inférieure du Bas-Congo et dans le Sansikwa. Les plateaux de Sumbi et Sanzala ont été systématiquement prospectés.

A part ce minérai d'aluminium et de fer, on note certain gite de fer reconnu, comme celui du mont Sali à l'ouest de Tshela. Ici, la minéralisation est essentiellement constituée de filons

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Travail de fin de cycle

d'oligiste et de magnétite. Des gites de moindre importance ont été identifiés respectivement à Luozi et à Boma.

Bien qu'il n'y ait pas eu suffisamment d'études consacrées à cette minéralisation, il semble qu'elle soit d'origine hydrothermale.

C. Calcaires de Lukala et Kimpese

Les importantes réserves de calcaires exploitées pour la production du ciment à Lukala et Kimpese appartiennent au Schisto-calcaire de l'Ouest Congolien.

CHAPITRE III. ESSAIS DE CORRELATION

Le Bas-Congo et le Katanga ont été, jadis (Cahen, 1954), les régions les mieux connues géologiquement et, les relations entre leurs soubassements étaient une question imminente discutée dans les colloques géologiques.

Traditionnellement, il fallait chercher à résoudre ce problème en comparant directement les échelles stratigraphiques de ces deux régions. A l'époque, cette comparaison était limitée au Katanguien d'une part et aux groupes Schisto-Gréseux et Schisto-Calcaires de l'Ouest Congolien (Cahen, 1954).Dans ce présent travail, l'usage de la méthode traditionnelle sera mis en évidence ainsi que les différences issues de leurs contextes géodynamiques qui incluent leurs histoires sédimentologiques. Ceci ne sera pas pour certains Groupes de nos formations, néanmoins, pour l'ensemble du Katanguien et de l'Ouest Congolien.

III.1. CARACTERISTIQUES COMMUNES

III.1.1. SIMILITUDES LITHOSTRATIGRAPHIQUES

Certains faits et formations mettent en accord le SuperGroupe de l'Ouest Congolien et le SuperGroupe katanguien. Par exemple, la corrélation entre Schisto-Gréseux et la partie supérieure du Nguba a d'emblée été accepté, et il s'est confirmé par leur limite jeune commune (630 Ma). Ces faits sont surtout basés sur :

> La chronologie ; > Les diamectites ; > Les carbonates.

III.1.1.1. les diamectites et paraconglomérats

Les diamectites sont présentes dans nos deux formations (la mixtite supérieure et la mixtite inférieure dans l'Ouest Congolien ; le grand conglomérat : Ku. 1.1., le petit conglomérat Ng.1.1 dans le katanguien). Elles sont mises à profit pour diviser les formations en trois Groupes pour le katanguien, et comme elles sont en discordance angulaire avec les autres Groupes dans l'Ouest Congolien, elles forment les cinq Groupes. Malgré qu'elles soient toutes d'origine glacio-marine, leur corrélation est encore difficile à établir. Poidevin (2007) signale que la mixtite supérieure et la

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mixtiteinférieure du Bas-Congo se sont formés respectivement à l'époque de la glaciation marinoenne (635 Ma) la glaciation sturtienne (713 Ma).

	Grand conglomérat	Petit conglomérat	Mixtite inférieure	Mixtite supérieure
Structure générale	Eléments souvent à facettes, non classés, dispersés dans la pâte ;	Eléments parfois à facettes non classés noyés dans la pâte ;	Aucun galet à facettes en R.D.C mais souvent à facettes en Angola, non classé et non diagénisé ;	Souvent à facettes non classés diagénisés ;
Fréquence des éléments	Très variable, avec un maximum marqué à la base et moins net au sommet ;	Très variable souvent élevée diminuant vers le sud ;	Variable, la taille des galets diminue d'ouest en est en s'éloignant du Mayombe ;	Variable, diminution de la taille du NE vers le SW ;
Grosseur	30cm à 10cm ;	Jusqu'à 5cm ;	Rarement 3m mais surtout 3cm à 1cm ;	2 à 40cm de diamètre ;
Nature et origine des éléments	Quartzite de Kibara en majorité, en outre granite, gneiss, micaschistes, roches basiques. Les éléments viennent du nord ;	Dolomie du Nguba venue du sud. En plus, quartzite du Kibara ou jaspe venue du nord ;	Quartzite et grès-quartzite en majorité, en outre des basaltes en pillow lava, des andésites, des brèches et tufs volcaniques et hyaloclastites ;	Quartzite, en outre des granites, gneiss, roches métamorphiques provenant du Haut Shiloango ;
Texture de la pâte	Fine en général, arkosique. Tend à devenir plus fine au sud ;	Pâte gréso-argileuse assez grossière au nord, plus fine au sud ;	Massives, schisteuses et gréseuses ;	Rougeâtre ;
Couleur de la pâte	Grise et gris-vert à gris foncé et noir ;	Violet lie de vin au lilas, au gris verdâtre ;	Grise à noir ;	Environ 130m ;
Puissance	1300 à 400m (au nord),210 à 120m (au sud).	50m au nord,35m au sud.	1000 à 400m.

Tableau montrant la description comparative des conglomérats du katanga (François, 1973a) et des mixtites du Bas-Congo (Boudzoumou et al., 2005).

En se basant sur le tableau ci-dessus, on constate que les quatre formations sont tropsemblables pour ne pas avoir une origine analogue. L'idée d'une origine glaciaire, restant en esprit, suivant un des trois processus suivants est avancée :

> Moraine de fond d'un inlandsis continental (Robert et Cahen, inédit),

malheureusement en contradiction avec plusieurs faits entre autre la régularité des puissances le long des lignes isotopiques, l'absence de planches glaciaires polis et striées, la nature carbonée du ciment dans le Ng.1.1 de faciès sud et dans la mixtite supérieure du Bas- Congo et enfin, l'existence d'un épisode interglaciaire marin ;

> Moraine de fond d'un inlandsis qui déborde sur le domaine marin (tillite

épicontinental) expliquant l'installation de la mixtite supérieure du Bas- Congo (Poidevin, 2007) ;

> Dépôt réalisé en eau libre par la fonte d'Icebergs (Tillite marine), que François

(1973 a) semble vrai pour le grand conglomérat et le petit conglomérat.

Cependant, marine ou continentale, ces tillites peuvent devenir continentales. Une étude intéressante s'avère importante à ce sujet.

III.1.1.2. Corrélation Schisto-calcaire- Roan

Cette corrélation est très controversée jusqu'à maintenant. Tout en plaçant les tillites à des niveaux différents, et en tenant à l'acceptation du raccord entre les Schisto- Gréseux et le Kundelungu (Cahen, 1954), confirmé actuellement par leur limite jeune commune (630 Ma), ce raccord semble visible car les deux formations sont constituées par une même alternance dans leurs niveaux par de dolomie, quartzite et shales.

En comparant directement leurs logs stratigraphiques, on constante que le Roan est mal reconnu à la base, mais semble comme le schisto- calcaire constitué de dolomies déposées dans un milieu lagunaire venant après une transgression marine (Cahen, 1954). On tient compte dans le R.1 et la partie inférieure du C.1, l'alternance microgrès, dolomies et shalesqui est très accentuée se présentant en petit banc dans le R.1 par contre dans la partie supérieure du C.1 les couches ont des épaisseurs d'environ 25m.

Le sommet du C.1 et C.2 sont constitués de dolomies en majorité, s'alternant avec les calcaires, les shales et les quartzites sur la base à l'instar du Sous-Groupe des Mines. On note aussi la présence des stromatolithes et certains horizons oolithiques qui semblent issu du processus de précipitation chimique ou biochimique étant favorisés par l'agitation des eaux et un climat chaud.

Le C.3 étant très carbonaté par contre dans le R.3, l'alternance microgrès et dolomie persiste pour laisser la place au shales argileux, aux dolomies et aux calcaires dans le R.4. Au sommet du Schisto- calcaire, des brèches du Niari le sépare du schisto-gréseux.

Malgré quelque démarcation constatée dans l'élaboration de ces deux formations, mais les points communs semblent dominants.

Selon Cahen (1954), les arguments liés de la présence de stromatolithes non étudié n'ont guère de valeur depuis que des constructions de ce genre ont également été découvertes dans le Nguba.

A l'heure actuelle, on constate que ce raccord parait concilier le plus grand nombre de faits d'observation et est ici considéré comme l'hypothèse la plus probable.

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Travail de fin de cycle

III.2.MINERALISATION

III.2.1. MINERALISATION DU GROUPE Cu-Pb-Zn

Cette association minérale se manifeste non seulement dans le Katanguien (Katanga et Zambie), mais aussi dans l'Ouest Congolien (Bas-Congo, Niari, Angola Septentrional).

La composition minéralogique des gisements peut varier et, à côté de certains gites de Pb-Zn presque sans Cuivre, on rencontre de gîtes à Cu et Zn prépondérants. Certains gîtes de Cuivre seul font partie de ce groupe.

Pour ce qui nous concerne on examinera les gîtes du Katanga et ceux du Bas-Congo. III.1.2.1.LES GITES DU KATANGA

Fig. 7. Distribution minéralogique dans le Katanguien (Source : Logiciel ArcGIS9)

Ce potentiel minéralogique a intéressé plusieurs géologues. Cahen (1954) fait connaître que Jamotte avait remarqué une série de cet assemblage (Pb-Zn, Cu-Pb-Zn) située dans le »calcaire»

de Kakontwe qui entoure la zone ferrifère du Katanga méridional. Cette ceinture de cette minéralisation compte les gîtes suivants :

> Kipushi (le mieux connu) : Cu-Zn-Pb-Ag ;

> Lombe : Zn-Pb ;

> Kengere : Pb-Zn-Ag-Cu ;

> Lukila, Tantara, Sampwe, Kirundu et Tenke : Cu.

Tous ces gîtes paraissent génétiquement liés. Celui de Tantara contenu dans le calcaire de Kakontwe est essentiellement un gîte de cuivre qui a même livré des minéraux magnifiques : dioptase, planchéite, shattuckite, brochantite, etc. A part le cuivre, on note aussi le cobalt (cobaltite) sous forme de calcite rose et le strontium (strontianite).

A. Tectonique

Etant un bon exemple de cet assemblage, le gîte de Kipushi revêt des caractéristiques particulières. D'abord, cette région d'allure d'un anticlinal étroit dont l'axe SSE-NNW est voisin de la frontière Katanga-Zambie. Le flanc nord de l'anticlinal pend de 65 à 70° vers le nord alors que le pendage du flanc sud est plus faible. L'anticlinal s'ennoie vers le NW en Zambie.

L'anticlinal est traversé dans sa longueur par une brèche de charriage, très puissante qui s'infléchit brusquement vers le NE avant de repartir vers le NNW en Zambie. Cette inflexion due à son allure, la met en contact anormale au calcaire de Kakontwe et c'est à ce contact que le gisement est situé.

B. Distribution de la minéralisation

La faille est comblée par une brèche à pâte calcaro-dolomitique à chlorito-talqueuse. Dans le nord du gisement, cette brèche est directement en contact du Nguba et la minéralisation principale s'est développée dans le calcaire de Kakontwe, le long de ce contact anormal. Le toit étant régulier, le mur présente des irrégularités en rapport avec la stratification et la fissuration des roches encaissantes.

Dans la partie meridionale du gisement, entre la brèche et le calcaire (un lambeau important de calcschiste se met en place. Le contact anormal supérieur (entre brèches et calcschistes) est

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Travail de fin de cycle

Brèche

toujours stérile, le contact anormal inférieur (entre calcschistes et dolomies du calcaire de Kakontwe) est minéralisé comme plus au nord, les calcschistes étant imprégnés.

Cahen (1954) fait savoir que la zone d'oxydation est d'environ 100m. Sur ce contact anormal, on constante une zonalité suivante :

> Une première zone, continue le long du contact anormal, essentiellement constituée

de sulfures mixtes Cu-Zn-Pb ;

> Une deuxième zone au mur de la précédente, constituée par des amas lenticulaires

stérile, et enfin, dans les calcshistes. Au toit du contact anormal, une zone minéralisée en sulfures de cuivre et pauvre en zinc.

Les minerais se présentent en masses considérables de sulfures massifs et aussi en sulfures disséminés au sein de la masse sédimentaire.

Fig.8. Coupe schématique du gisement de Kipushi (Cahen,1954). a) Calcschistes minéralisés en cuivre ; b)

Dolomie minéralisée en cuivre et en sulfures mixtes ; c)minerais de zinc.

C. Origine de la minéralisation

Parmi les théories génétiques mises en évidence par François (1973a) pour expliquer la minéralisation du Katanga, la théorie épigénétique hydrothermale est celle qui semble la mieux

adaptée pour le gisement de Kipushi. Par ses caractères, Cahen (1954) explique que les fluides minéralisateurs se sont élevés le long de contact anormal et de failles secondaires dans le calcaire de Kakontwe et se sont retrouvés au contact de roches de susceptibilité très différente à la minéralisation : au mur, de calcaires et dolomies de Kakontwe ont été le siège d'importantes actions de métasomatose, tandis qu'au toit les calcschistes sont simplement imprégnés et la brèche de faille stérile.

On observe la formation de masses de sulfures massifs dans le calcaire de Kakontwe, justifiant la substitution quasi-complète.

Cette minéralisation est évidement postérieure au calcaire de Kakontwe. De plus, l'accident inférieur par lequel la minéralisation s'est propagée recoupe la brèche de charriage. La minéralisation est postérieure à ce dernier, c'est-à-dire au paroxysme du plissement Kundelunguien et donc, à tous les Groupes de Kundelungu et de Nguba. Selon Cahen (1954), il est confirmé par le fait que la minéralisation ne porte guère de trace de déformations cataclastiques ultérieures

III.1.3.2. LES GITES DU BAS-CONGO

Fig. 9. Distribution minéralogique dans l'Ouest Congolien (Source : ArcGIS9)

On les retrouve aussi au Niari et dans le nord de l'Angola. Si les indications de cette minéralisation sont très fréquentes, il ne semble pas que la région recèle des gisements comparables en importance aux grands gîtes du Katanga.

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Travail de fin de cycle

Beaucoup de gîtes paraissent liés à des failles et sont constitués par des filons mis en place dans ces failles, soit par des roches imprégnées au voisinage des failles ou filons.

Certaines mines ont été exploitées : Mindouli (cuivre) ; Mfouati (Plomb-Zinc) au Niari, Mavoie (cuivre) en Angola. Au Bas-Congo, les recherches ont fait découvrir plusieurs gîtes dont l'un est celui de Bamba-Kilenda décrit dans le chapitre précédent, est situé au voisinage d'une importante faille redressée. Sur le site, la faille est minéralisée en chalcosine ou en blende-pyritegalène avec argent et, chalcopyrite et Bornite comme accessoires. Parfois le minerai s'est logé dans les roches directement ou à peu de distance de la faille. La minéralisation se rencontre dans les calcaires du groupe de Schisto-Calcaire juste sous le contact avec le groupe du SchistoGréseux, en ce qui concerne le cuivre, et dans les quartzites feldspathiques de ce dernier groupe en ce qui concerne la minéralisation en blende-pyrite-galène.

La ressemblance de ladite minéralisation avec celle de Kipushi est évidente. Elles forment une province métallogénique assez vaste, caractérisée par la même association (Cu-Pb-Zn, Ge, V) dont l'age absolu est supérieur à 650 Ma (Scolari, 1965).

III.2.2. CONSIDERATIONS SUR L'ASSEMBLAGE MINERAL Cu-Co-U

Cet assemblage présente en commun une même association minérale avec de rares variantes locales. Ces gîtes et occurrences sont localisés dans la partie inférieure du Katanguien (Cahen, 1954), précisément dans le Roan (R.2 et R.4) et aussi dans le Kundelungu (Ku.1.1., Ku.1.2.1. et Ku.1.2.2. à la base ; Ku.1.3. ou Ku.2. au milieu) qui selon François (2006), sont d'origine syngénétique. Malheureusement, ils présentent rarement un intérêt économique.

III.2.2.1. Origine

Certains auteurs comme Schneiderhohn (1929), Guillemin .c. (1913), considéraient l'origine syngénétique tandis que Demay, (1930), du Trieu de Terdovck (1930) étaient pour le modèle épigénétique.

Les éléments principaux suivants ont fait l'objet de discussions :

> La nature stratiforme de la minéralisation ;

> L'existence d'un granite post-Roan ;

> L'association minérale.

Pour notre part, il y a moyen de considérer comme primaire cette dissémination en pyrite (François, 1973a, 2006) au Katanga et en pechblende (Cahen, 1954) par les géologues de la Zambie et secondaire, cette minéralisation uranifère en veines issue d'une origine diagénétique.

En effet, le cuivre, le cobalt et parfois l'uranium, dissous dans l'eau de la mer, ont été précipités par des réactions chimiques en milieu réducteur (en même temps que se déposait l'encaissant dans des bas-fonds à proximité du rivage. Il en est résulté une zonalité horizontale, qui se traduit par la succession suivante, du rivage vers le large (François, 1973a) :

U - Cu - Co - Fe

Cette succession verticale sera la méme s'il y a transgression, et inversée dans le cas à l'une régression, justifie l'hypothèse d'une minéralisation syngénétique.

En plus, on sait que le R.2.1 s'est déposé sur une surface d'érosion. Il débute par un conglomérat que suivent des grès fins pris des carbonates calciques ou magnésiens, bientôt transformés en dolomie et magnésite. C'est ainsi que les métaux furent apportés par diagenèse par des saumures minéralisées, alcalines et oxydantes, provenant peut-être de lagunes qui bordaient la mer Katanguienne. Circulant sous l'orebody inférieur, dans des chenaux remplis de conglomérat, elles réagissent avec les eaux connées réductrices. Il y eut alors diffusion vers le haut de silice, de sulfate de cuivre et de sulfate de cobalt, et peut-être migration vers le bas de carbonate de Fer. Les dolomies du R.2.1 furent fortement silicifiés, et les sulfates réduits en sulfures par H2S provenant des matières organiques. C'est la théorie diagénétique.

III.2.2.2. Age de cette minéralisation

Cet assemblage minéral (Cu-Co-U) du Katanga et de Zambie date de 630 Ma (Cahen, 1954). Il appartient donc au Néoprotérozoïque.

Pour clore ce point, cet assemblage est si important au Katanga au point de générer des zones de cémentation ou zones supergènes. Dans l'Ouest Congolien, on ne signale aucun indice de ce genre. Les recherches adéquates dans la province du Bas-Congo pourraient déceler des occurrences intéressantes qui sont, peut- être, masquées par de profondes formations Phanérozoïques.

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Travail de fin de cycle

III.2. DIVERGENCES

Le Katanguien et l'Ouest Congolien, bien qu'ils présentent certaines caractéristiques communes basées plus dans leurs histoires sédimentologiques, ces deux formations montrent certains points de parallélisme qui sont beaucoup issus de leurs évolutions géodynamiques.

Ces différences, d'après tout, sont multiples et dans ce travail, le contexte géodynamique sera mis à la première marche pour essayer de comprendre des démarcations y afférentes et aussi, montrer, malgré la présence de certains gîtes épigénétiques, l'absence d'une importante minéralisation sur tout l'assemblage minéral Cu-Co-U.

III.2.1. CONTEXTE GEODYNAMIQUE III.2.1.1. KATANGUIEN

Le contexte géodynamique est un domaine complexe mais les points marquant l'évolution de ce système seront marqués pour une meilleure compréhension. Au début, François (2006) montre que le Katanguien s'est déposé dans la dépression qui correspond probablement à un rift post-Kibarien qui évolue vers une plate-forme continentale en forme de golfe, graduellement submergé par une transgression marine. Après, dans son évolution, il a dû subi des événements précoces caractérisés par certaines lacunes et certains plissements.

On note dans le Katanguien l'existence de deux phases tectoniques :

> La première phase tectonique, appelée Kolwezienne, s'est produite à la fin du dépôt

du Ku.2.1., avec comme résultats des plis deversés vers le Nord, des chevauchements et des charriages orientés dans la même direction, accompagnés parfois de vastes lambeaux de poussée sans l'effet de la gravité et grace à la présence des couches plastiques dans le Roan, le socle n'a très probablement pas participé à ce plissement ;

> La seconde phase tectonique, appelée Kundelunguienne, survenue après le dépôt de

tout le Kundelungu (Kuou Ks). Il s'exprime par des plis déversés vers le sud et par des retrochevauchements orientés dans la même direction. Elle a certainement déformé les structures de la phase Kolwezienne. En Zambie, les observations montrent qu'elle a touché le socle (François, 2006).

Malgré ces mouvements tectoniques, qui ailleurs ont été faibles comme dans le cas du Katanguien tabulaire occupant la moitié septentrionale du golfe du Katanga, soit plus de 75000 km², le Katanguien est resté en place.

III.2.1.2. L'OUEST CONGOLIEN

La chaine ouest congolienne a subi des événements tectoniques intenses comme le démontre la figure (10). Après une phase de cratonisation estimée aux environs de 2500Ma, vient la phase de l'océanisation. Cette dernière a permis l'écartement du craton du Congo avec celui de San-Francisco (Brésil) ; qui jadis étaient ensemble.

L'activité de ces deux marges continentales a évolué pour, après 2000Ma, produire une subduction suivie de la collision de la marge continentale active brésilienne sur la marge continentale passive congolaise étant à la base des phénomènes volcaniques intracratoniques.

Aux environs de 1000 Ma, la chaîne Quest Congolienne a subi un phénomène de rifting (Vicat et al, 1989). Cette phase s'est traduit par un bombement régional au niveau de la zone axiale de la dite chaîne, par la formation de l'aulacogène du Bas-Congo où s'accumulent les dépôts du protérozoïque supérieur (les formations ouest congoliennes). Le rifting est suivi par la subsidence qui a été à la base de fossés d'effondrement et de horsts au niveau de la cuvette du Congo où ces structures sont actuellement masquées par les dépôts phanérozoïques. Ces événements marquent le début du cycle panafricain.

Il faut signaler que le rifting n'atteint cependant pas le stade de l'ouverture océanique comme c'est le cas, à la méme époque, le long de la bordure orientale du craton ouest africain.

Comme nous l'avons déjà indiqué, la prolongation de notre domaine se trouverait au Brésil, à l'ouest du craton de San-Francisco (Caby, 1984). De telles connaissances de la région permettent de considérer le Bas-Congo comme une zone de subsidence mais pas une zone de socle (Cahen, 1954).

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Travail de fin de cycle

Fig. 10. Evolution tectonique et minéralisation de la chaine Ouest Congolienne.1) manteau supérieur ; 2) Croute
continentale ;3) croute océanique; 4) Granites alcalins; 5)Granites calco-alcalins ; 6)Volcans ; 7) Itabirites ; 8)
Magmatisme basique et ultrabasique ; 9) Tillites ;10)Dépots sédimentaires ;11)Dolérites ;12)Pegmatites ;13)
Sédiments plissés ;14)Minéralisation :D :Diamant ;C :Craton du Congo ;S.F :Craton de Sao-Francisco.

CONCLUSION

Les terrains en République Démocratique du Congo se répartissent en deux grands ensembles. Le premier comporte les terrains récents d'age Phanérozoïque et le second, constitue le soubassement, plissé, métamorphique d'age Protérozoïque. La corrélation de ces différentes formations formant le soubassement demande des études minutieuses. Le présent travail qui porte sur les formations Néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest Congolien, vient apporter sa part à cette préoccupation en présentant les caractéristiques communes et les dissemblances du Katanguien et de l'Ouest Congolien. Pour aboutir à cet objectif, il nous a fallu procéder par une étude bibliographique.

En se basant sur la stratigraphie de nos deux formations, nous avons remarqué une ressemblance lithologique évidente entre le Kundelungu et le Schisto-Gréseux. Cette ressemblance est marquée par la mise en évidence de leur limite commune (630Ma) et de similitudes remarquables dans l'alternance lithologique microgrès, dolomies, calcaires et certains horizons stromatholithiques observés dans le Schisto-Calcaire.

Quant au Roan, une ressemblance plausible entre les deux mixtites du Bas-Congo (mixtite supérieur et mixtite inférieur) et ceux du Katanga (grand conglomérat et petit conglomérat) d'origine glacio-marine dont la corrélation est loin d'être confirmée.

Concernant la tectonique, le Katanguien et l'Ouest-Congolien sont tous érigés durant l'orogénèse panafricaine, traduite par des plissements de directions respectives E-W et NW-SE et certains charriages et linéaments. Une dissemblance se situe sue l'évolution géodynamique : le Katanga est une zone de socle tandis que le Bas-Congo est une zone de subsidence. En effet, certaines formations pourraient être masquées par des formations Phanérozoïques.

Pour ce qui est des minéralisations, nos deux formations d'investigation regorgent en commun l'association minéralogique Cu-Pb-Zn d'origine épigénétique hydrothermale mais semble être liée à l'orogénèse panafricaine car les indices sont répandus dans toutes les formations néoprotérozoïques. L'association minéralogique Cu-Co-U s'enrichit plus dans le Katanguien en formant des lentilles et lambeaux tectonisés très minéralisés développant des zones de cémentation de dimension plurikilométrique. Néanmoins, on suppose que cette association d'origine syngénétique d'une part et diagénétique d'autre part, pourrait être masquée dans l'Ouest

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Congolien par des formations sus-jacentes, mais jusque-là aucun indice n'est confirmé. Toutefois, les gisements ferrifères et en barytine sont rencontrés dans l'Ouest Congolien et le Katanguien.

Les deux formations offrent des gisements et occurrences importantes et une étude approfondie dans les recherches des minéralisations, surtout au Bas-Congo, en utilisant des méthodes de profondeur pourrait être profitable pour l'essor économique de la République Démocratique du Congo.

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Travail de fin de cycle

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DICTIONNAIRE

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1. www.fr.wikipedia.org/ wiki/w%C3%A9oprot%C3%A9rozo%C3%AFque#

Les formations néoprotérozoïques du Katanguien et de l'Ouest congolien
TABLE DES MATIERES CHAPITRE I. GENERALITES I
I.0. INTRODUCTION	1
I.1. DEFINITIONS	1
I.2. CADRE GEOGRAPHIQUE	3
I.2.1.KATANGUIEN	4
I.2.2. OUEST CONGOLIEN	5
I.3. GEOLOGIE REGIONALE	7
I.3.1. LE KATANGA	7
I.3.2. BAS-CONGO	9
CHAPITRE II. CONTEXTE GEOLOGIQUE	13
II.1. KATANGUIEN	13			II.1.1. STRATIGRAPHIE
13		II.1.2. TECTONIQUE
29		II.1.3. MINERALISATIONS
31		II.2. L'OUEST CONGOLIEN
33
II.2.1. STRATIGRAPHIE	33
II.2.2.TECTONIQUE	44
II.2.3. MINERALISATION	44
CHAPITRE III. ESSAIS DE CORRELATION	50
III.1. CARACTERISTIQUES COMMUNES	50
III.1.1. SIMILITUDES LITHOSTRATIGRAPHIQUES	50
III.2. MINERALISATION	53
III.2.1. MINERALISATION DU GROUPE Cu-Pb-Zn	53
III.2.2. CONSIDERATIONS SUR L'ASSEMBLAGE MINERAL Cu-Co-U	57
III.2. DIVERGENCES	59
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Travail de fin de cycle
Université de Lubumbashi

III.2.1. CONTEXTE GEODYNAMIQUE 59

CONCLUSION 62

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 64

TABLE DES MATIERES 66