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REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE
GOMA
« UNIGOM »
FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE
GEOLOGIE
ETUDE GEOLOGIQUE DE LA PEGMATITE DE LUUNJE : ASPECT
GEOCHIMIQUE ET LITHOFACIES ASSOCIES
Mémoire présenté et
défendu en vue de l'obtention du diplôme de licencié en
géologie,
Option : Exploration et Géologie
Minière. Par : - MUHINDO KIGHANA
Eraston
- SADIKI BARATA Gloire
Directeur: P.O. MAKABU KAYEMBE Gabriel Encadreur :
Ass2. MAFUKO NYANDWI Blaise
ANNEE ACADEMIQUE : 2017-2018
EPIGRAPHE
« Fais de l'Eternel tes délices et il te donnera ce
que ton coeur désire »
Psaume 37:4
II
DEDICACES
A nos chers parents biologiques :
? KAMBALE KIGHANA Jules et KAHINDO Deborah;
? BADESHI BARATA Emmanuel et NTAWANGAKE LANGUIDA
MUHINDO KIGHANA Eraston
SADIKI BARATA Gloire
III
REMECIEMENTS
Nous voici à la fin de ce travail qui clôture
notre cycle de licence, nous serions ingrats si nous ne remercions pas tous
ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à notre
formation en géologie et à la réalisation de ce
présent travail.
Tout d'abord nous remercions l'Eternel DIEU tout puissant
créateur des cieux et de la terre, source de nos idées claires et
distinctes qui continue à nous garder, et surtout à nous
prêter ce souffle de vie.
Nous remercions particulièrement le professeur
ordinaire MAKABU KAYEMBE Gabriel et l'assistant du deuxième mandat
MAFUKO NYANDWI Blaise qui, malgré leurs multiples occupations, ont
accepté de nous diriger et encadrer enfin de réaliser cette
oeuvre.
Nous remercions également toutes les autorités
académiques, tous les professeurs, les Chefs de Travaux et Assistants de
l'Université de Goma pour leurs sacrifices et privations consentis
à notre égard tout au long de notre parcours
académique.
A nos exceptionnels parents KAMBALE KIGHANA Jules, KAHINDO
Deborah et BADESHI BARATA Emmanuel, NTAWANGAKE LANGUIDA pour leurs
prières, conseils et soutiens.
Nous ne pouvons pas terminer cette partie sans penser à
tous ceux qui, d'une manière ou d'une autre, ont contribué
à notre réussite trouvent ici l'expression de notre profonde
gratitude.
iv
SIGLES ET ABREVEATIONS
Al : Aluminum
Al2O3 : Corindon
Ag : Argent
As : Arsenic
Au : Or
Ass2 : Assistant du deuxième
mandat
Ba : Baryum
Be : Beryllium
Ca : Calcium
Cl : Chlore
COOPERAMMA : Coopérative des
Exploitants Artisanaux Miniers de Masisi
CU : Cuivre
E : Est
Fe : Fer
Fe2O3 : Hématite
GPS : Global Positioning System
Hg : Mercure
K : Potassium
Km : Kilomètre
Km2 : Kilomètre
carré
Li : Lithium
V
vi
m : Mètre
Ma : Million d'années
Mn : Manganèse
Mo : Molybdène
N : Nord
NW : Nord-Ouest
O : Oxygène
P : Phosphore
Pb : Plomb
P.O : Professeur ordinaire
Rb : Rubidium
S : Sud
SAESSCAM : Service d'Assistance et
d'Encadrement du Small Scale Mining
SE : Sud-Est
SiO2 : Silice
Sn : Etain
Sr : Strontium
SW : Sud-ouest
Ta : Tantale
TiO2 : Rutile
Th : Thorium
U : Uranium
UTM : Universel Transverse
Mercator
W : Ouest
W : Tungstène
Zr : Zirconium
1
0. INTRODUCTION GENERALE
La terre regorge d'immenses ressources minérales ; ces
ressources peuvent être prouvées, probables ou
hypothétiques. La recherche de ces dernières, l'application des
différentes méthodes pour essayer de les extraire, leur
différente analyse dans des laboratoires fait l'objet d'un souci majeur
pour la plupart des scientifiques surtout les géologues.
Ces ressources font partie de notre vie quotidienne, il suffit
de regarder autour de nous et voir leur existence dans nos
téléphones, nos ordinateurs et autres différents appareils
électroniques, matériels de construction, fils
électriques, etc.
Dès les civilisations antiques, les ressources
minérales ont joué un rôle important dans le progrès
de l'histoire de l'humanité. Seuls sept métaux étaient
utilisés : Au, Cu, Ag, Pb, Sn, Fe et Hg (alors qu'aujourd'hui
quatre-vingt-six métaux sont repris dans le tableau de Mendeleïev),
ils ont été découverts comme par hasard, et il n'y avait
pas de connaissances suffisantes sur leurs propriétés ainsi que
celles de leurs encaissants. (
www.astrolabium.be/spip.php?article217).
Ces ressources se trouvent à la surface et souvent
enfouies sous des nombreuses masses des roches en profondeur. Les civilisations
anciennes ont découvert celles se trouvant à la surface et en ont
presque tout épuisé ; d'où la question fondamentale pour
la civilisation actuelle de savoir comment et où trouver d'autres. Cela
renvoi alors à connaitre les différents types des roches, les
différents modèles génétiques de mise en place des
métaux, les différentes propriétés
(mécaniques, physiques et chimiques) de leurs réservoirs.
1.1. CHOIX ET INTERET DU SUJET
La RDC est réputée être l'un des pays
regorgeant d'innombrables ressources minières. Certains l'appellent pays
minier par excellence et d'autres préfèrent l'appeler scandale
géologique car il possède une grande variété
d'espèces minérales
2
3
dont certaines sont connues, d'autres méconnues et
d'autres encore font l'objet d'aucune étude.
La plupart de gisements de la RDC sont répartis dans
les massifs précambriens qui bordent la cuvette centrale. Actuellement
un regard particulier est tourné vers la partie Est de la RDC, notamment
la province du Nord Kivu, Territoire de Masisi, comme cible de choix suite
à la présence des 3T c'est-à-dire la cassitérite
(SnO2 à étain Tin), le wolframite ((Fe,Mn)WO4, à
tungstène), et le coltan (Colombo-tantalite : (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6) sans
toutefois oublier la Tourmaline signalée déjà dans la
région et faisant déjà l'objet d'une exploitation
artisanale.
Ainsi, il a été pour nous très important
de réaliser un mémoire dans ce territoire,
précisément dans la localité de Luunje faisant
déjà l'objet d'intenses activités d'exploitation
minière artisanale.
L'intérêt de ce travail se situe à une
compréhension de la succession et la différenciation de la
minéralisation pour une bonne planification de l'exploitation et aussi
de mettre un terme à notre deuxième cycle à
l'université, tout en constituant un ensemble des informations pouvant
aider les futurs chercheurs et toute personne intéressée à
approfondir ses connaissances sur ce secteur
0.2. PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES
0.2.1. PROBLEMATIQUE
L'exploitation artisanale constitue la principale
activité économique dans notre secteur d'étude ; cette
dernière est surtout pratiquée dans les pegmatites et rarement
dans les schistes. Dans leurs activités, les creuseurs artisanaux sont
à la recherche du coltan, et parfois de la tourmaline.
La pegmatite de Luundje présente différents
aspects suivant un site à l'autre, ces différences se situent au
niveau macroscopique (la couleur, les minéraux visibles à l'oeil
nu, les minerais pré-concentrés produits par les artisanaux) et
réparties à des
altitudes différentes. Ces différences
constituent la problématique de cette étude d'où les
questions principales suivantes :
? Qu'est-ce qui est à la base de la différence
d'aspect macroscopique de la pegmatite et des pré-concentrés dans
différents sites d'exploitation artisanale du secteur de Luunje ?
? Quelles sont les différentes teneurs du coltan et
d'autres métaux associés dans ces différents sites
d'exploitation artisanale du secteur de Luunje selon les lithofacies ?
0.2.2. HYPOTHESES
Notre secteur d'étude étant tout près du
secteur de Mumba, cela nous renvoi à dire que la pegmatite
retrouvée à Luunje serait probablement la continuité du
filon pegmatitique de Mumba qui est non perturbé par les mouvements
tectoniques.
Considérant cette appartenance, nous pouvons
évoquer les hypothèses suivantes :
? La différence d'aspects macroscopiques de la
pegmatite de Luunje serait due à l'apport et/ou lessivage des certains
éléments suivant différents sites.
? Les teneurs varieraient d'un site à un autre suivant
l'enrichissement en tel ou tel autre élément.
0.3. ETAT DE LA QUESTION
Depuis que le territoire de Masisi a influencé
l'économie de la R.D.C à travers sa richesse en minerais (surtout
les 3T), plusieurs chercheurs et scientifiques se sont intéressés
et en ont fait un sujet d'étude scientifique.
Dans le groupement Mpfuni-Matanda, nous ne sommes pas les
premiers à aborder un sujet géologique. C'est dans cet angle
d'idée que nous voulons apporter une contribution à
l'étude géologique du secteur, qui pourra compléter les
idées de nos prédécesseurs.
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Parmi les recherches qui ont été
effectuées sur notre secteur et sur les régions environnantes,
nous pouvons citer :
? Le mémoire de Damien NTIRENGANYA BAPFAKURERA et
Désiré NDAKORA NZABANITA qui a porté sur la
contribution à la prospection des indices stannifères de Bitonga
(Masisi) : approche cartographique et
métallogénique.
Dans leur travail, ils ont trouvé sur le plan
pétrographique que les lithologies suivantes caractérisent la
région de Bitonga : des quartzites, des schistes, des
métapoudingues, des dépôts sédimentaires
récents ainsi que des cendres volcaniques.
Sur le plan métallogénique, la
minéralisation dans ce secteur résulte d'un épisode
pegmatitique due à une différentiation magmatique, la
remontée de ce magma à travers les zones de faiblesses a permis
la précipitation de la minéralisation sous forme des filons ou
des amas minéralisés dans les ouvertures ainsi
créées.
? Le mémoire de Landry BAHATI BUDAHERE qui a
porté sur le contrôle géologique de la
minéralisation stanno-wolframifère du secteur de Muvunyi Karuba
(Bisunzu) Masisi : Nord-Kivu.
Dans son travail, sur le plan structural, il a
démontré que le secteur de Muvunyi Karuba est recoupé par
plusieurs réseaux des cassures et des filons (de pegmatite et de
quartz). Ces cassures ont une direction préférentielle de
N76°E.
Sur le plan métallogénique, les conditions
endogènes de mise en place de la minéralisation dans ce secteur
montrent que le granite et la pegmatite ont intruidé les formations qui
étaient d'abord minéralisées. Les minéralisations
rencontrées dans ce secteur sont : l'étain, le wolframite, le
niobium, le tantale et les terres rares épigénétiques de
forme lenticulaire.
5
? Le travail de fin de cycle d'Alexandre RAFIKI RUTIKANGA qui
a porté sur l'étude géologique de la mine de
Rubaya : aspect métallogenique et environnemental.
Sur le plan métallogénique, il a
démontré que la minéralisation de Rubaya serait
liée aux granites de Hango et de Sula, la roche encaissante est un
micaschiste surmonté par une série schisto-quartzique qui
s'observe vers le Sud de la région. C'est dans la pegmatite que se
concentrent les minerais de Cassitérite, de Coltan, etc.
Sur le plan environnemental, les catastrophes
géologiques se multiplient et entrainent comme conséquence la
perte des vies humaines à cause de la non-entretient, le
non-encadrement, la sous-information des personnes.
? J.P. RUMVENGERI, B.T., KAMPUNZU, A.B. et KAPENDA, D. (1987)
qui ont étudié les contraintes
pétro-structurales dans l'évolution de la chaine Kibarienne au
Kivu, Unesco.
Dans leur travail ils ont démontré que la
région du Kivu est marquée par une tectonique due à
l'existence des multiples failles du fossé tectonique de la
région des grands lacs.
? L. CAHEN (1967), dans The geochronology and
evolution of Africa a montré que chaine Kibarienne a
été intruidé des pegmatites tardives (975-875 Ma) et par
des granites post-orogéniques à étain-niobium
(1010-925Ma).
De notre part, nous allons essayer d'apporter une contribution
sur les connaissances géochimiques de la pegmatite de Luunje, tout en
insistant sur l'aspect de lithofaciès.
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0.4. OBJECTIFS
Pour mener à bon port cette oeuvre, nous nous sommes
fixés les objectifs suivants :
0.4.1. Objectif globale
Contribuer à la connaissance de la géologie du
secteur de Luunje, dans son l'aspect géochimique et lithofacies.
1.4.2. Objectifs spécifiques
:
? Mettre en évidence les différents facteurs
responsables de la différence des caractères macroscopiques de la
pegmatite dans différents sites d'exploitation artisanale dans le
secteur de Luunje.
? Identifier les types des minéralisations
associées au Coltan dans notre secteur d'étude.
0.5. METHODES ET TECHNIQUES DE
TRAVAIL
Pour parvenir à bien mener notre étude, nous
nous sommes appuyés sur les méthodes et techniques
ci-après :
? La technique documentaire : cette dernière nous a
permis de sélectionner certains ouvrages (cartes géographiques et
géologiques, mémoires, livres, articles, etc.).
? Le lever géologique : nous a permis d'identifier,
d'observer et de décrire certains affleurements accessibles sur place.
Durant notre lever, nous marchions perpendiculairement à la direction
des couches tout en décrivant macroscopiquement les affleurements et en
relevant l'aspect général des affleurements : La couleur, la
texture et la structure des roches en place et la composition
minéralogique. A chaque station, nous avons pris des coordonnées
géographiques et des photos correspondantes.
7
8
> Les travaux de bureau : il a était question
d'élaborer l'esquisse lithologique, la carte d'échantillonnage,
la carte d'affleurements et des coupes géologiques qui ont
été faites à l'aide des logiciels appropriés
(Surfer 13, QGIS.2.18, Mapinfo8 et Arc GIS)
Pour les données géochimiques, nous avons
utilisé la méthode statistique pour leur traitement et
interprétation en utilisant le tableur MS Excel.
> Les travaux de laboratoire : Ces travaux nous ont permis
de faire les analyses géochimiques et pétrographiques des
échantillons prélevés sur terrain. Puis leurs
résultats ont été interprétés.
0.6. DELIMITATION DU SUJET
Pour une excellente étude de notre terrain, nous avons
délimité notre travail dans le secteur de Luunje et plus
précisément sur les sites de MATABA, GAKOMBE, GASASA,
LUWOWO et BUNDJALI faisant l'objet d'intenses exploitations
artisanales du Coltan.
Cette délimitation est effectuée en vue des
approches géochimiques et lithofaciès associées tout en
accordant peu d'importance à la pétrographie et à la
structurale.
0.7. SUBDIVISION DU TRAVAIL
Hormis l'introduction et la conclusion générale,
notre travail s'articule sur quatre chapitres :
> Le premier chapitre traite des
généralités sur le milieu d'étude, Luunje ;
> Le deuxième chapitre porte sur la cartographie du
milieu d'étude et la description des affleurements ;
> Le troisième chapitre interprète les
données géochimiques des échantillons ;
> Le quatrième chapitre analyse et décrit les
lithofaciès de la pegmatite de LUUNJE.
CHAPITRE PREMIER : GENERALITES SUR LE
MILIEU D'ETUDE, LE SECTEUR DE LUUNJE
I.1. CADRE GEOGRAPHIQUE
I.1.1. Localisation
Le territoire de Masisi est situé à bordure de la
branche occidentale du rift Est-africain, plus précisément dans
la partie australe du Nord-Kivu entre 28°-30° de Longitude Est et
1°-3° de Latitude Sud ; il est limité :
? A l'Est par le Lac Kivu, les territoires de Rutshuru, de
Nyiragongo et la ville
de Goma.
? A l'Ouest par le territoire de Walikale
? Au Nord par le territoire de Rutshuru et de Walikale.
? Au Sud par le territoire de Kalehe.
Ce territoire a une superficie de 4734Km2 sur
59871,72Km2 que compte la province du Nord-Kivu et est divisé
en collectivités dont : la collectivité de Bahunde, la
collectivité de Bashali, la collectivité d'Osso/Bayungu et la
collectivité de Katoyi.
La collectivité de Bahunde faisant l'objet de notre
secteur d'étude est
subdivisée en six groupements dont : Mpfuni-Shanga,
Mpfuni-Kibabi, Mpfuni-Karuba, Mpfuni-Matanda, Ufamando et Kamuronza. (
www.congoautrement.com/page/territoire-de-la-rdc/terrrioire-de-masisi-nord-kivu.html)
Le groupement de Mpfuni-Matanda connait plusieurs sites
d'exploitation artisanale, parmi lesquels la localité de LUUNJE est
notre cible pour ce travail (fig. 1 et 2).
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2
Figure 1.Carte de localisation de Luunje (BCAH en
2012)
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Figure 2 : Carte de localisation des sites
d'exploitation artisanale du secteur d'étude (COOPERAMMA,
2014)
I.1.2. Climat et
végétation
Le territoire de Masisi connait un climat tropical
influencé par l'altitude de plus ou moins 2000m avec une
température moyenne mensuelle variant de 16 à 21°C. La
saison de pluie est la plus longue par rapport à la saison sèche,
elle va de Septembre à Décembre, la saison sèche va de
Juillet à Aout ; les autres mois peuvent être
caractérisés soit par la pluie, soit par la sècheresse.
Les précipitations annuelles varient entre 800 et 1600 mm
La végétation est caractéristique des
pâturages et quelques eucalyptus plantés par la
population (fig. 3). A quelques endroits on a des
arbustes qui disparaissent progressivement suite à l'accroissement
démographique.
Figure 3. Illustration de la végétation
de Luundje I.1.3. Sol et hydrographie
La localité de Luunje est constituée de deux
types de sols : l'un volcanique récent très riche en humus et
l'autre argileux provenant de l'altération des anciennes roches
présentes dans le secteur.
Le groupement de Mpfuni-Matanda est limité par deux
grandes rivières dont la rivière Osso (Rushoga) et la
rivière Mumba.
A Luunje, on a plusieurs petites rivières torrentielles
et la rivière Rubaya qui coule du Sud vers le Nord.
I.1.4. Géomorphologie
La province du Nord-Kivu présente un relief
accidenté, en suivant les évènements orogéniques
qu'a connus la région des grands lacs. Le secteur de Luunje n'en fait
pas exception car il est caractérisé par des collines et des
montagnes importantes.
Ces différentes manifestions géologiques ont permis
aux géologues d'accéder facilement aux affleurements qui sont
souvent masqués par un couvert végétal
considérable. (
www.congo-autrement.com/page/territoire-de-la-rdc/territoire-de-masisi-nord-kivu.html).
12
I.2. CADRE GEOLOGIQUE
I.2.1. De la province du Nord-Kivu
Le précambrien du Nord-Kivu est subdivisé en deux
grands ensembles : a) Ensemble inférieur plus
métamorphique appelé Ruzizien
Ces formations se subdivisent en trois séries :
:
? Le Ruzizien inférieur : La
formation de l'Urindi est traversée par des nombreuses intrusions
granitiques au contact desquelles les roches sédimentaires sont
transformées par métamorphisme.
Urindi débute par des formations des Gneiss et des
Micaschistes qui constituent toujours l'auréole métamorphique des
massifs granitiques. Les roches schisteuses se présentent sous
l'éloignement du massif granitique en schistes à magnetite,
schistes sériteux, en micaschiste, en cornéennes et en gneiss.
Ils sont chargés abondamment des staurotides, des grenats,
d'andalousites, de la tourmaline et d'autres minéraux qu'on rencontre
généralement dans les auréoles métamorphiques
(AGASSIZ, 1954)
? Ruzizien moyen : Il est formé
essentiellement des grès, des quartzites,
d'arkoses et des poudingues. Il se présente en trois
facies :
1°) Ce faciès est le plus grossier, formé
des poudingues et d'arkose en gros éléments. Ce poudingue est
généralement siliceux et parfois argileux.
2°) Ce faciès est constitué d'arkoses et
des quartzites grossiers et caractérise plus particulièrement la
région de Walikale, Masisi, et Rutshuru.
3°) Le facies à quartzite.
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? Ruzizien supérieur : Il est
uniquement formé des schistes noirâtres à grisâtres.
La formation est très épaisse, son faciès reste constant
sur de grandes étendues (AGASSIZ, 1954).
b) Ensemble supérieur
épimétamorphique nommé Burundien
Ce système occupe une majeure partie du Kivu et connait
une extension considérable depuis le Katanga jusqu'au NE du Burundi, du
Rwanda, Tanzanie et Uganda. Le système burundien est subdivisé en
trois étapes :
? Le Burundien inférieur : Il
comprend les schistes, les quartzites et des conglomérats
intraformationnels.
? Le Burundien moyen : il comprend
les quartzites, les arkoses et conglomérats.
? Le Burundien supérieur :
Ces formations sont localisées au SE du territoire de Walikale.
Du point de vue métallogénique, la province du
Nord-Kivu regorge des potentiels miniers comme la Cassitérite, le
Coltan, la Monazite, le Pyrochlore, l'Or, la Tourmaline, le Grenat, le Zircon,
etc.
I.2.2. Du territoire de Masisi
La géologie du territoire de Masisi est
caractérisée par deux ensembles de
terrains :
? Les terrains de soubassement ou substratum
: Ils regroupent l'ensemble des formations régionalement
granitisées et métamorphisées. Elles sont
orogéniques et couvrent la période de leur mise en place comprise
entre l'Archéen et le Néoprotérozoïque (3.3 et 0.57
Ga) et forment un bourrelet annulaire. Ces formations sont
plissées et
14
Deux grands massifs granitiques notamment celui de SULA
à l'Ouest et de HANGO à l'Est sont présents dans la
région, leur apport du point de vue
métamorphisées d'âge Précambrien,
caractérisées par d'énormes chaines mobiles qui s'y
développent.
? Les terrains de couverture ou
phanérozoïques allant du paléozoïque
(Carbonifère supérieur au Pleistocène-Hollocène),
d'allure horizontale à subhorizontale, en grande partie continentaux.
Ces formations ne sont pas métamorphisées.
La chaine Kibaro-Burundienne a été
intruidée par des granites post-orogéniques à
Etain-Niobium (1010-925 Ma) et par des pegmatites tardives (975-875 Ma) (CAHEN
L., 1967). La lithologie de cette chaîne est constituée
essentiellement de Quartzite, gneiss, micaschistes, quartzophyllades,
grès, schistes quartzeux et d'amphibolites situées
immédiatement à l'Ouest du Graben africain, dont les failles et
les dislocations l'ont épargné.
La région de Masisi contient en son sein une vaste
cuvette synclinale complexe allongée N-S constituée des divers
schistes. Les deux flancs de cette cuvette viennent s'appuyer à l'Est
sur le grand massif granitique du Mont Hango et à l'Ouest sur le Mont
Sula. Les pegmatites ont injecté ces schistes et elles se
présentent en un alignement filonien longeant la bordure des massifs
granitiques.
Ainsi, partant des types des roches on trouve :
? Les roches sédimentaires
non-métamorphisées : elles sont moins
représentées, seuls quelques graviers d'origine alluviale,
soudés par une matrice ferrugineuse.
La présence des tufs calcaires récents est
très rare dans la région. (AGASSIZ, 1954)
.
? Les roches plutoniques et éruptives
: Parmi elles ont peut citer : les granites, les pegmatites, les
dolérites, les amphibolites, les néphelinites et diorite.
15
métallogénique est considérable vu la
proportion minérale significative dans la région. (AGASSIZ,
1954).
· Les roches métamorphiques
: Ce sont plus particulièrement les schistes burundiens
des couleurs variées (rougeâtre, bariolé, foncé ou
parfois claire et souvent zoné) avec des intercalations des bancs des
quartzites foncés des grès brunâtres.
Le plus souvent cette formation est dominée
directement par une série des conglomérats et des schistes
gréseux à biotite contenant des galets épaisses
constituant la base de la série supérieure. (AGASSIZ, 1954).
La stratigraphie de Masisi est marquée par deux
séries :
· La série inférieure ou le
Burundien inférieur : Cette série débute
avec les formations des gneiss et des micas-Schistes constituant
l'auréole métamorphique des massifs granitiques. Les gneiss sont
rares et s'observent sur la bordure Ouest de Sula.
· La série supérieure ou
Burundien supérieur : Elle débute dans la partie
Ouest par un niveau conglomératique par des Schistes micacés. La
série se poursuit par une alternance des niveaux des schistes
gréseux à biotite avec quelques rares galets isolés et des
niveaux nettement conglomératiques.
Au rifting est associé un volcanisme très
important (500000Km3), (BAKER et AL, 1972) concentré
principalement dans la branche occidentale. Trois cycles caractérisent
ce volcanisme :
· Cycle tholéitique
près-rift d'âge
crétacé-oligocène.
· Cycle alcalin sodique synrift
d'âge miocène-pliocène.
· Cycle transitionnel à
tendance tholéitique du tertiaire à l'âge actuel.
La minéralisation du territoire de Masisi est le
résultat de l'hydrothermalisme et est principalement
Stanno-wolframifère. Dans Masisi des champs filoniens sont apparus dans
les terrains métamorphiques d'origine sédimentaire et sont
incontestablement en relation avec les deux massifs granitiques dont
l'apport
16
17
métallogénique n'est plus à prouver.
Ainsi on distingue trois zones selon leurs proximités granitiques
(AGASSIZ, 1954) (fig. 4) :
? La zone 1 : C'est la zone qui est
plus proche du massif granitique, elle s'étend en gros du granite
lui-même à 1km de la limite avec les micaschistes. Elle est
caractérisée par des intrusions de pegmatite à tourmaline
noire, d'aplite et de quartz.
? La zone 2 : Cette zone comprend
les pegmatites complexes à cassitérite qui percent le sol
à 1.2 et 3 km du massif.
? La zone 3 : Cette zone comprend
des filons de quartz stannifères, elle est la plus
éloignée du granite.
Figure 4. Schémas illustrant la zonation
granitique (Makabu, 2017) I.2.3. Notion sur la pegmatite
Les pegmatites se distinguent des roches plutoniques
correspondantes par leurs grains beaucoup plus gros provoqués par
l'abondance des gaz minéralisateurs dans leurs cristallisations. Les
pegmatites sont cristallisées tardivement par rapport à la roche
plutonique mère.
La grande majorité des pegmatites que l'on peut nommer
pegmatite simple sont formées des mêmes minéraux essentiels
que les roches correspondantes, sans arrangement textural en grains bien
défini.
Beaucoup plus intéressant sont les pegmatites
complexes, apparaissant en amas plus importants arrondi ou elliptique, aplati
et lenticulaire avec une structure interne par zones concentriques, structure
marquée d'une manière plus ou moins parfaite.
C'est dans les pegmatites complexes qu'on rencontre en
quantité plus importantes les substances relativement exceptionnelles
telles que : B, Cl, Li, P, Lanthanides, Nb, Ta, Be, U, Th.
Parmi les produits industriels des pegmatites, il y a des
minéraux ordinaires, mais individualisés à l'état
pur dans la masse du fait de la texture méga-cristalline de la roche :
Quartz, Feldspaths et Muscovite. Le Corindon se trouve aussi dans quelques
gisements, aussi divers minéraux des Terres rares s'extraient de la
pegmatite ainsi que la Colombite, la Tantalite, la Cassitérite, le
Beryl, le Spodumène et divers gemmes. (E. Raguin, 1961)
18
19
Conclusion partielle
Le territoire de Masisi connait un climat tropical
influencé par l'altitude de plus ou moins 2000m avec une
température moyenne mensuelle variant de 16 à 21°C. La
saison de pluie est la plus longue par rapport à la saison sèche,
elle va de Septembre à Décembre, la saison sèche va de
Juillet à Aout ; les autres mois peuvent être
caractérisés soit par la pluie, soit par la sécheresse.
Les précipitations annuelles varient entre 800 et 1600mm. Luunje est
constituée de deux types de sols : l'un volcanique récent
très riche en humus et l'autre argileux.
Le précambrien du Nord-Kivu est subdivisé en
deux grands ensembles dont l'ensemble inférieur plus
métamorphique appelé Ruzizien et un ensemble supérieur
épimetamorphique nommé Burundien.
L'ensemble inférieur est subdivisé en ruzizien
inférieur qui débute par des formations des Gneiss et des
Micaschistes qui constituent toujours l'auréole métamorphique des
massifs granitiques, du ruzizien moyen qui est formé essentiellement des
grès, des quartzites, d'arkoses et des poudingues et enfin du ruzizien
supérieur qui est uniquement formé des schistes noirâtres
à grisâtres.
L'ensemble supérieur épimétamorphique est
subdivisé en Burundien
inférieur qui comprend les schistes, les quartzites et
des conglomérats intraformationnels, Burundien moyen qui comprend les
quartzites, les arkoses et conglomérats et en le Burundien
supérieur dont les formations sont localisées au SE du territoire
de Walikale.
La minéralisation du territoire de Masisi est le
résultat de l'hydrothermalisme et est principalement
Stanno-wolframifère.
CHAPITRE DEUXIEME : LEVE GEOLOGIQUE DE LUUNDJE
(MATABA, GAKOMBE, GASASA, LUWOWO ET BUNDJALI)
Notre terrain d'étude s'étend sur cinq sites
d'exploitation artisanale différents, répartis sur cinq collines.
D'où, nous avons procédé par des travaux de terrain site
par site respectivement Mataba, Gakombe, Gasasa, Luwowo et Bundjali.
La description des affleurements consistait à recenser
les affleurements disponibles en vue de faire des études
géologiques. Ces études consistaient à se rassurer si
l'affleurement est bien en place, apprécier son aspect
général, son degré d'altération, faire une
description macroscopique, prise des mesures structuraux (direction et
pendage), proposer un nom éventuel à la roche, prélever
des échantillons et la prise des coordonnées géographiques
correspondantes.
En cartographie, les données géodésiques
récoltées sur terrain ont été soumises au
traitement informatique.
Le matériels qui nous a aidé à la
réalisation de ces études géologiques comprend le GPS, la
boussole, le carnet de terrain, le sac d'échantillonnage, le
stylographe, le crayon, le marqueur, le papier millimétré,
l'appareil photographique, le marteau pour géologue.
20
II. 1. DESCRIPTION DES
AFFLEUREMENTS
II.1.1. Site de Mataba
Ce site présente à sa partie supérieure
des flancs constitués par des schistes à altération
très poussée (fig. 5), et à sa base la pegmatite est
visible dans laquelle s'effectue l'exploitation artisanale du coltan.
Figure 5 : vue générale du site de
Mataba
Ce site semble être le moins étendu et selon les
artisanaux retrouvés sur place, c'est le moins productif en terme de
tonnage.
Le pré-concentré de Coltan produit dans ce site
est de couleur noirâtre avec des traces blanchâtres dues à
la présence du quartz et quelques paillettes de micas blanc, ses grains
sont millimétriques (fig. 6).
21
Figure 6 : Pré-concentré de coltan du
site de Mataba
? Station 1 :
Un affleurement localisé aux coordonnées
géographiques UTM 0709906/ 9825808/ 2343m. On a un contact entre deux
roches, une massive et compacte, de couleur brunâtre constituée
des quartz soudés. Cette roche serait un quartzite
et une autre peu altérée, de couleur grisâtre
avec une schistosité peu visible, la roche serait un schiste
(Fig.7)
Figure 7. Illustration d'un contact entre un
quartzite et un schiste
? Station 2
Un affleurement situé aux coordonnées
géographiques UTM : 0709875/ 9825799/ 2311m ; une altitude
inférieure à celle de la station précédente. On
note la présence d'une roche de couleur noirâtre constituée
des quartz soudés en
22
23
grande proportion. Elle ne présente pas de
schistosité mais elle se débite en bancs
décimétriques de direction et pendage N132°E/58°NE. La
roche serait un quartzite. Elle est en contact avec
une autre roche de couleur blanchâtre constituée des cristaux de
quartz centimétriques, des micas et des feldspaths, la roche serait une
pegmatite (Fig. 8)
Figure 8. Illustration du contact entre un
quartzite et une pegmatite
? Station 3
Un affleurement situé aux coordonnées
géographiques UTM 0709850/ 9825770/ 2305m. La roche présente une
couleur blanchâtre avec des traces violettes à rosâtres,
elle est constituée des cristaux de quartz centimétrique, des
feldspaths et quelques paillettes des micas blancs (Fig. 9).
La roche serait une pegmatite.
Figure 9. Une pegmatite de Mataba
? Station 4.
Affleurement d'une roche métamorphique
altérée, de couleur grisâtre, ne présentant pas de
schistosité. Elle est située aux coordonnées
géographiques UTM 0709407/ 9825519/ 2241m, c'est l'altitude la plus
basse de ce site. La roche serait un schiste (Fig.
10).
Figure 10. Un affleurement de
schiste
II.1.2. Site de Gakombe
Ce site semble être le plus large et selon les
artisanaux, il est le plus productif en terme de tonnage. C'est dans ce site
qu'il y a une intense activité artisanale et l'exploitation se fait en
souterrain avec des soutènements en bois. Au sommet de ce site on
retrouve des gradins tracés pour essayer de stabiliser la mine (fig.
11).
Figure 11. Vue générale du site de
Gakombe
24
Le pré-concentré de coltan produit ici est
constitué des grains centimétriques, de couleur jaunâtre et
quelques traces noirâtres. On observe dans ce pré-concentré
des grains de quartz centimétriques. (Fig. 12).
Figure 12. Pré-concentré de coltan du
site de Gakombe
? Station 1
Au sommet de ce site de Gakombe affleure une roche acide, de
couleur blanchâtre, constituée des grains de quartz
centimétriques, des feldspaths et quelques micas blancs, aux
coordonnées géographiques UTM : 0709600/ 9826337/ 2427m. La roche
serait une pegmatite (Fig. 13).
Figure 13. Affleurement de
pegmatite
25
26
? Station 2
A cet endroit on est en présence d'un affleurement
situé dans la partie médiane en terme de hauteur du site, aux
coordonnées géographiques UTM : 0709510/ 9826318/ 2391m, une
altitude inférieure à celle de la station
précédente. La roche est de couleur blanchâtre, et
présente une cohésion faible des grains. Elle est
constituée des grains de quartz décimétriques, des
feldspaths et des micas blancs. La roche serait une pegmatite (Fig.
14).
Figure 14. Affleurement de pegmatite
? Station 3.
A la base de la partie en cours d'exploitation, affleure une
roche de couleur
blanchâtre avec des taches violettes, constituée
des grains de quartz centimétriques, des feldspaths et quelques
paillettes des micas blancs, aux coordonnées géographiques UTM :
0709480/ 9826317/ 2381m, une altitude inférieure à celle des deux
stations précédentes. La roche serait une pegmatite
(Fig.15).
Figure 15. Pegmatite de Gakombe
? Station 4.
Un affleurement de roche métamorphique peu
altérée, de couleur grisâtre, présentant une
schistosité visible avec comme direction et pendage
N136°E/20°NE, aux coordonnées géographiques UTM :
0709213/ 9826422/ 2281m c'est l'altitude la plus basse de ce site. La roche
serait un schiste (Fig.
16).
Figure 16. Affleurement de schiste peu
altéré
2.1.3. Site de Gasasa
Cette mine est moins étendue par rapport à la
mine de Gakombe mais plus étendue que celle de Mataba (fig. 17).
L'exploitation artisanale se fait en ciel ouvert. L'activité est
relativement moins intense, ce qui pourrait jouer sur sa production.
27
28
29
30
Figure 17. Vue générale de la mine de
Gasasa
Le pré-concentré de Coltan produit ici est
constitué des grains très fins de couleur jaunâtre et
quelques traces violettes. (Fig. 18).
Figure 18: pré concentré de coltan du
site de Gasasa
Sur base de la différence lithologique, nous avons
subdivisé ce sites en deux flancs : le flanc NE et le flanc SW
? Flancs NE : Ce flanc est
dominé par des conglomérats constitués d'un ciment
argileux et des fragments de quartz anguleux. Par endroit, on retrouve des
traces de minéralisation de Coltan qui servent d'indices pour les
exploitants miniers artisanaux.
? Station 1
Un affleurement localisé aux coordonnées
géographiques UTM : 0709979/ 9826809/ 2339m. Il est constitué au
sommet d'un sol grisâtre d'épaisseur estimée à 2m et
à la base d'une couche des schistes à altération
poussée d'épaisseur estimée à 5m (Fig.
19).
Fig.19. Sol et schistes
altérés
? Station 2
Un affleurement situé aux coordonnées
géographiques UTM 0709962/ 9826797/ 2332m ; un point d'altitude
inférieure à celle de la station précédente. On
retrouve la présence des traces blanchâtres dans les schistes
altérés. Ces traces blanchâtres seraient des empreintes de
la roche encaissante de la minéralisation déjà
exploitée par les artisanaux (Fig. 20).
Figure 20. Traces de minéralisation dans les
schistes altérés
? Station 3
Un affleurement d'aspect conglomératique
constitué d'un ciment argileux rougeâtre, des fragments de quartz
anguleux de taille centimétrique. Il se situe aux coordonnées
géographiques UTM 0709980/ 9826792/ 2337m ; un point d'altitude
supérieure à celle de la station précédente mais
inférieure à celle de la station1. Cette formation serait un
métaconglomérat. (Fig. 21).
Fig. 21 :
.Métaconglomérat
? Flanc SW : Les exploitants miniers
artisanaux se focalisent dans ce flanc et cette exploitation se fait dans la
pegmatite qui a une épaisseur d'au moins 7m. ? Station
1
Figure 22. Affleurement d'une
pegmatite
Un affleurement situé aux coordonnées
géographiques UTM 0709945/ 9826712/ 2335m, une altitude
supérieure à celle de la station 2 et inférieure à
celles des stations 1 et 3 du flanc NE. Cet affleurement est constitué
d'une couche de sol, suivie d'une couche des schistes altérés et
enfin une roche acide de couleur blanchâtre constituée de cristaux
de quartz centimétriques avec des traces violettes, des feldspaths et
quelques micas blancs. Cette roche serait une pegmatite (Fig.
22).
? Station 2
Cet affleurement se localise aux coordonnées
géographiques UTM : 0709921/ 9826705/ 2317m, c'est l'altitude la plus
basse du site (de deux flancs). C'est une roche de couleur blanchâtre
avec des traces violettes, constituée des fragments de quartz de taille
centimétrique, des feldspaths et des micas blancs. La roche serait une
pegmatite (Fig.23).
Figure 23. Une pegmatite
2.1.4. Site de Luwowo
L'activité d'exploitation artisanale dans ce site est
aussi très intense. Et dans les temps passés, ce site
était parmi les plus productifs, la preuve est que le sommet de cette
colline (où se passe l'exploitation) est déjà rasé.
L'exploitation artisanale se fait à ciel ouvert et la production en
termes de tonnage est considérable. C'est une mine aussi
étendue (fig. 24).
31
Cet affleurement est situé aux coordonnées
géographiques UTM : 0709556/ 9827596/ 2430m, une altitude
inférieure à celle du flanc NE. La roche a
Figure 24. Vue générale de la mine de
Luwowo
? Flanc NE
Sur ce flanc affleure une roche acide de couleur
blanchâtre avec des traces violettes composée des fragments de
quartz centimétriques à millimétriques (améthyste),
des feldspaths et des micas blancs. La roche serait une
pegmatite (Fig. 25) située aux coordonnées
géographiques UTM : 0709642/ 9827589/ 2402m. Cet affleurement constitue
un front de taille et est surmonté par une couche des schistes à
altération poussée.
Figure 25. Une pegmatite surmontée d'une
couche de schiste altéré
? Flanc SW ? Station 1.
32
33
une couleur blanchâtre avec des traces noirâtres,
elle est constituée des fragments de quartz centimétriques, des
feldspaths et des micas blancs. La roche serait une pegmatite (Fig.
26).
Figure 26. Affleurement de
pegmatite.
? Station 2
C'est un affleurement situé aux coordonnées
géographiques UTM : 0709532/ 9827563/ 2417m, un point d'altitude
supérieure à celle du flanc NE et inférieure à
celle de la station précédente. La roche est blanchâtre
avec des traces noirâtres, elle est constituée des fragments de
quartz centimétriques, des feldspaths et quelques paillettes des micas
blancs. La roche serait une pegmatite (Fig.
27).
Figure 27. Une pegmatite
? Station 3
Un affleurement métamorphique de couleur noirâtre
à grisâtre, constitué des fragments de quartz anguleux de
taille décimétriques et des galets des plusieurs natures. Il se
situe aux coordonnées géographiques UTM 0708684/ 9827394/ 2191m.
Cette formation serait un
métaconglomérat (Fig. 28).
Figure 28 : affleurement d'un
métaconglomérat
? Station 4
Un affleurement localisé aux coordonnées
géographiques UTM 0708098/ 9829246/ 2016m. On a une roche peu
altérée, de couleur noirâtre avec une schistosité
peu visible de direction et pendage : N88°E/40°SE. La roche serait
un schiste (Fig.29).
Figure 29. Affleurement d'un schiste
34
2.1.5. Site de Bundjali
Ce site est parmi les moins étendues avec des
activités d'exploitation artisanale moins intense.
L'exploitation se fait sur un flanc et cela du pied au sommet de
la colline. Aux alentours de ce site, se fait une exploitation artisanale de la
tourmaline (fig. 30).
Figure 30. Vue générale de la mine de
Bundjali.
? Station 1
Un affleurement localisé aux coordonnées
géographiques UTM : 0709635/ 9827817/ 2330m. L'affleurement est
constitué d'une roche de couleur blanchâtre à
grisâtre, constituée des cristaux de quartz de dimension
décimétrique, des feldspaths et très peu des micas blancs.
La roche serait une pegmatite (Fig.
31).
Figure 31. Affleurement d'une
pegmatite.
35
? Station 2
Un affleurement de roche situé aux coordonnées
géographiques UTM: 0709617/ 9827852/ 2300m, une altitude
inférieure à celle de la station précédente. C'est
une roche de couleur blanchâtre avec des traces noirâtres,
constituée des grains de quartz de taille centimétrique, des
feldspaths et peu de micas blancs. La roche serait encore une
pegmatite (Fig. 32).
Figure 32. Une pegmatite
? Station 3
Aux coordonnées géographiques UTM : 0709631/
9827818/ 2327m, une altitude supérieure à celle de la station
précédente et inférieure à la station 1. Il
affleure une roche en bancs métriques, de couleur grisâtre dont la
schistosité est visible de direction et pendage N76°E/38°NW.
La roche serait un schiste (Fig. 33).
Figure 33. Affleurement d'un
schiste
36
Station 4
Il affleure aux coordonnées géographiques UTM
0709649/ 9828747/ 2011m, une roche métamorphique massive de couleur
grisâtre, constituée des galets de polygéniques dans une
matrice siliceuse. La roche serait un Métaconglomérat
(fig.34)
Figure 34 : Affleurement d'un Méta
conglomérat.
? Station 5
Localisé aux coordonnées géographiques
UTM 0711001/ 9828203/ 1899m, cet affleurement d'une roche métamorphique
est composé des fragments des roches polygéniques dans une
matrice schisteuse. La roche serait un Méta conglomérat
(fig.35).
Figure 35 : Affleurement d'un Méta
conglomérat.
37
38
Précisons que : Nous n'avons
pas eu la chance de prendre des échantillons des
pré-concentrés de Coltan des sites des Luwowo et Bundjali du fait
que ces pré-concentrés n'étaient pas disponibles.
II.2. DESCRIPTION DES ECHANTILLONS
Lors du lever au marteau de notre terrain, nous avons
prélevé plusieurs échantillons pour des analyses au
laboratoire ; cela dans chaque site faisant l'objet de notre terrain
d'étude suivant les diff2érences des
propriétés physiques de la pegmatite rencontrée et les
alternances lithologiques pour des analyses lithogéochimiques.
Nous avons prélevé dans cinq sites de Luundje
(Mataba, Gakombe, Gasasa, Luwowo et Bundjali) au total 17 échantillons
représentatifs.
? Echantillon 1
Un échantillon quartzitique prélevé
à Mataba aux coordonnées géographiques UTM : 0709906/
9825808/ 2343m. La roche est dure et massive, constituée des grains de
quartz soudés, elle a une coloration brunâtre. La roche serait un
quartzite (fig. 36).
Figure 36. Quartzite
? Echantillon 2
Cet échantillon a été
prélevé à Mataba aux coordonnées
géographiques UTM : 0709875/ 9825799/ 2311m. Roche de couleur
blanchâtre avec des imprégnations grisâtres,
présentant une structure pegmatitique, des grains de taille
centimétriques à décimétrique. Elle est
composée des grains de quartz, des feldspaths et des micas. Le
quartz est enfumé et de taille décimétrique. La roche
serait une pegmatite (fig. 37).
Figure 37. Une pegmatite à quartz
enfumé
? Echantillon 3.
Il a été échantillonné à
Mataba, aux coordonnées géographiques UTM : 0709850/ 9825770/
2305m. La roche est blanchâtre avec des imprégnations
violètes contrairement à l'échantillon
précèdent qui a des imprégnations grisâtres, il
présente aussi une structure pegmatitique, des grains
centimétriques à millimétriques. Elle est
constituée des grains de quartz, des feldspaths et quelques paillettes
des micas blancs. Les grains de quartz et les paillettes des micas blancs sont
moins abondants que dans l'échantillon précédent. La roche
serait une pegmatite (Fig.38).
39
Aux coordonnées géographiques UTM : 0709510/
9826318/ 2391m dans le site de Gakombe dans sa partie médiane, a
été prélevé un échantillon de
Figure 38. Une pegmatite.
? Echantillon 4.
Au sommet du site de Gakombe aux coordonnées
géographiques UTM : 0709600/ 9826337/ 2427m, a été
prélevé un échantillon de couleur blanchâtre, avec
une structure pegmatitique, des grains millimétriques. Il est
constitué des grains de quartz, des feldspaths et très peu des
micas blancs et ne présentant pas des imprégnations
retrouvées dans les échantillons précédents.
La roche serait une pegmatite (fig. 39).
Figure 39. Les cuttings de
pegmatite
? Echantillon 5
40
couleur blanchâtre avec des imprégnations
noirâtres qui peuvent être dues aux oxydes de fer,
probablement la magnétite. Sa structure est pegmatitique avec des grains
allant de centimétriques à décimétriques. Il est
constitué des grains de quartz, des feldspaths et des micas blancs. La
roche serait une pegmatite (fig. 40).
Figure 40. Une pegmatite
? Echantillon 6
Echantillon prélevé à Gakombe à la
base du site aux coordonnées géographiques UTM : 0709480/
9826317/ 2381m. C'est une roche de couleur blanchâtre avec des
imprégnations violettes qui sont dues à des traces
d'améthyste comme l'échantillon 3. Elle a une structure
pegmatitique avec des grains millimétriques. Il est constitué des
grains de quartz, des feldspaths et des micas blancs. La roche serait une
pegmatite (Fig. 41).
Figure 41. Les cuttings de
pegmatite.
41
? Echantillon 7
Prélevé à Gakombe aux coordonnées
géographiques UTM : 0709213/ 9826422/ 2281m, c'est un échantillon
peu altéré de couleur grisâtre, constituée des
petits minéraux non décelables à l'oeil nu mais qui
grésillent au touché, et la schistosité est bien visible.
La roche serait un schiste (fig. 42).
Figure 42. Un schiste
? Echantillon 8
Sur le flanc SW du site de Gasasa, un échantillon de
couleur blanchâtre avec des imprégnations violettes comme
les échantillons 3 et 6, il est constitué des grains de quartz en
abondance de taille allant de centimétrique à
millimétrique, des feldspaths et des micas blancs. Cet
échantillon a été prélevé aux
coordonnées géographiques UTM : 0709921/ 9826705/ 2317m. La roche
serait une pegmatite (fig. 43)
.
42
Figure 43. Une pegmatite
? Echantillon 9
Prélevé à Gasasa sur le flanc SW aux
coordonnées géographiques UTM : 0709945/ 9826712/ 2335m, il a une
structure pegmatitique des grains de taille centimétriques, il est de
couleur blanchâtre et constitué des feldspaths en abondance, et
très peu de quartz et des micas. La roche serait une
pegmatite (fig.44). Il ne contient pas des
imprégnations violettes retrouvées dans les échantillons
3, 6, et 8, mais des imprégnations grisâtres comme
l'échantillon 2 qui seraient dues au contact avec les schistes. En
effet, la roche a était échantillonnée dans une zone de
contact entre la pegmatite et un schiste.
Figure 44. Une pegmatite.
43
? Echantillon 10
Prélevé aux coordonnées
géographiques UTM 0709932/ 9826728/ 2323m dans le site de Gasasa sur le
flanc SW. C'est une roche métamorphique peu altérée avec
une schistosité pas bien marquée, elle est de couleur
verdâtre. Elle est constituée des minéraux non visibles
à l'oeil nu. Enfin la roche serait un schiste (fig.
45).
Figure 45. Un schiste.
? Echantillon 11.
Il a été prélevé aux
coordonnées géographiques UTM 0709962/ 9826797/ 2332m dans le
site de Gasasa sur son flanc NE. L'échantillon a subi la fragmentation
lors de l'échantillonnage, il se présente donc sous forme des
cuttings (fig.39) ; la roche est de couleur rosâtre et est
constituée des fragments de quartz, des feldspaths, très peu des
micas et ne présente pas des imprégnations comme
l'échantillon 4. La roche serait une pegmatite
(fig.46).
44
45
46
Figure 46. Cuttings de pegmatite.
? Echantillon 12.
Le prélèvement était fait dans le site de
Luwowo sur le flanc SW aux coordonnées géographiques UTM 0709556/
9827596/ 2430m. Cet échantillon est de couleur blanchâtre, de
structure pegmatitique, les grains vont de centimétriques à
millimétriques. Il est constitué du quartz laiteux, des
feldspaths, très peu de micas blancs et des traces noires des
tourmalines. La roche s'apparente à une pegmatite
tourmalinisée (fig. 47).
Figure 47. Une pegmatite tourmalinisée. ?
Echantillon 13.
Un échantillon pegmatitique prélevé sur
le flanc NE du site de Luwowo aux coordonnées géographiques UTM
0709642/ 9827589/ 2402m, il estde couleur
blanchâtre avec des imprégnations violettes
comme les échantillons 3,6 et 8. Il est constitué de grains
de quartz hyalin décimétriques, de feldspaths et de micas blancs.
La roche serait une pegmatite (fig. 48).
Figure 48. Une pegmatite.
? Echantillon 14
Il a été échantillonné sur le
flanc SW du site de Luwowo aux coordonnées géographiques UTM
0709532/ 9827563/ 2417m. Cet échantillon est de couleur
blanchâtre, de structure pegmatitique. Il est constitué des grains
de quartz centimétriques, des feldspaths, quelques micas blancs et
quelques traces de tourmalinisation comme l'échantillon 12. La
roche serait une pegmatite tourmalinisée (fig.
49).
Figure 49. Une pegmatite
tourmalinisée.
? Echantillon 15
Aux coordonnées géographiques UTM 0709635/
9827817/ 2330m, dans le site de Luwowo, on a une roche massive, de couleur
blanchâtre à grisâtre. Elle est constituée des
cristaux de quartz décimétriques, des feldspaths, très peu
de micas blancs et ne présente pas des imprégnations
comme les échantillons 4 et 11. La roche serait une
pegmatite (fig. 50)
Figure 50. Une pegmatite.
? Echantillon 16
Un échantillon prélevé aux
coordonnées géographiques UTM 0709617/ 9827852/ 2300m, dans le
site de Bundjali. La roche est de couleur blanchâtre. Il est
constitué des grains de quartz millimétriques, des feldspaths,
des micas blancs et des traces noires de tourmalinisation comme les
échantillons 12 et 14. La roche serait une pegmatite
tourmalinisée (Fig. 51).
Figure 51. Une pegmatite
tourmalinisée.
47
? Echantillon 17
Cet échantillon a été
prélevé aux coordonnées géographiques UTM 0709631/
9827818/ 2327m. La roche est de couleur grisâtre, présente une
schistosité visible et est friable au touché. La roche serait un
schiste (Fig. 52)
Figure 52. Un schiste
II.3.LA CARTOGRAPHIE
En ce qui concerne la cartographie, nous nous sommes servis du
modèle numérique de terrain et des données
géodésiques prélevées sur terrain. Ces
données ont été soumises au traitement informatique par
les logiciels Surfer 13 et QGIS 2.03 et ont donné les cartes
topographiques en 2D (fig. 53) et en 3D
(fig. 54) sur lesquelles les affleurements observés sur
terrain ont été plotés (fig. 55) ainsi que les points
d'échantillonnage (fig. 56). Ce travail de
cartographie a été conclu par l'élaboration de l'esquisse
lithologique (fig. 57) à partir de laquelle
nous avons élaboré 2 coupes géologiques (fig.
58 et 59).
Figure 53. Carte topographique en 2 dimensions du
secteur d'étude.
48
49
Figure 54. Carte topographique en 3 dimensions du
secteur d'étude.
La carte topographique en 2D nous a permis de ploter les
affleurements les différentes roches rencontrées sur terrain.
50
Figure 55. Carte d'affleurement du secteur
d'étude en 2 dimensions
Sur certains de ces affleurements, des échantillons ont
été prélevés. Ces différents points
d'échantillonnage sont repris sur la carte suivante.
51
52
Figure 56. Carte d'échantillonnage de Luunje
en 2 dimensions
Pour obtenir l'esquisse lithologique,nous nous sommes servis
de la carte d'affleurements et des observations directes et de l'analyse du
terrain.
Figure 57: Esquisse lithologique du secteur
d'étude
Cette esquisse lithologique nous a permis de faire des coupes
géologiques (fig. 58 et 59) grâce auxquelles le log
stratigraphique global de Luunge a été élaboré
(fig. 60).
53
Figure 58 : Coupe orientée
W-E
Cette coupe orientée W-E présente une structure
plissée (anticlinale), la couche la plus âgée est le
schiste suivi du métaconglomérat enfin la pegmatite qui est la
couche la plus jeune puisqu'elle est venue intruder les formations
préexistantes.
On remarque aussi une lacune de quartzite. Apres analyse du
terrain, cette lacune est due à l'érosion qui a enlevé
cette couche puis la sédimentation a repris en fossilisant la lacune.
Les épaisseurs des couches de cette coupe sont
estimées comme suit : Schiste (1550m), Métaconglomérat
(1450m) et Pegmatite (900m).
Figure 59 : Coupe orientée
SSW-ESE
54
55
56
Sur cette coupe orientée SSW-ESE, on a une structure
plissée(anticlinale). La couche la plus ancienne est le Quartzite suivi
de schiste, de métaconglomérat et enfin la pegmatite.
Les épaisseurs des couches de cette coupe sont
estimées de la manière suivante : Quartzite (1260m), Schiste
(1305m), Métaconglomérat (400m) et enfin Pegmatite (900m).
Figure 60 :Log lithostratigraphique de
Luunje
D'après le log lithostratigraphique, on note une
succession plissée, constituée de bas en haut de quartzite,
schiste et métaconglomérat. Ces formations ont éte
intrudées par des filons de pegmatites.
L'intrusion pegmatitique se limite seulement dans la couche de
schiste ;d'où en aucun endroit la pegmatite est en contact avec le
métaconglomérat.
Ces coupes ont été faites à partir des
observations directes du terrain et de l'esquisse lithologique trouvée
à partir des affleurements disponibles de notre terrain.
II.4. Inventaire lithologique
Comme bien signalé au chapitre précédent,
la géologie de Masisi est constituée en général des
formations Kibaro-Burundiennes: des roches sédimentaires
non-métamorphisées (essentiellement des graviers) ; des roches
plutoniques et éruptives : granites, pegmatites, dolérites,
amphibolites et néphelinites ; des roches métamorphiques : des
schistes des couleurs variées, des quartzites et des
conglomérats
A Luunje nous avons retrouvé :
y' La pegmatite : elle est intrusive dans le
schiste dans une grande partie et dans le quartzite dans une partie minime et
est minéralisée en en Coltan et par endroits en
Cassitérite. Cette formation s'étend sur une superficie de
192777,301m2 sur une étendue de 1200939,49m2, soit
16,052208%. Nous l'avons trouvée sur 12
affleurements.
y' Le métaconglomerat : cette
formation est aussi abondante dans notre secteur d'étude et est en
contact avec le schiste. Elle occupe une superficie de 379254,564m2
sur une étendue de 1200939,49m2, soit
31,579823%. Il a était trouvé affleuré
à 4 endroits différents.
y' Le schiste : cette formation est
superficielle. Dans la plupart de cas rencontrés sur terrain, cette
formation est altérée et parfois très
altérée. A plusieurs endroits, elle est en contact avec la
pegmatite minéralisée et elle occupe une superficie de 569332,545
m2 sur une étendue de 1200939,49m2, soit
47,407263%. Nous l'avons rencontré sur 6
affleurements.
y' Le quartzite : il est sous-jacent au
schiste et par endroit il est en contact directe avec la pegmatite
minéralisée. Il affleure au Sud et elle occupe une superficie de
59575,0791m2 sur une étendue de 1200939,49m2, soit
4,9607062%. Il a était trouvé sur 4
affleurements.
De ce qui précède, découle la
distribution spatiale des différents lithofaciès ainsi
illustrée à la figure 62.
Répartition des affleurements
Pegmatite Métaconglomérat Schiste
Quartzite
5%
47%
16%
32%
Figure 61 : Répartition des
affleurements
II.5. ANALYSE DES RESULTATS
PETROGRAPHIQUES
En ce qui concerne les analyses pétrographiques, 3
échantillons au total ont été amené au musée
géologique de Bukavu. Le choix de ces échantillons était
spécifique. En effet, l'analyse pétrographique a
été nécessaire seulement pour donner une précision
sur des échantillons dont l'analyse macroscopique porte confusion. C'est
ce qui justifie ainsi ce choix limité d'échantillons.
? Echantillon 1
Pegmatite : Roche magmatique grenue
constituée essentiellement des cristaux de quartz de grande taille, des
feldspaths et des mica surtout la muscovite.
? LPNA: Le quartz apparaît sous forme
de plages très transparentes généralement xenomorphes. Le
mica blanc a un clivage fin et régulier ; incolore et limpide. Les
feldspaths forment des cristaux plus automorphes, ils se distinguent du quartz
par leur caractère poussiéreux lié à leur
altération. Les feldspaths potassiques montrent parfois des macles de
Carlsbad alors que les plagioclases sodiques se distinguent par leur macle
polysynthétique. (Fig.62)
57
? LPA : Le quartz présente une faible
biréfringence, les macles polysynthétiques des feldspaths ont une
biréfringence basse (gris du 1er ordre) et le mica blanc quant à
lui, a une biréfringence forte du 2ème ordre.
Figure 62. Vue microscopiue d'une
pegmatite
? Echantillon 2
Quartzite. Roche métamorphique
provenant de la recristallisation sous contrainte d'un grès et est
constituée essentiellement des cristaux de quartz
plurimillimétriques.
? LPNA : Le quartz se présente
à faible relief ; il apparaît sous forme de plages très
limpides il ne présentant ni macles, ni clivages, ni traces
d'altération. La muscovite est incolore, de relief moyen, elle ne
présente pas de traces d'altération, sans
pléochroïsme. Les oxydes sont opaques et de couleur brune ou noire.
Les feldspaths sont incolores et leur relief est faible, Ils présentent
souvent un aspect poussiéreux ou moucheté qui traduit leur
altérabilité et
58
constituent la matrice de la roche car se trouvant dans les
interstices des
grains de quartz. (Fig.63)
? LPA : Les quartz sont engrenés
à biréfringence faible du 1er ordre, avec des teintes de
polarisation dans les blancs ou les gris. Les micas blanc a une
biréfringence forte du 2eme ordre ; et les feldspaths ont quant à
ceux une biréfringence faible aussi leurs teintes ne dépassant
pas les gris clairs à blancs.
Figure 63. Vue microscopique d'un Quartzite
? Echantillon 3
Diorite : Roche magmatique à structure
grenue constituée essentiellement des feldspaths plagioclases,
d'amphibole et faible quantité des cristaux de quartz.
? LPNA : Les feldspaths plagioclases se
présentent à faible relief. Les amphiboles ont une couleur
d'absorption verte et pléochroïsme marqué (vert, jaune).
(Fig.64)
59
? LPA : Macles polysynthétiques des
feldspaths plagioclases à extinction alterne. Les amphiboles ont une
couleur de biréfringence moyenne (jaune du 1er à bleu du 2e
ordre), sections automorphes.
Ces analyses ont prouvé 2 échantillons
décrits macroscopiquement (pegmatite et quartzite) et un
échantillon qui macroscopiquement nous l'avons décrit comme
étant une pegmatite mais après analyse pétrographique, il
s'avère que c'est une diorite.
Figure 64. Vue microscopique de la
Diorite
60
Conclusion partielle
Dans cette partie de lever géologique, l'objectif
principal était de recenser différentes roches en place, qui sont
visibles à la surface, en prenant leurs coordonnées
géographiques, leurs mesures structurales si possible (direction et
pendage), en prenant les photos et en les décrivant macroscopiquement
afin d'en proposer les noms.
Les affleurements ont été recensés dans
le secteur de Luunje dans différents sites d'exploitation artisanale
dont le site de Mataba, le site Gakombe, le site de Gasasa, le site de Luwowo
et enfin le site de Bundjali.
Après la description macroscopique de différents
affleurements, nous avons constaté que le secteur de Luunje est
constitué des schistes à altération très
poussée, des pegmatites qui par endroits se différent
macroscopiquement, des quartzites et des metaconglomérats. Au cours de
notre prospection au marteau, nous avons constaté que dans l'ensemble,
le secteur de Luunje présente quelques lacunes lithologiques comme
l'absence du quartzite dans certains sites.
Les différentes formations de Luunje
particulièrement la pegmatite est minéralisée en Coltan
principalement et dans certains endroits on a des traces de tourmaline noire
mais aussi parfois la pegmatite présente des imprégnations
violettes.
A Luunje on exploite artisanalement le Coltan essentiellement,
la qualité du coltan varie d'un site à l'autre. C'est par exemple
le pré-concentré de Coltan de Gakombe qui est constitué
des grains très fins de couleur jaunâtre et quelques traces
violettes.
Les analyses pétrographiques ont prouvé 2
échantillons décrits macroscopiquement : la pegmatite et le
quartzite et un échantillon décrit macroscopiquement comme une
pegmatite a été prouvé au laboratoire que c'est une
diorite.
61
CHAPITRE TROISIEME : ETUDE GEOCHIMIQUE
III.1. INTRODUCTION
Pour répondre aux attentes de nos recherches sur la
géochimie, nous présentons la répartition et la
distribution des éléments tout en interprétant les
informations chimiques résultantes du laboratoire, en vue de
caractériser les différents sites en exploitation artisanale
faisant l'objet de notre terrain d'étude.
En effet, ayant fait des études macroscopiques des
roches dans le chapitre précédant, dans ce présent
chapitre nous nous focalisons sur la détermination des proportions et
comportement des éléments chimiques dans les échantillons
en vue de compléter les études précédentes.
Au total 13 échantillons de roches
prélevés ont été analysés au laboratoire du
SAESSCAM antenne du Nord-Kivu à l'aide du spectromètre OLYMRIS
SP, afin d'obtenir les différents éléments chimiques
contenus dans les roches de notre terrain d'étude. N'ayant pas une
maille préalablement établie, nos échantillons ont
été prélevés suivant les différences
physiques que présentent les affleurements. Au laboratoire, certains
échantillons ont été sélectionnés à
travers les techniques de labo.
Ainsi, pour déterminer le degré
d'alcalinité de nos roches, le diagramme de TAS sera utilisé pour
l'interprétation des éléments majeurs. Quant aux
éléments en trace, les teneurs des différents
éléments trouvés dans les différents
échantillons prélevés dans différents sites seront
comparées suivant leurs proportions moyennes par rapport à leurs
Clarke. Le Clarke est la teneur moyenne d'un élément chimique
dans la croûte terrestre, il est exprimé en gramme par tonne ou en
ppm (Foucault, A. et Raoul, J-F, 2010)
62
III.2. PRESENTATION DES RESULTATS
Le tableau 1 aligne les résultats d'analyses chimiques.
Tableau 1 : Résultats d'analyses
géochimiques en pourcentages
Echantillons
|
SiO2
|
TiO2
|
K2O
|
Na2O
|
MnO
|
CaO
|
Al2O3
|
Ta
|
Nb
|
Fe2O3
|
Sn
|
As
|
Ba
|
Mo
|
Zr
|
Sr
|
Rb
|
1
|
71,22
|
0,14
|
1,31
|
0,021
|
0,045
|
6
|
8,23
|
0,86
|
0
|
0,44
|
0,13
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
69,12
|
0
|
0,99
|
0
|
0,039
|
9,55
|
6,34
|
0,74
|
0,13
|
0,018
|
0,17
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
3
|
66,96
|
0,12
|
0,96
|
0,03
|
0,071
|
7,19
|
14,11
|
1,01
|
0,82
|
0,15
|
0,11
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,15
|
4
|
69,55
|
0,11
|
1,11
|
0,24
|
0,13
|
13,01
|
10,21
|
0,98
|
0,61
|
0,08
|
0,09
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
5
|
67,06
|
0,19
|
1,07
|
0
|
0,077
|
6,11
|
7,29
|
2,11
|
1,03
|
0,015
|
0,31
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6
|
68,41
|
0
|
0,87
|
0,063
|
0,021
|
7,62
|
9,51
|
0,14
|
0,09
|
0,17
|
0,43
|
0
|
0,093
|
0
|
0,002
|
0
|
0,11
|
7
|
65,55
|
0,14
|
0,91
|
0
|
0,05
|
8,16
|
5,62
|
0,16
|
0,02
|
0,13
|
0,32
|
0,001
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,45
|
8
|
83,33
|
0,17
|
0,89
|
0
|
0,019
|
4,91
|
3,13
|
0,66
|
0,13
|
0,16
|
0,14
|
0
|
0
|
0,003
|
0
|
0,004
|
0,21
|
9
|
79,84
|
0,16
|
0,83
|
0
|
0,19
|
8,01
|
3,36
|
0,97
|
0,55
|
0,92
|
0,28
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,005
|
0,31
|
10
|
81,86
|
0
|
0,77
|
0,027
|
1,63
|
6,89
|
2,41
|
1,18
|
0,93
|
0,32
|
0,33
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
11
|
63,61
|
0,12
|
0,65
|
0
|
0
|
12,08
|
11,14
|
0,93
|
0,11
|
1,92
|
0,89
|
0
|
0
|
0
|
0,004
|
0,002
|
0,17
|
12
|
65,76
|
0,44
|
0,098
|
0,031
|
0,16
|
9,04
|
12,73
|
0,51
|
0,089
|
3,13
|
1,12
|
0,001
|
0
|
0,002
|
0
|
0,003
|
0,61
|
13
|
52,58
|
0,38
|
0,54
|
0
|
0,073
|
10,37
|
11,05
|
0,64
|
0,096
|
1,51
|
1,03
|
0,003
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,63
|
63
II.2.1. CALCUL DE CERTAINS PARAMETRES
STATISTIQUES
Tableau 2 : Certains paramètres statistiques
en pourcentages
Eléments
|
Minima
|
Maxima
|
Médiane
|
Moyenne
|
Ecart type
|
SiO2
|
52,58
|
83,33
|
68,41
|
69,60384615
|
8,256720029
|
TiO2
|
0
|
0,44
|
0,14
|
0,151538462
|
0,132340858
|
K2O
|
0,098
|
1,31
|
0,89
|
0,846
|
0,299039574
|
Na2O
|
0
|
0,24
|
0
|
0,031692308
|
0,06553801
|
MnO
|
0
|
1,63
|
0,071
|
0,192692308
|
0,435502848
|
CaO
|
4,91
|
13,01
|
8,01
|
8,38
|
2,383079241
|
Al2O3
|
2,41
|
14,11
|
8,23
|
8,086923077
|
3,779381309
|
Ta
|
0,14
|
2,11
|
0,86
|
0,837692308
|
0,495482153
|
Nb
|
0
|
1,03
|
0,13
|
0,354230769
|
0,377834213
|
Fe2O3
|
0,015
|
3,13
|
0,17
|
0,689461538
|
0,949868641
|
Sn
|
0,09
|
1,12
|
0,31
|
0,411538462
|
0,360782625
|
As
|
0
|
0,003
|
0
|
0,000384615
|
0,000869718
|
Ba
|
0
|
0,093
|
0
|
0,007153846
|
0,025793559
|
Mo
|
0
|
0,003
|
0
|
0,000384615
|
0,000960769
|
Zr
|
0
|
0,004
|
0
|
0,000461538
|
0,001198289
|
Sr
|
0
|
0,005
|
0
|
0,001076923
|
0,001800997
|
Rb
|
0
|
0,63
|
0,15
|
0,203076923
|
0,230773504
|
III.3. TRAITEMENT ET INTERPRETATION DES
DONNEES GEOCHIMIQUES
III.3.1. Les éléments
majeurs
? Classification basée sur
l'alcalinité
Cette classification nous aide à savoir si nos
différentes roches sont alcalines ou sub-alcalines. Pour y arriver, il
nous est utile d'utiliser le diagramme de TAS.
64
Le diagramme de Tas (Total alkali silica), c'est un diagramme
qui porte sur son axe des abscisses le pourcentage de SiO2 et sur l'axe des
ordonnées la somme des pourcentages de K2O et Na2O.
Tableau 3 : Tableau de K2O+ de Na2O et de
SiO2
Echantillons
|
SiO2
|
K2O
|
Na2O
|
K2O+Na2O
|
1
|
71,22
|
1,31
|
0,021
|
1,331
|
2
|
69,12
|
0,99
|
0
|
0,99
|
3
|
66,96
|
0,96
|
0,03
|
0,99
|
4
|
69,55
|
1,11
|
0,24
|
1,35
|
5
|
67,06
|
1,07
|
0
|
1,07
|
6
|
68,41
|
0,87
|
0,063
|
0,933
|
7
|
65,55
|
0,91
|
0
|
0,91
|
8
|
83,33
|
0,89
|
0
|
0,89
|
9
|
79,84
|
0,83
|
0
|
0,83
|
10
|
81,86
|
0,77
|
0,027
|
0,797
|
11
|
63,61
|
0,65
|
0
|
0,65
|
12
|
65,76
|
0,098
|
0,031
|
0,129
|
13
|
52,58
|
0,54
|
0
|
0,54
|
Le tableau ci-dessus nous permettra de mettre en
évidence les 2 domaines magmatiques (alcalin et sub-alcalin).
Plaçons alors nos données ci-dessus dans le
diagramme de Tas pour voir le taux d'alcalinité de nos
échantillons (fig.65)
65
La distribution de la teneur de SiO2 se présente comme
suit dans l'histogramme ci-dessous (fig. 66):
Figure 65. Plottage des point dans le diagramme de
Tas
Après avoir ploté, nous constatons que le
rapport (K2O+Na2O)/SiO2 est insignifiant. Cela veut dire qu'il y a une faible
teneur en alcalin, nos échantillons sont enrichit en silice et sont donc
des roches sub-alcalines.
Etant donné que, nos résultats nous font arriver
dans la zone sub-alcaline qui, à son tour est caractérisé
par 2 séries : la série tholéitique et la série
calco-alcaline ; en appliquant les théories apprises, nous pouvons dire
que nos échantillons se retrouvent dans la série
calco-alcaline.
? Classification basée sur la teneur en
silice
Dans cette classification, les roches sont classées sur
base de la teneur en silice. Une roche est dite acide lorsqu'elle contient une
teneur de silice supérieure à 63%.
L'ensemble de nos échantillons que nous avons
étudié dans le secteur de Luunje présentent une teneur
moyenne en silice de 69,60384615%, une valeur qui
prouve exactement que nos roches sont acides.
SiO2
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
|
|
|
|
|
SiO2
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
66
En faisant le rapport des résultats obtenus en
pourcentages par rapport à leurs Clarke, nous obtenons le
résultat représenté dans le tableau 5.
Figure 66. Histogramme de fréquence de la
silice
Commentaire : on constate que la
teneur en silice est élevée dans la pegmatite de Luwowo,
constituée du quartz laiteux, des feldspaths, très peu de micas
blancs et des traces de tourmaline noire (Echantillon 8) soit 83.33 %.
La teneur la plus basse se retrouve dans le schiste de Bundjali, de couleur
grisâtre, présentant une schistosité visible et est friable
au touché (Echantillon 13) soit 52.58%.
? Normalisation des éléments
majeurs
Nous allons normaliser les éléments majeurs par
rapport à leurs Clarke présentés dans le tableau 4.
Tableau 4 : Valeurs moyennes de
référence pour la normalisation des éléments
majeurs en pourcentages.
Eléments
|
SiO2
|
TiO2
|
K2O
|
Na2O
|
MnO
|
CaO
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
Clarke
|
28
|
0,57
|
2,5
|
2,8
|
0,16
|
4,16
|
8,13
|
5
|
67
Tableau 5 : Les éléments majeurs
normalisés en pourcentages
Echantillons
|
Sites
|
Lithologie
|
SiO2
|
TiO2
|
K2O
|
Na2O
|
MnO
|
CaO
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
1
|
Mataba
|
Pegmatite
|
2,54357143
|
0,24561404
|
0,524
|
0,0075
|
0,28125
|
1,442307692
|
1,012300123
|
0,088
|
2
|
Mataba
|
Pegmatite
|
2,46857143
|
0
|
0,396
|
0
|
0,24375
|
2,295673077
|
0,779827798
|
0,0036
|
3
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
2,39142857
|
0,21052632
|
0,384
|
0,010714286
|
0,44375
|
1,728365385
|
1,735547355
|
0,03
|
4
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
2,48392857
|
0,19298246
|
0,444
|
0,085714286
|
0,8125
|
3,127403846
|
1,255842558
|
0,016
|
5
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
2,395
|
0,33333333
|
0,428
|
0
|
0,48125
|
1,46875
|
0,896678967
|
0,003
|
6
|
Gasasa
|
Pegmatite
|
2,44321429
|
0
|
0,348
|
0,0225
|
0,13125
|
1,831730769
|
1,169741697
|
0,034
|
7
|
Gasasa
|
Pegmatite
|
2,34107143
|
0,24561404
|
0,364
|
0
|
0,3125
|
1,961538462
|
0,691266913
|
0,026
|
8
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
2,97607143
|
0,29824561
|
0,356
|
0
|
0,11875
|
1,180288462
|
0,38499385
|
0,032
|
9
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
2,85142857
|
0,28070175
|
0,332
|
0
|
1,1875
|
1,925480769
|
0,413284133
|
0,184
|
10
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
2,92357143
|
0
|
0,308
|
0,009642857
|
10,1875
|
1,65625
|
0,296432964
|
0,064
|
11
|
Bundjali
|
Pegmatite
|
2,27178571
|
0,21052632
|
0,26
|
0
|
0
|
2,903846154
|
1,370233702
|
0,384
|
12
|
Bundjali
|
Pegmatite
|
2,34857143
|
0,77192982
|
0,0392
|
0,011071429
|
1
|
2,173076923
|
1,565805658
|
0,626
|
13
|
Bundjali
|
Schiste
|
1,87785714
|
0,66666667
|
0,216
|
0
|
0,45625
|
2,492788462
|
1,359163592
|
0,302
|
68
III.3.1. Les éléments en
traces
Dans cette interprétation, nous allons normaliser les
proportions des éléments en traces par rapport à leurs
Clarke, nous allons calculer certains paramètres statistiques qui nous
permettront de mettre en oeuvre la distribution des éléments dans
les échantillons à l'aide des diagrammes en barre et enfin
d'évaluer la corrélation entre ces éléments
à l'aide des diagrammes de corrélation. Les paramètres
calculés sont : la valeur minimale, la valeur maximale, la
médiane, l'écart type, et le coefficient de corrélation ;
Nous allons aussi calculer le taux d'accumulation des métaux ; Dans ce
calcul, nous avons choisi d'utiliser la valeur médiane parce qu'elle ne
peut pas être influencée par les valeurs extrêmes.
? Présentation des éléments en
trace en ppm
En général, les éléments en trace
s'expriment en ppm avec 1% égal à
104ppm.
Tableau 6 : Les éléments en trace en
ppm
Echantillons
|
Ta
|
Nb
|
Sn
|
As
|
Ba
|
Mo
|
Zr
|
Sr
|
Rb
|
1
|
8600
|
0
|
1300
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
7400
|
1300
|
1700
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
3
|
10100
|
8200
|
1100
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1500
|
4
|
9800
|
6100
|
900
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
5
|
21100
|
10300
|
3100
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6
|
1400
|
900
|
4300
|
0
|
930
|
0
|
20
|
0
|
1100
|
7
|
1600
|
200
|
3200
|
10
|
0
|
0
|
0
|
0
|
4500
|
8
|
6600
|
1300
|
1400
|
0
|
0
|
30
|
0
|
40
|
2100
|
9
|
9700
|
5500
|
2800
|
0
|
0
|
0
|
0
|
50
|
3100
|
10
|
11800
|
9300
|
3300
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
11
|
9300
|
1100
|
8900
|
0
|
0
|
0
|
40
|
20
|
1700
|
12
|
5100
|
890
|
11200
|
10
|
0
|
20
|
0
|
30
|
6100
|
13
|
6400
|
960
|
10300
|
30
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6300
|
69
? Normalisation des éléments en
trace
Nous allons normaliser les éléments en trace par
rapport à leurs Clarke présentés dans le tableau 7.
Tableau 7 : Valeurs moyennes de
référence pour la normalisation des éléments en
trace (en ppm ou g/t) :
Eléments
|
Ta
|
Nb
|
Sn
|
As
|
Ba
|
Mo
|
Zr
|
Sr
|
Rb
|
Clarke
|
2
|
24
|
2
|
5
|
250
|
1,5
|
720
|
375
|
300
|
En établissant le rapport des résultats obtenus
en ppm par rapport à leurs Clarke, nous obtenons le résultat
représenté dans le tableau
70
Tableau 8 : Valeurs normalisées des
éléments en trace en ppm
N°
Echantillon
|
Sites
|
Lithologies
|
Ta
|
Nb
|
Sn
|
As
|
Ba
|
Mo
|
Zr
|
Sr
|
Rb
|
1
|
Mataba
|
Pegmatite
|
4300
|
0
|
650
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
Mataba
|
Pegmatite
|
3700
|
54,1666667
|
850
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
3
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
5050
|
341,666667
|
550
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
5
|
4
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
4900
|
254,166667
|
450
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
5
|
Gakombe
|
Pegmatite
|
10550
|
429,166667
|
1550
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6
|
Gasasa
|
Pegmatite
|
700
|
37,5
|
2150
|
0
|
3,7
|
0
|
0,02777778
|
0
|
3,6666667
|
7
|
Gasasa
|
Pegmatite
|
800
|
8,33333333
|
1600
|
2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
15
|
8
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
3300
|
54,1666667
|
700
|
0
|
0
|
20
|
0
|
0,1066667
|
7
|
9
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
4850
|
229,166667
|
1400
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,1333333
|
10,333333
|
10
|
Luwowo
|
Pegmatite
|
5900
|
387,5
|
1650
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
11
|
Bundjali
|
Pegmatite
|
4650
|
45,8333333
|
4450
|
0
|
0
|
0
|
0,05555556
|
0,0533333
|
5,6666667
|
12
|
Bundjali
|
Pegmatite
|
2550
|
37,0833333
|
5600
|
2
|
0
|
13,3333333
|
0
|
0,08
|
20,333333
|
13
|
Bundjali
|
Schiste
|
3200
|
40
|
5150
|
6
|
0
|
0
|
0
|
0
|
21
|
71
? Calcul de certains paramètres
statistiques
Tableau 9 : Certains paramètres statistiques
en ppm
Eléments
|
Minima
|
Maxima
|
Médiane
|
Moyenne
|
Ecart type
|
Ta
|
1400
|
21100
|
8600
|
8376,923077
|
4954,821532
|
Nb
|
0
|
10300
|
1300
|
3542,307692
|
3778,342127
|
Sn
|
900
|
11200
|
3100
|
4115,384615
|
3607,826251
|
As
|
0
|
30
|
0
|
3,846153846
|
8,697184926
|
Ba
|
0
|
930
|
0
|
71,53846154
|
257,9355912
|
Mo
|
0
|
30
|
0
|
3,846153846
|
9,607689228
|
Zr
|
0
|
40
|
0
|
4,615384615
|
11,98289379
|
Sr
|
0
|
50
|
0
|
10,76923077
|
18,00996875
|
Rb
|
0
|
6300
|
1500
|
2030,769231
|
2307,735042
|
? Distribution des éléments en trace
dans les échantillons :
Tableau 10 : Clarke et taux d'accumulation des
éléments en ppm
Eléments
|
Clarke
|
Taux d'accumulation
|
Ta
|
2
|
4300
|
Nb
|
24
|
54,16666667
|
Sn
|
2
|
1550
|
As
|
5
|
0
|
Ba
|
250
|
0
|
Mo
|
1,5
|
0
|
Zr
|
720
|
0
|
Sr
|
375
|
0
|
Rb
|
300
|
5
|
72
? Histogrammes des distributions des teneurs dans les
échantillons
a) Distribution de Ta
Ta
25000 20000 15000 10000 5000
0
|
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
|
Ta
Commentaire : les teneurs du Ta sont
comprises entre 21100 ppm dans la pegmatite de Gakombe, de couleur
blanchâtre avec des imprégnations violettes et 1400 ppm dans la
pegmatite de Gasasa de couleur blanchâtre avec des imprégnations
violettes. Son taux d'accumulation est de 4300 ppm. Cette valeur étant
largement supérieure au Clarke dans ces échantillons, ceci
justifie une anomalie positive.
b)
Nb
12000 10000 8000 6000 4000 2000
0
|
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Nb
Distribution de Nb
73
Commentaire : 10300 ppm dans la pegmatite de
Gakombe, de couleur blanchâtre avec des imprégnations violettes
est sa valeur maximale. Sa moyenne et sa médiane étant
respectivement 3542,307692 ppm et 1300ppm, son taux d'accumulation de
54,16666667 ppm, cette valeur est supérieure à son Clarke. Ceci
prouve que ces échantillons présentent une anomalie positive de
Nb.
c) Distribution de Sn
Sn
12000 10000 8000 6000 4000 2000
0
|
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Sn
Commentaire : cet élément
présente une teneur maximale de 11200 ppm dans la pegmatite de Bundjali
de couleur blanchâtre ne présentant pas des imprégnations
et une teneur minimale de 900 ppm dans la pegmatite de Gakombe avec des
imprégnations noirâtre, sa moyenne étant de 4115,384615 ppm
et sa médiane de 3100 ppm. Le taux d'accumulation est de 1550 ppm. En
regardant son Clarke, cet élément a une accumulation importante
en Sn Il y a donc une anomalie positive dans la région.
d)
74
Distribution d'As
As
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Commentaire : l'As présente des
teneurs variant entre 30 ppm dans le schiste de Bundjali et 0 ppm dans la
plupart des échantillons. La moyenne est de 3,846153846 ; sa
médiane est de 0 ppm. Ceci prouve qu'il y a un enrichissement dans
certains échantillons et un appauvrissement dans d'autres. Le taux
d'accumulation est de 0 ppm, une valeur inférieure à son Clarke.
Ceci montre qu'il y a une anomalie négative en As dans la
région.
e) Distribution de Ba
Ba
1000 800 600 400 200
0
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Ba
Commentaire : les valeurs extrêmes de
cet élément varient entre 930 ppm dans la pegmatite de Gasasa de
couleur blanchâtre avec des imprégnations violettes et 0 ppm dans
la plupart des échantillons. Cet élément a une moyenne de
71,53846154
75
ppm et une médiane de 0 ppm. Son taux d'accumulation
étant de 0 ppm, en comparant cette valeur par rapport au Clarke, ceci
implique une anomalie négative dans le secteur.
f) Distribution de Mo
Mo
35 30 25 20 15 10 5 0
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Mo
Commentaire : le Mo présente des
teneurs variant entre 30 ppm dans la pegmatite de Luwowo de couleur
blanchâtre avec des cristaux de quartz laiteux avec des traces de
tourmalinisation et 0 ppm dans la plupart des échantillons ; cela veut
dire qu'il y a un enrichissement dans certains échantillons et un
appauvrissement dans d'autres. La moyenne est de 3,846153846 ppm et la
médiane de 0 ppm. Son taux d'accumulation est de 0 ppm. La concentration
en Mo est inférieure à son Clarke dans ces échantillons,
ceci traduit une anomalie négative dans le site.
Zr
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Zr
g) Distribution de Zr
76
Commentaire : 40 ppm dans la pegmatite de
Bundjali de couleur blanchâtre ne présentant pas des
imprégnations est la valeur maximale et 0 ppm dans la plupart des
échantillons, sa moyenne est de 0,000461538 ppm et sa médiane de
0 ppm. En regardant son Clarke, cet élément n'est pas beaucoup
accumulé dans le secteur, puisque son taux d'accumulation est de 0 ppm.
Il y a donc une anomalie négative en Zr dans le secteur de Luunje.
Sr
60 50 40 30 20 10 0
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
|
Sr
h) Distribution de Sr
Commentaire : le Sr présente des
teneurs allant de 50 ppm dans la pegmatite de Luwowo, de couleur
blanchâtre avec des cristaux de quartz hyalin et 0 ppm dans la
majorité des échantillons. Sa teneur moyenne est de 10,76923077
ppm et sa valeur médiane est de 0 ppm. En jetant un coup d'oeil sur son
Clarke, cet élément n'est pas beaucoup accumulé puisque
son taux d'accumulation est de 0 ppm. Ceci prouve une anomalie négative
dans la région.
77
ppm
25000
20000
15000
10000
5000
0
Ta Nb Sn As Ba Mo Zr Sr Rb
i) Distribution de Rb
Rb
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
|
|
|
|
|
Rb
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Commentaire : les proportions des teneurs de
Rb sont comprises entre 6300 ppm dans le schiste de Bundjali et 0 ppm dans peu
d'échantillons. La valeur moyenne est de l'ordre de 2030,769231 ppm et
sa médiane de 1500 ppm. Son taux d'accumulation est de 5 ppm. Cette
valeur est largement inférieure à son Clarke. Nous avons donc
dans ces échantillons une anomalie négative en Rb.
? Evolution des éléments chimiques dans
différents échantillons en ppm
78
Commentaire : le Ta présente une
teneur élevée par rapport aux autres éléments avec
un pic élevé de 21100 ppm, suivi de Sn avec un pic
élevé à 11200 ppm, le Nb vient en troisième
position avec un pic élevé jusqu'à 10300 ppm. Tous les
autres éléments ont des teneurs inférieures à 1000
ppm.
? Matrice de corrélation des
éléments en trace
Dans le but de comprendre le lien existant entre les
différents éléments chimiques analysés, un
traitement statistique s'avère nécessaire. On va procéder
à la recherche des coefficients de corrélation (coefficients
calculés) qu'on comparera aux coefficients théoriques
(ro) afin de déduire leur signification.
Le tableau ci-dessous aligne les coefficients de
corrélation trouvés. Il s'agira de calculer les coefficients de
corrélation entre différents éléments en trace pris
deux à deux, et de dresser la matrice de corrélation qui en
découle.
Ayant au total 13 échantillons (N) des roches, le
degré de liberté (Df) sera N2=11, comme nous travaillons avec un
seuil de probabilité de 95%, seront jugés significatifs, les
coefficients de corrélation calculés en valeur absolue
supérieure ou égale à 0,53.
79
Tableau
|
11 : Matrice
|
de corrélation
|
Ta
|
1
|
Nb
|
0,792
|
1
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
Sn
|
0,218
|
0,359443336
|
1
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
As
|
0,309
|
0,348477006
|
0,656594069
|
1
|
|
|
|
-
|
|
|
-
|
|
|
Ba
|
0,423
|
-0,21012249
|
0,015374914
|
0,132873501
|
1
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
-
|
|
|
Mo
|
0,208
|
0,276197466
|
0,144801347
|
0,007671455
|
0,120281306
|
1
|
|
|
|
-
|
-
|
|
-
|
|
-
|
|
|
Zr
|
0,144
|
0,277078761
|
0,376025525
|
0,184525437
|
0,385758375
|
0,2
|
1
|
|
|
|
-
|
-
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
Sr
|
0,079
|
0,147228658
|
0,171658802
|
0,126866054
|
0,179664451
|
0,6
|
0,06
|
1
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
Rb
|
0,482
|
0,441542773
|
0,7215815
|
0,803246315
|
-0,12118434
|
0,3
|
-0,1
|
0,344247415
|
1
|
|
Ta
|
Nb
|
Sn
|
As
|
Ba
|
Mo
|
Zr
|
Sr
|
Rb
|
Partant des informations reprises dans le tableau 11, nous avons
5 corrélations significatives dont les droites de corrélation
sont présentées ici-bas :
Nb-Ta
Nb en ppm
|
|
|
|
|
|
|
|
6000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4000
|
|
|
|
|
2000
0
|
|
12000
10000
8000
R2 = 0,6275
y = 0,6041x - 1517,8
0 5000 10000 15000 20000 25000
-2000
Ta en ppm
Nb
Linéaire (Nb)
a) Corrélation Nb et Ta
80
Le Nb et le Ta présentent un coefficient de
corrélation significatif de l'ordre de 0,792 avec une
évolution positive. Généralement dans les oxydes, le Nb
est associé au Ta (exemple du Coltan).
b) Corrélation Rb et Sn
Rb-Sn
Rb
Linéaire (Rb)
|
7000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = 0,4616x + 131,28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000
|
|
|
|
|
|
|
R2 = 0,5207
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rb en ppm
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Sn en ppm
Ces deux éléments, Rb et Sn, présentent
un coefficient de corrélation significative de 0,7215815 et
présente une évolution positive. Ceci nous pousse à
dire qu'ils peuvent être associés.
c)
As-Sn
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Sn en ppm
-5
As
Linéaire (As)
y = 0,0016x - 2,6677
R2 = 0,4311
As en ppm
35
30
25
20
15
10
5
0
Corrélation As et Sn
81
Le coefficient de corrélation obtenu entre l'As
et le Sn est de l'ordre de 0,656594069, il est significatif et
présente une évolution positive ; Ces deux élément
peuvent donc être associés puisqu'ils ont des rayons
ioniques proches.
.
d) Corrélation As et Rb
Rb-As
0 5 10 15 20 25 30 35
8000
7000
6000
Rb en ppm
5000
4000
3000
2000
1000
0
y = 213,14x + 1211
R2 = 0,6452
As en ppm
Rb
Linéaire (Rb)
Le coefficient de corrélation entre Rb et As
est de l'ordre de 0,803246315 et présente une évolution
positive. Ces deux éléments peuvent donc se former dans les
mêmes conditions géodynamiques définies.
e)
Sr-Mo
60
50
y = 1,1389x + 6,3889
R2 = 0,3691
0 10 20 30 40
Sr en ppm
40
30
20
10
0
Mo en ppm
Sr
Linéaire (Sr)
Corrélation Sr et Mo
82
.
Le Sr et le Mo présentent un coefficient de
corrélation de l'ordre de 0,6. Il est significatif et présente
une évolution positive. Ces deux éléments peuvent donc
s'associer.
83
Conclusion partielle
Dans cette partie consacrée à la
géochimie où on visait à obtenir les proportions, des
teneurs, de différents éléments majeurs et des
éléments en trace ; les échantillons
sélectionnés ont été analysés au laboratoire
du SAESSCAM antenne du Nord-Kivu à l'aide du spectromètre OLYMRIS
SP.
Les 13 échantillons analysés sont
constitués des éléments majeurs suivants : SiO2, TiO2,
K2O, Na2O, MnO, Cao, Al2O3, Fe2O3 et les éléments en
trace suivants : Ta, Nb, Sn, As, Ba, Mo, Zr, Sr, Rb.
Pour les éléments majeurs, en plotant le rapport
des teneurs de SiO2 et de K2O+ Na2O dans le diagramme de Tas, nous avons
constaté que nos échantillons sont dans le domaine sub-alcalin et
présentent une série calco-alcaline.
Pour les éléments en trace, les
éléments utiles dont le taux d'accumulation est supérieur
au Clarke sont : Ta, Nb et Sn. Ces éléments montrent une anomalie
positive dans le secteur de Luunje et font déjà objet d'une
exploitation minière artisanale.
En prenant différents éléments chimiques
deux à deux, certains ont montré une corrélation
significative (ro supérieur à 0,53) entre eux. C'est entre autre
: Nb-Ta, Rb-Sn, As-Sn, Rb-As et Sr-Mo. D'autres Par contre ont montré
une corrélation non significative entres eux. Nous avons eu seulement
cinq corrélations significatives positives.
84
CHAPITRE QUATRIEME : INTERPRETATION
DE L'ENSEMBLE DES RESULTATS
IV.1.INTRODUCTION
A la surface de la terre, les roches se distribuent de
différentes manière c'est pourquoi on définit toujours la
notion de faciès qui est la catégorie
dans laquelle on peut ranger une roche ou un terrain, et qui est
déterminée par un ou plusieurs caractères lithologiques
(lithofaciès) ou paléontologiques
(biofaciès). Ce terme de facies est également
employé pour désigner une catégorie correspondant à
un milieu ou à un domaine de sédimentation : ex. faciès
récifal. Lorsqu'un faciès ne peut être
déterminé qu'au microscope optique, on l'appelle
microfaciès, et nannofaciès
lorsque son étude nécessite l'emploi du microscope
électronique (Foucault, A. et Raoul, J-F, 2010)
Dans ce chapitre nous allons nous intéresser à
des différences lithologiques, minérales et minières que
présentent les roches du secteur de Luunje dans les cinq sites
sélectionnés et qui font déjà objet d'une
exploitation artisanale.
IV.2. DISTRIBUTION ET ETUDE MINERALOGIQUE
DES LITHOFACIES DE LUUNJE
Dans le secteur de Luunje les différents faciès
pétrographiques sont distribués d'une façon
symétrique.
Le site de Mataba est surtout constitué de schiste,
quartzite, metaconglomerat et pegmatite. La pegmatite de Mataba est
constituée des cristaux de quartz en grande proportions par rapport
à d'autres sites, des feldspaths et des micas.
Le site de Gakombe est constitué de la pegmatite et de
schiste. Cette pegmatite de Gakombe est composée des quartz, des
feldspaths à grande proportions par rapport à d'autres sites et
du mica blanc.
85
86
Le site de Gasasa comprend des schistes très
altérés, des métaconglomérats et de la pegmatite.
Cette pegmatite est composée de quartz de dimensions variables
(millimétrique à décimétrique), des feldspaths et
des micas.
Le site de Luwowo est formé de pegmatite,
métaconglomérat et schiste. La pegmatite de Luwowo est
constituée de quartz centimétrique, de feldspath et des micas.
Le site de Bundjali comprend par contre : de pegmatite,
schiste et métaconglomérat. La pegmatite de Bundjali est
composée de quartz, des feldspaths et des micas qui sont à
proportions faibles comparativement à d'autres
sites.
Les analyses pétrographiques au laboratoire ont
prouvé deux échantillons
décrits:
? Le quartzite de Mataba aux
coordonnées géographiques UTM 0709906/ 9825808/ 2343m.
? La pegmatite de Luwowo aux
coordonnées géographiques UTM 0709635/ 9827817/ 2330m.
Par contre, un échantillon prélevé
à Bundjali a été identifié comme une diorite
après les analyses de laboratoire.
IV.3. CARACTERISATION CHIMIQUE ET MINIERE
DES LITHOFACIES DE LUUNJE
Dans cette partie, on s'intéresse aux
éléments chimiques qui composent le minéral. Dans le
secteur de Luunje les analyses géochimiques des échantillons ont
montré que certains sites d'exploitation artisanale sont enrichis en
différents éléments. Et comme le secteur est plus enrichit
en Coltan et en cassitérite, on va plus s'intéresser aux 3
principaux éléments suivants : Ta, Nb et sn.
Pour caractériser les différents sites
d'exploitation artisanale en Ta, en Nb ou en Sn, nous nous sommes servi de la
moyenne arithmétique des teneurs comme le montre le tableau
ci-après :
Tableau 12 : Teneurs moyennes du Ta, Nb et Sn en ppm
dans différents
sites d'exploitation artisanale
N°
Echantillon
|
Sites
|
Ta
|
Nb
|
Sn
|
1
|
Mataba
|
4300
|
0
|
650
|
2
|
Mataba
|
3700
|
54,166667
|
850
|
|
Teneur moyenne
|
4000
|
27,0833333
|
750
|
3
|
Gakombe
|
5050
|
341,66667
|
550
|
4
|
Gakombe
|
4900
|
254,16667
|
450
|
5
|
Gakombe
|
10550
|
429,16667
|
1550
|
|
Teneur moyenne
|
6833,33333
|
341,666667
|
850
|
6
|
Gasasa
|
700
|
37,5
|
2150
|
7
|
Gasasa
|
800
|
8,3333333
|
1600
|
|
Teneur moyenne
|
750
|
22,9166667
|
1875
|
8
|
Luwowo
|
3300
|
54,166667
|
700
|
9
|
Luwowo
|
4850
|
229,16667
|
1400
|
10
|
Luwowo
|
5900
|
387,5
|
1650
|
|
Teneur moyenne
|
4683,33333
|
223,611111
|
1250
|
11
|
Bundjali
|
4650
|
45,833333
|
4450
|
12
|
Bundjali
|
2550
|
37,083333
|
5600
|
13
|
Bundjali
|
3200
|
40
|
5150
|
|
Teneur moyenne
|
3466,66667
|
40,9722222
|
5066,66667
|
IV.3.1. Le Tantale
C'est dans le site de Gakombe que nous avons une teneur
élevée en Ta. Sa teneur moyenne va jusqu'à
6833,33333 ppm avec aussi une teneur moyenne de
341,666667 ppm en Nb. Ceci prouve que ce site est
très enrichit en Coltan. Il est
87
suivi du site de Luwowo
(4683,33333ppm), site de Mataba
(4000ppm), site de Bundjali
(3466,66667ppm) et enfin le site de Gasasa
(750ppm).
IV.3.2.Le Niobium
Sa teneur moyenne étant de 341,66666ppm,
le site de Gakombe reste le site le plus enrichit en Nb. Il est
suivi du site de Luwowo 223, 611111ppm, du site de
Bundjali 40,9722222 ppm, du site de Mataba
27,0833333ppm et enfin du site de Gasasa
22,9166667ppm.
IV.3.3.L'étain
Les analyses géochimiques ont montré que c'est
le site de Bunjdali qui est le plus enrichit en Sn par rapport à
d'autres sites ; puisque sa teneur moyenne va jusqu'à.
5066,66667 ppm, une valeur supérieure aux
valeurs trouvées dans d'autres sites. Ceci montre que ce site est plus
productif en cassitérite. Ce site est suivi du
site de Gasasa 1875ppm, du site de Luwowo
1250ppm, du site de Gakombe 850ppm
et enfin du site de Mataba 750ppm.
IV.4. LA JUSTIFICATION GEOLOGIQUE DE LA
DISTRIBUTION GEOCHIMIQUE ET MINIERE DES LITHOFACIES DE
LUUNJE
Dans cette partie, nous essayerons de porte une idée
sur l'alignement de la pegmatite de Luunje, son rapport avec le gisement de
Mumba et montrer les facteurs responsables de la différence des teneurs
dans différents sites d'exploitation artisanale.
88
Figure 65. Carte de localisation des sites
d'exploitation artisanale du secteur d'étude (COOPERAMMA,
2014)
Etant donné que nous avons travaillé dans le
secteur de luunje qui fait déjà l'objet d'une exploitation
minière artisanale du Coltan, nous nous sommes servis de la carte
élaborée par la COOPERAMMA qui nous montre différents
sites d'exploitation artisanale.
Suivant la disposition ou l'alignement des sites miniers se
trouvant sur la carte, on remarque que le méga filon de pegmatite a une
direction préférentielle de NW-SE.
Comme le montre la figure 4(Schémas illustrant la
zonation granitique), la zonalité
générale observée au Kivu se résume de la
manière suivante de l'intérieur vers l'extérieur des
intrusions:
? Granite nourricière ;
? Apophyses pegmatitiques à quartz, feldspaths, muscovite,
tourmaline ;
? Pegmatites graphiques, sous forme de filons à quartz,
feldspaths, tourmaline, peu de muscovite ;
89
? Greisens à quartz peu de muscovite. cassitérite,
tourmaline rare ;
? Filons de quartz associés.
Les gisements de la ceinture stannifère sont
rapportés à cinq types principaux dont le type
Cryptobatholitique, Acrobatholitique, Péribatholithique,
Intrabatholithique et Sédimentaire « ancien. (Makabu, 2017)
Le secteur de Luunje étant situé près du
gisement de Mumba, il présente une certaine caractéristique
semblable : ce sont des pegmatites enrichit en Ta, Nb et Sn.
Ces différences des teneurs dans différents
sites d'exploitation artisanale sont liées à de différents
facteurs de concentrations en métaux dont : Les facteurs physiques,
mécaniques, chimiques et paléogéographiques.
90
91
92
Conclusion partielle
Dans cette partie consacrée à
l'interprétation de l'ensemble des résultats, le secteur de
Luunje est essentiellement constitué des pegmatites constituées
de quartz de différentes dimensions, des feldspaths, et des micas
enrichit ou appauvrit dans différents sites d'exploitation artisanale.
Les différents faciès pétrographiques sont
distribués d'une façon symétrique.
Le site de Mataba est surtout composé de schiste,
quartzite et pegmatite ; le site de Gakombe est composé de la pegmatite
et de schiste ; le site de Gasasa est composé de schiste très
altéré, métaconglomérat et de la pegmatite ; le
site de Luwowo est composé de la pegmatite,
métaconglomérat et schiste, et enfin le site de Bundjali est
composé de pegmatite, schiste et métaconglomérat.
Les analyses géochimiques nous ont permis de
caractériser les sites en fonction de leurs teneurs en Ta, en Nb ou en
Sn. C'est ainsi que Le site de Gakombe est le site le plus enrichit en Ta et en
Nb alors que c'est dans le site de Bundjali que nous retrouvons les proportions
importantes de Sn.
La pegmatite de Luunje a une direction
préférentielle de NW-SE. Les différences des teneurs dans
différents sites d'exploitation artisanale sont liées à
différents facteurs de concentrations en métaux dont : Les
facteurs physiques, mécaniques, chimiques et
paléogéographiques.
CONCLUSION GENERALE
Le secteur de Luunje est situé dans le territoire de
Masisi dans la province du Nord Kivu; il connait un climat tropical
influencé par l'altitude de plus ou moins 2000m avec une
température moyenne mensuelle variant de 16 à 21°C avec un
sol volcanique récent très riche en humus et l'autre argileux. La
végétation est caractéristique des pâturages et
quelques eucalyptus.
La minéralisation du territoire de Masisi est le
résultat de
l'hydrothermalisme et est principalement
Stanno-wolframifère. Cela étant le secteur de Luunje regorge en
son sein une diversité minérale décelable à l'oeil
nu, c'est entre autres : le quartz, en dimension variable, le feldspath, les
micas. La pegmatite est minéralisée en Coltan et des traces de
tourmaline noire y sont visibles.
Les échantillons analysés au laboratoire sont au
nombre de 13. Ils sont constitués des éléments majeurs
suivants : SiO2, TiO, K2O, Na2O, MnO, Cao, Al2O3, Fe2O3 et les
éléments en trace suivant : Ta, Nb, Sn, As, Ba, Mo, Zr, Sr, Rb.
Pour les éléments majeurs, on s'est servi du diagramme de Tas et
les résultats ont montré que nos roches sont dans le domaine
sub-alcalin et présentent une série calco-alcaline. Pour les
éléments en trace, les éléments utiles dont le taux
d'accumulation est supérieur au Clarke sont : Ta, Nb et Sn. Ces
éléments montrent une anomalie positive dans le secteur de Luunje
et font déjà l'objet d'une exploitation minière
artisanale.
Concernant le taux d'accumulation, nous avons eu seulement
cinq corrélations significatives positives dans les échantillons
analysés : Nb-Ta, Rb-Sn, As-Sn, Rb-As et Sr-As. Ceci montre qu'ils
peuvent conduire à des accumulations minérales importantes.
Les différents faciès pétrographiques sont
distribués d'une façon
symétrique :
? Le site de Mataba est surtout composé de schiste,
quartzite et pegmatite.
? Le site de Gakombe est composé de la pegmatite et de
schiste
? Le site de Gasasa est composé des schistes
très altéré, métaconglomérat et des
pegmatites.
? Le site de Luwowo est composé des pegmatites,
métaconglomérat et schiste.
? Le site de Bundjali est composé de pegmatite, schiste
et métaconglomérat.
Les analyses géochimiques ont montré que le site
de Gakombe est le site le plus enrichi en Ta et en Nb alors que c'est dans le
site de Bundjali que nous retrouvons les proportions signifiantes de Sn.
Les différences des teneurs dans différents
sites d'exploitation artisanale sont liées à de différents
facteurs de concentrations en métaux dont : Les facteurs physiques,
mécaniques, chimiques et paléogéographiques.
Nous ne prétendons pas avoir terminé avec tous
les aspects géologiques concernant la pegmatite de Luunje, il y a encore
l'aspect métallographique qui reste encore non traité. C'est
pourquoi nous appelons tout scientifique intéressé de bien
pouvoir y faire quelques recherches.
.
93
Bibliographie
1. Ouvrages :
a. Agassiz J-F, 1954, Géologie et Pegmatites
stannifères de la région Mumba-Numbi, Kivu (Congo
Belge), Art., série n°7, Bruxelles, 65 p.
b. Cahen et Snelling, 1966, The geochronology of
equatorial Africa, North Holland Publish. Cy. Amsterdam,
195 p.
c. Cahen, L., Snelling, N.J., Delhal, J., Vail, J.P, 1984,
The geochronology and evolution of Africa. Oxford
Science Publ. Claredon Press, Oxford, 512 p.
d. Raguin E, Géologie des gîtes
minéraux, 3ème édition, 1961,
Masson
2. Articles
a. Cahen, L., & Lepersonne, J., 1971,
Données et interprétations nouvelles concernant
l'orogenèse katangienne dans le Nord-Est de la Rép. Dém.
du Congo. Mus. roy. Afr. Centr., Dépt. Géol. Min.,
Rapp. ann., 1970, 76 p.
3. Dictionnaires
a. Foucaut, A. et Raoutl, J. -F, 1995 DICTIONNAIRE DE
GEOLOGIE, 4e édition, Paris, Masson, 356 p.
b. Le Robert, DICTIONNAIRE DE
FRANÇAIS, Paris, 2011, Maury imprimeur, 631 p.
4. Cours
a. Makabu K., Gitologie et métallogénie du
Congo, inédit, UNIGOM, 2017,113p
5. webographie
a.
www.congo-autrement.com/page/territoire-de-la-rdc/territoire-de-masisi-nord-kivu.html
consulté le 20 février 2018
b.
www.astrolabium.be/spip.php?article21
consulté le 18 février 2018
94
95
TABLE DES MATIERES
EPIGRAPHE i
DEDICACES ii
REMECIEMENTS iii
SIGLES ET ABREVEATIONS iv
0. INTRODUCTION GENERALE 1
1.1. CHOIX ET INTERET DU SUJET 1
0.2. PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES 2
0.2.1. PROBLEMATIQUE 2
0.2.2. HYPOTHESES 3
0.3. ETAT DE LA QUESTION 3
0.4. OBJECTIFS 6
0.5. METHODES ET TECHNIQUES DE TRAVAIL 6
0.6. DELIMITATION DU SUJET 7
0.7. SUBDIVISION DU TRAVAIL 7
CHAPITRE PREMIER : GENERALITES SUR LE MILIEU D'ETUDE,
LE SECTEUR DE
LUUNJE 8
I.1. CADRE GEOGRAPHIQUE 8
I.1.1. Localisation 8
I.1.2. Climat et végétation 10
I.1.3. Sol et hydrographie 11
I.1.4. Géomorphologie 11
I.2. CADRE GEOLOGIQUE 12
I.2.1. De la province du Nord-Kivu 12
I.2.2. Du territoire de Masisi 13
I.2.3. Notion sur la pegmatite 16
Conclusion partielle 18
CHAPITRE DEUXIEME : LEVE GEOLOGIQUE DE LUUNDJE (MATABA,
GAKOMBE,
GASASA, LUWOWO ET BUNDJALI)
19
II. 1. DESCRIPTION DES AFFLEUREMENTS 20
II.1.1. Site de Mataba 20
II.1.2. Site de Gakombe 23
2.1.3. Site de Gasasa 26
2.1.4. Site de Luwowo 30
2.1.5. Site de Bundjali 34
II.2. DESCRIPTION DES ECHANTILLONS 37
II.3.LA CARTOGRAPHIE 47
II.4. Inventaire lithologique 55
II.5. ANALYSE DES RESULTATS PETROGRAPHIQUES 56
Conclusion partielle 60
CHAPITRE TROISIEME : ETUDE GEOCHIMIQUE
61
III.1. INTRODUCTION 61
III.2. PRESENTATION DES RESULTATS 62
II.2.1. CALCUL DE CERTAINS PARAMETRES STATISTIQUES 63
III.3. TRAITEMENT ET INTERPRETATION DES DONNEES GEOCHIMIQUES
63
III.3.1. Les éléments majeurs 63
III.3.1. Les éléments en traces 68
Conclusion partielle 83
CHAPITRE QUATRIEME : INTERPRETATION DE L'ENSEMBLE DES
RESULTATS 84
IV.1.INTRODUCTION 84
IV.2. DISTRIBUTION ET ETUDE MINERALOGIQUE DES LITHOFACIES DE
LUUNJE 84
IV.3. CARACTERISATION CHIMIQUE ET MINIERE DES LITHOFACIES DE
LUUNJE 85
IV.3.1. Le Tantale 86
IV.3.2.Le Niobium 87
IV.3.3.L'étain 87
IV.4. LA JUSTIFICATION GEOLOGIQUE DE LA DISTRIBUTION
GEOCHIMIQUE ET MINIERE DES
LITHOFACIES DE LUUNJE 87
Conclusion partielle 90
CONCLUSION GENERALE 91
Bibliographie 93
TABLE DES MATIERES 94
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