Memoire Online - Etude géologique du gisement de Kansongwe Nord: aspects cartographique, structural, pétrographique, minéralogique et géochimique.

Cette étude porte sur la description pétrographique et la détermination des différents minéraux de la gangue et métallifères. Elle sera basée sur l'étude macroscopique ainsi que l'analyse microscopique de quelques échantillons représentatifs de différents types lithologiques du gisement de Kansongwe nord.

Sur le plan macroscopique, chaque type pétrographique sera décrit par sa couleur, sa structure, ses principaux minéraux de la gangue, son état d'altération et sa minéralisation.

Du point de vue microscopique, l'intérêt sera porté sur la texture et la nature des

1. Calcaire à minéraux noirs (CMN) (Echantillon P55) ? Observations macroscopiques

Dolomie siliceuse de couleur gris clair avec des bancs des tailles millimétrique à centimétrique en alternance, de couleurs gris foncé et gris clair. Elle est affectée par des microplissements observés à la face perpendiculaire des plans de stratification.

On y observe la pyrolysite (oxyde de manganèse), des traces d'oxydes de fer (limonite) dans les plans de stratification ainsi que la dolomite qui est décelée après test par l'acide chloridrique. Les traces de malachite sont aussi présentes en dissémination dans la roche.

L'analyse en lumière transmise de cette lame polie montre que la roche présente une texture hétérogranulaire et est principalement constituée des plages des carbonates (dolomite) de couleur gris blanc montrant leurs clivages losangiques parfaits et leurs pléochroismes intenses. On signale la présence de certains minéraux opaques.

La pyrite, la limonite, la chalcopyrite et la goethite sont à signalées comme association minérale métallifère dans cette roche. La goethite abondante présente une couleur brun jaunâtre et se développe en masses globuleuses ou floconneuses dans lesquelles on y retrouve de petits grains de pyrite ou de chalcopyrite. Ces deux sulfures se présentent aussi en dissémination dans la matrice rocheuse.

Figure 3. 2 : Lame P55 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

2. Shale Dolomitique Supérieur (SDS) (Echantillon OP2P1) ? Observations macroscopiques

Dolomie finement stratifiée en bancs centimétriques, peu siliceuse et à tendance mauvâtre. Elle présente quelques nodules dont certains sont vides et d'autres remplis d'oxydes de fer. Les plans de stratifications sont tapissés d'oxydes de fer (goethite, hématite).

Cette lame polie, en lumière transmise, nous présente une texture microgranulaire, de matrice quartzeuse avec des paillettes des phyllites de couleur gris clair à faiblement brunâtre allongées et de quartz détritique.

Notons aussi la présence des vides partiellement remplacés par la goethite et aussi à certains endroits par des minéraux opaques.

Son examen en lumière réfléchie nous présente une association métallifère signée par la présence de : la goethite, l'hématite et la chalcopyrite.

La goethite est caractérisée par sa couleur rougeâtre et la chalcopyrite qui se présente en dissémination dans la roche est très moins abondante, de forme xénomorphes et de couleur jaune vif.

Figure 3. 4 : Lame OP2P1 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

Roche argileuse, friable de couleur gris foncé. Impossible de distinguer les minéraux de la gangue des minéraux métallifères.

4. Shale dolomitique de base (SDB) (Echantillon OP2C1P3) ? Observations macroscopiques

Shale dolomitique grossièrement stratifié, de couleur gris clair, oxydé et présentant des cassures remplies d'oxydes de fer.

L'analyse de la lame « OP2C1P3 »en lumière transmise nous montre une roche à texture microgranulaire et présente le quartz et les phyllites dans sa matrice.

Les phyllites sont très abondantes et se présentent dans la roche sous forme des paillettes allongées.

Le quartz se trouvant dans cette roche est petit de taille mais aligné selon leur grand axes. La roche est colorée par la goethite massive qui également est abondante.

En lumière réfléchie nous observons une association minéralogique signée par la présence de la pyrite, la goethite accompagnées par la chalcopyrite.

La pyrite se présente en cristaux idiomorphes, d'habitus carré ou pentagonal avec un mauvais poli à cause des nombreuses taches noires et est épigénisée de l'extérieur vers l'intérieur par la goethite ce qui atteste que la goethite est postérieure à la pyrite.

La chalcopyrite se présente en petits cristaux disséminés dans la roche.

Figure 3. 7 : Lame OP2C1P3 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

Dolomie siliceuse massive, cariée, très oxydée de couleur gris à jaunâtre, compacte et altérée. Elle est très silicifiée, légèrement ferruginisée et contient la malachite, des oxydes de fer (limonite, hématite) dans les caries, dans les cassures et en imprégnation.

L'analyse microscopique de cette lame polie en lumière transmise nous montre que la roche présente une texture hétérogranulaire et est composée principalement de larges et petits cristaux de quartz aux contours irréguliers mais collés les uns des autres. Les contours des cristaux sont marqués par des substances noires. Présence remarquable des vides de dissolution comblés totalement ou partiellement par la goethite ou des minéraux opaques. La présence de quelques traces de malachite est à signaler dans cette roche en lumière transmise.

En lumière réfléchie, cette lame montre les minéraux métallifères suivants : la pyrite, la chalcopyrite, la goethite, la limonite.

La pyrite est marquée par sa couleur blanc jaune et est reconnaissable par la présence des nombreuses taches noires qui détériorent son poli avec des cristaux xénomorphes à automorphes fréquemment enveloppés partiellement ou totalement par la goethite brun

jaunâtre ou hématite gris blanc. Ces deux minéraux se présentent le plus souvent en masse inter mélangée.

Les cristaux de chalcopyrite se présentent en traces disséminées dans la roche.

Figure 3. 9 : Lame OP1C1P7 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

6. Roche siliceuse feuilletée (RSF) (Echantillon P66.1) ? Observations macroscopiques

Cette roche montre une alternance des lits sombres et clairs parfois onduleux, centimétrique, de couleur gris foncé. Elle contient la malachite dans les plans de stratification, en imprégnation, et même dans les cassures qui recoupent la stratification. Les pores de dissolution de la calcite sont remplis de malachite et d'oxydes de fer (limonite, hématite).

En lumière transmise, la lame polie (P66.1) présente une texture hétérogranulaire avec le quartz comme principal minéral de la gangue. Nous y notons une alternance des lits clairs constitués des grains de quartz collés et des lits brun sombre faits principalement d'oxydes de fer (goethite).

La présence des cassures sécantes à la stratification remplies de quartz secondaire blanc lité est aussi à signaler dans cette roche.

L'analyse des minéraux métallifères en lumière réfléchie nous montre une association métallifère suivante dans cette roche : la chalcopyrite, la malachite, la goethite, la limonite et la pyrite.

La chalcopyrite repérable par sa couleur jaune se présente en grains minuscules xénomorphes dans la matrice et la goethite abondante se présente quant à elle en masse inter mélangée avec l'hématite de couleur gris blanc. Nous observons une association de la goethite et de l'hématite dont ce dernier est en inclusion dans la première. Ce qui suggère que l'hématite est antérieure à la goethite.

Nous tenons à signaler que la malachite dans cette roche est identifiée en lumière transmise et en réflexion elle n'apparait pas sur la plage photographiée.

Figure 3. 11 : Lame P66.1 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

Dolomie stratifiée en bancs épais (centimétrique), gris clair à gris foncé, très dolomitisée, peu silicifiée. Elle contient des oxydes de fer et des dolomites dans les pores de dissolution et dans les plans de stratification. Elle ne présente pas des traces visibles de minéralisation en malachite.

La lumière transmise nous montre une roche à texture hétérogranulaire faite principalement de quartz. Ce dernier se présente en cristaux des teintes gris blanc aux contours irréguliers rarement arrondis.

Ces cristaux sont soit arrondis soit noyés dans des produits ferrugineux brunâtres à sombres.

La roche porte beaucoup de vides de forme irrégulière à sub arrondies pouvant correspondre aux vides causés par la dissolution des carbonates. L'ensemble de la roche est recouvert des produits carbonés amorphes.

En lumière réfléchie, la lame polie « P54»» nous montre la présence de la malachite et de la goethite massive, de couleur brun sombre à rouge sombre et d'aspect nuageux.

Des rares grains des sulfures (chalcopyrite) sont en dissémination dans la patte de la matrice et sont marqués par leur teinte qui est jaune blanc. Ils sont très brillants et parfois entourés par la goethite.

En réflexion, cette lame nous présente les minéraux métallifères ci-après : la malachite, la pyrite, la chalcopyrite et l'hématite. La malachite reconnaissable par ses

Figure 3. 13 : Lame P54» en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

8. Roche Argilo-Talqueuse (RAT grise) (Echantillon P63) ? Observations macroscopiques

Microgrès argileux massif, peux talqueux, de couleur grise. Cette roche contient des oxydes de fer dans les pores de dissolution des minéraux. Elle présente une coloration verdâtre pouvant être due à l'effet de la chloritisation.

L'étude de cette lame polie nous montre en lumière transmise une texture microgranulaire composée de quartz et de carbonates. Le quartz plus abondant s'observe en cristaux agglomérés. Nous notons la présence de la malachite qui est observable dans cette lame en lumière transmise. Les carbonates relativement rares sont littéralement remplacés par le quartz secondaire de teinte gris blanc. La malachite et la goethite s'infiltrent dans des cassures et cavités irrégulières de la roche.

réflexions internes vertes est étroitement mélangée avec la goethite plus rarement avec l'hématite. Dans ces masses inter mélangées composées de la goethite, l'hématite et la malachite on y observe une zonalité minéralogique suivante : goethite, malachite, hématite. Cette relation génétique précise que la goethite est postérieure, suivie de la malachite puis en fin l'hématite plus antérieure.

Figure 3. 15 : Lame P63 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

10. Dolomie stratifiée (DStrat) (Echantillon OP2P12) ? Observations macroscopiques

Une dolomie grossièrement stratifiée, de couleur gris foncé à gris clair, très dolomitisée et peu silicifiée. Elle contient des oxydes de fer (limonite, hématite). Elle est minéralisée essentiellement en malachite. Cette dernière tapisse les plans de stratification et les cassures.

En transmission, l'examen microscopique nous montre une roche à texture microgranulaire avec le quartz et phyllites abondants dans la matrice. Les phyllites peu abondants s'observent en petits cristaux minces et alignés suivant une même orientation. Les grains de quartz sont sub arrondis et régulièrement entourés des halots de croissances diagénétique sombres. La roche présente des cavités des formes irrégulières à sub arrondies comblées par la goethite qui est mélangée aux produits noirs.

En réflexion nous avons une association métallifère composée de la chalcopyrite, la malachite, la goethite et la pyrite. La chalcopyrite de teinte jaune vif à jaune faiblement orange et la pyrite de teinte jaune blanc se rencontrent en petits cristaux xénomorphes dispersés dans le ciment rocheux. Ces deux minéraux se retrouvent encore en

inclusion dans la goethite qui cette dernière se présente irrégulièrement sous forme des larges plages.

Figure 3. 18 : Lame OP2P12 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

11. Roche Argilo-Talqueuse (RAT) (Echantillon P64.1) ? Observations macroscopiques

Microgrès argileux, grise à verdâtre, modérément dolomitisé. Les cassures sont souvent remplies par les oxydes de fer et la calcite.

L'analyse de la lame « P64.1 » en lumière transmise nous montre une roche de texture microgranulaire avec le quartz et les phyllites comme minéraux cardinaux de la roche.

Les phyllites assez abondantes se présentent en cristaux minces éparpillés dans la roche. Le quartz à petits cristaux sub anguleux à sub arrondis est disséminé dans la roche.

En lumière réfléchie nous observons que la goethite et la pyrite sont des minéraux métallifères formellement identifiés dans cette roche. Notons que la pyrite avec sa teinte jaune blanc se présente en cristaux d'habitus automorphes : carrés, pentagonal, triangulaire et présente un mauvais poli du fait de la présence de nombreuses taches noires sur sa plage. Les cristaux de pyrite sont entourés par la goethite qui les épigénisent. La goethite quant à elle se retrouve dans les cassures de la roche.

Figure 3. 20 : Lame P64.1 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

C'est une dolomie stratifiée en bancs épais, gris foncé, altérée, très dolomitisée, peu silicifiée et ferruginisée. Elle contient des oxydes de fer et une minéralisation en malachite suivant les plans de stratification.

L'étude en lumière transmise de cette lame polie nous montre une roche à texture microgranulaire, composée en grande partie des cristaux xénomorphes à subautomorphes de quartz qui baignent dans des produits ferrugineux amorphes de teinte brun sombre.

Dans la matrice on y trouve des rares petites paillettes des phyllites qui semblent s'alignées dans le même sens. La roche est constituée des plusieurs cavités (et cassures) irrégulières comblées par la malachite, la goethite et des minéraux opaques.

Son examen en lumière réfléchie nous montre les minéraux suivants : la malachite, la goethite et la chalcopyrite. La chalcopyrite se présente en grains xénomorphes, de couleur jaune vif avec un bon poli et se retrouvant dans la goethite ou dans l'hématite ce qui suggère son antériorité par rapport à ces deux derniers. La présence des petits cristaux de pyrite est aussi à signaler dans cette roche.

Les phyllites sont très abondantes et se présentent dans la roche sous formes des paillettes allongées.

Pyrite

Goethite

Minéraux opaques

Figure 3. 24 : Lame OP1B en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

15. Shale dolomitique de base (SDB) (Echantillon P82) ? Observations macroscopiques

La roche est dolomitique, de couleur mauvâtre, grossièrement stratifiée. Elle présente des nodules aplatis alignés parallèlement à la stratification. Les oxydes de fer tapissent les plans de stratifications et remplissent les pores de dissolution des minéraux. On observe une veine remplie de dolomite.

L'analyse de la lame « P82 » en lumière transmise nous montre une roche à texture microgranulaire et présente le quartz et les phyllites dans sa matrice.

Nous notons la présence d'une cassure sécante à la stratification remplie de quartz de teinte blanc lité. Les grains de quartz se trouvant dans cette roche sont petits de taille mais alignés selon leurs grands axes. La roche est colorée par la goethite massive et est abondante.

En lumière réfléchie nous observons une association minéralogique signée par la présence de la pyrite, la goethite accompagnées par la chalcopyrite.

Figure 3. 26 : Lame P82 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

16. Dolomie stratifiée (DStrat) (Echantillon P42.1) ? Observations macroscopiques

Dolomie stratifiée en bancs épais (centimétrique), gris clair à gris foncé, très dolomitisée et peu silicifiée. Elle contient des oxydes de fer et des dolomites dans les pores de dissolution et dans les plans de stratification. Elle ne présente pas des traces de minéralisation visible.

Ces cristaux sont soit arrondis soit noyés dans des produits ferrugineux brunâtre à sombres.

La roche porte beaucoup de vides de formes irrégulières à sub arrondies pouvant correspondre aux vides causés par la dissolution des carbonates. L'ensemble de la roche est recouvert des produits carbonés amorphes.

En lumière réfléchie, la lame polie « P42.1 » nous montre la présence de la goethite massive, de couleur brun sombre à rouge sombre et d'aspect nuageux.

Des rares grains des sulfures (chalcopyrite) sont en dissémination dans la patte de la matrice. Leur teinte est jaune blanc très brillant et ils sont parfois entourés par la goethite.

Figure 3. 28 : Lame P42.1 en lumière transmise (A) et en lumière réfléchie (B) avec un grossissement de X10

Etude géologique du gisement de Kansongwe Nord: aspects cartographique, structural, pétrographique, minéralogique et géochimique.

CHAPITRE III. ETUDES PETROGRAPHIQUES