EPIGRAPHE - Congo Memoire · 2019-06-18 · BLAISE ILUNGA. IV AVANT-PROPOS Au soir de notre dernier cycle de bachelier en géologie, nous tenons à exprimer nos remerciements à ces

I

EPIGRAPHE

Il y’a beaucoup des projets dans le cœur de l’homme mais c’est le dessein de Dieu qui

s’accomplit

Proverbes 19 :21

II

DEDICACE

A l’Eternel mon Dieu, source de toute la connaissance pour

le pouvoir faire et le savoir-faire ;

A mes très chers parents NGOY KASWA Nicolas et MBUYU

BANZA Izette pour leur amour, leur assistance, leurs encouragements et leurs

sacrifices durant mon parcours académique ;

A mon frère et à mes sœurs Gaylord NGOY, Prisca NGOY,

Régine NGOY et Dorcas NGOY qui ne cessent toujours de me porter dans leurs

cœurs ;

A la famille Edouard Ngoy pour leur soutient tant spirituel,

moral, matériel et financier ;

A celle qui m’est particulièrement exceptionnelle ;

A tous ceux qui me sont chers et aimables, … ;

Ce présent travail vous est dédié.

MARCUS NGOY

III

DEDICACE

A l’Eternel Dieu Tout puissant, source de toute intelligence

et de toute sagesse, pour son plan merveilleux dans lequel notre vie est un

accomplissement et une manifestation de sa gloire.

A mon aimable père KIBWE MUPENDA SEBASTIEN, pour

tous les lourds et précieux sacrifices dévoués à mon égard et surtout pour ton

éducation et la rigueur qui te caractérise toujours en responsable qualifié.

A ma très chère mère ILUNGA BANZA BEATRICE, pour son

amour maternel, pour tant des sacrifices, privations et affections consentis

pour mon élévation éducationnelle.

A mes frères adonis MUPENDA, Jethro NSENGA, Sébastien

KIPALAMOTO, Esdras BANZA.

A mes oncles et tantes Claude YUMBA, Freddy MULONGO,

Erick KASONKOLA, Giresse MULOPWE, Laurent SENGA, kiki SENGA, Malu

TODINA, bibiche ILUNGA.

Je dédie ce travail.

BLAISE ILUNGA

IV

AVANT-PROPOS

Au soir de notre dernier cycle de bachelier en géologie, nous

tenons à exprimer nos remerciements à ces personnes qui nous ont été d’une

importance capitale dans la réalisation de ce mémoire. Notre parcours

académique qui a été long et pénible par différentes épreuves qui ont concouru

à notre formation dans le but de décrocher un diplôme en sciences et d’exercer

nos connaissances géologiques apprises au sein de la société.

Nos remerciements s’adressent en première position à

l’Eternel notre Dieu source de la connaissance pour le souffle de vie et

multiples faveurs divines manifestés à notre égard.

Nous tenons à exprimer aussi nos remerciements à tout le

corps professoral du département de Géologie à l’UNILU de nous avoir équipé

avec les connaissances géologiques durant notre parcours académique.

Nos remerciements vont ensuite à l’entreprise KCC de nous

avoir ouvert les portes et disposée des encadreurs nécessaires qui ont orienté

nos travaux au cours de notre stage, notamment : Monsieur Patient

TSHIPENG, Monsieur Robert MUKONDE, Monsieur Didier BANZA.

Nous remercions le professeur MAKABU d’avoir accepté la

direction de notre travail.

Nous exprimons notre gratitude également à notre

codirecteur KANZUNDU MANZENE qui par ses multiples remarques et

suggestions au cours de la rédaction de ce mémoire dans le concours de

présenter un travail de qualité.

Nous remercions de tout cœur tous les amis avec qui nous

avons connu les moments agréables d’incident malheureux sur les sites

universitaires et nos collègues, proches collaborateurs avec qui nous avons

V

partagé des moments de vie scientifique et sociale, nous citons : Mack MALEJ,

Christian KAPEND, Josué NDAYI, gaël NKULU, grâce MALOBA, gloire

KAZADI, Andrea MONJI, liano SHIMBA, Jessy KABANGUE, dan KABULO,

Annette KABULO, merveille ISIMBI.

Nous achevons nos remerciements en exprimant notre amour

et reconnaissance aux personnes qui nous ont soutenus par leurs conseils et

encouragements, nous citons : Magloire ANJELANIE, Philippe SWANADEKI,

Christian NTUNKU, Gloire NDAYI, Mike KALUME, Evariste KABULO,

Fiston SEDELE, Johnny UMBA, Nissiah NGOY, Mechack KAYEMBE, Espoir

KAODI, Mylène MASENGO, Delvaux KIBWAKO, Carine LUKOMBA, Rita

KAPYA, Toussaint MAKAL, Michael ANSU, Gift MUKATAKAKOT et autres

personnes qui nous sont chères.

Profitez tous de cette expression qui témoigne notre gratitude

à votre égard.

VI

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Localisation de la ville de Kolwezi .................................................................... 2

Figure 2: Répartition du Roan (François, 1973) .............................................................. 7

Figure 3: Répartition du Nguba (François, 1973) ............................................................ 9

Figure 4 : Répartition du Kundelungu (François, 1973) ............................................... 11

Figure 5: Carte synthétique d’isogrades métamorphiques dans le Katanguien (François

et Cailteux, 1981) .............................................................................................................. 15

Figure 6: Carte de la minéralisation dans l’arc lufilien (Chabu, 2010) ........................ 17

Figure 7: Coupe schématique du gisement de Kamoto (Géologie, Kamoto) ................. 19

Figure 8: Vue en plan de la zone 5, niveau 5 .................................................................. 23

Figure 9: Coupe géologique AA' ..................................................................................... 26

Figure 10: Coupe géologique BB' ................................................................................... 28

Figure 11: Coupe géologique CC' ................................................................................... 30

Figure 12: Coupe géologique DD' ................................................................................... 32

Figure 13: RAT lilas......................................................................................................... 35

Figure 14: Lame polie MBO1a en lumière transmise .................................................... 35

Figure 15: lame polie MB01a en lumière réflechie ........................................................ 36

Figure 16: RAT grise ....................................................................................................... 37

Figure 17: Lame MB02b en lumière transmise .............................................................. 38

Figure 18: Lame MB02b en lumière réflechie................................................................ 39

Figure 19: D.Strat ............................................................................................................ 39

Figure 20: Lame MB03a en lumière transmise .............................................................. 40

Figure 21: Lame MB03a en lumière réflechie................................................................ 41


Figure 23: Lame MB03b en lumière réfléchie................................................................ 42

Figure 24: RSF dolomitique ............................................................................................ 43

Figure 25: Lame polie MB04a en lumière transmise. .................................................... 44

Figure 26: Lame MB04a en lumière réfléchie................................................................ 45

Figure 27: RSF siliceuse .................................................................................................. 45

Figure 28: Lame MB05 en lumière transmise ................................................................ 46


Figure 30: RSC minéralisée. ............................................................................................ 48


VII

Figure 32: lame MB06b en lumière réfléchie. ................................................................ 49

Figure 33:RSC stérile. ...................................................................................................... 50

Figure 34: Lame MB07a en lumière transmise .............................................................. 51


Figure 36: Evolution de la radioactivité le long de la coupe AA' .................................. 57

Figure 37: Evolution de la radioactivité le long de la coupe BB’. ................................. 59

Figure 38: Evolution de la radioactivité de la brèche ..................................................... 63

VIII

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Lithostratigraphie du Katanguien (d'après CAILTEUX et al., 2007) ......... 12

Tableau 2: Description des formations du drift 53bis, niveau 535. ............................... 24

Tableau 3: Epaisseur des formations du 53bis. .............................................................. 26

Tableau 4: Description des formations du drift 53, niveau 535. .................................... 27

Tableau 5: Epaisseur des formations D53 ...................................................................... 28


Tableau 7: Epaisseur des formations de la galerie D54 ................................................. 30


Tableau 9: Epaisseur des formations D55 .............................. Erreur ! Signet non défini.

Tableau 10: Répartition des minéraux métallifères en fonction de la lithologie .......... 53

Tableau 11: Radioactivité le long de la coupe AA’ ......................................................... 56

Tableau 12: Radioactivité le long de la coupe BB’ ......................................................... 58

Tableau 13: Radioactivité le long de la coupe CC' ......................................................... 59

Tableau 14: Radioactivité le long de la coupe DD' ......................................................... 60

Tableau 15: Radioactivité des quelques échantillons de la brèche ................................ 61

1

INTRODUCTION

Les minéralisations cuprifères et / ou cobaltifères de l’Afrique

Centrale se répartissent en deux branches. La première branche est localisée au Nord de la

Zambie et au SE du Katanga tandis que la deuxième, essentiellement katangaise, est située

au SE de la République Démocratique du Congo. Cette dernière montrant une structure

arquée s’étend sur environ 1000 km, allant de Kipapila (Kimpe) au SE jusqu’à Kolwezi

dans la Province du Lualaba. C’est précisément dans cette branche que se situe notre

secteur d’étude, Kamoto Principal.

Dans ce travail qui sanctionne la fin de notre formation en bachelier

à la Faculté des Sciences au Département de Géologie à l’Université de Lubumbashi, a été

réalisé dans la mine souterraine de Kamoto Principal au niveau 535 de la zone V. Il sied de

noter que ce gisement est actuellement exploité par l’entreprise minière Kamoto Copper

Compagny, en sigle KCC.

Les principaux objectifs poursuivis dans ce travail sont :

déterminer la nature de différentes formations géologiques qui se

retrouvent dans cette partie de la mine,

identifier les différents minéraux métallifères contenus dans ces

roches et enfin

préciser le taux de radioactivité mesurée dans la zone étudiée.

A cet effet, hors mis l’introduction et la conclusion générale, ce travail

sera subdivisé en 4 chapitres :

CHAPITRE I : GENERALITES

CHAPITRE II : ETUDE DE TERRAIN

CHAPITRE III : ETUDE PETROGRAPHIQUE ET

METALLOGRAPHIQUE

CHAPITRE IV : ETUDE RADIOMETRIQUE

2

CHAPITRE I : GENERALITES

I.1. APERCU GEOGRAPHIQUE

I.1.1. LOCALISATION

Le gisement de Kamoto, notre site d’études est exploité en mine

souterraine par l’entreprise Kamoto-Copper-Compagny en sigle KCC. Elle est une filière du

groupe Glencore.

Il est situé à 15Km de la ville de Kolwezi, localisée à 350 Km au Nord-

Ouest de la ville de Lubumbashi. Cette ville est située dans la province du Lualaba. Ses

coordonnées géographiques sont les suivantes :

10°41 ’et 10° 43’ de latitude Sud et

25°24’30’’ et 25° 25’ 30’’ de longitude Est (Fig.1)

Figure 1: Localisation de la ville de Kolwezi

Ville de Kolwezi

3

I.1.2. CLIMAT, VEGETATION ET HYDROLOGIE

La région de Kolwezi connait un climat tropical humide à deux saisons

; la saison des pluies dure 7 mois, tandis que la saison sèche va du mois de mai au mois de

septembre. La température moyenne annuelle est de 21°C, néanmoins elle atteint un

maximum de 31°C en octobre et un minimum de 9°C en juin (Freson, 1973). Les

précipitations et les variations de température intensifient le phénomène d’altération des

formations géologiques.

La végétation dominante est la forêt claire que Malaisse (1973) appelle

« Miombo ». Par endroit, on y rencontre le « Muhulu » ou forêt dense sèche et le long de

certains cours d’eau le « Mushitu » qui signifie forêt de galeries avec plusieurs espèces

sempervirentes.

Kolwezi et ses environs appartiennent dans sa totalité au bassin de

Lualaba. La région est sillonnée par de nombreux petits cours d’eau qui prennent leurs

sources sur le plateau de Manika et se rattache aux sous-bassins de Luilu et de la Musonoïe.

Ces deux rivières sont les plus importantes de la région et y ont élaboré des plaines alluviales.

Signalons que les deux rivières (Luilu et Musonoïe) ont été détournées pour des raisons

d’exploitation des carrières Dikuluwe-Mashamba et Kamoto-Oliveira-Virgule.

I.1.3. MORPHOLOGIE DE LA REGION DE KOLWEZI

On y observe les zones morphologiques suivantes :

au Nord-Ouest : le promontoire de N’zilo, zone à relief très tourmenté où

affleurent les roches relativement diverses que l’on rapporte au Kibarien ;

au Sud-Ouest et nord-ouest : les hauts plateaux sableux de Manika d’une part

et de Biano d’autre part ;

entre ces plateaux, on a la vallée du Lualaba ;

deux versants faiblement inclinés, entrecoupés de petits reliefs réunissent la

vallée du Lualaba aux plateaux.

I.2. GEOLOGIE REGIONALE

I.2.1 LITHOSTRATIGRAPHIE

Les études géologiques menées par Cahen (1954), Demesmaeker

(1963), François (1973, 1987,1995), et Fernandez al. (2012) ont montré que les formations

4

géologiques du Katanga sont réparties en deux grands ensembles dont les formations

protérozoïques constituées notamment des roches magmatiques, métamorphiques et

sédimentaires, souvent plissées constituant le substratum. Les formations phanérozoïques

comportent principalement des roches sédimentaires représentant la couverture tabulaire.

Quatre domaines anciens dont l’âge s’étale de l’Archéen au

Néoprotérozoïque ont été reconnues dans le Sud-Est de la R.D. Congo :

l’Archéen par le Bloc de Bangweulu,

le Paléo-protérozoïque par la chaine Ubendienne,

le Méso-protérozoïque par la chaine Kibarienne et

le Néo-protérozoïque par la chaine Katanguienne.

Ces domaines plissés présentent des traits structuraux distincts ainsi

qu’une variété dans leurs faciès lithologiques.

1. LE BLOC DE BANGWEULU

Le Bloc de Bangweulu comprend des roches les plus anciennes de la

région qui datées de l’Archéen (1.88 et 1.83 Ga). Elles sont essentiellement constituées de

granitoïdes et de roches volcaniques (De Waele et al., 2008).

2. L’UBENDIEN

La chaîne ubendienne a été mieux étudiée en Tanzanie où elle affleure

largement. Elle est constituée d’anatexites, de micaschistes, d’orthoamphibolites, de

quartzites et de carbonates cristallins (Semyanov et al. 1971 ; 1973). Dans la partie Nord du

Katanga (Kabengele 1986, Tshimanga 1990) alors qu’au Sud-Est, elle est essentiellement

constituée par de granitoïdes et des roches métamorphiques et on retrouve les quartzites de

Muva à Kibwe I, II et III ainsi que les granitoïdes dans les dômes de Luina et de Mokambo.

3. LE KIBARIEN

Les formations kibariennes affleurent au Sud-Ouest du Katanga

méridional dans le promontoire de N'zilo et se prolongent en Ouganda (Karagwe-Ankole).

En accord avec Kokonyangi et al. (2004, 2005, 2006), le Super groupe du Kibara est

subdivisé, de bas en haut, comme suit :

5

le groupe de Mitwaba (1000 à 1300 m) qui est constitué d’un conglomérat

de base, de gneiss, de métapelites, de cherts métamorphisés, de quelques

quartzites et de roches sédimentaires notamment des calcaires silicatés et des

conglomérats,

le groupe de N’zilo (1500 à plus de 3000 m) comprenant le Conglomérat de

Kataba et les roches orthométamorphiques à la base, les quartzites et

grauwackes avec de nombreuses intercalations conglomératiques, d’ardoises

et de rares intercalations des conglomérats, de basaltes et de laves

rhyolitiques,

le groupe de Mont Hakansson (400 à 1700 m) est constitué principalement

de métapelites, de quartzites et rarement de conglomérats et de shales

graphiteux,

le groupe de Lubudi (1000 à 1300 m) est constitué par des schistes noirs, de

marbres stromatolithiques, de métasédiments et de quartzites.

4. LE KATANGUIEN

Le Katanguien ou le Super-Groupe du Katanga constitue une chaîne

située entre le craton du Congo et le craton du Kalahari. Il s’agit d’une chaine qui s’étend du

Nord de la Zambie jusqu’en R.D. Congo et définissant l’arc Lufilien (François, 1973, 1974,

1996). Il s’agit d’un ensemble sédimentaire caractérisé par une alternance des dépôts

carbonatés et terrigènes d’une épaisseur d’environ 10000m mis en place dans un rift avorté

(Batumike et al., 2007).

Le Katanguien est subdivisé en 3 groupes, de bas en haut nous

avons :

le groupe de Roan,

le groupe de Nguba et

le groupe de Kundelungu.

a. Le Roan (Fig.2)

Il est caractérisé par la prédominance des roches organo-chimiques et

carbonatées constituant de bons repères et en se basant sur la stratigraphie existante

(Kampunzu et Cailteux ,1999) ont subdivisé le Roan en 4 sous-groupes qui sont :

6

Le sous-groupe de Mwashya (R4)

C’est un sous-groupe comportant des shales carbonatés moins finement

lités au sommet, des siltstones dolomitiques sub-arrondis gris clair, des quartzites

feldspathiques à la base. L’ensemble appelé R.4.2 est épais de 0 à 300m.

Ce sont des dolomies siliceuses et ferrugineuses avec horizon à oolithes

dolomitiques et localement des cherts, des roches pyroclastiques et des shales dont

l’ensemble va de 200 à 300 m constitue la R.4.1.

Le sous-groupe de Dipeta ou R3

Il comprend :

des dolomies talqueuses à nodules siliceux, des shales talqueux et des grès

(R.3.3) ;

des shales à nodules gréseux, de mudstone peu dolomitiques, massifs

légèrement oligistifères vers le bas, siltstones lités vers le haut de 200m

d’épaisseur (R.3.2)

des dolomies gréseuses et talqueuses rose clair à oolithes et stromatolithes,

des argilites gris-violet, l’ensemble est appelé R.3.1 et mesure 150m

d’épaisseur.

Le sous-groupe des Mines ou R.2 (Fig.2)

C’est le sous-groupe qui renferme l’essentiel des minéralisations cupro-

cobaltiferes et uranifères dans l’arc lufilien au Katanga.

Dans ce groupe, on a la subdivision suivante :

R.2.3 calcaire à minéraux noirs (CMN) à dominance carbonatée et divisé en

deux niveaux,

R.2.3.2 dolomie claire avec banc de grès fins chloriteux,

R.2.3.1 dolomie et shales dolomitiques plus ou moins carbonés, noirs à gris

ayant une épaisseur de 30 à 80m,

R.2.2 shale dolomitique (SD) gris vert avec trois des shales argileux, peu

dolomitique, plus ou moins carboné de gris foncé à noir ; 35 à 40m

d’épaisseur en plus vers le nord de l’arc lufilien ; l’horizon de dolomie est

parfois stromatolithique et d’arkose dolomitique,

R.2.1 à dominance carbonatée et avec trois niveaux,

R.2.1.2 ou RSC dolomie stromatolithique grise non stratifié de 0 à 25m

d’épaisseur,

7

R.2.1.2 comprenant des roches siliceuses feuilletées (RSF) et des dolomies

stratifiées (D.Strat), dolomies siliceuses très finement à bien litées de 8 à 12m.

Le sous-groupe de la RAT ou R1

Les roches argileuses talqueuses et des siltstones chlorito-dolomitiques

oligistifères massifs vers le haut souvent lités et vers le bas, on a de marnes de couleur rouge

lie-de-vin vers le bas. Au milieu, on a un banc d’arénites, généralement fines. La puissance

connue de R.1 est d’environ 230m.

Figure 2: Répartition du Roan (François, 1973)

b. Le Nguba : Ng (Fig.3)

Il est subdivisé en deux sous-groupes qui sont séparés par un niveau de

dolomies carbonées ayant marqué un période de fermeture de la partie Sud du bassin

katanguien (Kampunzu et Cailteux, 1999). Ainsi, on distingue :

8

Le sous-groupe de Muombe (Ng1)

Trois formations y sont connues :

• Le niveau de Mwale (Ng.11) : constitué du Grand-conglomérat

présentant un faciès qui change des roches sédimentaires clastiques à des roches

carbonatées.

• Le niveau de Kaponda(Ng.121) : constitué de dolomies laminées, de calcaires

et de shales.

• Le niveau Kakontwe (Ng. 122) : constitué d’une succession de dolomies. Il

est subdivisé à son tour en trois sous-niveaux ci-après :

• Kakontwe inferieur : constitué de dolomies massives, beige claire à

violacées.

• Kakontwe moyen : comportant de dolomies gris bleu à gris clair, stratifiées

en gros bancs.

• Kakontwe supérieur : formé de dolomies gris foncé à noires à stratification

fine et irrégulière à texture hétéroblastique avec joints phylliteux et carbonés.

Le sous-groupe de Monwezi (Ng.2)

Il est souvent observé au Nord de l’arc cuprifère katanguien où l’on a

des grauwakes grises avec des shales subordonnés de 50 à 150m de puissance. Ce sous-

groupe est constitué de deux formations notamment :

• la série récurrente Ng21 comprenant une alternance de bancs de dolomie

violacée, beige à blanche et des shales et

• la série Ng22 qui est formé des shales gréseux à litage irrégulier avec des

intercalations de minces lits d’arkoses.

Au centre de l’arc, on observe des siltstones et des shales dolomitiques

à litage souvent irrégulier (biseauté) avec deux niveaux : l’un constitué des siltstones massifs

et l’autre de grauwakes grises à la base sur une épaisseur d’environ 350 à 550m. Au Sud, on

a les mêmes formations que ci-haut sans grauwakes avec un horizon carbonaté noir. Son

épaisseur va de 1400 à 200m au Sud.

9

Figure 3: Répartition du Nguba (François, 1973)

c. Le Kundelungu (Fig.4)

Essentiellement terrigène, il comprend des roches carbonatées et des

shales. Il est séparé du Nguba par la tillite dite « petit conglomérat ».

Il comprend trois sous-groupes qui sont, de bas en haut :

Le sous-groupe de Kalule (Ku1)

Ce sous-groupe contient trois formations qui sont de haut en bas :

La formation de Ku 1.1

C’est une mixtite contenant très localement une passe d’arkose

grossière. Sa puissance est variable de 50m d’épaisseur au Nord, 30m au Sud. C’est le petit

conglomérat.

La formation de Ku 1.2

Elle contient deux niveaux de haut en bas :

10

• Ku 1.2.1 ou calcaire rose, c’est une dolomie microcristalline assez pure (80 à

87% de carbonate) de teinte rose ou gris clair, elle est finement et

régulièrement litée. Elle est peu épaisse (5 à 10m). La fraction non carbonatée

consiste en oxydes de fer, quartz et très peu de feldspaths.

• Ku 1.2.2 : on y observe des macignos micacés en gros bancs gris verdâtre ou

violacé, affleurant parfois en « marsouins ».

• La formation de Ku 1.3

Il s’agit des siltstones et des shales dolomitiques plus ou moins gréseux

à litage souvent irrégulier avec une épaisseur égale à plus ou moins 350m.

Le sous-groupe de Kiubo (Ku.2)

Deux formations sont connues :

• La formation de Ku2.2

On y trouve les mêmes roches qu’au Ku.1.3 avec une épaisseur de plus

ou moins 1500m ;

• La formation de Ku2.1

Contenant les formations litées avec des arkoses grossières et un

horizon de calcaire à cherts dans le facies Nord ; sa puissance maximale est de 200m.

Le sous-groupe de Biano (Ku 3)

Il s’agit d’arkose rouge avec un horizon de poudingue dont

l’épaisseur est variable, mais aussi des bancs de shales.

11

Figure 4 : Répartition du Kundelungu (François, 1973)

12

Tableau 1: Lithostratigraphie du Katanguien (d'après CAILTEUX et al., 2007)

Super

Groupe

Groupe Sous-

Groupe

Formations Lithologie

± 500 Ma

± 620 Ma

Kundelungu

Ku

Biano Ku 3

Ngule

Ku 2

Arkoses, conglomérats, grès argileux

Sampwe Ku 2.3 Pélites dolomitiques, argilo- microgréseux

Kiubo Ku 2.2 Grès dolomitiques, microgrès et Pélites

Mongwe Ku 2.1 Pélites dolomitiques, microgrès et grès

Gombela

Ku 1

Lubudi K 1.4 Alternance calcaires et lits sablo-carbonatés

Kanianga Ku 1.3 Shales et microgrès carbonatés

Lusele Ku 1.2 Calcaire rose

Kyandamu Ku 1.1 Petit conglomérat (tillite/diamictite)

Katangien

Nguba

Ng

Bunkeya

Ng 2

Monwezi Ng 2.2 Grès dolomitiques, microgrès et pélites

Katete Ng 2.1 Grès dolomitiques alternant avec shales

Muombe

Ng 1

Kipushi Ng 1.4 Dolomies et shales dolomitiques

Kakontwe Ng 1.3 Calcaires et dolomies

Kaponda Ng 1.2 Shales carbonatés et microgrès

Mwale Ng 1.1 Grand conglomérat (tillite/ diamictite)

± 750 Ma

Roan

R

Mwashya

R 4

Kanzadi R 4.3 Grès, alternance shales et de microgrès

Kafubu R 4.2 Shales carbonatés

Kamoya R 4.1 Shales dolomitiques, microgrès, grès, niveaux

conglomératiques et cherts

Dipeta

R 3

Kansuki R 3.4 Dolomies avec intercalations

volcanoclastiques

Mofya R 3.3 Dolomies, microgrès dolomitiques et arénites

R 3.2 Microgrès argilo-dolomitiques avec

intercalations de grès feldspathiques ou de

dolomies

R.G.S. R3.1 Microgrès argilo-dolomitiques (roches gréso

schisteuses).

Mines

R 2

Kambove R 2.3 Dolomies argilo-talqueuses laminaires

et stromatolitiques

S.D R 2.2 Shales dolomitiques avec 3 horizons carbonés

Kamoto R 2.1 Dolomies stromatolithiques (RSC), dolomies

silicifiées et arénitiques (RSF/D.strat.) et

Microgrès argilo-dolomitiques grises (RAT

grise)

R.A.T R 1 Microgrès argilo-dolomitiques rouges et des

grès

RAT lilas.

La base de la RAT n’est pas bien connue

‹ 900 Ma Conglomérat de base

13

I.2.2. LA TECTONIQUE KATANGUIENNE

L’arc lufilien a été déformé au cours de l’orogenèse lufilienne

(Panafricaine ; Selley et al., 2005) ont subdivisé l’arc lufilien du Nord vers le Sud en quatre

zones tectoniques différentes :

le Katanguien plissé et charrié situé entièrement au Katanga,

la région des dômes qui s’étend de la frontière Congolo-Zambienne jusqu’en Zambie

et

le synclinorium situé entièrement en Zambie.

Demesmaeker et al, (1963) ainsi que François (1973,1987) distinguent

trois secteurs aux effets tectoniques différents dans le Katanguien plissé et charrié qui couvre

notre secteur d’étude. Il s’agit de :

le secteur Sud-Est : la tectonique y est caractérisée par des anticlinaux complets,

le secteur centre : la tectonique est extrusive et les plis déversés vers le Sud. Il s’agit

des régions de Likasi, Shinkolobwe, Kambove, et Fungurume.

le secteur Ouest : la tectonique y est aussi extrusive, chevauchante et se termine par

le charriage.

C’est le secteur de Kolwezi qui présente une structure très complexe et

faillée. Aujourd’hui les phases tectoniques ayant affecté les formations du Katanguien font

débat. Kampunzu et Cailteux (1999) ont pu définir trois phases à savoir :

la phase D1 ou phase kolwezienne, correspondant à la phase majeure de plissement

et de chevauchement avec une direction de transport des structures vers le Nord. Le

cœur des anticlinaux est souvent affecté par des failles et occupé par des brèches

tectoniques,

la phase D2 ou phase monwezienne qui a affecté les terrains plissés et chevauchés se

manifeste par des failles décrochantes senestres orientées Est-Ouest dans la partie

Ouest de la ceinture. Ces failles sont souvent injectées des méga brèches des

formations du Roan,

la phase D3 ou phase Chilatembo, est considérée comme responsable des plis droits

et ouverts de direction NE-SO orthogonaux à l’arc et de plis conjugués de direction

N160-N170°E et N70-N80°E dans la partie Est de la ceinture, suggérant une

compression orientée NO-SE.

14

Les travaux de Kipata (2013) sur la tectonique cassante dans l’arc

lufilien et son avant-pays ont prouvé l’existence de 8 stades de fracturation dans la zone dont

5 seulement sont rattachés à l’orogenèse Lufilienne et 3 autres sont post-orogéniques.

Certaines de ces stades sont corrélables avec les 3 phases tectoniques définies par Kampunzu

et Cailteux (1999) notamment :

la phase D1 a été reliée au Stade 1 défini par Kipata (2013) comme étant le premier

stade de déformation caractérisé par des chevauchements dont les failles

caractéristiques sont essentiellement non minéralisées ; L’incurvation de l’arc

rattachée par Kampunzu et Cailteux (1999) à la phase D2 qui constitue à lui seul le

stade 2 de la phase D1 de Kipata (2013) ;

la phase D2 correspond à son tour au stade 3 de Kipata (2013), qui définit le régime

de la déformation comme étant décrochant, marqué par une déformation

transgressive caractérisée par des failles de décrochement d’extension régionale ;

la phase D3 ou Chilatembo de Kampunzu et Cailteux (1999) correspondant au stade

6 de Kipata (2013). Selon ce dernier auteur, la phase D3 serait post-orogénique due

à l’inversion tectonique qui a fonctionné en décrochement transgressif. Il est

caractérisé par un tenseur de contrainte de champ lointain qu’on retrouve dans

d’autres régions d’Afrique.

I.2.3. MAGMATISME ET METAMORPHISME

L’activité magmatique au Katanga s’illustre par la présence de roches

magmatiques notamment :

des cinérites des roches basiques dans les formations du Sous-Groupe des Mines

du gisement de l’Etoile, dans le secteur de Kambove et dans le polygone minier de

Luishia (Lefebvre, 1975),

des sills et des dykes des roches gabbroiques et dioritiques dans les assises du Sous-

groupe de la Dipeta dans les secteurs de Kakonge, Mwadingusha, Makawe,

Shinkolobwe et Kipushi. (Oosterboosh, 1962 ; Lefebvre, 1975 ; Ngongo, 1975 ;

Mashala, 2007),

des pyroclastites basiques se présentant sous des aspects variés allant de véritables

tufs, lapilli a des argilites dans le Sous-groupe de Mwashya ; dans les secteurs de

Kipoi, Kapolowe, Mulunguishi, Kambove, Kamoa et dans la carrière de Shituru à

Likasi (Lefebvre, 1973 ; Cailteux, 1983),

15

des laves basiques et dioritiques à la base du grand-conglomérat dans la région de

Kibambale près de Mitwaba et des basaltes à Kasenga,

des pipes kimberlitiques dans les formations du Kundelungu (Batumike, 1988).

Selon François (1973, 1987), le Katanguien a connu un métamorphisme

dont l’intensité augmente du Nord vers le Sud et de l’Est vers l’Ouest. Ce métamorphisme

se traduit par la transformation des minéraux argileux du sédiment originel en séricite et en

chlorite authigènes. La séricite est plus abondante que la chlorite, sauf pour quelques

horizons du Roan (Fig.5).

Figure 5: Carte synthétique d’isogrades métamorphiques dans le Katanguien

(François et Cailteux, 1981)

16

I.2.4. MINERALISATIONS

Les principales minéralisations connues dans l’arc Lufilien du Katanga

sont au regard de leur position litho-stratigraphique :

les minéralisations cupro-cobaltifères (urano-nickelifères) sont les plus nombreuses

et les plus importantes ; elles sont encaissées dans les formations du sous-groupe des

Mines.

les gîtes de fer sont principalement localisés dans le Mwashya inférieur au Katanga

méridional (Oosterbosch, 1962 ; Brown, 1979 ; François et Cailteux, 1981).

les minéralisations Zn-Cu-Pb liées au Nguba (Oosterbosch, 1974 ; Intiomale, 1982,

1984 ; Chabu, 1989, 1990).

Ce dernier type de minéralisation a été rattaché aux gisements filoniens

polymétalliques distribués le long des failles majeures qui se sont développées pendant

l’orogenèse lufilienne. Selon Brown (1979) et Kampunzu et al (1998), ces gisements se sont

formés sous des régimes compressifs associés au charriage majeur marquant la fermeture de

bassin Katanguien.

Discutant de l’évolution des modèles génétiques des gisements

cuprocobaltifères de l’arc cuprifère du Katanga et Zambie, à la suite de Cailteux (1994),

Okitaudji (1997) est arrivé à démontrer que les concentrations de ces métaux présents dans

les sédiments étant pièges par le soufre issu de la réduction bactérienne des sulfates marins.

Ce processus conduit à des corps minéralisés lités, stratiformes susceptibles de s’enrichir ou

de s’appauvrir par endroits à la suite des remobilisations postérieures des fluides

metamorphogènes et des remobilisations supergènes postérieures (Fig.6).

17

Figure 6: Carte de la minéralisation dans l’arc lufilien (Chabu, 2010)

18

I.3. GEOLOGIE LOCALE

I.3.1. Localisation

Le gisement de Kamoto est situé à l’extrémité Ouest de l’arc cuprifère

katanguien, à 8 kilomètres à l’Ouest du centre-ville de Kolwezi. Il est compris entre les

coordonnées (Lambert) suivantes :

X1 : 433790 et X2 :433700,

Y1 : 311310 et Y2 : 311790.

Ce gisement fait partie du lambeau de Kolwezi comprenant des

fragments du sous-groupe des Mines éparpillés dans ce secteur (Géologie, GCM).

I.3.2. Description

Le gisement de Kamoto compte deux écailles. Il s’agit de Kamoto

Principal et Kamoto Etang.

Kamoto Principal

Géométriquement il s’étend sur 1.500m de l’Ouest à l’Est, du Sud au

Nord sur 1.300m. Il plonge du Sud vers le Nord jusqu’à la profondeur de 600m. Avec une

minéralisation aux teneurs moyennes de ±4,5% en cuivre et 0,30% en cobalt. Cette écaille

est subdivisée en 9 zones d’exploitation définies selon leur pendage et leur situation

géographique.

Kamoto Etang

Il est situé à l’Ouest de l’écaille de Kamoto principal. Il comporte deux

lambeaux principaux de minerai aux teneurs moyennes de 2,5% en cuivre et 0,5% en cobalt.

Il s’agit des lambeaux Sud et Nord.

Le lambeau Sud

Il contient les ¾ des réserves de cette écaille et plonge en semi-dressant

avec un pendage de 35° du Sud-Ouest vers le Nord-Est, cela depuis son affleurement jusqu’à

la profondeur de 475m. Ce lambeau est fortement altéré jusqu’à la profondeur probable de

300m. La minéralisation de cette zone altérée comporte en plus des sulfures, les minéraux

oxydés suivants : l’hétérogénite, la malachite et la chrysocolle.

19

Lambeau Nord

Il est non altéré et plonge en semi-dressant avec un pendage de 40° du

Nord-Ouest vers le Sud et entre 405 et 600m de profondeur. Son extrémité Nord-Est se glisse

sous l’écaille de Kamoto principal.

Les deux écailles comportent chacune deux couches minéralisées de 12

à 15m de puissance (OBI et OBS). Les deux couches minéralisées sont séparées par un banc

stérile épais de 15 à 25m formés des roches siliceuses cellulaires(RSC) (Fig.7).

Le mur du gisement est constitué de roches argilo talqueuses(RAT) de

mauvaise tenue. Quant au toit immédiat du gisement, il est constitué d’un banc de dolomie

massive de bonne tenue dénommé BOMZ (Black Ore Mineral Zone) qui a en moyenne 2m

d’épaisseur. Elle est finement stratifiée graphiteuse et surmontée par des shales dolomitiques

de 4m d’épaisseur d’assez mauvaise tenue (Fig.7).

Figure 7: Coupe schématique du gisement de Kamoto (Géologie, Kamoto)

20

I.3.3. Minéralisation.

Le gisement de Kamoto a été soumis à l’altération allant jusqu’à 150 m

de profondeur environ. Cette dernière peut également atteindre de grandes profondeurs. A

ce sujet

François (1973) révèle qu’en profondeur les sulfures de cuivre et de cobalt en l’occurrence

la carrollite s’altère en hétérogénite à moins de 20m sous la surface tandis que la chalcosine

s’altère en malachite accompagnée parfois de chrysocolle.

21

CHAPITRE II : ETUDE DE TERRAIN

II.1. INTRODUCTION

Ce chapitre est consacré à l’étude de terrain réalisée dans le gisement

de Kamoto Principal. Les observations y ont été faites au niveau 535 dans la zone V dudit

gisement. Les deux objectifs poursuivis lors de cette étude de terrain sont principalement :

décrire les formations géologiques affleurant dans notre secteur d’étude et

réaliser les coupes géologiques le long des galeries.

Parallèlement à ce levé géologique, une collecte systématique des

échantillons a été faite. Ceux-ci serviront aux différentes études microscopiques en lumière

transmise et en lumière réfléchie.

II.2. LEVE GEOLOGIQUE LE LONG DES GALERIES

Nous avons levé 4 sections géologiques le long des galeries orientées

NE-SO ; ce qui nous a permis de déterminer les descriptions macroscopiques de manière

détaillée des formations rencontrées sur le terrain en se basant sur la composition

minéralogique, la texture, l’aspect, la granulométrie, la couleur de la roche, etc. A l’issue

de ces descriptions, le nom de la formation a été proposé.

II.2.1. Matériels utilisés

Pour élaborer notre levé géologique au cours de notre campagne de

terrain, les matériels suivants ont été utilisés :

une boussole (marque BRUNTON),

un marteau de géologue

un décamètre ruban,

un oxybox,

une lampe de mine,

des sachets à échantillons,

un carnet de terrain,

une salopette,

des bottes,

un casque, etc…

22

II.2.2. Principe de levé en souterrain

Le levé géologique se faisant en surface ou en souterrain passe par

différentes étapes qui nécessitent toujours un point de départ, aussi appelé le point zéro.

le point 0, appelé axe, est situé à l’intersection des deux galeries transversales,

d’où on choisit un point à partir duquel on commence le levé géologique.

le point 1 situé au parement Est, c’est un point levé qui détermine le contact entre

deux formations différentes,

le point 2 est situé au parement Ouest. A cet effet, il est nécessaire de bien nettoyer

le contact entre deux formations différentes pour bien voir ce point.

Il existe deux types de levé utilisé dans la mine souterraine de Kamoto,

à savoir :

le levé horizontal : qui concerne les couches dressantes et semi-dressantes dont

le pendage est supérieur à 20°.

le levé vertical : qui concerne les couches de la plateure, dont le pendage est

inférieur à 20°. Ici les galeries sont tracées parallèlement à la direction des

couches, par ricochet, elles recoupent une seule formation ou deux. La hauteur de

galeries est de 6m.

II.3. DESCRIPTION DES COUPES

Le résultat de ce levé géologique est présenté dans les tableaux 1 à

8 comprenant respectivement :

le point de départ,

le numéro de station,

les descriptions.

Il est utile de préciser que les drifts sont les galeries principales

orientées NE et les réfentes sont des galeries transversales orientées NO (Fig.8).

23

Figure 8: Vue en plan de la zone 5, niveau 535.

21

24

1. COUPE AA’ (DRIFT 53 bis)

Dans cette galerie, les formations décrites sont (Tabl.1) :

Tableau 2: Description des formations du drift 53bis, niveau 535.

Point de départ N° Station

Description et nom de la formation

R4W/D53 Station 1 au

parement Est et

Ouest à 7, 40 m

Il s’agit d’une roche argileuse massive,

rugueuse au toucher de coloration rosâtre. Entre

5m et 7m, elle devient violacée. Les paillettes

l’oligiste sont dans la matrice. Il s’agit d’une

argilite.

D’après la stratigraphie locale, cette formation

s’identifie à la RAT lilas (R1).


parement Est et

Ouest à 12,40m

Nous avons une roche argileuse et

microgréseuse, modérément silicifiée de

coloration variant du gris au vert. Sa texture est

massive. On y voit des diaclases entrecroisées.

Il s’agit d’une argilite micro-gréseuse (RAT

grise).


parement Est et

Ouest à 20,60 m

Roche dolomitique de couleur grise à noire.

Elle montre une stratification régulière en lits

de 2 à 3cm. On y voit des niveaux cherteux à la

base et au sommet. Des nodules aplatis de

quartz sont observés dans la roche.

Direction : N13°E/26°SE.

On observe aussi une faille de direction

N122°E/87°SO et aussi une cassure remplie des

carbonates. Il s’agit d’une dolomie litée

(D.Strat).

25


parement Est et

Ouest à 34,50 m

On observe une injection qu’on appelle brèche

de la RAT Lilas qui présente des similitudes

avec la formation décrite à la station 1 de cette

coupe.


parement Est et

Ouest à 13,90 m.

Roche siliceuse de couleur gris sombre, dure

montrant une stratification fine. On observe

une dolomie blanche dans les cassures en

certains endroits. Par altération, elle devient

argilo-sableuse. La roche s’identifie à une

dolomie siliceuse (RSF)

Direction : N20°E/18°SE


parement Est et

Ouest à 14,40m.

Roche dolomitique gris-clair dure au coup du

marteau. Elle accuse une alternance des lits

sinueux argileux et dolomitiques. C’est une

dolomie argileuse (RSF).

Direction : N45°E/12°SE

R2W/D53

Station 7 au

parement Est et

Ouest à 3,2m.

C’est une roche dolomitique massive de

couleur gris-clair très dure au toucher. On

retrouve des vacuoles dues à l’altération des

carbonates.

Il s’agit d’une dolomie silicifiée (RSC).

26

Tableau 3: Epaisseur des formations du 53bis.

Les épaisseurs des différentes formations du tableau 3 nous ont permis de

faire un levé de la galerie D53bis (Fig.9). La RAT grise 0,7m ; la D.Strat 3,5m ; les RSF 5,3m

et les RSC 2,3m.

Figure 9: Coupe géologique AA'

Station Distance Point de

départ Epaisseurs des formations

(m) D53 bis RAT

grise D.Strat RSF dolo

RSF

siliceuse RSC min

RSC

stérile

1 5 R4W 0,8 4,1 1,6 3,4 0,4 1,5

2 10 R4W 0,5 3,9 2,5 2,7 0,3 1,2

3 15 R3W 0,4 4,5 2,3 4,1 0,7 2,5

4 20 R3W 0,1 3,6 1,7 3,7 1,2 0,5

5 25 R3W 0,2 3,5 2 3,2 0,6 0,7

6 30 R2E 1,2 4,5 1,5 3,8 1,1 1,4

7 35 R2E 1,5 4 0,9 3,5 0,8 2,2

Moyenne 0,7 3,5 1,8 3,5 0,7 1,6

27

2. COUPE BB’ (DRIFT 53)

Longue de 30,80m, les formations se succèdent comme suit (Tabl.3) :

Tableau 4: Description des formations du drift 53, niveau 535.

Point de départ N° Station Description et nom de la formation

R3W/53 Station 1 au

parement Est et

Ouest à 6m

Roche dolomitique de couleur gris noire, stratifiée en

gros bancs réguliers. Elle possède des nodules aplatis

de taille 1 à 3cm. Elle renferme de petits cristaux de

dolomite et de bornite. Il s’agit d’une dolomie

(D.Strat).

R3W/53 Station 2 au

parement Est et

Ouest à 5,10m.

Roche dolomitico-siliceuse de couleur gris-sombre, à

litage fin et dure à la frappe du marteau. Elle

minéralisée en bornite disséminée dans les lits et joints

de stratification. C’est une dolomie siliceuse.

Direction : N 45°E/10SE

R3W/53 Station 3 au

parement Est et

Ouest à 4,80 m.

Roche siliceuse, de couleur grise-claire, finement

stratifiée. On observe une alternance des lits sombres

et clairs. Le quartz est en faible proportion et elle est

minéralisée en bornite, carrollite et chalcosine aperçus

dans les joints de stratification. La roche est une

dolomie quartzeuse (RSF siliceuse).

R3W/53 Station 4 au

parement Est et

Ouest à 4,30m.

Roche siliceuse de couleur gris-blanc, massive, dure

au toucher et au coup du marteau. Elle renferme des

cristaux de dolomite blanche dans les cavités des

formes irrégulières de taille millimétrique. Il s’agit

d’une dolomie silicifiée (RSC).

28

Tableau 5: Epaisseur des formations D53

Le levé fait dans la galerie D53 montre les épaisseurs moyennes

suivantes : D.Strat 3,3m ; les RSF 4,9m, la RSC 1,5m (Fig.10).

Figure 10: Coupe géologique BB'

Station Distance

Point

de

départ

Epaisseurs des formations

(m) D.Strat RSF dolo RSF

siliceuse

RSC

stérile

1 5 R3W 4,8 2,4 3,3 1,5

2 10 R3W 3,3 1,5 4,1 1,6

3 15 R3W 2,5 1,2 2,6 1,7

4 20 R3W 2,6 1,4 3,2 0,9

Moyenne 3,3 1,6 3,3 1,5

29

3. COUPE CC’ (DRIFT 54)

Longue de 52,60 et les formations traversées sont (Tabl.5) :



Description et nom probable de la formation

R3E/54 Station 1 au

parement Est et

Ouest à 8,30 m.

Roche dolomitique de couleur gris noire,

stratifiée en gros bancs réguliers. Elle possède

des nodules aplatis de taille 1 à 3cm. Elle

renferme de petits cristaux de dolomite et de

bornite. Il s’agit d’une dolomie (D.Strat).

R2E/54 Station 2 au

parement Est et

Ouest à 12m.

Roche dolomitique de couleur grise, stratifiée,

présentant des cassures qui sont remplies du

quartz et minéralisée en bornite. Il s’agit

dolomie quartzeuse

R1E/54 Station 3 au

parement Est et

Ouest à 18m.

C’est une roche dolomitique de couleur de

grise-claire finement stratifiée. Elle affiche des

similarités avec la formation à la station 2 de la

coupe BB’.

Il s’agit d’une dolomie siliceuse.

R1W/54 Station 4 au

parement Est et

Ouest à 8,10m.

Roche dolomitique, silicfiée, massive, de

couleur gris-blanc, on y trouve des cristaux de

dolomite blanche. La bornite, la chalcosine et

carrollite sont disséminées dans la roche. Cette

roche s’apparenterait à une

dolomie silicifiée (RSC).

30

Tableau 7: Epaisseur des formations de la galerie D54


départ Epaisseur de formation

(m) D.Strat RSF dolo RSF sil RSC

stérile

1 5 R3E 3,5 1,7 3,2 0,8

2 10 R2E 2,4 2,5 3,4 1,5

3 15 R1E 4,3 1,2 3,8 0,7

4 20 R1W 1,5 2 3,6 1,8

Moyenne 2,9 1,4 3,5 1,2

Les épaisseurs moyennes du tableau 7 sont répartis comme suit : la D.Strat

2,9m, les RSF 4,9m et la RSC 1,2m

Figure 11: Coupe géologique CC'

31

4. COUPE DD’ (DRIFT 55)

Cette coupe est longue de 35m. Elle recoupe transversalement la refente 4

et la refente 3 (Tabl.7).



Description et nom de la formation

R4W/D55 Station 1 au parement Est et

Ouest à 5m.

Roche dolomitique siliceuse de couleur gris-clair.

Elle demeure finement stratifiée de direction

N15°E.On y trouve la bornite et la chalcosine

éparpillés dans la matrice.

Nous avons observé une faille de direction N105°/

75°SO.

La roche est une dolomie Siliceuse (RSF).


parement Est et

Ouest à 10m.

Roche dolomitique de couleur gris-noire, montrant

une stratification fine de direction N46°E et de

pendage 12°NO, pouvant s’altérer en argile. Les

fractures de cette roche sont remplies par du quartz.

Elle est minéralisée en bornite disséminée dans la

matrice.

Cette roche pourrait s’identifier à une dolomie

quartzeuse (RSF Dolomitique).


parement Est et

Ouest à

16,5m

Roche dolomitique de couleur gris-noire, montrant

une stratification fine pouvant s’altérer en argile.

Les fractures de cette roche sont remplies par du

quartz. Elle est minéralisée en bornite disséminée

dans la matrice.

R3W/D55 Station 4 au parement Est et

Ouest à 18,5m.

Roche dolomitique massive, très dure contenant

des vacuoles dues à l’altération chimique. Sa

couleur gris-clair, de texture hétérogène avec des

cristaux dolomitiques des formes irrégulières. Il

s’agit d’une dolomie silicifiée (RSC) et la présence

d’une faille.

32

Tableau 9: Epaisseur des formations D55

Cette galerie a été levé grâce aux données du tableau 9, notamment les

RSF 4,4 m et la RSC 0,85m

Figure 12: Coupe géologique DD'


départ

Epaisseurs des formations

(m) RSF dolo RSF siliceuse RSC stérile

1 5 R4W 1,2 2,5 0,8

2 10 R4W 1,5 3,1 0,5

3 15 R3W 1,4 3,7 0,9

4 20 R3W 0,8 3,6 1,2

Moyenne 1,2 3,2 0,85

33

CONCLUSION PARTIELLE

Le levé géologique fait le long des galeries au sein du gisement de Kamoto

Principal dans la zone V, au niveau 535 nous a permis de déceler les unités lithologiques

réparties comme suit de la base au sommet :

RAT lilas

RAT grise

D.Strat

RSF dolomitique

RSF siliceuse

RSC minéralisée

RSC stérile.

La succession des couches observées sur terrain montre une structure

tabulaire avec une direction majeure N°40E et un pendage moyen de 15°SE marquée par

une injection de la brèche de RAT lilas. La présence de plusieurs failles et de la brèche de

RAT lilas nous pousse à penser que ce gisement a été soumis à des contraintes tectoniques

importantes.

34

CHAPITRE III : ETUDE PETROGRAPHIQUE ET

METALLOGRAPHIQUE

III.1. INTRODUCTION

Ce chapitre porte sur les descriptions macroscopiques des formations

rencontrées dans la mine souterraine de Kamoto, plus précisément dans la zone V au niveau

535. Ces formations rencontrées ont été décrites aussi microscopiquement pour examiner la

composition minérale de ces roches. Parallèlement, nous avons procédé à l’analyse

métallographique qui nous a permis de mettre en évidence les espèces minérales métallifères

contenues dans les différents lithofaciès et préciser les relations géométriques pouvant

exister entre ces minéraux métallifères.

A cet effet, onze lames polies ont été confectionnées, à l’atelier du

Département de Géologie de l’Université de Lubumbashi, sur des échantillons provenant

des unités lithologiques trouvées sur notre secteur. Il s’agit notamment de :

Roche argilo-talqueuse lilas (RAT lilas),

Roche argilo-talqueuse grise (RAT grise),

Dolomie stratifiée (D. Strat),

Roche siliceuse feuilletée dolomitique (RSF dolomitique),

Roche siliceuse feuilletée (RSF siliceuse),

Roche siliceuse cellulaire minéralisée (RSC minéralisée) et

Roche siliceuse cellulaire stérile (RSC stérile).

III.2. DESCRIPTIONS DES FORMATIONS

1. RAT lilas

Il s’agit d’une roche argileuse massive dure au toucher de couleur rose

ou violacée contenant beaucoup d’oligiste dans la matrice. Elle est sillonnée des fractures

contenant des paillettes d’oligiste (Fig.13)

35

Figure 13: RAT lilas

Au microscope en lumière transmise, la lame polie MB01a (Fig.14)

taillée sur un échantillon de la RAT lilas dévoile une texture fine montrant un fond rocheux

fait des cristaux détritiques de quartz présentant plusieurs formes (xénomorphe,

subanguleux). L’ensemble de la roche est couvert des produits goethitiques de couleur brun-

rouge étroitement mêlés aux minéraux opaques.

La roche possède en plus des cavités irrégulières de taille variable

remplies des carbonates. Elle s’identifie à un microgrès carbonato-ferrugineux.

Figure 14: Lame polie MBO1a en lumière transmise

Goethite

Quartz

36

Sous lumière réfléchie, la lame polie MB01a (Fig.15) renferme la

goethite et l’hématite qui correspondent aux minéraux métallifères aperçus dans la roche.

On note une prédominance de la goethite en masses globulaires ou savonneuses de coloration

brun rouge et étroitement mélangée à l’hématite de couleur gris-clair.

La goethite colloïdale renferme des minuscules cristaux de chalcopyrite

et de pyrite. Elle est aussi observée dans les cavités de la roche ainsi que dans les cassures.

Proportions :

goethite : 15-20%

hématite : 5-10%

pyrite : 2-3%

chalcopyrite : < 1%

Figure 15: lame polie MB01a en lumière réflechie

2. RAT grise

Macroscopiquement, c’est une roche argilo-gréseuse, dolomitique,

massive de couleur gris vert et modérément silicifiée. On voit des cassures irrégulières à

certains endroits de la roche. La roche s’identifie à un microgrès dolomitique (Fig.16).

Goethite Chalcopyrite

Pyrite

Hématite

37

Figure 16: RAT grise

A l’observation microscopique en lumière transmise, la lame polie

MB02b (Fig.17) est composée des phyllites et des carbonates. Des cristaux des phyllites

allongés de teinte claire sont distribués dans tous les sens.

Le quartz en petits cristaux xénomorphes à anguleux est assombri par des

substances amorphes noires et sont répartis inégalement dans la roche.

Les carbonates en petites plages montrent leurs clivages losangiques

parfaits. La goethite brun rouge colore des certaines parties de la roche. Les minéraux opaques

sont visibles dans les cavités. Il s’agit d’une argilite dolomitique.

38

Figure 17: Lame MB02b en lumière transmise

Sous lumière réfléchie, la lame polie MB02b (Fig.18) présente une

association minérale suivante : goethite, hématite, pyrite, malachite et chalcopyrite.

La goethite de couleur brun-rouge apparaissant en immenses plages

globulaires ou colloformes et renferme de petits cristaux de pyrite de teinte jaune-blanc et de

d’hématite de couleur blanc-gris. Cette dernière se trouve à l’intérieur des plages de goethite

(Fig.18).

Les limites entre ces deux oxydes de fer sont mauvaises. La goethite et

l’hématite sont maintes fois trouvées dans les cassures et les cavités de la roche.

La malachite, vert-sombre est extrêmement rare. Elle est fréquemment trouvée dans les

cassures. La chalcopyrite jaune intense se présente sous forme des mouchetures disséminées

dans la roche.

Proportions :

goethite : 15%

hématite : < 5%

pyrite : < 5%

malachite : 3-5%

chalcopyrite : <1%

Quartz

Carbonates

Goethite

39

Figure 18: Lame MB02b en lumière réflechie.

3. Dolomie stratifiée (D. Strat)

Il s’agit d’une roche dolomitique, de coloration gris-noire, stratifiée en

bancs centimétriques à décimétriques. Nous observons aussi la présence des nodules

dolomitiques aplatis suivant la stratification. On voit dans la matrice des cristaux bornite. C’est

une dolomie litée (Fig.19).

Figure 19: D.Strat

Goethite

Malachite

Hématite

C halcopyrite

Pyrite

40

Nous avons taillé deux préparations sur les échantillons de cette

roche :

a. Lame MB03a

En lumière transmise, la roche dévoile une texture granulaire à

hétérogranulaire. Elle est composée des carbonates se développant en immenses plages

poecilitiques de teinte gris-clair assombris en certains endroits par des substances amorphes

noires (Fig.20). La roche est entrecoupée par des cassures irrégulières remplies par des mêmes

substances noires. Il s’agit d’une dolomie litée.

Figure 20: Lame MB03a en lumière transmise

Sous lumière réfléchie, la pyrite, la goethite et plus rarement la

chalcopyrite sont les minéraux métallifères identifiés dans la roche (Fig.21).

La pyrite affiche un mauvais poli marqué par des taches noires alors que

la goethite de coloration brun-jaune à rougeâtre se présente sous forme des masses nuageuses

(Fig.21).

La chalcopyrite jaune soufre à jaune orange, elle dévoile un bon poli. Son

pouvoir réflecteur est élevé par rapport à la goethite et ses cristaux sont disséminés dans la

matrice.

Proportions :

pyrite : 10%

goethite : 25-30%

Carbonates

Minéraux opaques

41

chalcopyrite : <1%

Figure 21: Lame MB03a en lumière réflechie

b. Lame MB03b

En lumière transmise, la roche montre une texture hétérogranulaire. Elle

est essentiellement composée des carbonates identifiables facilement à cause de leurs clivages

losangiques. La roche contient de nombreuses craquelures et cassures irrégulières dans

lesquelles logent la goethite ou les minéraux opaques (Fig.22). Ces mêmes produits sont

également retrouvés dans les cavités des dissolutions des carbonates. Il s’agit d’une dolomie

sparitique.


Pyrite

Goethite

Chalcopyrite

Goethite

Carbonates

Minéraux opaques

42

Sous lumière réfléchie, la pyrite et la goethite sont les minéraux

métallifères rencontrés dans la roche (Fig.23).

La pyrite jaune-blanc se présente en cristaux xénomorphes des tailles

variables dévoilant un mauvais poli consécutif à la présence de nombreuses macules.

La goethite, très abondante, développe des formes variables : nuageuse,

colloïdale ou xénomorphe. On la trouve dans les espaces entre les minéraux de gangue ainsi

que dans les cassures et dans les vides des dissolutions des carbonates (Fig.23).

Notons l’occurrence des rares cristaux de chalcopyrite disséminés dans

le ciment.

Proportions :

pyrite : 10-15%

goethite : 5-7%

chalcopyrite : 1%

Figure 23: Lame MB03b en lumière réfléchie.

4. Roche siliceuse feuilletée dolomitique (RSF dolomitique)

A l’œil nu, cette roche siliceuse et dolomitique est rugueuse au toucher.

De couleur gris-noir, elle est stratifiée régulièrement en petites laies. Elle est très dure au coup

du marteau (Fig.24). La bornite et la chalcopyrite sont disséminées dans la pâte rocheuse.

C’est une dolomie à stratification fine.

Chalcopyrite Goethite

Pyrite

43

Figure 24: RSF dolomitique

Lame MB04a

Au microscope en lumière transmise, la roche dévoile une texture

hétérogranulaire. On observe des lits sinueux, goethitiques alternant avec des lits gris

blanchâtre composés des carbonates. Ces dernières apparaissent en cristaux xénomorphes

s’emboîtant les uns contre les autres (Fig.25). Les lits carbonatés regorgent de nombreux vides

remplis par la goethite et par les minéraux opaques. La roche est une dolomie.

44

Figure 25: Lame polie MB04a en lumière transmise.

Sous lumière réfléchie, la carrollite, la goethite, la pyrite, la chalcopyrite et

la covelline sont les minéraux métallifères identifiés.

La carrollite de couleur blanc crème s’observe en petits cristaux

subautomorphes, marqués par un poli relativement bon. Ses cristaux sont éparpillés dans la

matrice (Fig.26).

La chalcopyrite jaune intense montre un bon poli et un pouvoir

réflecteur modéré. Ses cristaux sont repartis vaguement dans la roche.

La covelline bleue azure et moins abondante, s’individualise en menus cristaux pouvant

par endroits montrer un pléochroisme intense.

La goethite brun-rouge, relativement abondante est largement trouvée

dans les cassures. La pyrite prépondérante s’exprime en cristaux xénomorphes (Fig. 26).

Proportions :

carrollite : 1-2%

goethite : 15%

pyrite : 5-8%

chalcopyrite : 5%

covelline : <1%

Carbonates

Goet hite Minéraux opaques

45

Figure 26: Lame MB04a en lumière réfléchie

.

5. Roche siliceuse feuilletée (RSF siliceuse)

A l’affleurement, c’est une roche siliceuse de couleur gris-sombre

montrant une alternance des lits sinueux millimétriques, clairs ou sombres (Fig.27). Elle

renferme de la chalcosine, de la bornite et de la carrollite dans les plans de stratification ou

dans les veines sécantes à la stratification. Il s’agit d’une dolomie siliceuse.

Figure 27: RSF siliceuse

Chalcopyrite

Pyrite

Goethite

Carrollite

Covelline

46

Lame MB05a

En lumière transmise, la roche indique une texture microgranulaire est

composée de beaucoup de quartz associé aux carbonates. Le quartz gris-clair se présente en

agrégats fait des microcristaux collés les uns les autres.

Les carbonates apparaissent en cristaux un peu plus gros, jointifs et

collés. La malachite et la goethite associées aux minéraux opaques sont visibles dans la

matrice. Il s’agit d’une dolomie siliceuse (Fig.28).

Figure 28: Lame MB05 en lumière transmise

Sous lumière réfléchie, la malachite, la goethite et la chalcopyrite sont

clairement diagnostiquées dans la roche (Fig.29).

La malachite de teinte verdâtre et la goethite brun-jaune à brun-rouge

apparaissent en vastes plages globulaires ou savonneuses intermelangées. Au sein de ces

masses, la malachite au centre est entourée par la goethite. Cette dernière est donc postérieure

par rapport à la malachite. Les limites entre ces deux minéraux sont mauvaises (Fig.29).

La chalcopyrite, moins abondante, s’observe en petits cristaux

jauneorange dispersés dans la matrice. Certains cristaux de la chalcopyrite ont été trouvés à

l’intérieur des plages de goethite et de malachite. Cette observation précise que la chalcopyrite

est le minéral parent de la goethite et de la malachite.

Quartz

Minéraux opaques

Goethite

Malachite

47

Proportions :

malachite : 10%

la goethite : 30%

chalcopyrite : < 1%

pyrite : < 1%

Figure 29: Lame MB05a en lumière réfléchie.

6. Roche siliceuse cellulaire minéralisée (RSC minéralisée)

Il s’agit d’une roche siliceuse massive, de couleur gris-sombre, possédant

de nombreuses cavités remplies partiellement de malachite, de chrysocolle et d’hétérogénite.

Elle est très dure à la frappe du marteau. Dans la pâte rocheuse, on y retrouve des cristaux de

bornite et de chalcopyrite et de chalcosine en dissémination dans la roche (Fig.30). Elle est

marquée par la présence des taches noires. Cette roche pourrait s’identifier à une dolomie

siliceuse.

Malachite

Pyrite Chalcopyrite

Goethite

48

Figure 30: RSC minéralisée.

Lame MB06b

En lumière transmise, la roche dévoile une organisation hétérogène. Elle

est essentiellement composée des carbonates en petits et gros cristaux s’agença les uns et les

autres. Les gros cristaux montrent les clivages losangiques (Fig.31). La roche est traversée

par des cassures entrecroisées, colmatées par la goethite et les minéraux opaques. La roche

s’identifie à une dolomie.


Goethite

Minéraux opaques

Carbonates

49

Métallographiquement, la chalcopyrite, la bornite, la goethite et la pyrite

sont les minéraux métallifères identifiés dans la roche (Fig.32).

La chalcopyrite jaune-soufre à jaune faiblement orangé, s’exprime en petits cristaux

xénomorphes ou subautomorphes disséminés dans la roche. Elle est ceinturée par la goethite.

La pyrite jaune blanc apparait sous forme des cristaux subautomorphes

montrant un mauvais poli ponctué des taches noires. Elle est entourée par la goethite de

couleur brun rouge.

La bornite brun rose, moins abondante que chalcopyrite s’observe en

des petits cristaux éparpillés dans la matrice. Dans certaines parties de la roche, on la retrouve

à la périphérie de la chalcopyrite ; ce qui nous fait penser que la bornite est postérieure à la

chalcopyrite.

Proportions :

chalcopyrite : 1-2%

bornite : < 1%

goethite : 25%

pyrite : 15-20%

Figure 32: lame MB06b en lumière réfléchie.

Pyrite

Goethite

Chalcopyrite

50

7. Roche siliceuse cellulaire stérile (RSC stérile)

Il s’agit d’une roche dolomitique siliceuse, massive, de couleur gris-

blanc, plus ou moins cariée (Fig.33). Elle est très dure au coup du marteau, son toucher est

rugueux. La roche est criblée de nombreux vides qui attribuables à la dissolution des

carbonates.

Figure 33:RSC stérile.

Lame MB07a

En lumière transmise, la lame montre une texture hétérogranulaire. Elle

est composée de grosses plages de carbonates montrant leurs clivages losangiques, associés à

des agrégats microgranulaires de quartz (Fig.34). Elle regorge beaucoup de vides remplis par

le quartz secondaire. La roche s’apparenterait à une dolomie silicifiée.

51

Figure 34: Lame MB07a en lumière transmise

Sous lumière réfléchie, la pyrite, la carrollite, la goethite, et la

chalcopyrite sont les minéraux métallifères reconnus dans la roche (Fig.33).

La pyrite de forme xénomorphe est reconnaissable par son mauvais poli

marqué par des taches noires et son pouvoir réflecteur élevé par rapport à d’autres minéraux

présents dans la roche.

La carrollite, blanc laiteux à blanc crème affiche un bon poli et un

pouvoir réflecteur moyen à élevé. Ses cristaux sont plus souvent xénomorphes et entourés

d’une auréole brunâtre d’hétérogénite.

La chalcopyrite, jaune intense se présente en cristaux xénomorphes

indiquant un bon poli. Elle est parfois entourée d’une auréole brunâtre de goethite mettant en

évidence un remplacement centripète. Les limites entre différents minéraux décrits sur cette

plage demeurent floues (Fig.33).

Proportions :

pyrite : 15%

goethite : 20%

carrolite : 1%

chalcopyrite : < 1%

hétérogénite : < 1%

Minéraux opaques Carbonates

52

Figure 35: Lame MB07a en lumière réfléchie.

Goethite

Pyrite

Chalcopyrite

carrollite

53


L’étude pétrographique realisée sur les formations géologiques trouvées

au niveau 535 dans la mine de Kamoto montre que ces lithofaciès appartenant au sous-groupe

des Mines sont constitués essentiellement d’argilite et de dolomie. Ils sont tantôt massifs, tantot

lités en petits ou en bancs moyens. La minéralisation est relativement bien concentrée dans les

dolomies. Les cassures sont généralement remplies par la dolomite blanche et les sulfures

(carrollite, bornite, chalcopyrite notamment).

L’examen microscopique en lumière transmise a dévoilé que ces roches

sont constituées pour une majeure partie des carbonates, des phyllites et de quartz. Leurs

proportions varient d’un lithofaciès à un autre. Les phyllites prédominent dans les argilites

(RAT lilas, RAT grise) alors que les carbonates abondent dans les dolomies (D.Strat, RSF,

RSC).

L’analyse métallographique révèle une abondance des minéraux sulfurés

par rapport aux minéraux oxydés, ceci nous pousse à penser que l’exploitation se situerait

dans la zone d’enrichissement supergène. Les principaux minéraux métallifères décelés

sont : la carrollite, la covelline, la chalcosine et la bornite. Ils sont accompagnés de quelques

oxydes dont la goethite, l’hématite et la malachite. Les relations texturales entre les différents

minéraux métallifères nous ont permis d’établir la chronologie minérale suivante : pyrite-

carrollite-chalcopyrite-chalcosine-bornite-covelline-hématite-malachite-goethite.

Leur répartition dans les formations géologiques étudiées est représentée

dans le tableau 9 ci-dessous :

Tableau 10: Répartition des minéraux métallifères en fonction de la lithologie

Lithofaciès

Minéraux métallifères

RAT lilas oligiste, goethite, hématite, pyrite, chalcopyrite.

RAT grise goethite, hématite, pyrite, malachite.

D.Strat pyrite, goethite, chalcopyrite.

RSF siliceuse bornite, chalcopyrite, malachite, goethite.

54

RSF

dolomitique

carrollite, goethite, pyrite, chalcopyrite.

RSC minéralisée chalcopyrite, bornite, pyrite, goethite.

RSC stérile pyrite, chalcopyrite,

55

CHAPITRE IV : ETUDE RADIOMETRIQUE

IV.1. INTRODUCTION

Ce chapitre est consacré au lever radiométrique effectué in vitro sur les

échantillons des formations géologiques rencontrées dans les zone III et V au niveau 535 de

la mine souterraine de Kamoto Principal.

Il est important de rappeler que les formations du sous-groupe des

Mines contiennent des taux élevés de radioactivité à la base des ores bodies inférieur et

supérieur. Ces anomalies radioactives sont localisées respectivement dans la RAT grise et

dans les SDB. Ainsi, nous allons dans cette étude vérifier les observations faites par Ngongo

(1975) et Maruchi (2015) dans cette mine de Kamoto Principal.

IV.2. METHODE ET APPAREILLAGE

La radiométrie étant un phénomène très discret et abstrait, pour la

détecter nous avons utilisé un instrument capable de mesurer les radiations en vue de

déterminer le taux de radiométrie dans les différentes formations qui se retrouve sur le site

étudié.

Nous avons recouru à l’appareil de marque « Radiator Alert Inspector

» qui donne des mesures en coup par minutes (CPM). Pour la prise des mesures, l’appareil

est posé sur l’échantillon, puis on prélève les mesures. Il est à noter que le bruit de fond local

est compris entre 50 et 80 CPM, équivalent de 3-4ppm (Charlet et al., 1997)

Les données de radioactivité sont présentées dans les tableaux 10 à 14.

IV.3. PRESENTATION DES RESULTATS RADIOMETRIQUES

1. ZONE V

Les résultats des mesures de radioactivité enregistrées sur les

échantillons des formations de la zone V sont consignés dans les tableaux 10 à 13.

a. COUPE AA’ (DRIFT 53 bis)

Les mesures de radioactivité enregistrées sur les échantillons récoltés le

long de cette coupe sont représentées au tableau 11.

56

Tableau 11: Radioactivité le long de la coupe AA’

Lithologie Radioactivité (CPM) Min Max Moyenne

RAT LILAS

86 82 84 76 80

60 86 75

78 82 80 78 74

76 80 74 78 80

82 78 68 66 64

68 64 60 68 70

RAT GRISE

98 100 98 106 108

76 112 96

98 88 92 94 88

86 94 88 100 110

112 108 106 98 102

94 88 92 86 76

DSTRAT

56 64 66 70 72

54 74 63

74 66 70 66 68

54 60 64 66 68

60 56 54 58 60

64 54 58 64 72

RSF

DOLOMITIQUE

78 76 72 62 68

54 78 65

64 62 66 62 66

62 66 70 68 70

68 66 72 64 68

58 54 56 58 56

RSF

SILICEUSE

86 106 100 92 110

70 110 91

106 108 110 102 98

86 84 82 70 80

76 72 74 78 82

86 88 96 108 98

RSC

MINERALISEE

66 68 76 82 86

66 92 82 88 86 88 92 96

90 92 88 80 72

57

78 74 84 82 88

86 84 82 74 78

RSC STERILE

64 72 68 72 64

46 72 59 56 60 62 60 62

60 56 50 52 46

48 52 50 56 50

60 66 64 60 58

L’analyse minutieuse de ce tableau indique que la RAT grise est le

lithofaciès où nous avons enregistré le taux élevé de radioactivité variant de 76 à 112 CPM,

avec une moyenne de 96 CPM, soit 1,2 fois le bruit de fond, suivie de la RSF siliceuse où

nous avons 70 à 110 CPM avec une moyenne de 91 CPM, soit 1,1 fois le bruit de fond.

La RAT lilas, la D. Strat, la RSF dolomitique et la RSC stérile et

minéralisée donnent des valeurs radiométriques équivalentes au bruit de fond. La figure 36

provenant des données du tableau 5 montre une évolution en dents de scie mettant en

évidence l’allure stratiforme du dépôt. (Fig. 36).

Figure 36: Evolution de la radioactivité le long de la coupe AA'

MOYENNE

0 20 40 60 80

100 75

96

63 65 92

82

59

MOYENNE

MOYENNE

58

b. COUPE BB’ (DRIFT 53)

Les données de radioactivité sont présentées au tableau 12.

Tableau 12: Radioactivité le long de la coupe BB’

Lithologie Radioactivité (CPM)

Min Max Moyenne

DSTRAT

66 76 80 90 94

56 94 74

90 86 90 86 84

80 76 66 60 56

60 58 56 70 68

74 70 72 74 68

RSF

DOLOMITIQUE

70 74 70 72 68

52 74 63

66 64 68 64 66

64 68 64 56 58

54 52 48 52 58

54 64 68 66 64

RSF

SILICEUSE

66 72 76 72 64

50 78 64

62 70 62 70 62

56 52 58 52 50

56 54 52 62 64

66 68 72 76 78

RSC STERILE

60 58 52 54 60

52 68 60

66 58 60 66 64

62 66 68 64 58

54 52 56 54 60

62 60 64 66 60

Globalement les formations analysées ont livré des pulsations proches

du bruit de fond. (Fig.37).

59

Figure 37: Evolution de la radioactivité le long de la coupe BB’.

c. COUPE CC’ (DRIFT 54)

Le tableau 13 indique des intensités radioactives des échantillons

provenant de la coupe CC’.

Tableau 13: Radioactivité le long de la coupe CC'


Min Max Moyenne

DSTRAT

60 56 58 54 52

48 74 57

54 66 72 68 74

72 58 60 54 50

48 46 50 48 46

50 54 52 56 70

RSF

DOLOMITIQUE

64 66 60 52 58

52 76 66

68 66 68 72 74

66

68 74 68 64

62 64 62 60 70

66 68 60 70 76

RSF

SILICEUSE

72 74 72 74 78 54 76 68

74 76 70 62 68

MOYENNE

0

20

40

60

80

DSTRAT RSF DOLO

RSF SILICEUSE RSF STERILE

74 63 64

60

MOYENNE

MOYENNE

60

70 68 62 68 64

70 66 60 56 54

50 62 60 64 60

RSC

MINERALISEE

64 58 52 54 60

50 68 60

66 58 56 62 64

60 62 68 50 58

54 50 56 54 60

62 60 64 66 60

RSC STERILE

64 70 68 62 60

46 70 57

56 60 62 56 62

60 54 50 52 48

48 52 46 56 50

60 66 64 60 48

Comme la coupe précédente, la radioactivité est de l’ordre du fond local

soit 50-80 CPM.

d. COUPE DD’ (DRIFT 55)

La radioactivité mesurée est présentée au tableau 14.

Tableau 14: Radioactivité le long de la coupe DD'


Min Max Moyenne

RSF

DOLOMITIQUE

54 52 56 58 54

52 76 64

60 58 60 66 62

60

70 72 64 68

76 74 72 76 72

68 70 64 62 64

RSF

SILICEUSE

72 78 72 66 70

54 78 66 66 72 70 62 68

70 68 61 68 64

61

68 58 60 52 55

54 62 60 64 51

RSC STERILE 58 72 64 70 62

46 72 58 56 60 60 60 60

60 58 52 52 46

48 52 50 52 50

60 66 64 60 58

Nous constatons des faibles variations de radioactivité qui du reste ne

dépasse pas le bruit de fond, à l’instar des 2 dernières coupes.

2. ZONE III

Le lever radiométrique a été également fait sur des échantillons

recoltés par Marucchi (2015) dans la zone III de la mine de Kamoto Principal, où il a mis en

évidence des poches très radioactives.

Les mesures enregistrées sur ces échantillons sont consignées dans le

tableau 15.

Tableau 15: Radioactivité des quelques échantillons de la brèche

Lithologie Radioactivité (CPM) Min Max Moyenne

BRECHE 1

76 72 70 78 80

56 90 73

74 80 78 82 92

90 86 76 70 66

70 68 62 64 56

60 62 64 70 68

BRECHE 2

967 1078 1188 1170 1158

967 1188 1101

1178 1186 1174 1162 1138

1136 1110 1102 1035 1046

1068 1066 1072 1082 1052

1060 1062 1086 1066 1086

BRECHE 3

1578 1598 1614 1582 1526

1474 1633 1542

1546 1564 1566 1594 1588

1633 1526 1586 1582 1544

1502 1526 1502 1457 1474

1476 1484 1474 1502 1528

BRECHE 4 186 190 184 166 168 128 190 154

62

166 160 144 148 146

136 128 136 132 144

148 152 144 138 144

160 162 158 160 152

BRECHE 5

1800 1822 1834 1802 1816

1688 1914 1833

1848 1880 1868 1914 1874

1846 1812 1804 1852 1804

1844 1810 1688 1818 1830

1810 1876 1888 1852 1838

BRECHE 6

488 492 456 444 448

444 530 489

460 466 468 492 508

520 502 528 530 512

510 492 482 498 488

490 488 492 487 496

BRECHE 7

747 733 743 757 767

612 773 709

765 773 763 728 739

728 710 700 696 698

684 686 656 660 668

676 612 684 674 676

BRECHE 8

194 192 204 212 216

178 250 210

222 212 210 222 236

232 250 228 208 224

210 224 214 200 180

194 182 178 188 224

L’examen du tableau 13 précise que la brèche de la RAT grise dans la

zone III dévoile des pulsations radiométriques très élevé comprises entre 1688 et 1914 CPM

avec une moyenne de 1833 CPM tandis que les valeurs faibles de l’ordre du bruit de fond

sont trouvées dans les échantillons de la brèche de RAT lilas.

63

Figure 38: Evolution de la radioactivité de la brèche

64


L’étude radiométrique entreprise sur divers échantillons prélevés dans

la mine de Kamoto Principal appelle le constat ci-après :

la RAT grise et la RSF siliceuse correspondent aux lithofaciès qui ont livré un taux

de radioactivité relativement élevé variant de 91 à 96 CPM ;

les faibles pulsations sont par contre trouvées dans la D. Strat et la RSC.

Comparée à la zone V où les lithofacies de R2 de Kamoto principal ont fourni des

valeurs relativement modérées de 57 à 96 CPM, la zone III donne des intensités

radioactives très élevées mettant en évidence l’occurrence des zones très uranifères

dans cette mine.

65

CONCLUSION GENERALE

En guise de conclusion de notre travail qui a porté sur le gisement de

Kamoto Principal, les différentes considérations géologiques suivantes ont été mises en

exergue.

Sur le plan cartographique, les formations identifiées dans la zone V,

au niveau 535, correspondent toutes à l’ore body inférieur. Il s’agit de : la RAT grise, la D.

Strat, la RSF et la RSC qui reposent sur la RAT lilas. La structure mise en évidence dans

notre zone d’étude est tabulaire caractérisée par une direction majeure N°40 et un pendage

moyen de 15°SE marquée par une injection de la brèche de RAT lilas. La présence de

plusieurs failles et de la brèche de RAT lilas nous pousse à penser que ce gisement a été

soumis à des contraintes tectoniques importantes.

Sur le plan pétrographique, les formations étudiées sont sédimentaires.

L’examen microscopique en lumière transmise indique que les phyllites prédominent dans

les argilites (RAT lilas, RAT grise) alors que les carbonates abondent dans les dolomies

(D.Strat, RSF, RSC).

Sur le plan métallographique, nous retiendrons que la pyrite, la carrollite,

la chalcopyrite, la covelline, la chalcosine et la bornite sont les principaux sulfures identifiés

accompagnés de de goethite, d’hématite et de malachite dans la zone V, au niveau 535. Les

relations texturales entre les différents minéraux métallifères nous ont permis d’établir la

chronologie minérale suivante : pyrite-carrollite-chalcopyrite-chalcosine-covelline-

hématite-malachite-goethite.

Sur le plan radiométrique, la RAT grise et la RSF siliceuse

correspondent aux lithofaciès qui ont livré le taux de radioactivité relativement élevé (76-

112 CPM ; 70-110 CPM, Tabl.10). Les faibles pulsations sont par contre trouvées dans la

D. Strat (48-74 CPM, Tabl.12) et la RSC (46-72, Tabl.10) dans la zone V. Comparée à la

zone III où la brèche a livré des intensités très significatives allant de 1688 à 1914 CPM

(Tabl.14) d’après Maruchi (2015), la zone V donne, quant à elle, une radioactivité proche

du fond radiométrique local (50-80 CPM).

66

BIBLIOGRAPHIE

OUVRAGES ET THESES

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22. MAKABU K. (2001) : Les traceurs radiometriques et elements associes des sols pour

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68

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plateau du Murungu (NE du Shaba, Zaire), etude structurale, pétrologique, géologique

et signification géodynamique.

69

TABLE DES MATIERES INTRODUCTION .................................................................................................................................. 1

CHAPITRE I : GENERALITES ........................................................................................................... 2

I.1. APERCU GEOGRAPHIQUE ..................................................................................................... 2

I.1.1. LOCALISATION .................................................................................................................. 2

I.1.2. CLIMAT, VEGETATION ET HYDROLOGIE ................................................................... 3

I.1.3. MORPHOLOGIE DE LA REGION DE KOLWEZI ......................................................... 3

I.2. GEOLOGIE REGIONALE ......................................................................................................... 3

I.2.1 LITHOSTRATIGRAPHIE .................................................................................................... 3

1. LE BLOC DE BANGWEULU ....................................................................................................... 4

2. L’UBENDIEN ................................................................................................................................ 4

3. LE KIBARIEN ............................................................................................................................... 4

4. LE KATANGUIEN ....................................................................................................................... 5

a. Le Roan (Fig.2) ..................................................................................................................... 5

b. Le Nguba : Ng (Fig.3) .......................................................................................................... 7

c. Le Kundelungu (Fig.4) ......................................................................................................... 9

I.2.2. LA TECTONIQUE KATANGUIENNE ............................................................................ 13

I.2.3. MAGMATISME ET METAMORPHISME ...................................................................... 14

I.2.4. MINERALISATIONS ........................................................................................................ 16

I.3. GEOLOGIE LOCALE .............................................................................................................. 18

I.3.1. Localisation ......................................................................................................................... 18

I.3.2. Description .......................................................................................................................... 18

I.3.3. Minéralisation. .................................................................................................................... 20

CHAPITRE II : ETUDE DE TERRAIN ............................................................................................ 21

II.1. INTRODUCTION .................................................................................................................... 21

II.2. LEVE GEOLOGIQUE LE LONG DES GALERIES ............................................................. 21

II.2.1. Matériels utilisés ............................................................................................................... 21

II.2.2. Principe de levé en souterrain .......................................................................................... 22

II.3. DESCRIPTION DES COUPES .............................................................................................. 22

1. COUPE AA’ (DRIFT 53 bis) .............................................................................................. 24

2. COUPE BB’ (DRIFT 53) ............................................................................................... 27

3. COUPE CC’ (DRIFT 54) ............................................................................................... 29

4. COUPE DD’ (DRIFT 55) ............................................................................................... 31

CONCLUSION PARTIELLE .............................................................................................................. 33

CHAPITRE III : ETUDE PETROGRAPHIQUE ET METALLOGRAPHIQUE ............................ 34

III.1. INTRODUCTION .................................................................................................................. 34

70

III.2. DESCRIPTIONS DES FORMATIONS ................................................................................ 34

1. RAT lilas ........................................................................................................................ 34

2. RAT grise ........................................................................................................................ 36

3. Dolomie stratifiée (D. Strat) .......................................................................................... 39

a. Lame MB03a ................................................................................................................... 40

b. Lame MB03b ................................................................................................................... 41

4. Roche siliceuse feuilletée dolomitique (RSF dolomitique)............................................ 42

Lame MB04a ................................................................................................................ 43

5. Roche siliceuse feuilletée (RSF siliceuse)...................................................................... 45

Lame MB05a ................................................................................................................ 46

6. Roche siliceuse cellulaire minéralisée (RSC minéralisée) ............................................ 47

Lame MB06b ................................................................................................................ 48

7. Roche siliceuse cellulaire stérile (RSC stérile) .............................................................. 50

Lame MB07a ................................................................................................................ 50


CHAPITRE IV : ETUDE RADIOMETRIQUE ................................................................................. 55

IV.1. INTRODUCTION ................................................................................................................... 55

IV.2. METHODE ET APPAREILLAGE ........................................................................................ 55

IV.3. PRESENTATION DES RESULTATS RADIOMETRIQUES ............................................. 55

1. ZONE V ........................................................................................................................... 55

a. COUPE AA’ (DRIFT 53 bis) ................................................................................... 55

b. COUPE BB’ (DRIFT 53) ......................................................................................... 58

c. COUPE CC’ (DRIFT 54) ......................................................................................... 59

d. COUPE DD’ (DRIFT 55) ........................................................................................ 60

2. ZONE III ........................................................................................................................ 61


CONCLUSION GENERALE .............................................................................................................. 65

BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................... 66

Documents

EPIGRAPHE - Congo Memoire · 2019-06-18 · BLAISE ILUNGA. IV AVANT-PROPOS Au soir de notre dernier cycle de bachelier en géologie, nous tenons à exprimer nos remerciements à ces