Post on 28-Feb-2020
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 22: Lame MB03b en lumière transmise .............................................................. 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 29: Lame MB05a en lumière réfléchie................................................................ 47
Figure 30: RSC minéralisée. ............................................................................................ 48
Figure 31: Lame MB06b en lumière transmise .............................................................. 48
VII
Figure 32: lame MB06b en lumière réfléchie. ................................................................ 49
Figure 33:RSC stérile. ...................................................................................................... 50
Figure 34: Lame MB07a en lumière transmise .............................................................. 51
Figure 35: Lame MB07a en lumière réfléchie................................................................ 52
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 6: Description des formations du drift 54, niveau 535. .................................... 29
Tableau 7: Epaisseur des formations de la galerie D54 ................................................. 30
Tableau 8: Description des formations du drift 55, niveau 535. .................................... 31
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).
R4W/D53 Station 2 au
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).
R3W/D53 Station 3 au
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
R3W/D53 Station 4 au
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.
R3W/D53 Station 5 au
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
R2W/D53 Station 6 au
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) :
Tableau 6: Description des formations du drift 54, niveau 535.
Point de départ N° Station
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
Station Distance Point de
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).
Tableau 8: Description des formations du drift 55, niveau 535.
Point de départ N° Station
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).
R4W/D55 Station 2 au
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).
R3W/D55 Station 3 au
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'
Station Distance Point de
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.
Figure 22: Lame MB03b en lumière transmise
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.
Figure 31: Lame MB06b en lumière transmise
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
CONCLUSION PARTIELLE
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'
Lithologie Radioactivité (CPM)
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'
Lithologie Radioactivité (CPM)
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
CONCLUSION PARTIELLE
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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23. MARUCCHI, C (2015) : les occurrences uranifères et leur repartition dans
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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
CONCLUSION PARTIELLE .............................................................................................................. 53
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 PARTIELLE .............................................................................................................. 64
CONCLUSION GENERALE .............................................................................................................. 65
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................... 66