Memoire Online - Etude métallogénique de l'écaille de la mine artisanale de Kalipopo

Ce travail porte sur l'« Etude métallogénique de l'écaille de la mine artisanale de Kalipopo », suivant les aspects cartographique, pétrographique et métallographique.

En effet, l'écaille de Kalipopo est située à cinq kilomètres de la ville de Likasi sur l'axe routier GCK dans le quartier Kalipopo précisément dans la commune de Kikula en allant vers la route qui mène vers L'entreprise Grande Cimenterie du Katanga (GCK).

On y accède partant de Likasi à partir du monument de la femme en empruntant l'avenue Lumumba qui est la nationale n°39 vers le quartier Kalipopo. Cette écaille affleure dans la zone d'exploitation artisanale 499 de Kalipopo, plus précisément entre 467978 Est de longitude et 8785816 Nord de latitude et 1350m d'altitude.

Sur le plan cartographique, l'écaille de Kalipopo, en partant de sa description de la succession de cette lithostratigraphique effectuée par des observations macroscopiques, c'est bien-sûr la présence des creuseurs qui fait à ce que les formations qui semblent être cachées en profondeur soient relevées, et aussi avec nos études effectuées, nous avons conclu de bas vers le haut :

> Le R.2.2 ou shale dolomitique gris vert avec trois niveaux des shales argileux, peu dolomitique, plus ou moins carbonés, de teintes gris-foncé à noir ; 3à4m d'épaisseur > Le R.2.1 à dominance carbonatée à la formation de kamoto et à trois niveaux

> Le R.2.1.3 Roche siliceuse cellulaire : dolomie stromatolithique grise non stratifiée de 0 à 25m d'épaisseur

> Le R.2.1.2 comprenant les RSF (Roche siliceuse feuilletée) et le D. Strat (dolomie stratifiée) dolomies siliceuses parfois argileuses, très fixement à bien litées de 4 à 7m d'épaisseur

> Le R.2.1.1 appelé communément RAT grise : chlorito-dolomitique massif gris (0,5 à 4m) et aussi la présence d'une brèche, sont minéralisées ayant une épaisseur qui varie entre 0 et 13m.

Du point de vue minéralisation, nous avons constaté d'une manière macroscopique, que la minéralisation se trouve beaucoup plus dans :

Du point de vue pétrographique et métallogénique, les études métallogéniques montrent l'association minéralogique constituée de la : bornite (Cu5 Fe S4), pyrite (F2S2), chalcopyrite (CuFeS2), hématite (Fe2O3), goethite (FeO(OH)).

Nous avons remarqué que ces minéralisations métallifères (oxydes, sulfures) se présentent soit en dissémination soit en remplissage dans les fissures, plus précisément dans le RSF et dans le D. Strat.

Pour clore, il faudrait signaler que les teneurs en cuivre et cobalt sont importantes pour approfondir les études de faisabilité d'une exploitation semi-industrielle, les méthodes d'extraction de cobalt et cuivre.

ABSTRACT

This work focuses on the «Metallogenic study of the scale of the artisanal mine of Kalipopo», with the aspect: cartographic, lithological, petrographic and metallographic

Indeed, the Kalipopo artisanal mine is located five kilometers from the town of Likasi on the Kakontwe road axis in the Kalipopo district precisely in the municipality of Kikula going towards the road which leads to the company Grande Cimenterie du Katanga (GCK)

It is accessed from Likasi of the woman's monument by taking Lumumba Avenue which is national road No. 39 towards the Kalipopo district in the artisanal mining area 499 of Kalipopo, more precisely between 467978 East longitude and 8785816 North of latitude and 1350m of altitude.

On the cartographic level, the Artisanal Mine of Kalipopo, starting from its description of the succession of this lithostratigraphic, carry out by macroscopic observations this of course the presence of the diggers which ensures that the formations which seem to be hidden in depth are identified, and also with our studies, we have concluded from bottom to top :

> The R.2.2 or gray-green dolomitic shale with three levels of clayey shales, slightly dolomitic, more or less carbonaceous, dark gray to black in color; 3 to 4m thick

> R.2.1.3 Cellular siliceous rock: unstratified gray stromatolitic dolomite 0 to 25m thick

> R.2.1.2 including RSF (Laminated siliceous rock) and D. Strat (layered dolomite) siliceous dolomites sometimes clayey, very firmly to well bedded from 4 to 7m thick

> The R.2.1.1 commonly called gray RAT: massive gray chlorito-dolomitic (0.5 to 4m) and also the presence of a breccia are mineralized with a thickness that varies between 0 and 13m.

From the mineralization point of view, we have observed in a macroscopic way, that the mineralization is found much more in :

From the petrographic and metallogenic point of view, the metallogenic studies show the mineralogical association consisting of: bornite (Cu5FeS4), pyrite (F2S2), chalcopyrite (CuFeS2), hematite (Fe2O3), goethite (FeO(OH)).

We note that these metalliferous mineralizations (oxides, sulphurous) are present either in dissemination or in filling in the cracks more precisely in the RSF and in the D. Strat

To conclude, it should be noted that the copper and cobalt contents are important to deepen the feasibility studies of a semi-industrial exploitation, the extraction methods for cobalt and copper.

CHAPITRE II : ETUDE CARTOGRAPHIQUE ET LITHOLOGIQUE DE LA MINE

II.1.5 Plan de surface des affleurements geologiques de la mine artisanale de KALIPOPO/

CHAPITRE IV. INTERPRETATIONS DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE

Fig. I.1 : La Carte montrant les données cartographiques de la ville de Likasi 8

Fig. I.3 : Végétations de la mine Artisanale de Kalipopo (Tithonia et les manguier) 10

Fig. I.4 : Carte de l'architecture de l'arc Lufilien montrant la repartions spatiale des

Fig. I.8 : Photo montrant les différentes personnes venant des différents coins du Haut Katanga

Fig. II.1 : Plan de surface des affleurements geologiques de la mine artisanale de KALIPOPO/

Fig. III.5.b : Vue microscopique d'un Shale microgréseux en lumière transmise 43

Fig. III.6.b : Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière transmise 44

Fig. III.9.b : Vue microscopique d'un shale dolomitique en lumière transmise 47

Fig. III.10.b : Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière transmise 48

Fig. III.11.b : Vue microscopique d'une brèche minéralisée en lumière transmise 49

Fig. III.12.b : Vue microscopique d'une dolomie massive en lumière transmise 50

Fig. III.13.b : Vue microscopique d'un shale dolomitique en lumière transmise 51

Fig. III.14.b : Vue microscopique d'une dolomie massive minéralisée en lumière transmise 52

Fig. III.15.b : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière transmise 53

Fig. III.16.b : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière transmise 53

Fig. III.5.c : Vue microscopique d'un Shale microgréseux en lumière réfléchie 57

Fig. III.6.c : Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière réfléchie 57

Fig. III.7.c : Vue microscopique d'une dolomie massive en lumière réfléchie 58

Fig. III.9.c : Vue microscopique d'un shale dolomitique en lumière réfléchie 59

Fig. III.10.c : Vue macroscopique d'une dolomie siliceuse en lumière réfléchie 59

Fig. III.11.c : Vue microscopique d'une brèche minéralisée en lumière réfléchie 60

Fig. III.12.c : Vue microscopique d'une dolomie massive en lumière réfléchie 60

Fig. III.13.c : Vue macroscopique d'un shale dolomitique en lumière réfléchie 61

Fig. III.14.c : Vue microscopique d'une dolomie massive minéralisée en lumière réfléchie 61

Fig. III.15.c : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière réfléchie 62

Fig. III.16.c : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière réfléchie 62

Tableau I.2 : Tableau représentant l'évènement tectonique dans le copperbelt d'Afrique

« Le vieux sage a dit : l'homme jeune marche plus vite que l'ancien, mais l'ancien connait le chemin»

À toi Éternel Dieu Tout Puissant, source de ma prospérité qui, par sa grâce, m'a soutenu et m'a accordé de terminer mon parcours académique.

Nous voici à la fin de nos études en sciences Géologiques, marquées par le présent travail. Ceci a été rendu possible par le concours de plusieurs personnes dont le bon sens nous contraint à les dévoiler par nos remerciements.

Mes remerciements s'adressent également ma famille biologique, je cite la famille Mukena Mpoyo Victor, Mwenze Ilunga Berthe.

Sans pour autant oublier les collègues et amis avec qui nous avons partagé les vicissitudes de la vie estudiantine.

Sous cet angle, il en est de même pour ceux dont leurs substantifs ne se pointent à notre esprit pendant ces instants de rédaction, prière de ne pas m'en tenir rigueur ; car on ne prendra jamais le frottoir pour effacer les écrits de souvenir de leurs bienfaits dans mon coeur.

Au terme de ce cycle de licence en Exploration et Géologie Minière, nous tenons à remercier de vive voix tous ceux qui, directement ou indirectement, ont contribué à notre devenir.

Ce travail n'aurait existé sans la grâce de Dieu notre père céleste à qui nous exprimons tout notre gratitude.

Nos remerciements s'adressent particulièrement au professeur MASHALA TUMONE Pierre pour avoir accepté la direction de ce travail, pour sa disponibilité, ses conseils et sa bonté.

Ils s'adressent également au chargé des travaux pratique BANKOSHI KUSUSA Ézéchiel pour la codirection de ce travail.

À travers le chef de travaux, docteur Robin Katwebe, doyen de la faculté des science et agronomie, département de géologie et chimie pure, nous remercions tous les professeurs, chefs des travaux, assistant et chargé des travaux de la faculté des science et agronomie, particulièrement ceux du département de géologie pour ce bagage intellectuel dont nous avons bénéficié de leur part.

Que tous nos frères et soeurs, cousins, cousines, nièces et neveux trouvent ici le témoignage de notre reconnaissance.

Enfin que tous ceux qui nous ont aidé, conseillé ou orienté trouvent ici le témoignage de notre sincère gratitude.

Pour un bon avancement de ce travail, il sera question essentiellement de l'étude de différentes formations géologiques retrouvées dans notre site d'étude. Pour un bon avancement de ce travail nous avons effectué des études grâce aux travaux de terrain et de laboratoire.

I. PRESENTATION DU SUJET

Il sied de noter qu'à la fin du deuxième cycle des études universitaires, les étudiants présentent un travail synthèse des différentes connaissances scientifiques selon un sujet bien défini.

Le Katanga possède un sous-sol très riche regorgeant une variété de minerais et c'est l'une des rares régions en République Démocratique du Congo à posséder une richesse considérable ; d'où l'expression souvent politisée de « scandale géologique ». Cette réalité est évidente ;elle se justifie par le fait que le Katanga possède des réserves en minerais très variés de cuivre ;cobalt ;fer ;argent ;zinc ;uranium ;etc....qui la classe comme un foyer de grande envergure ; mais depuis l'avènement minier du Katanga, l'on considérait que seul le faisceau médiane du Roan appelé série des mines ou sous-groupe des mines était le seul réputé minéralisé économiquement et contenait l'essentiel des minéralisations cupro-cobaltifères d'allure stratiforme et/ou filonienne que l'on rencontre dans le Katanga et ayant fait l'objet de plusieurs études géologiques plus approfondies. Les études récentes montrent que même d'autres formations du katanguien sont susceptibles de contenir des quantités très importantes de minéralisations économiques, c'est le cas avec celle du Kundelungu.

Les entreprises naissent dans le Katanga du jour au lendemain, en fondant un espoir sur la gitologie prévisionnelle. C'est dans ce même cadre que s'inscrit notre étude, réalisée dans le secteur de la Mine Artisanale de KALIPOPO /KIKULA dans la partie EST de la ville de Likasi. Pour arriver à élargir nos connaissances géologiques du dit secteur ; nous avons procédé par des descriptions Métallographique et Minéralogiques avec les aspects suivants : cartographique, Lithostratigraphique, Pétrographique et Minéralogique du secteur en question sur différents échantillons récoltés.

Notre sujet s'intitule : « Etude métallogénique de l'écaille de la mine artisanale de kalipopo/ Kikula », traité selon l'aspect cartographique, Lithostratigraphique, pétrographique et métallographique.

II. CHOIX ET INTERET DU SUJET

Le but est défini comme l'objectif poursuivi en faisant quelque chose ou le point que l'on vise, comme ce travail s'inscrit dans le projet d'étude Métallogénique de la Mine artisanale de KALIPOPO/KIKULA ; ainsi nos principaux objectifs se résument en :

> L'élaboration du plan de surface de la mine artisanale de KALIPOPO à l'échelle 1/1000.

> L'identification de la minéralisation ainsi que les différentes relations existant entre l'encaissant et la minéralisation.

III. PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES

L'hypothèse est une réponse provisoire aux questions de recherche, une tentation d'explication des faits formulés dans la problématique. Elle peut être confirmée ou infirmée par les résultats de la recherche.

IV. METHODES ET TECHNIQUES

Les techniques sont des procédés et moyens concrets utilisés par le chercheur pour atteindre un certain objectif.

Ainsi pour notre méthode opérationnelle, nous allons procéder la manière suivante :

> La recherche documentaire qui a consisté en la consultation de tout ouvrage, article, à notre portée en rapport avec le sujet dans le secteur d'étude ;

> À l'établissement d'un plan de surface à partir des trois affleurements géologiques afin de connaitre la structure du secteur, ainsi que des plans illustrés dans les différentes formations rencontrées ;

> À l'observation des lames minces sur les échantillons des roches apportées au laboratoire ;

> A la description des lames polies qui a été réalisée à la faculté des sciences département de géologie (université de Lubumbashi) par l'utilisation des microscopes polarisants

V. MATERIELS UTILISES

Dans le cadre de ce travail, sur terrain, nous avons eu à utiliser les équipements suivants :

Les résultats de nos recherches sont exposés suivant un canevas comprenant, hormis l'introduction et la conclusion générale, quatre chapitres à savoir :

Chapitre I : Généralités sur la mine artisanale de kalipopo

Chapitre II : Etude cartographique et lithologique de la mine artisanale de kalipopo Chapitre III : Etude pétrographique et métallographique de la mine artisanale de kalipopo Chapitre IV : Interprétations des résultats et conclusion générale

I.1 DEFINITIONS DES CONCEPTS

- Etude : Est un travail de l'esprit qui s'applique à apprendre quelque chose ou à approfondir la connaissance, ou encore l'ensemble des travaux qui précèdent, préparent l'exécution d'un projet.

- Écaille : unité tectonique chevauchante en forme de coin ou de lame et faiblement déplacée par rapport à un ensemble autochtone ou allochtone.

- Exploitation minière : est l'activité consistant à extraire de la terre des minerais précieux ou d'autres matériaux géologiques utiles, en général le minerai présent dans une veine, un gisement, un filon ou un placer. Les couches de minerai forment une ressource que l'exploitation minière prélève à des ventes.

- Mine artisanale : concerne des opérations menées par des individus ou des petits groupes souvent familiaux sans notion d'échelle. Elle n'est pas réellement liée à des aspects quantitatifs ou temporels mais s'inscrit plutôt dans une démarche spécifique qui s'apparente à une cueillette opportuniste.

- Exploitation artisanale : toute opération qui consiste à extraire et concentrer des substances minérales et à en récupérer les produits marchands pour en disposer, en utilisant des méthodes et procédés traditionnels ou manuels.

- Cartographie : c'est la réalisation et l'étude des cartes géographiques et géologiques. Elle est très dépendante de la géodésie, science qui s'efforce de décrire, mesurer et rendre compte de la forme et de la dimension de la terre.

- Minéralogie : est une science multidisciplinaire qui a pour objet les minéraux, leur identification, leur caractérisation et description, leur analyse, leurs variétés et habitus.

- Charriage : c'est un déplacement de couches sédimentaires sur une longue distance ; les principaux vecteurs sont l'eau et le vent.

- Chevauchement : c'est un mouvement tectonique conduisant un ensemble de terrains à en recouvrir un autre par le biais d'un contact anormal, généralement de faible inclinaison, nommé surface de chevauchement.

I.2 APERÇU GENERAL DE LA VILLE DE LIKASI I.2.1 Généralités

Anciennement Jadotville, Likasi est une ville de la Province du Haut-Katanga en République Démocratique du Congo, se trouvant au coeur de la région minière du Katanga, à proximité des montages de Mitwaba et de Kundelungu. La population actuelle est de plus de 430.000 habitants.

L'origine de la ville de Likasi remonte à la période d'alors 1889 tandis que l'histoire dans ces institutions urbaines des distinct.

Sa devise est « Aère Laboreque », par le cuivre et le travail, l'usine de traitement du cuivre de Likasi tourne à plein rendement. La République Démocratique du Congo extrait 500. 000 tonnes de cuivres par ans, à qui en fait le cinquième actuel est de plus de 420.000 Habitants.

Cette ville avait 226 participants à la formation en entreprenariat initiée par le bureau international du travail en 2015, la promotion entreprenariat du et l'octroi de microentreprise, par conséquente, réduiraient le chômage. Coordonnées géographiques de Likasi, Latitude : 10,9833, Longitude : 26,7333, 10°58'60»sud 26°43' (fig. I.1).

La ville de Likasi est divisée en quatre communes, elles-mêmes divisées en quartiers :

? KIKULA avec dix quartiers : Kalipopo, Kanona, Kampemba, Kaponona, Kisunka, Kyubo, Musumba, Nkolomoni et Okito

? LIKASI avec neuf quartiers : Centre-ville, Panda Makomeno, Quartier Mission, Industriel, Kampumpi, Kitabataba, SNCC et Simba

? PANDA avec cinq quartiers : Kamilopa, Kakontwe, Kiwele, Mpandamayi et Muchanga

I.2.2 Données géographiques

Située dans la province du Haut Katanga, la ville de Likasi est limitée au Nord par l'ancien chemin de fer de Likasi à Lubumbashi, ver l'Est depuis sa rencontre du chemin de fer Likasi Tenke jusqu'à son intersection avec la ligne de transport de l'énergie électrique haute tension Mwadingusha à Likasi.

Au Sud par la rivière panda qui coule de l'Ouest à l'Est ; à l'Est par la rivière Nguya et la rivière Kikula et enfin à l'Ouest par la rivière Buluo qui coule de l'Ouest à l'Est et les rivière Kampemba et Kambove qui coulent du Nord vers le Sud.

I.2.3 Climat

La ville de Likasi connait deux saisons ; une pluvieuse et une autre sèche, avec un caractère continental lié à l'altitude et à l'éloignement par rapport aux masses océaniques.

La saison pluvieuse débute vers le mois de novembre pour prendre fin au mois d'Avril. La saison sèche quant à elle, démarre à la deuxième quinzaine du mois d'Avril et prend fin vers le mois de novembre. La répartition et le nombre des pluies peu intense (moins de 10mm) sont plus fréquentes mais celles d'intensité moyenne (15 à 20mm) donnent l'essentiel d'eau reçue.

Notons que la pluviométrie annuelle moyenne durant les 15 dernières années est de 1150mm.

La température moyenne annuelle est voisine de 20 degré Celsius. Les températures sont plus basses dans la première moitié de la saison sèche avec Juillet comme étant le mois le plus froid ; octobre et novembre les mois les plus chauds.

I.2.4 Hydrographie

Elle est drainée par huit petites rivières, à savoir : Likasi, Buluo, Panda, Nguya, Kampumpi, Kanona, et Kampemba

I.2.5 Végétation

La végétation est caractérisée par quelques arbres fruitiers et le Tithonia diversifolié appelé communément « Kilulu kunja » fleurissant toute la compagne correspondant du printemps en Europe.

I.2.6 Sol

Son sol est argilo sablonneux et son relief est accidenté, caractérisé par les montagnes et collines.

I.2.7 Particularités et richesses de la ville de Likasi

Fig. I.1 : La Carte montrant les données cartographiques de la ville de Likasi

Son sous-sol est très riche en substance minérale comprenant des minerais de Cobalt (hétérogénite, carrollite) et minerais de cuivre (Malachite, cuprite, chrysocolle, chalcopyrite) de l'or, des pierres semi-précieuses et autre.

I.3 APERÇU LOCAL DE NOTRE SECTEUR D'ETUDE I.3.1 Situation geographique et voies d'accès

La mine artisanale de KALIPOPO est située à 5 KILOMETRES de la ville de Likasi sur l'axe routier KAKOTWE dans le quartier KALIPOPO précisément dans la commune de KIKULA en allant vers la route qui mène vers L'entreprise Grande Cimenterie du Katanga

On y accède à partir de Likasi du monument de la femme en empruntant l'avenue LUMUMBA qui est la nationale n°39 vers le quartier KALIPOPO dans la zone d'exploitation artisanale 499 de KALIPOPO, plus précisément entre 467978EST de longitude et 8785816 NORD De latitude et 1350m de l'altitude

I.3.2 Climat

Le Haut Katanga en général, en particulier la ville de Likasi/ le quartier KALIPOPO (commune de KIKULA) jouit d'un climat du type soudanien ROBERT (1956) ; un tel climat se caractérise par l'alternance de deux saisons partout au Katanga dont une saison des pluies qui s'étend de fin-octobre à mi-avril et d'une saison sèche couvrant le reste de l'année ; la moyenne annuelle de précipitation varie autour de 1270mm et celle de températures varie entre 23° et 24° (FRESSON, 1973). La moyenne de la pression atmosphérique est de 878 millibars. Ces deux saisons influent beaucoup sur le mouvement qui stabilise à environ 10m de profondeur (MAKABU, 2001) ; les eaux d'infiltration empruntent souvent les accidents tectonique (failles, cassures, filon, et ficonnet ayant affecté le katanguien).

I.3.3 Végétation

Du point de vue végétation on rencontre dans le quartier Kalipopo (Mine Artisanale de Kalipopo) une végétation plus arborescente, mais clairsemées et assez herbacées (fig. I.3) ; on observe des plantes marquant la présence anthropologique ; nous citons : Tithonia et les manguiers

Sur toutes ces rivières, c'est la Kikula qui intéresse immédiatement le réseau hydrographique de notre milieu d'étude.

Fig. I.3 : Végétations de la mine Artisanale de Kalipopo (Tithonia et les manguier) I.3.4 Hydrographie

D'une manière générale, les principaux cours d'eau du Katanga partent de la crête de partage des bassins hydrographiques des fleuves Zambèze et Congo. Ils coulent du Sud vers le Nord.

De l'Est à l'Ouest, les principaux sont, le Lualaba, le Luapula, le Lufira et le Lubudi.

La ville de Likasi est entourée par de nombreuses vallées où coulent des rivières déjà connues par les premiers explorateurs. Son hydrographie est constituée notamment des rivières :

Likasi qui donne son nom à la ville et à l'une des communes, située au centre-ville. Elle tire sa source à côté du camp des travailleurs de la S.N.C.C dans le versant Nord de la colline. Elle traverse l'usine Centrale de Shituru (Gécamines) (camp) où elle reçoit de nombreux affluents provenant de divers talwegs pour finalement se jeter dans la rivière Buluo.

? NGUYA : sert de limite Sud entre la ville de Likasi et le territoire de Kambove.

I.3.5 Etude descriptive et explicative des formes du relief

Du point de vue forme, le relief du Katanga méridional est une succession des hauts-plateaux (1200 à 1400 m d'altitude parfois même plus). Généralement érodés, ils présentent certains sommets qui dépassent les 1600 m d'altitude.

? Topographie du Sud-est du Katanga peut être résumée en trois unités distinctes : localement quelques crêtes rocheuses, le long de la crête Congo-Zambie ;

? La deuxième unité faite des plaines allant de l'Ouest de la zone frontalière occidentale jusqu'à la rivière Luapula ;

On note dans notre milieu d'étude une zone constituée par des plateaux de basse altitude variant entre 800 m et 1200 m. on note aussi une zone comprenant des plateaux de moyennes et hautes altitudes variant entre 1200 m et 1450 m.

I.4 CADRE GEOLOGIQUES I.4.1 Cadre régional

I.4.1.1 Lithostratigraphie

La géologie du Katanga, notamment l'aspect lithostratigraphique des roches sédimentaires, a fait l'objet de plusieurs études depuis la fin du 19^ème siècle jusqu'à nos jours.

La recherche de plusieurs auteurs dont Cahen (1954), François (1973 ; 1978 ; 1995), Intiomale (1974 ; 1982), Cailteux et al. (1997), Kampunzu et al. (1999), Kampunzu et Cailteux (1999), Vendorff (2000), Selley et al. (2005), Kokonyangi (2006), Batumike et al (2007), Oosterbosch (1963) a permis de dégager deux grands ensembles géologiques, qui sont :

A. Les formations protérozoïques

Les formations protérozoïques peuvent être classifiées en trois grands ensembles géologiques qui sont :

- Ensemble paléoprotérozoïque (Ubendien) ; - Ensemble mésoprotérozoïque (Kibarien) ; - Ensemble néoprotérozoïque (Katanguien).

Fig. I.4 : Carte de l'architecture de l'arc Lufilien montrant la repartions spatiale des
soubassements et des roches magmatiques et pré à syn-orogéniques

A.1. L'Ubendien

Cet ensemble de paléoprotérozoïque est reconnu dans deux principales régions du Katanga :

? Au sud-Est ou affleurent les formations de la Muva ainsi que les granitoïdes du dôme de la Luina, du dôme de Mokambo au Congo, les granitoïdes de Kafue en Zambie ainsi que ceux des Konkola à la frontière de ces deux pays.

Dans cette région du Sud-Est, la chaîne ubendienne est représentée par les roches métamorphiques comprenant les quartzites et quartzophyllades dans la zone de Kasumbalesa, précisément à Kibwe I, Kibwe II, Kibwe III ; les granitoïdes Calcoalcalins formant le dôme de Luina, de Mokambo, de Konkola et de Kafue.

Ces roches sont postérieures au métamorphisme de Muva grâce aux enclaves des métamorphites de ce dernier reconnues dans les granitoïdes du dôme de Luina, de Mokambo, de Konkola et Kafue. (Kabengele et Nawezi,1998).

? À l'Est principalement, dans la région de Kalemie-Moba, la chaîne Ubendienne de la région Nord-est du Katanga correspond aux deux grands ensembles qui sont des métamorphites et granitoïdes. Les métamorphites affleurent depuis Kalemie jusqu'à Moba et comprennent les schistes, les séricitoschistes, les phyllades, les micaschistes et les gneiss dont les directions structurales majeures sont NW-SE à NNE-SSW Kabengele (1986) ; Kapenda (1986) et Tshimanga (1991). Ces métamorphites sont le prolongement de la chaîne Ubendienne de l'Ouest de la Tanzanie, alors que les granitoïdes Calcoalcalins forment un puissant complexe magmatique constituant le bloc de Bangweulu qui s'étend du SE de la Zambie au Katanga Nord-Oriental (plateau de Marungu), aussi recoupé par des tholéites.

Du point de vue structurale, la chaîne Ubendienne a connu plusieurs phases de déformations aux socles tectoniques différents avec une première phase marquée par des plis couchés ainsi que les plis isoclinaux à déversement vers le SW ou vers le N-E, et une seconde phase caractérisée des plis droits ouverts et des zones de chevauchement ainsi que des zones de charriage.

A.2. Le Kibarien

La chaîne Kibarienne, d'âge méso protérozoïque (1700-1100Ma), s'étend sur environ 600km en direction NE et a une largeur variant entre 100 et 300km. Elle est bordée à l'Est par une mosaïque des blocs continentaux antérieurs à l'orogénèse Kibarienne, comportant essentiellement le craton archéen à paléoprotérozoïque de Bangweulu, alors qu'à l'Ouest la chaîne Kibarienne est constituée par des sédiments et méta sédiments ainsi que de nombreux massifs de roches granitoïdes. (Kokonyangi et al., 1986 ; Kokonyangi et al., 2004, 2005).

On distingue quatre groupes lithostratigraphiques définis dans la région de Mitwaba, de Mwanza, de Bia, de Bukama et de N'zilo. (Kokonyangi et al, 2004 ; 2005 ; 2006). Du plus jeune au plus ancien, on note :

? Le groupe de Lubudi qui est constitué des schistes noirs, des marbres stromatolithiques, des quartzites. Les épaisseurs varient de 1000 à 1300 m selon les différents sites d'études. Kampunzu (1998) montre que les phases de déformation Kibarienne marquent un développement de la marge continentale active suivie d'une collision continentale ; cette idée a été soutenue par les études de Kokonyangi

(2000, 2004), mettant en évidence une collision continentale dans la région de Mitwaba

? Groupe de Mont Hakansson qui comporte principalement des métapélites, quartzites et rarement des conglomérats et des shales noirs graphiteux (400 à 1700m) ;

? Le groupe de Tambo dont l'épaisseur moyenne des formations varie entre 1500 et 5600 m. il est essentiellement constitué des quartzites feldspathiques de teinte claire avec quelques intercalations de conglomérats ou des quartzites grossiers vers la base ; des quartzo phyllades vers le font des récurrences. On retrouve également des phyllades et des grès psammitiques. C'est le groupe qu'on observe à N'zilo. On y trouve une stratification entrecroisée et des poudingues qui font penser au comblement du géosynclinal en milieu oxydant et mobile.

? Le groupe de Mitwaba dont l'épaisseur varie entre 1000 à 1300 m est constitué d'un conglomérat de base (épaisseur 100 à200m), des cherts métamorphiques des gneiss, des métapélites et des roches sédimentaires (carbonates et calcaire silicifiés).

A.3. Le Katanguien

Le katanguien est âgé du néo protérozoïque et est influencé par les orogenèses Lomamiennes (950 Ma), Lusakienne (850 Ma) et Lufilienne ou panafricaine (650-600 Ma). Il couvre une très grande étendue depuis la Zambie jusqu'au Katanga et Angola. Il affleure au sud-est de la chaîne Kibarienne et comprend l'arc plissé du Katanga méridional et de la Zambie ainsi qu'un avant pays tabulaire situé au nord-est de la chaîne katanguienne.

La chaîne Katanguienne présente deux diamectites tillites connues sous le nom de grand et petit conglomérat. Leur origine est rassemblement glacié marine (Oosterbosh et al., 1963). Grace à la présence de ces diamictites ; le Katanguien a pu être subdivisée en trois super groupes. Néanmoins la subdivision du Katanguien a beaucoup évoluée suivant les auteurs. Certains adoptent la subdivision binaire (Chabu M.,1995) et d'autre une subdivision ternaire. (François A., 1973).

Les publications plus récentes François (1997). Cailteux (1994) et Chabu (2003) considèrent le Katanguien comme un sous-groupe divises en trois groupes ; Le Roan a la base le Nguba ancien Kundelungu inferieur au milieu et le Kundelungu ancien Kundelungu supérieur au sommet.

A.3.1 Le groupe de Kundelungu

Il présente un faciès très peu varié et une épaisseur d'environ 3000 m. Il est formé de trois sous-groupe qui sont : Gombela, Ngule et Biano.

1°) Le sous-groupe de Gombela : tire son nom d'une localité de Mwashya ou cette unité a été découvert pour la première fois et où elle apparait bien (Van Den brande, 1952). Gombela comprend quatre unités : Kyandamu (petit conglomérat), Lusele (calcaire rose), Kanianga et Lubudi (calcaire de Lubudi) :

3°) Le sous-groupe de biano : ce sous-groupe est situé au nord de l'arc Lufilien. Il constitue une unité subhorizontale qui recouvre la formation de Sampwe. Le sous-groupe de biano ne contient pas des roches carbonatées ; c'est ce qui le différencie de deux précédents sous-groupes.

A.3.2 Le groupe de Nguba

Il est dominé par des formations sédimentaires terrigènes, compétentes, déposées dans les milieux marins neutres à réducteur. Vers le sud Katanga, ce sont des roches organogènes qui relayent ces formations.

Deux grandes unités constituent le Nguba : le Muombe (ou Likasi anciennement) et le Bunkeya. Ces deux sous-groupe distincts (au niveau des régions centre et nord de l'arc cuprifère du Katanga) correspondent aux deux cycles sédimentaires qui, d'ailleurs, ont permis cette subdivisons. (François, 1973 ;1987) ; Cahen et al., 1984) :

1°) Le sous-groupe de Muombe : Il est divisé en quatre formations qui sont : le Grand Conglomérat ou Mwale, le Kaponda, le Kakontwe et Kipushi.

? Le Grand Conglomérat ou formation de Mwale : il est généralement massif est fait essentiellement de conglomérat à galets dont la matrice est caillouteuse. Dans la partie Ouest de l'arc Lufilien (Kolwezi-Tuluzembe). François (1973-1987) décrit cette unité comme un conglomérat gris-verdâtre avec une fine matrice quarto-phylliteuse qui contient les éléments quartzite, quartz, granite, gneiss, diorite, micaschiste, gabbro, schiste et des clastes de dolomies silicifiées

? Formation de Kaponda : cette formation est ainsi appelée à partir du nom de l'ancien village de Kipushi (Intiomale,1982). La formation constituée de bas en haut par schiste essentiellement dolomitique sporadique et lenticulaire ;

? Formation de Kakontwe : cette formation tire son nom du village Kakontwe situé à 6 km au sud-ouest de la ville de Likasi. L'épaisseur de cette formation est de 245 m ; elle est formée de calcaire exploité pour la production de ciment et chaux à Kakontwe ;

? Formation de Kipushi : caractérisée essentiellement par des oolithes blancs et des lentilles noires de chert recouvrant ainsi la dolomie de Kakontwe.

Ce sous-groupe qui relève d'une nouvelle proposition est divisée en deux formations : Katete et Monwezi (Batumike, (2004) ; Batumike et al (2006). C'est le grès qui représente ces deux formations dans la partie nord de la ceinture Katangaise ;

? Formation de Katete : elle est une unité principalement constituée de sable riche en arkose ou micro arkose, schistosité et conglomérat intraformationnel. Son équivalent latéral constitue la série récurrente ;

? Formation de Monwezi : elle est une formation constituée d'une alternance violacée ou gris-verdâtre des lits très fins des pélites dolomitiques massifs et de silt stones très massifs (François, 1987).

Ce groupe regorge d'importants gisement du katanguien ; il a, ainsi fait l'objet de nombreuses études multidisciplinaire [Bartholomé (1972), Binda et al. (1974) ; François (1974, 1987), Cailteux (1994), Cailteux et al. (1994, 2005) et Cailteux (1999), Kampunzu et al. (2000)]. Le Roan renferme les minéralisations cupro-cobaltifères et uranifères stratiformes du Katanga et de la Zambie (Key et al., 2001) avec prédominance des roches chimiques et organogènes dont la sédimentation se serait effectuée en grande partie dans un milieu lagunaire. (François, 1974)

Les roches du sous-groupe des Mines ont été classées en 5 types de faciès sédimentaires sur base des caractéristiques qui présentent les roches siliceuses feuilletées (R.S.F), roches siliceuses cellulaires (R.S.C) et particulièrement des shales Dolomitiques de base (S.D.B) et de shales Dolomitique supérieurs (S.D.S) selon François (1973,1987) et Okitaudji (1989). Deux lithologies caractérisent la formation SD (R.2.2) : les shales dolomitiques gris-verdâtre et les shales peu dolomitiques carbonés, noirs ou gris-foncé. Les SD se caractérisent par la présence ou non d'un ou plusieurs bancs de dolomie quartzeuse et micacée et de grès très dolomitiques feldspathifères ou d'arkose. Le facies long est caractérisé par plus de trois horizon de dolomie (avec stromatolithes) et plus d'un banc d'arkose ou de grès au sein des SDS sont souvent carbonés, noirs. Les RSC sont continus ; bréchiformes et peu caverneuses à l'altération, tandis que les RSF sont souvent carbonées, noire. On trouve ce faciès à Tombolo, Fungurume, Kalukundi, Tenke et Nguba. Le faciès Kilamusembu est caractérisé par la présence de deux ou

trois horizons de dolomie à stromatolithes et d'un seul horizon de grès feldspathique ou d'arkose, surmontant le premier banc de dolomie appelée BOMZ (Black Ore Main Zone),

Sommet des SDB. Les SDB sont gris ; les RSC sont continus, bréchiformes et relativement caverneuses à l'altercation ; les RSF sont grises.

Le facies Musonoï comprend deux ou trois horizons de dolomie dont le premier (BOMZ) constitue la limite des SD de base, tandis que le deuxième est stromatolithique. Il n'y a pas d'arkose mais plutôt des microgrès et des shales. Les SDB et les RSF sont de couleur grise ; les RSC sont bréchiformes, relativement caverneuses à l'altération. Ce faciès se remarque dans les gisements de Musonoï et de Kamoto.

Le faciès de Kalumbwe se caractérise par la présence d'au moins un horizon de dolomie et par l'absence d'arkose (présence de microgrès et de shales). Les RSC sont bréchiformes, relativement caverneuses à l'altération. Ici aussi les SDB et les RSF sont gris. Toutes ces caractéristiques sont résumées dans le tableau I.1 ci-dessous.

Tableau I.1 : Lithostratigraphie du Katanguien [modifiée de Cailteux et al (1994) ; François (1973, 1987,1995) ; Kampunzu et al (1999) ; Cailteux (2003) ; Chabu et Mashala (2007)]

Super-groupe	Groupe	Sous-groupe	Formation	Lithologie et membres
=880 Ma	Kundelungu Ku (ex-kundelungu supérieur (ks) (#177;500 Ma)	Biano(ku3) (ex-plateau)		Conglomérats rouges arkose, grés et shale
		Ngule (ku2) (ex-Kiubo)	Sampwe (ku2.3)	Pélites dolomitiques, limons argileux à sableux
			Kiubo (ku2.2)	Grès, microgrès dolomitique et shales, rares horizons de calcaire
			Mongwe (ku2.1)	Pélites dolomitiques, shales et grès fins avec quelques fins lits de grès feldspathiques
		Gombela(ku1) (ex-Kalule)	Lubudi (ku1.4)	Alternance calcaire oolitique (calcaire de Lubudi + lits grès roses
		Gombela(ku1) (ex-Kalule)	Kananga (ku1.3)	Siltites et microgrès car carbonatées et shale. Calcaire dolomitique rose a gris
	#177; (565Ma)		Lusele (ku1.2)	Dolomie micritique rose à gris (calcaire rose)
	Nguba (#177;620Ma)		Kyandamu (ku1.1)	Diamictite (petit conglomérat) 565Ma
		Bunkeya (Ng2) (ex-Monwezi)	Monwezi (ng2.2)	Grès dolomitiques, shales et pélites
			Katete (ng2.1)	Grès dolomitiques, shale dans la facies du nord ; alternance des shales et dolomies dans le facies du sud

(#177;760 Ma)	Muombe ng1 (ex-LiKasi)	Kipushi (ng1.4)	Dolomie avec lits du shale dolomitique
		Kakontwe (ng1.3)	Principalement carbonate (calcaire de Kakontwe), parfois shales et dolomie laminaire à massive
		Kaponda (ng1.2)	Shale carbonates et siltites ou limons (dolomie tigrée a sa base)
Roan (R)		Mwale (ng1.1)	Diamictite/tillite (grand conglomérat) 760Ma
	MWASHYA (R4)	Kanzadi (R4.3)	Dolomies incluant des lits volcanoclastiques (pyroclastites) ;grès arkosiques ou alternance avec des shale
		Kafubu (R4.2)	Principalement des shales carbonés
		Kamoya (4.1)	Shale dolomitiques, limons, grès incluant des lits de cherté de conglomérat en position variable
	Dipeta(R3)	Kansuki (R3.4)	Dolomie incluant des lits volcanoclastiques ou pyroclastites, dolomie avec jaspe et oolithes ferrugineux, bancs hématite et niveau de pyroclastites(ex R4.1 de François 1973)
		Mofya (R3.3)	Dolomies ,arénites dolomitique(grès) et limons(shales)ou siltites dolomitiques
		R3.2	Limons argileux à dolomie interstratifiée avec des lits de grès feldspathiques et de dolomie blanche, intrusion de gabbro)
		(RGS) R3.1	Limons argileux dolomitiques et parfois des shales avec grès feldspathiques grossiers ou fins
	Mines R2	Kambove R2.3,CMN	Dolomie laminaire, stromatolithique et laqueuse et microgrès dolomitique
		Shales es R2.2 SD	^dolomitiquoccasionnellement Shale dolomitiques, shales carbonés et dolomie, grès et arkose
			Shale dolomitique, dolomie siliceuse au sommet
		Kamoto	Dolomie romatolithique que shale intercalé dolomie siliceuse litée et laminaire SF+ strat)grès dolomitique massif (Rat-grise)
	RAT(R1)	R1.3	Microgrès ou silt massifs dolomitico- chloriteux hématique
		R1.2	Microgrès ou silt chlorito hématique rose à gris pourpre, grés à la base et dolomies stromatolitiques au sommet
		R1.1	Microgrès ou silts hématiques légèrement dolomitiques

Il s'agit des formations sédimentaires tabulaires, déposées après les plissements Katanguien. Elles comprennent de bas en haut (Cahen, 1954) :

? La série des argilites et shales ou série de Lukuga (d'âge permo-carbonifère) ? La série des grès polymorphes (d'âge paléogène)

I.4.1.2 La tectonique

La tectonique katanguienne est très complexe, notamment par ses structures extensives, ses charriages et chevauchement. Elle est liée à la collision de plaque Angola-Kalahari avec la plaque Congo-Tanzanie le long d'une suture orientée NW-SE (Kampunzu et Cailteux,1999). Tout cet ensemble de sédiments a subi des effets d'une importante orogenèse que Cornet appelle orogenèse lufilienne. Cependant, cette orogenèse n'affecte pas l'avant-pays.

Tableau I.2 : Tableau représentant l'évènement tectonique dans le copperbelt d'Afrique centrale (Kampunzu et Cailteux,1999).

D'après François et al (1974, 1987, 1993)				Kampunzu et Cailteux
Cycles orogénique	Évènement	Age	Principaux effets régionaux	Évènement	Age	Principaux effets régionaux
Orogenèses lufilienne	Plissement transversal (phase V)	530 Ma	Ondulation transversale à la direction principale de l'arc lufilien	Chilatembo (D3)	>460Ma <540Ma	Plissement transversal tardif post date le Ku-3
	Phase Monwezienne (IV)	>602 Ma	Cassure E-W(ex-faille de Monwezi	Monwezi (D2)	>540Ma < 69 Ma	Charriage et glissement de blocs tectoniques extrusion latérale avec déplacement cumulatif >130 Km. Rotation horaire des blocs cristaux et développement consécutif de la structure convexe de l'arc lufilien
	Phase Kundelunguienn e (III)	>625 Ma	Plis avec plans axial vertical ou plissement vers le Nord dans les plissements externes de l'Arc lufilien post date Ku- 3
	Épirogenèse (phase II)		Soulèvement dans et près du plateau de kundelungu post date Ku 2.2	Kolwezi (D1)	>690 Ma	Plissement vers le Nord et charriage (orientation actuelle de l'arc lufilien : #177;E-W dans la partie Est) vergence majeure vers le N. plissement vers le S post date le Ku 2.1 il est synchrone au dépôt du Ku 2.2
	Phase Kolwezienne (phase I)	656 Ma	Plis avec plan axial plongement vers S nappes déplacées sur plusieurs Km du sud au nord au Katanga. Fin du mouvement au Ku 2.1
Plissement likasien		#177;850 Ma	Enfouissement profond du Roan inférieur (veines	Rifting Katanguien	<900Ma	Tectoniques externes (rift continentale au rift de

métamorphiques à

Luanshya) post date le
groupe de Nguba

proto-océan). Mise en

place des roches basiques + quelques roches acides. Dépôt du groupe de Roan (minéraux détritiques Ca 980 Ma, granites à étain et Ca 900Ma granites apparaissent vers a partie inférieure du groupe du Roan Sud)

Orogenèse
Lomamienn

#177;950
Ma

Plis couchés dans le Roan

inferieur à Chingola et
Luanshya, plis couchés à

Mwinilunga et Kolwezi
post dans le groupe de Roan

Fig. I.5 : Carte structurale de l'arc lufilien [Demesmaeker et al., (1963) in Kampunzu et

I.4.2 Le métamorphisme

Le katanguien a subi un métamorphisme dont l'intensité augmente du nord vers le sud et de l'Est vers l'Ouest. Ce métamorphisme se traduit par la transformation des minéraux argileux du sédiment originel en sericite et chlorite authigène, puis en biotite, sillimanite, disthène, amphibole et grenat. (NICOLINI, 1970).

L'augmentation de l'intensité du métamorphisme est remarquable à partir du Katanga jusqu'en Zambie. Elle a été établie sur la base des cartes d'isogrades réparties en zones et secteurs ci-après (François et Cailteux,1981) :

? Secteur qui va de Musoshi-Kitwe à Lombe-Kisenge : zone à mica (muscovite et biotite) ;

? Secteur qui va de Lubumbashi-Kengere à Mutoshi-Kitwe : zone à épidote et actinote ;

Ce métamorphisme est aussi caractérisé par l'albite de néoformation et la talcification dans les strates des dolomies tectonisées. (François, 1987).

I.4.3 Le magmatisme

Le katanguien montre quelques indices de manifestations magmatiques en son sein (Mashala, 2007). Lefebvre (1973) démontre que le katanguien a subi d'importantes activités magmatiques, essentiellement basiques d'après les études des roches pyroclastiques observées dans le Mwashya inferieur.

D'autres chercheurs ont également observé l'occurrence d'une roche du type trachyte à Shinkolobwe (Derrick et Vaes, 1956), d'une roche dolomitique dans le groupe des Mines de Dikuluwe (François, 1979) et d'un gabbro dans la brèche de Kipushi (1982) et dans la partie supérieure du Roan. (Oosterbosch,1974)

Signalons encore que Lefebvre et Cailteux (1975) ont observé à l'Ouest de l'arc cuprifère (à Mulungwishi), des grès essentiellement chloriteux à élément subarrondis qu'ils apportent à des débris de laves de composition acide.

Cailteux (1974) et Audeoud (1982) pensent que ce magmatisme aurait influencé la mise en place de différentes minéralisations connues dans le bassin katanguien. Par contre, François (1987,1995) minimise l'importance de l'apport de ces indices

- Dolérites à Makawa et Kipushi dans la Dipeta et des gabbros entre Kakontwe et Mwadingusha (Lefebvre, 1975) ;

- Dans les roches argilo-talqueuses lilas (R.1), des pillow-lavas ont été signalées par Ngongo (1975).

Il sied de noter que la Mine Artisanale de Kalipopo, se retrouve précisément dans le sous-groupe des mines (R2) communément appelé série des mines (R2) pour beaucoup d'éclaircissement,

Dans le sous-groupe des mines, Lefebvre et Cailteux (1976) déterminent une cinérite basique à l'Etoile. Par ailleurs à Kolwezi, on connait également des intrusions Kimberlitiques d'âge crétacé dans le Kundelungu sur le plateau. (Cahen, 1954)

I.4.4 La minéralisation

L'arc cuprifère katangais comme le nom l'indique, est essentiellement minéraliser en Cu, Co, U, Pb, Zn et accessoirement en Ag, Platine, Ge, Cd, V, Ni ainsi qu'en Or. Cette minéralisation est concentrée dans le Roan et dans le Nguba. (fig I.6)

Selon Audeoud (1982), nous avons deux venues minéralisatrices distinctes qui sont responsables de la minéralisation du Katanga.

- La première comprend l'association Cu-Co-U-Au de type stratiforme et est particulièrement rencontrée dans le sous-groupe des mines ;

- La seconde venue est une association caractérisée par le Cu- Zn-Pb et accessoirement le Ge et Cd, sous forme d'amas discordants, rencontrée dans le Nguba précisément dans le Kakontwe.

Fig. I.6 : Type de minéralisation e l'arc Cuprifère Katangais (Chabu, 2004) I.5 GEOLOGIE LOCALE DE NOTRE SECTEUR D'ETUDE

I.5.1 Introduction

le sous-groupe des mines (R2) est le mieux connu au Katanga grâce à sa minéralisation importante, d'où l'appellation de « série des mines » donnée depuis longtemps à cet ensemble qui devrait être géologique selon François (1987, 1995) de sous-groupe de Kolwezi.

I.5.2 Lithostratigraphie de la mine artisanale de kalipopo

Partant de description de la succession de cette lithostratigraphie effectuée par des observations macroscopiques, c'est bien-sûr la présence des creuseurs qui fait à ce que les formations qui semblent être cachées en profondeur soient relevées, et aussi avec nos études faites, nous avons conclu de bas vers le haut :

? Le R.2.2 ou shale dolomitique gris vert avec trois niveaux des shales argileux, peu dolomitique, plus ou moins carbonés, de teinte gris-foncé à noir ; 3 à 4m d'épaisseur ? Le R.2.1 à dominance carbonatée à la formation de kamoto et à trois niveaux

? Le R.2.1.3 Roche siliceuse cellulaire : dolomie stromatolithique grise non stratifiée de 0 à 25 m d'épaisseur

? Le R.2.1.2 comprenant les RSF (Roches siliceuses feuilletées) et le D. Strat (dolomie stratifiées) dolomies siliceuses parfois argileuse, très fixement à bien litées de 4 à 7 m d'épaisseur

? Le R.2.1.1 appelé communément RAT grise : chlorito-dolomitique massif gris (0,5 à 4 m) et aussi la présence d'une brèche sont minéralisés ayant une épaisseur qui varie entre 0 et 13 m.

Du point de vue minéralisation, nous avons constaté d'une manière macroscopique, que la minéralisation se trouve beaucoup plus dans :

Voir dans les annexes les différentes photos (réalisées par nous-même) de la mine artisanale de KALIPOPO :

- Photo 3 : la partie montrant les différentes minéralisations de la Mine Artisanale de

- Photo 5 : partie montrant les différentes activités que font les artisanaux (creuseurs).

I.6 HISTORIQUE DE LA MINE ARTISANALE DE KALIPOPO

Le minerai de cobalt est exploité illégalement depuis quelques jours dans de parcelles résidentielles du quartier KALIPOPO, dans la commune de KIKULA, à Likasi, des centaines de creuseurs venus de différents coins du Haut-Katanga et du Lualaba ont afflué vers KIKULA à la recherche de ce minerai.

Mais, à l'issue de la réunion du conseil urbain de sécurité élargie, Mardi 3 Avril 2018, le maire de la ville a donné 48 heures aux creuseurs pour déguerpir. D'après plusieurs sources, tout a commencé le weekend d'avant dans une parcelle où un habitant du quartier Kalipopo (du nom de MIJI) a découvert ce minerais en creusant une fosse septique.

Très vite, la nouvelle s'est répandue comme une trainée de poudre presque chaque habitant du quartier s'est mis à creuser aussi dans sa parcelle à la recherche de ce minerais, dont le prix de la tonne sur le marché ne fait que galoper.

Selon le maire de la ville de Likasi, en l'espace de quatre jours, des trous ont été creusés dans plus de 150 parcelles. Des centaines de personnes venues de Lubumbashi, Kolwezi, Fungurume, Tenke et d'autres milieux, affluent sur la ville de Likasi, même des comptoirs d'achat des minerais sont érigés sur place. Les autorités urbaines indiquent que certains propriétaires mettent en sous location leurs parcelles aux creuseurs.

Face à cette situation, le gouverneur du Haut-Katanga a décidé de fermé ces activités de creusage des minerais dans les quartiers résidentiels.

En exécution dans cette décision, la mairie de Likasi a donnée 24 heures aux comptoirs d'achat des minerais pour quitter les lieux et 48 heures aux creuseurs pour cesser leurs activités.

De nos jours ladite mine artisanale est sous contrôle, d'une zone d'exploitation artisanale (ZEA) avec le numéro de référence 499, couvert par la coopérative minière de développement du Haut Katanga ; avec Monsieur ERICK TSHIMWANG comme responsable et un assez grand nombre de creuseurs (artisanaux)

Fig. I.8 : Photo montrant les différentes personnes venant des différents coins du Haut
Katanga et du Lualaba

CHAPITRE II : ETUDE CARTOGRAPHIQUE ET LITHOLOGIQUE DE LA MINE ARTISANALE DE KALIPOPO

II.1 ETUDE CARTOGRAPHIQUE II.1.1 Introduction

Le but poursuivi dans ce chapitre est de faire la cartographie de différentes formations géologiques observées sur le terrain. Pour ce faire, un levé détaille des affleurements a été effectué dans notre site afin de mettre en évidence la nature lithologique, de localiser stratigraphiquement le site et de déterminer la structure géologique des formations affleurant dans le site.

Trois affleurements ont été levés. Au cours de ce lever, des échantillons ont été prélevés systématiquement suivant la lithologie, des mesures structurales des couches ont été prélevées.

? Une description macroscopique approfondie de différentes formations détaillées lors du lever géologique par de diverses coupes à équidistance variée les unes des autres ;

? Établir des affleurements géologiques dont la corrélation a été faite en vue de l'établissement du plan géologique de surface à l'échelle 1/1000.

II.1.2 Matériels de lever utilisés sur terrain

Pour une bonne réalisation des travaux, nous avons utilisé les matériels suivants : a. Le marteau de géologue

Pour casser la roche, avoir une surface saine permettant de faire une bonne description, le dit échantillon plus ou moins sain servira aux études le laboratoire. Le marteau servait aussi à dégager le plan de stratification des formations géologiques pour la prise des mesures structurales.

Pour la prise des mesures dans le plan de stratification, voire même dans le plan de cassure.

Lesquels ont permis de récolter les échantillons, sur ceux-ci, on place les étiquettes sur lesquelles on inscrit les coordonnées (X, Y, Z) ; la date, le numéro d'échantillon et le nom du site.

II.1.3 Techniques de lever géologique utilisées

Nous avons plusieurs types de techniques de cartographier qui sont expliquées dans la suite : A. Les traversées

Il s'agit de parcourir, en itinéraire préparé d'avance en accumulant les observations au fur et à mesure de leur occurrence. Dans des zones pauvres en points de repères, les différents segments de l'itinéraire sont des droites d'azimut connues, parcourues en mesurant les distances au double pas, au podomètre, etc. Lors de la préparation de l'itinéraire, on retiendra particulièrement les zone les plus propices en affleurements à savoir : les cours d'eau, les escarpements, les routes. L'examen attentif de la carte topographique peut faire gagner beaucoup de temps.

En sous-bois, en l'absence des points de repère, les affleurements situés le long d'un cours d'eau sont relativement faciles à localiser à l'aide de l'altimètre puisque la simple connaissance de l'altitude suffit à connaitre la position.

Dans une région à couverture végétale par exemple, il faut utiliser toute les ressources et ruses disponibles pour les informations recensement des cailloutis dans les terres labourées (attention au glissement sur pente), utilisation de la carte pédologique, de plusieurs jeux de photo aériennes prises à différentes époques, variation de la couverture végétale, parfois des données des tarières, etc. Il est alors avantageux de travailler par hypothèse et vérification. Par étude des photos aériennes, de la carte pédologique et extrapolation des données d'affleurement, un tracé est proposé. Il s'agit ensuite de le mettre à l'épreuve de la tarière en plusieurs endroits clés.

En ce qui concerne notre cas, sur terrain, nous avons effectué un lever géologique détaillé en suivant les affleurements sur les différentes sections. Au cours de ce lever géologique, nous avons utilisé un décamètre ruban ainsi qu'un GPS Garmin qui nous ont permis de relever directement les limites des affleurements, de porter sur la carte leur extension réelle et de réaliser ainsi la cartographie des affleurements.

II.1.4 Présentation et descriptions des affleurements géologiques

Les différentes formations de terrain sont consignées dans les tableaux II.1., II.2 et II.3 avec :

? Les mesures de direction, pendage et le lieu de prélèvement de l'échantillon

Formation	Distance (m)		Coordonnes geographique			Direction	Pendage
Formation	De	A	X	Y	Z
Brèche	0	13	467978	8785816	1350
R.S.F	13	16	467966	8785799	1353	N105°E N95°E N120°E	35°SW 40°SW 45°SW
RSC	16	23	467982	8785805	1360
D.STRAT	23	24	467986	8785837	1398
RAT GRISE	24	28	467990	8785818	1356

: {?? :467990 ?? : 467986
?? : 8785818 B' :{ ?? : 8785812
?? :1356?? ?? :1360 ??

Formation	Distance (m)		Coordonnes geographique			Direction	pendage
	De	A	X	Y	Z
RAT GRISE	0	4	467990	8785818	1356
SD	4	6	467997	8785794	1373
RSF	6	11	467986	8785812	1360	N 105°E	40°SW

C : {??: 467986 ??: 8785812 ??:1360 ??				??: 468008 C' :{??: 8785807 ??:1363 ??
Formation	Distance (m)		Coordonnesgeographique				Direction	Pendage
	De	A	X		Y	Z
RSF	0	9	467986		8785812	1360
RAT GRISE	9	12	467997		8785794	1373
D.STRAT	12	14	468002		8785803	1362
RAT GRISE	14	16	46004		8785797	1367
BRECHE	16	18	468008		8785807	1363

II.1.5 Plan de surface des affleurements geologiques de la mine artisanale de KALIPOPO/ Kikula

Fig. II.1 : Plan de surface des affleurements geologiques de la mine artisanale de
KALIPOPO/ Kikula

II.2 SYNTHESE

Les contacts des formations de la Mine Artisanale de Kalipopo étant francs par différents endroits et diffus à d'autres.

Dans le premier affleurement (AA'), lors de notre lever géologique à l'aide de notre décamètre, notre prélèvement se fait comme suit, et on a observé en tonne de passe de 0-13m une brèche de couleur grise, qui a un rubanage grossier et au point 13-16m nous avons la R.S.F qui est la roche siliceuse feuilletée, stratifier régulièrement, mieux litée avec une structure feuilletée et ondulée de couleur grise claire, dans la passe de 16-23m on y trouve la D.strat qui est une dolomie grossièrement stratifiée de couleur gris-noir, ayant la présence des niveaux cherteux à la base et au sommet avec la présence des nodules pour la passe de 23-28m nous avons la RAT grise qui est la roche Argilo Talqueuse grise, un microgrès massives des couleur grise.

Au niveau de le deuxième affleurement BB', on n'y rencontre les mêmes formations dans les passes suivantes de 0-4m les S.D, de 4-11m nous avons la R.S.F pour le troisième affleurement CC' nous avons de 0-9m la RAT grise, de 9-12m la D. strat, de 12-14m la RAT grise et de 1418m la brèche.

Dans l'affleurement AA' les mesures structurales (Diction et pendage) ont étaient prise dans la RSF avec les mesure ci-après N105°E/ 35°WSW, N95°E/40°SW et N 120°E/45°SW.

Dans l'affleurement BB' étant donné que la stratification semblait être broyé et mal vue, nous avons procède à la détermination des mesures structurales dans les plans des cassures ; N 320°E, N345°E, N362°E et N 25°E.

Concernant l'affleurement CC' les mesures suivantes ont étaient prise cette fois ci dans la D. strat avec les mesures structurales suivantes N82°E/20SSW ; N105°E/20°SSW ; N 100°E/30°SW et N104°E/10°S.

En fin de compte, nous dirons que les données analytiques ponctuelles récoltées pendant le levé de terrain ont permis d'élaborer la carte des affleurements géologiques à l'échelle de 1/1000. Il ressort de ces affleurements que la structure dessinée par les formations géologiques est monoclinale.

II.3 ETUDE LITHOLOGIQUE II.3.1 Introduction

Dans ce chapitre nous présenterons nos données géologiques dans les tableaux ; qui ces derniers seront représentés sous différentes formes d'affleurement à savoir : AA' ; BB' et CC' notre étude porte sur les informations recueillies sur la roche en place ainsi que le levé des affleurements dans la partie Est de la mine artisanale de Kalipopo (voir Tableau II.1, II.2, II.3)

II.2.2 DESCRIPTION LITHOSTRATIGRAPHIQUE DES AFFLEUREMENTS AA'

Ces affleurements se trouvent précisément à L'Est de ladite mine, les descriptions sont reprises dans le tableau ci- dessous. Les coordonnées géographiques en UTM du début et de la fin des affleurements sont :

Distance (m)	Description lithologique	Formation
De 0 à 13	C'est une roche massive avec un ciment dolomitique dont l'aspect est béchique qui contient des oxydes de fer. Elle s'identifie à une brèche hétérogène	Brèche
De 13 à 16	C'est une dolomie microgrenue faiblement siliceuse. Litage un peu onduleux, couleur grise plus ou moins sombre sulfure souvent abondant.	Roche Siliceuse Feuilletée ( RSF)
De 16à 23	C'est une dolomie très siliceuse massive d'aspect bréchoïdes avec parfois des horizons de shales gréseux dolomitiques près du contact supérieur. Ayant degrés de stromatolithe teins gris clair, ayant une forte présence des minéralisations	Roche Siliceuse Cellulaire (RSC)
De 23 à 27		Dolomie Stratifiée (D. STRAT)
De 27 à 33	C'est une dolomie complète de couleur gris noirâtre. Microfaciès : la roche est très finement granulaires, constituée du quartz microstallin	Roche Argilo Talqueuse

Voici les coordonnées géographiques du début et de la fin de ces affleurements prises toujours en UTM

Distance (m)	Description lithologique	Formation
De 0 à 4	Cette roche est une dolomie argileuse altérée, broyée, de couleur gris brun noirâtre à blanchâtre et contenant des oxydes noirs	Roche Argilo Talqueuse
De 4 à 8	D'est une roche de couleur grisâtre qui est finement stratifiée. Elle contient des oxydes de fer	Shale Dolomitique du R2
De 8 à 13	Dolomie microgrenue faiblement siliceuse litage un peu onduleux, couleur grise plus ou moins sombre, sulfure suivant abondant et présentant une stratification importante	Roche Siliceuse Feuilletée (RSF)

À la fin des différents travaux effectués dans ce secteur, on a retenu que la mine de KALIPOPO est totalement altérée et voire même les failles ayant une orientation diverse. À ce stade la

Tableau II.6 : Description lithostratigraphique des affleurements CC' Comme coordonnées géographique du début jusqu'à la fin :

Distance (m)	Description lithologique	Formation
De 0 à 9	Cette roche est une dolomie argileuse altérée, broyée, de couleur gris brun noirâtre à blanchâtre et contenant des oxydes noirs	Roche Argilo Talqueuse
De 9 à12		Dolomie Stratifiée (D. Strat)
De 12 à 15	Cette roche est une dolomie argileuse altérée, broyée, de couleur gris brun noirâtre à blanchâtre et contenant des oxydes noirs	Roche Argilo Talqueuse
De 15 à 17	C'est une roche massive avec un ciment dolomitique dont l'aspect est béchique qui contient des oxydes de fer. Elle s'identifie à une brèche hétérogène	Brèche
De 17 à 20	Idem description avec le cas précédent (de 12 à 15m)	Roche Argilo Talqueuse

II.4 SYNTHESE

La Lithostratigraphie de notre secteur d'étude réalisée sur les échantillons des affleurements montre la succession de cette lithologie qui se présente du haut en bas de la manière suivante :

On retrouve les formations suivantes : shales dolomitique, les dolomies quartzeuses, la dolomie argileuse, des dolomies microgrenues, des dolomies siliceuses d'aspect bréchoïde avec parfois des horizons de shale gréseux dolomitiques, des dolomies massives avec des ciments dolomitiques ayant un aspect bréchique contenant des oxydes de fer, des dolomies compactes, les brèches, etc. Et la présence de brèche confirme la présence de la tectonique dans le secteur en question.

structure en question a été étudiée grâce aux trois affleurements (AA', BB', CC') ayant une orientation SE- NO, et ces affleurements certifient la présence d'une structure monoclinale.

Il sied de noter que tous les affleurements de nos roches ont été visibles à l'échelle macroscopique, sauf une absence remarquable du calcaire à minéraux noirs (C.M.N selon l'appellation Gécamines) (une dolomie un peu stratifiée en petits bancs). On a constaté que la succession de nos roches trouve sur la mine artisanale de KALIPOPO repose sur la géologie de la série du sous-groupe des mines ou série des mines.

Pour ce qui est du pendage référentiel dans notre secteur d'étude, nous avons eu un pendage moyen de 45° pour les mesures présentes dans la D. strat, dans la R.S.F.

Quant à la stratigraphie de nos couches nous avons conclus que cette succession est conforme suivant l'échelle stratigraphique de la série des mines malgré quelques imperfections causées par la discontinuité des différents coins qui semblaient être inaccessibles.

Alors nous dirons que toutes les roches observées sur ladite mine artisanale sont celles de la série des mines.

CHAPITRE III. ETUDE PETROGRAPHIQUE ET METALOGRAPHIQUE DE LA MINE ARTISANALE DE KALIPOPO

III.1 ETUDE PETROGAPHIQUE III.1.1 Introduction

Le présent chapitre se penche sur la description macroscopique et microscopique des roches se trouvant dans notre site d'étude. La description macroscopique des roches a débuté lors du lever géologique. La difficulté de tout décrire à l'oeil nu a justifié le recours au microscope parce que la description tient compte des caractéristiques physiques des roches au microscope. En lumière transmise, la description pétrographique ne tient compte que de la texture et des caractéristiques optiques de différents minéraux de la roche. Les objectifs dans cette étude sont de préciser la nomenclature des roches.

En effet 16 échantillons des roches ont été sélectionnés pour les études microscopiques.

III.2 DESCRIPTION MACROSCOPIQUE ET MICROSCOPIQUE DES ROCHES III.2.1 Introduction

Chaque formation sera décrite successivement macroscopiquement et microscopiquement au microscope polarisé qui travaille en lumière transmise et en lumière réfléchie.

III.2.2 Descriptions macroscopiques des roches

Voici les coordonnées géographiques de l'échantillon ci-après : { Y: 8774152

Il s'agit d'une roche détritique à élément argilo dolomitique liée par un ciment argileux de couleur brunâtre. Cette roche contient les traces des oxydes noirs ; il s'agit d'une brèche (fig. III.1.a) d'après l'appellation Gécamines

Fig. III.1.a : Vue macroscopique d'une brèche ? Description microscopique

La lecture pétrographique de cette roche démontre que ladite roche a la texture micro granulaire, elle est composée principalement des quartz et des paillettes des minéraux argileux.

Le quartz présente la coloration grise blanche à claire, de formes variables (qu'angulaire) rarement anguleuses ou arrondies, tandis que les minéraux argileux montrent en début de ferrigilisation se traduisant par une coloration brune jaunâtre, elle est diversement organisée dans la roche.

Notons que la goethite en plage informe montre une couleur brune jaunâtre, elle est parfois entièrement mélangée aux minéraux opaques. Il s'agit d'une argilite.

Il s'agit de l'argilite dolomitique massive de couleur grisâtre à verdâtre ayant la présence du Magnésium et du chlorite. On note également des cariés disséminés, de la Malachite ainsi que des oxydes noirs. Il s'agit de roche argilo talqueuse grise (RAT Grise) (fig. III.2.a)

Fig. III.2.a : Vue macroscopique d'une Rat grise ? Description microscopique

L'interprétation en lumière transmise prouve que la roche en question montre une texture hétérogranulaire et le carbonate ; les minéraux d'argilite sont les minéraux essentiels mangeurs de la roche. Le carbonates s'observent en petite ou large plage xénomorphe soudés ou isolés, leur couleur est gris blanche a incolore. Les minéraux argileux s'observent en petits cristaux minces ou allongés sous forme des masses fibro-radiées ou en pailleté isolée, leur couleur est blanche brunâtre à jaunâtre, ils sont inégalement orientés dans la roche. Signalons la présence de nombreuses cavités de dissolution de carbonate dans la matrice ou on observe les minéraux opaques xénomorphes ou automorphes entourés par des plages brunes jaunâtre de goethite.

La roche est traversée par de nombreuses microfractures colmatées par des carbonates secondaires de couleur blanche laiteux. On parle d'une dolomie argileuse.

Même formation avec l'échantillon n°02 mais à ce niveau, on constate que cet échantillon nous présente une couleur brunâtre avec une absence remarquable du magnésium. Il s'agit de la RAT GRISE (fig. III.3.a) ayant subi une altération.

En lumière transmise, montre une texture micro granulaire a granulaire ; elle est composée de :

La roche contient beaucoup de cavités en provenance de la dissolution des carbonates, le phyllithe (minéraux argileux) se présente en mince cristaux allongés des couleurs blanches jaunâtre, mais orienté dans un même sens, les cristaux de quartz incolore avec une teinte jaunâtre par la goethite s'observent en cristaux subanguleux ou subarrondis parfois xénomorphes.

La roche est traversée par de petites et large fractures irrégulières parfois interconnectées comblées par la goethite ; les minéraux opaques sont rares dans cette roche. C'est un shale dolomitique altéré.

Cet échantillon rappelle les caractéristiques déterminées sur l'échantillon n°01, à ce niveau une relative abondance des minéraux opaques est totalement remarquable.

Il s'agit d'une formation ayant la couleur grisâtre, elle est massive, micacée, fissurée, présence des géoïdes remplies de chlorites à grains fins, un peu talqueux. On y observe des oxydes noirs et de la Malachite dans les fissures. La roche serait un shale microgréseux (fig. III.5.a) ou la RAT GRISE selon la dénomination de la Gécamines.

Cette lame indique les mêmes caractères optiques que ceux mis en évidence (échantillons N°2). En effet, le quartz et le carbonate sont les minéraux essentiels ; le carbonate présente en plage caractérisé par sa couleur grise claire et son clivage losangique, en plage la roche possède beaucoup de cavités de dissolutions. Le quartz incolore s'exprime en petits cristaux subanguleux disséminés dans la matrice.

Fig. III.5.b : Vue microscopique d'un Shale microgréseux en lumière transmise

Il s'agit de la RAT Grise de la Malachite, des oxydes noirs. La minéralisation elle est au contact entre la RAT Grise et la Dolomie siliceuse (fig. III.6.a) ou D. Strat selon la dénomination de la Gécamines.

La lumière transmise a révélé que la roche est semblable à celle décrite sur la lame précédente, elle est composée de quartz, de carbonate et des minéraux argileux ; ce devoir est en cristaux minces et allongés (So). La goethite est observée dans les cavités ainsi que dans les minces fractures irrégulières de la roche. Les minéraux opaques sont présents, isolés ou mélangés avec la goethite.

La goethite demeure le minéral le plus important, elle montre une couleur rouge à rouge sang, ses formes sont variées irrégulières ; nuageuses ou globulaires (sous forme de gouttes de sang)

On la trouve dans les cavités ainsi que dans les micros fractures. La pyrite en petits cristaux xénomorphes disséminée dans la roche, parfois elle est observée en inclusion dans la goethite.

Fig. III.6.b : Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière transmise

Voici les descriptions macroscopiques de l'échantillon ci-après : il s'agit d'une formation de couleurs grise noirâtre à grise jaunâtre, c'est une roche silico-dolomitique stratifiée en gros bancs fracturés ; parfois avec présence des cherts, d'oxydes noirs et de la malachite dans les joints de stratification et dans les fissures. La roche correspond à une dolomie siliceuse. (Fig. III.7.a) Ou D. STRAT selon la dénomination de la Gécamines

Il s'agit de la RAT GRISE (fig. III.8.a) contenant de la Malachite et de l'oxyde noir (pyrolusite) avec présence induite dans les petites cariées

Fig. III.7.a : Vue macroscopique d'une dolomie siliceuse ? Description microscopique

La roche montre une texture micro granulaire devenant par endroit hétérogranulaire. La roche est composée essentiellement des carbonates en petits cristaux agglomérés les uns contre les autres. Leurs couleurs sont gris blanche faiblement sombres. La roche possède beaucoup de cavités irrégulière, la goethite de couleur brune rougeâtre remplie parfois les cavités ou fractures de la roche, il s'agit d'une dolomie massive.

Fig. III.8.a : Vue macroscopique d'une RAT Grise ? Description microscopique

Du point de vue pétrographique ; cet échantillon est identique à l'échantillon n°7 ; signalons à ce niveau la présence remarquable de la malachite et la goethite mélangées aux minéraux opaques, on rencontre surtout dans les cavités de la roche.

Il s'agit d'un shale dolomitique (fig. III.9.a) régulièrement stratifié en gros bancs avec des cassures remplie par les oxydes noirs et le quartz. D'où la dénomination Gécamines D. Strat

C'est une formation de couleur gris noir, c'est une dolomie siliceuse, (fig. III.10.a) elle est stratifiée en lits fins et une stratification fine à moyennement onduleuse et entre croisée,

Fig. III.9.a : Vue macroscopique d'un shale dolomitique ? Description microscopique

La roche montre une texture micro granulaire et la roche est constituée essentiellement dans des carbonates finement cristallisés. Dans le fond de la roche. On observe dans les fracture et cavités irrégulière ainsi que des minéraux opaques. Il s'agit d'une dolomie qui est en petits cristaux. La goethite entourée fréquemment des cristaux de la pyrite.

présentant des noirs dans les cassures et dans les joint de stratification. La roche s'apparente à une dolomie siliceuse

Cette roche montre une texture hétérogranulaire. Du point de vue pétrographique elle-même caractéristiques avec l'échantillon N°09 elle contient des cavités interconnectées et des nombreuses cassures irrégulières comblées par la goethite mélangée avec des minéraux opaques. On note dans les larges fractures, on y observe quelques écailles des minéraux phylliteux.

Fig. III.10.b : Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière transmise

Il s'agit d'une brèche (fig. III.11.a) minéralisée voici le coordonnée : { Y: 8785774

Fig. III.11.a : Vue macroscopique d'une brèche minéralisée ? Description microscopique

La texture est micro granulaire, elle est composée des quartz associés à des cristaux de minéraux argileux, ces derniers apparaissent sans une orientation correcte.

Les grains de quartz d'aspect subanguleux sont noyés dans un ciment très fin, la malachite, la goethite et les minéraux opaques sont dans la matrice. Il s'agit d'une argilite.

Fig. III.11.b : Vue microscopique d'une brèche minéralisée en lumière transmise

C'est une formation de couleur blanchâtre, c'est une roche massive, siliceuse, à cassure irrégulière, contenant les oxydes noirs et de la malachite dans les cassures et dans les caries ; cette roche s'apparente à une dolomie massive, (fig. III.12.a) R.S.C

Fig. III.12.a : Vue macroscopique d'une dolomie massive ? Description microscopique

La roche s'identifie à celle décrite précédemment avec la texture hétérogranulaire, la malachite et la goethite plus rarement, dans les minéraux opaques ainsi que dans les cavités de la roche.

C'est une formation de couleur gris clair, roche stratifiée un peu micacée de nature argilo-siliceuse parfois argilo-dolomitique, facturée, à cassure irrégulière, à malachite et oxyde noir serait un shale dolomitique. (Fig. III.13.a).

La roche présente une texture micro granulaire ; elle est composée des quartz et des minéraux argileux ; se présente en petits cristaux allongés et organisés parallèlement entre eux ; les cristaux de quartz de couleur gris clair sont disséminés dans la roche.

Notons que la roche possède des nombreuses cavités irrégulières dont certaines sont comblées par la malachite, la goethite et les minéraux opaques. La roche est traversée également par des minces et larges cassures remplies par le quartz secondaire blanc laiteux ; la goethite, la malachite et les minéraux opaques. Il s'agit d'un shale dolomitique.

Fig. III.13.b : Vue microscopique d'un shale dolomitique en lumière transmise

Pareille observation qu'avec l'échantillon N°12 mais à ce niveau, nous constatons la présence de la malachite dans la roche en question. D'où la raison de l'appeler R.S.C Minéralisée (fig. III.14.a)

On trouve dans les cavités cette roche, la goethite et les minéraux opaques c'est une dolomie massive.

Fig. III.14.b : Vue microscopique d'une dolomie massive minéralisée en lumière transmise 15) ECHANTILLON N°15

Fig. III.16.b : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière transmise

Fig. III.15.b : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière transmise

III.3 ETUDE METALLOGRAPHIEQUE III.3.1 Introduction

La métallogénie se définit comme étant la science de gisements métallifères basée sur l'analyse des paragenèses minérales, suivant leur succession et leurs révolutions chronologiques, en liaison avec l'histoire géologique des secteurs où sont situés ces gisements ; il s'ajoute pour les praticiens l'estimation de leur intérêt économique.

Connaissant bien que la plupart de métallotectes rencontrés dans le Katanguien prouvant la majorité des gisements liés à la sédimentation des minéralisations préexistantes ; ainsi nous allons établir la relation existant entre les minéraux ou sulfures primaires et les minéraux secondaires et entre l'encaissant et tous ces minéraux.

III.3.2 Nature et distribution des minéralisations sur terrain

La prospection par itinéraire a révélé la présence surtout des minéraux oxydés, carbonatés, sulfurés. On a reconnu la goethite, la malachite, l'hématite, le quartez et quelques mouchetures de pyrite.

III.3.3 Description microscopique des lames polies en lumière réfléchie III.3.3.1 Introduction

Cette partie sera consacrée à la présentation des différents minéraux métallifères se trouvant dans la roche via le microscope polariseur, ceci en lumière réfléchie.

La lecture métallographique, nous pousse à une observation de la goethite et de l'hématite. La goethite est abondante, elle se présente en plage globulaire à nuageuse de couleur brune jaunâtre à brunâtre alors que l'hématite reconnaissable par sa couleur grise blanche et son poli bon, elle montre de faibles tons bleutés, son pouvoir réflecteur est moyen, on a trouvé régulièrement à l'intérieur des plages des goethites.

Fig. III.1.c : Vue microscopique d'une argilite en lumière réfléchie 2) ECHANTILLON N°02

La pyrite de couleur jaune blanche montre un mauvais poli dominé par des nombreuses tâches mais son pouvoir réflecteur est élevé, elle se développe en cristaux automorphes ou xénomorphes de taille variable ; la goethite de couleur bleu jaunâtre a rougeâtre s'observe en plage colloïde (Amorphe) dans les cavités ou dans les fractures de plage de la pyrite. Ce qui atteste la goethite s'est formée au dépens de la pyrite.

En lumière réfléchie, la roche est essentiellement composée des goethites de couleur brunâtre-jaunâtre ou rougeâtre ; on le trouve dans les cavités ou dans les espaces inter granulaire des minéraux de la gangue.

En lumière réfléchie, la pyrite, la goethite et l'hématite sont les minéraux métallifères identifiés.

? Goethite de couleur brune jaunâtre, se présente sous la forme de la masse mélangée avec l'hématite de couleur blanche.

Les limites entre la goethite et l'hématite sont aléatoires ; l'hématite est trouvée régulièrement à l'intérieur de la goethite

En lumière réfléchie, la goethite est le minéral métallifère dominant, elle est reconnaissable par sa couleur brune jaunâtre à rougeâtre avec ses formes colloïdales (informes) ; la pyrite est rare, elle est observée sous forme de dissémination.

Fig. III.6.c . Vue microscopique d'une dolomie siliceuse en lumière réfléchie

Fig. III.5.c . Vue microscopique d'un Shale microgréseux en lumière réfléchie 6) ECHANTILLON N°6

La goethite demeure le minéral le plus important, elle montre une couleur rouge à rouge sang, les formes sont variées régulières, nuageuses ou globulaires (sous forme de gouttes de sang).

On la trouve dans les cavités ainsi que dans la micro-fracture. La pyrite en petits cristaux Xénomorphe disséminé dans la roche parfois elle est observée en inclusion dans la goethite.

En lumière réfléchie, la goethite elle est le minéral dominant dans cette roche, avec sa couleur jaune à brune rougeâtre, on la trouve en remplissage des fractures et cassures irrégulières, la pyrite en petits cristaux disséminés dans la roche.

Fig. III.7.c . Vue microscopique d'une dolomie massive en lumière réfléchie 8) ECHANTILLON N°8

En lumière réfléchie la malachite et la goethite sont les minéraux métallifères identifiés, elle se présente en masses intermélangées.

La goethite de couleur brune jaunâtre à rougeâtre ; la malachite de couleur verdâtre. La malachite est souvent trouvée enveloppée par la goethite, ce qui suggère que la goethite est antérieure à la malachite. Les limites entre ces deux minéraux sont imprécises. La malachite et la goethite se trouvent dans des cavités et fractures irrégulières.

En lumière réfléchie, la pyrite et la goethite sont les minéraux métallifères essentiels. La pyrite de couleur jaune blanche, se caractérise par des tâches xénomorphes ou sub-automorphe, celles-ci sont disséminées dans la roche. La goethite entoure fréquemment les cristaux de la pyrite.

Fig. III.9.c . Vue microscopique d'un shale dolomitique en lumière réfléchie

L'observation en lumière réfléchie de la goethite est le minéral métallifère le plus important, elle est identifiable par ses couleurs très prononcées jaunâtre, brunâtre et rougeâtre, elle remplit les petites et larges fractures qui par courent la roche. La pyrite, elle, est rare et se présente en petits cristaux disséminés.

Fig. III.10.c . Vue macroscopique d'une dolomie siliceuse en lumière réfléchie

Les observations en lumière réfléchie de la malachite, goethite, pyrite, hématite sont les minéraux métallifères identifiés. La malachite s'observe en plage informe de couleur vert sombre. La goethite développe les mêmes formes et sa couleur est brune jaunâtre

L'hématite de couleur grise blanche, s'observe en cristaux irréguliers dans les plages inter mélangés des goethites et malachites

La pyrite est un sulfure qui s'exprime en cristaux xénomorphes. Elle est identifiable par sa couleur jaune blanche et la présence des tâches noires.

Fig. III.11.c . Vue microscopique d'une brèche minéralisée en lumière réfléchie

L'interprétation en lumière réfléchie ; la malachite, la goethite, la chalcopyrite sont les minéraux métallifères identifiés.

Fig. III.14.c : Vue microscopique d'une dolomie massive minéralisée en lumière réfléchie

- La goethite de couleur brunâtre s'observe en masses intermélangées où la goethite se retrouve à la périphérie et la malachite en inclusion.

La malachite liée à la goethite, le contact entre ces deux minéraux est flou. La chalcopyrite de couleur jaune vif se présente en cristaux disséminés de la matrice. La malachite et la goethite remplissent les cavités ainsi que les fractures de la roche.

Fig. III.13.c : Vue macroscopique d'un shale dolomitique en lumière réfléchie

En lumière réfléchie on observe la pyrite, la goethite sont les minéraux le plus abondants la pyrite de couleur blanche se caractérise par des tâches noires fréquentes, elle est habituellement rencontrée à l'intérieur de masse goethite de couleur brunâtre à rougeâtre. La goethite comble les cavités et les fractures de la roche.

Fig. III.16.c : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière réfléchie

Fig. III.15.c : Vue microscopique d'une RAT minéralisée en lumière réfléchie

En lumière réfléchie, la pyrite et la goethite sont les minéraux métallifères identifiés. La pyrite est clairement identifiable par les tâches noires, son mauvais poli, son P.R élevé et sa couleur jaune, elle est constamment trouvée en inclusion par la goethite qui la remplace de façon centripète.

IV.1 INTERPRETATIONS DES RESULTATS

Les observations microscopiques en lumière réfléchie de la Mine Artisanale de Kalipopo (notre secteur d'étude) nous révèlent la présence des minéraux ci-après : les oxydes et hydroxydes de fer (hématite et goethite), les sulfures qui sont représentés par la pyrite et la chalcopyrite, les oxydes de fer sont plus abondants dans la roche, ce qui est le résultat de l'altération affectant la roche et les sulfures. Ils ont été retrouvés généralement autour des nuageuses, rarement en dissémination dans le fond rocheux.

Les roches de notre secteur d'étude sont d'origine sédimentaire, elles sont détritiques, soit chimiques. On y a décelé, en effet, les shales dolomitiques avec différentes variétés. L'analyse microscopique de différentes types lithologiques montre que les roches sont dotées d'une structure microgranulaire à granulaire faite de :

? Carbonates : se présentent en clivage losangique de couleur brune, sont affectés de cavités de dissolution

? Quartz : de couleur blanche, subanguleux à xénomorphe, accompagné de la goethite dans les cavités de dissolution et dans les fissures

? Les Minéraux phylliteux (argileux) : ils se présentent en bâtonnets de couleur brune, allongés ou tripes, suivant les plans de stratification.

? Après examen métallographique de notre secteur d'étude de différentes roches par l'analyse microscopique en lumière réfléchie, nous avons pu observer ceci : l'encaissant est de nature carbonaté, quartzeuse et phylliteux.

Dans cette matrice, viennent se baigner diffèrent minerais qui forment cette écaille. Les relations géométriques (remplacement centripète) observées entre pyrite, chalcopyrite, malachite, goethite et hématite suggèrent la chronologie minérale suivante :

Sur base des différentes descriptions microscopiques faites en lumière réfléchie nous supposons que cette écaille a pour modelé génétique la minéralisation syndiagénétique dans une première phase et la minéralisation épi génétique ou de sécrétions latérales dans la seconde phase. L'ensemble a subi une altération super gène, ce qui constitue la troisième phase de notre modelé

Le sulfate ferreux ainsi produit se transforme rapidement en sulfate ferrique plis stables dans les conditions oxydantes, et cela de deux manières.

Nous voici au terme de notre travail de fin d'étude, qui sanctionne notre second cycle de licence qui a porté sur « Etude métallogénique de l'écaille de la mine artisanale de kalipopo, sur le plan cartographique, lithostratigraphique, pétrographique, métallogénique et minéralogique

? Du point de vue cartographique : le levé géologique que nous avons effectué sur notre secteur d'étude en parcourant trois sections nous a permis d'élaborer trois affleurements géologiques à l'échelle 1/1000 dont la corrélation nous conduit à l'exécution du plan de surface de Kalipopo / Kikula

La formation rencontrée rattache stratigraphiquement au groupe de Roan, plus précisément dans la série des mines (R.2), avec la structure de l'écaille mise en évidence est monoclinale. Cela a constitué notre grand objectif dans cette partie.

? Du point de vue pétrographique : on peut retenir que les minéraux des différentes roches ainsi que de la brèche sont des minéraux carbonatés et parfois phylliteux que l'on peut retrouver en dissémination ou sous forme d'une moucheture sur certaines plages. Les minéraux carbonatés et parfois phylliteux sont abondants dans la roche et constituent quelques fois le ciment de celle-ci.

La formation de l'écaille de la mine Artisanale de KALIPOPO a montré tant à l'échelle macroscopique qu'à celle microscopique que se roche révèlent les minéraux métallifères (la pyrite, chalcopyrite, et la malachite) et gangue (quartz, phyllithes, carbonates, les oxyde noirs de fer). Cependant, on constate que tous ces minéraux précités se rencontrent abondamment dans les cassures des roches.

En se référant à la géochimie de la zone d'oxydation et des chapeaux de fer, il est évident de souligner que la zone d'oxydation peut être schématisée de la manière suivante si l'on part de la pyrite qui est le minéral le plus important et le plus abondant parmi les sulfures

2FeSO4 + 6H2O + 3O2 = 4Fe2(SO4) + 4Fe(OH)3 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

Le sulfate ferrique étant instable en solution neutre ou faiblement acide, il est facilement hydrolysé en hydroxyde ferrique et en acide sulfurique.

Suivant l'acidité du milieu, l'hydroxyde ferrique Fe(OH) 3 formé précédemment peut connaitre deux évolutions possibles.

En milieu neutre ou faiblement acide, l'hydroxyde ferrique forme un gel qui se déshydrate plus ou moins totalement et formé de la limonite, c'est-à-dire de la goethite [FeO(OH)] avec des quantités variables d'eau absorbée. Lorsque la déshydratation est très poussée, on obtient de l'hématite.

En milieu plus acide, le fer reste en solution ou précipite sous la forme de divers sulfates hydrates simples, ferreux ou ferriques ou complexes ; c'est à dire comportant d'autres métaux que le fer, par exemples la jarosite [(K, Na)2O.3Fe2O3.4SO3.6H2O]. Ces sulfates sont généralement instables en milieu faiblement acide et se transforment en goethite contribuant ainsi à la formation du chapeau de fer. Les chapeaux de fer sont constitués par de la limonite (2Fe2 O3. 3H2 O) c'est en fait un mélange de goethite [(FeO(OH)] et d'hématite.

C'est ainsi que l'oxydation de la pyrite libère une grande quantité d'acide sulfurique qui retarde l'oxydation de FeSO4 demeurait ainsi longtemps soluble et mobile pour précipiter ailleurs, produisant ainsi de la limonite allochtone. Par contre l'oxydation de la chalcopyrite libère une petite quantité d'acide sulfurique et des ions Cu associés au Fer, ce Fer associé est précipité in site dans les cavités (box Works) occupées autrefois par la chalcopyrite, sous forme de limonite authigène.

Nous dirons que la minéralisation de la Mine Artisanale de Kalipopo est déclarée primaire par les paragenèses minérales des sulfures principalement la malachite et des minéraux sulfurés secondaire envahissant la zone de cémentation, tous restants toujours discontinus. Les minéraux observés sont des oxydes ferrugineux (goethite et hématite), des minéraux argileux (phyllithes), les feldspaths potassiques (orthose), le quartz ainsi que la tourmaline. La nature de la gangue est généralement siliceuse et rarement quartzophylladeuse.

Les minéraux métallifères sont essentiellement représentés par la goethite et l'hématite ceux-ci se concentrent davantage dans les grès quartzeux en remplissage des cassures le plus souvent, mais aussi sous forme d'encroutement dans les différentes roches.

En ce qui concerne la métallogénie, l'observation de lames polies en lumière réfléchie a révèlé l'association minérale composée principalement de sulfure de fer (pyrite), de sulfure de cuivre (chalcopyrite) et des oxydes et hydroxydes de fer (goethite et hématite).

La pyrite (FeS2) se trouvant le plus souvent en dissémination dans une gangue essentiellement siliceuse, serait d'origine syngénetique, la chalcopyrite (CuFeS2) faiblement représentée se retrouve sous forme de petits cristaux disséminés et aurait la même origine que la pyrite. La goethite et l'hématite pourraient découler de la dégradation de la pyrite ou dans une moindre mesure de la chalcopyrite.

? Du point de vue Lithostratigraphique : La Lithostratigraphie de ce secteur est Sud au Nord et les assises relatives au sous-groupe des mines contenues dans le Roan à savoir le R.2 ; une particularité se constate dans la dolomie stromatolithique, une intense minéralisation et dans la R.S.F.

? Du point de vue Minéralogique : Nous avons constaté d'une manière macroscopique, que la minéralisation se trouve beaucoup plus dans R.2.1.3 Roche Siliceuse Cellulaire, R.2.1.2 Dolomie Stratifiée.

? Du point de vue Métallogénie : En ce qui concerne les paramètres métallogéniques, notre secteur d'étude a une signature métallogénique constituée de :

? Goethite et hématite : présentant des structures similaires entre autre globulaire, mamelonnées, colloïdales, nuageuses et granulaires ;

? Pyrite et chalcopyrite : qui se présentent en structure xénomorphe et mouchetures ;

? Malachite présentant des structures tantôt globulaires, tantôt mamelonnée.

Les relations géométriques (remplacement centripète) observées entre pyrite, chalcopyrite, malachite, goethite et hématite suggèrent la chronologie minérale suivante : pyrite-chalcopyrite-malachite-hématite-goethite.

BIBLIOGRAPHIE

ANNEXE

ANNEXE A : VUES MACROSCOPIQUES DES DIFFERENTES PARTIES DE LA
MINE ARTISANALE DE KALIPOPO

ANNEXE B : VUES MACROSCOPIQUES DES DIFFERENTES PARTIES
DE LA MINE ARTISANALE DE KALIPOPO

Etude métallogénique de l'écaille de la mine artisanale de Kalipopo

RESUME