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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Mentouri Constantine Faculté des Sciences de la Terre, de la Géographie et de l’Aménagement du Territoire Département des Sciences de la Terre Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de Magister en géologie Thème Présenté par Beloucif NASSER Année universitaire : 2007 Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout-Lassoued ( Azzaba, Algerie nord- orientale )

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République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Université Mentouri Constantine Faculté des Sciences de la Terre,

de la Géographie et de l’Aménagement du Territoire Département des Sciences de la Terre

Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme

de Magister en géologie

Thème

Présenté par Beloucif NASSER

Année universitaire : 2007

Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout-Lassoued ( Azzaba, Algerie nord-

orientale )

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INTRODUCTION Pendant plusieurs décennies, la région d’Azzaba était l’une des champs miniers les plus actifs

de l’Algérie, aussi bien au niveau de l’exploitation qu’au niveau du traitement du minerai de

mercure.

Actuellement le principal complexe de traitement du minerai connu à l’échelle mondiale

(complexe mercuriel d’Ismail) est en arrêt depuis plusieurs années à cause de l’épuisement des

principaux gisements de mercure qui approvisionnaient ce complexe.

Les responsables de l’O.R.G.M (office de recherche géologique et minière) ont orienté les

travaux vers la recherche d’autres indices et gisements. Dans le cadre de cette politique, un projet

de recherche sur l’or a été lancé dans la zone de Raghouat-Lessoued au cours des années 93-

95.Le chef du projet a proposé d’effectuer une prospection géochimique de surface sur le site de

Raout-Lessoued, massif faisant partie de la zone Raghouat-Lessoued.

Notre étude porte essentiellement sur l’analyse minéralogique du minerai et la prospection

géochimique à partir de données chimiques de roche et de sols.

Le traitement statistique univarié et multivarié permet de déterminer les paramètres statistiques,

de localiser les zones anomales perspectives et de dégager les principales associations

géochimiques entre les éléments dosés.

Après avoir rassemblé les données nécessaires pour ce genre de travail, plusieurs sorties ont

été effectuées afin de connaître notre terrain d’étude.

Les échantillons de roches récoltés ont été destinés à l’étude pétrographique et minéralogique.

La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de

géologie de Constantine.

Le traitement statistique des données géochimique a été réalisé par ordinateur et

manuellement.

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CHAPITRE 1

GENERALITES

1.1 APERCU GEOGRAPHIQUE

1.1.1 SITUATION ET CADRE GEOGRAPHIQUE

La région d’Azzaba se situe dans le Nord Est de l’ALGÉRIE, elle appartient à la partie

orientale de la chaîne Numidique. Au Sud-est et à 32 Km du chef-lieu de wilaya de Skikda, elle

se trouve à 80 Km au Nord-Est de Constantine et à 70 Km d’Annaba (Fig.1).

Connue par son champ minier essentiellement mercuriel, Azzaba était une région d’exploitation

minière très active, notamment le gisement de mercure d’Ismail.

Le Djebel Raout-Lessoued est un massif montagneux buissonneux, situé à7-8 Km au Sud Est

de la ville d’Azzaba, lié à la route nationale № 44 par une route secondaire et des sentiers. Il

s’étend sur environ 4 Km suivant une direction Est-Ouest.

De point de vue relief, les points les plus élevés se trouvent de part et d’autre de Chabet Lakra et

atteignent 464 m au niveau de Kalaat el Atrach et 465 m à Guelaa el Babouri.

La végétation est très dense avec des buissons qui recouvrent presque la totalité du massif, sauf

par endroits où on peut observer des affleurements dénudés.

La population se concentre surtout dans des mechtas aux alentours de la montagne.

Les cours d’eaux s’expriment par des ravinements asséchés, qui sillonnent toute la montagne

pour venir se raccorder dans l’oued Lakra.

1.1.2 RELIEF Le relief de la région est fortement accidenté, les éléments orographiques les plus

importants font partie de la chaîne Numidique. Les massifs orientés Est-ouest s’allongent de

Djebel Ghédir à l’Ouest jusqu’à Djebel Chbébik à l’Est (Fig.2). Les chaînons les plus élevés, le

Djebel Tengout et Djebel Saiafa atteignent respectivement 648m et 496m, ce sont des reliefs de

grés quartzeux ou de grés calcaire couverts de forêts de chêne-liège. A l’Est ce sont les

montagnes calcaires et dénudées, le Djebel Mazeur 473m, le Djebel Moulmdéfa 572m, le Djebel

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Chbébik 447m et enfin au centre les montagnes gneissiques et schisteuses culminant à 464m

au niveau Djebel Raout-Lessoued. La dépression d’Azzaba communique à l’Ouest avec celle de

Ramdane Djamel au méridien de Ras El Ma et débouche à l’Est sur la dépression de Fetzara

1.1.3 RESAU HYDROGRAPHIQUE Le réseau hydrographique est très dense marquant le trait commun des cours d’eau du littoral

algérien, avec un écoulement superficiel et de courtes durées dû essentiellement à la période

pluvieuse.

Le principal oued est l’ Oued Fendek, qui prend sa source dans les contre forts septentrionaux de

la chaîne Numidique. En amont il a une direction subméridienne et en aval dans la dépression

d’Azzaba, sa direction est proche de celle d’ Oued Saf Saf qui se trouve à l’ouest (Fig.2).

La région jouit d’un climat subtropical avec un été chaud et sec et un hiver pluvieux et frais. La

moyenne annuelle des précipitations atmosphériques est de l’ordre de 700 à 800 mm, le

maximum revenant aux mois de Décembre Février.

Vu la nature montagneuse de la région, la population se concentre principalement dans les

dépressions où elle active dans l’agriculture, elle se regroupe dans les mechtas avoisinantes

même les exploitations minières.

La présence dans la région d’infrastructures développées notamment l’oléoduc, le gazoduc, les

chemins de fer, les ports maritimes, l’axe routier reliant Constantine à Annaba ont permis

l’implantation de grandes entreprises tels que le complexe minier d’Ismail et la cimenterie de

Hadjar Es-soud.

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1.2. HISTORIQUE DES ANCIENS TRAVAUX Les premiers travaux géologiques exécutés dans la région remontent à très loin dans

le temps. Le gisement de barytine, mercuro-polymétallique de Grayer a été connu dés

l’époque romaine. Les ruines romaines et les vestiges d’anciennes mines sont les

principaux témoins.

En 1850, ce même gisement a fait l’objet de travaux de creusement de galerie effectué

par Bayer. Depuis et durant toute l’époque coloniale plusieurs travaux ont été réalisés.

En 1853, le gisement de mercure de Ras El Ma a été mis en évidence, son exploitation a

débuté en 1861 et s’est achevée en 1950 avec des périodes d’interruption.

En 1881 Tissot a fait une étude par itinéraires de reconnaissance reportés sur la première

carte géologique du Département de Constantine avec une notice explicative.

Le premier levé géologique au 1/50.000 des feuilles de Jemmapes (Azzaba) №32, de

Hammam Meskoutine № 53 et celle de Saint Charles (Ramdane Djamel) № 31 au 1/30.000 a été

effectué par Delau durant la période allant de 1932 à 1937.

Les résultats ont été présentés dans une monographie, publiée en 1938. Delau a apporté certaines

précisions concernant la stratigraphie et a essayé de donner une explication aux structures

tectoniques de la région.

En 1952, sur la demande du BRGM (bureau de la recherche géologique et minière), la firme

( Crelus) a exécuté des travaux géophysiques par la méthode ( TURAM) sur le gisement de Mra-

Sma et mis en évidence deux groupes d’anomalies, l’un d’eux lié à de petites ruptures, l’autre à

des filons polymétalliques.

Plus tard, les travaux de Durand Delga (1955) ont été d’une grande importance pour la

compréhension de la structure et du développement paléogéographique de l’Algérie du Nord.

En 1962 Kieken a publié le schéma tectonique de l’Algérie du Nord, où il a mis en relief cinq

nappes tectoniques et de grandes failles.

Au milieu des années soixante, en collaboration avec l’université de Paris, Raoult et Vila ont

commencé à effectuer des études structuro- paléogéographiques dans la partie Est de la Chaîne

Numidique et des régions limitrophes. Ces travaux ont été poursuivis jusqu'à 1972 et furent

achevés par l’établissement du levé géologique au 1/25000.

En 1964 par décret présidentiel a été crée le BAREM (Bureau Algérien de la recherche et

d’exploitation minière), devenu en 1967 SONAREM (Société Nationale de la recherche et

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d’exploitation minière) qui a conclue un contrat avec l’URSS concernant l’exécution des travaux

de prospection géologique dans la région.

Pendant la période 1966-1970 les travaux de recherche et le levé géologique effectués par les

soviétiques sur une vaste superficie (90 Km2) de la pente Nord de la chaîne Numidique ont

permis de délimiter la zone Nord Numidique, de découvrir les gisements de mercure et de mettre

en évidence 27 indices mercuriels, polymétalliques et de cuivre.

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CHAPITRE 2

GEOLOGIE REGIONALE ET PALEOGEOGRAPHIE

2.1. GEOLOGIE REGIONALE

La zone mercurielle Nord Numidique fait partie de la branche sud ouest d’une grande

ceinture volcanique qui passe, par les zones minéralisées d’Espagne, d’Italie et de la

Yougoslavie et qui va jusqu’au sud de l’Asie. Elle est associée aux gisements d’Antimoine du

Maroc central et à ceux de mercure et d’antimoine de la Tunisie (V.P Fedtchenko, 1964).

Cette zone est développée sur le flanc nord de la Chaîne Numidique, au sud de la ville

d’Azzaba. Elle est reliée au front des allochtones Kabyles et Numidiques et charriée sur les

dépôts de la Dorsale Kabyle ou Chaîne calcaire. (Fig.3)

Elle forme une bande longue de 24 Km et large de 1 a 2.5 Km (et parfois plus). Elle

comprend les gisements de Ras El Ma, Ismail, Guenicha, Mra Sma 1, Mra Sma 2, Koudiat Sma

et plusieurs indices de minéralisations mercurielles et mercuro-polymetalliques.

2.1.1. STRATIGRAPHIE

La zone Nord Numidique est représentée par des roches métamorphiques du socle

Kabyle, des dépôts de la Dorsale Kabyle, des complexes flyschoïdes de la dépression

maurétanienne et des formations postérieures à la mise en place de la Dorsale Kabyle.

a. SOCLE KABYLE

Le socle est constitué par des terrains anciens (protérozoïques et paléozoïques) qui forment

le substratum de la Dorsale Kabyle.

PROTEROZOIQUE INFEREUR (X g0) : Les formations de cet âge sont les plus anciennes dans

la chaîne Numidique. Elles affleurent dans les montagnes de Raout-Lessoued.

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Ce sont des gneiss gris et roses de type œillé avec des éléments de feldspaths potassiques,

pouvant atteindre 2cm, dissémines dans une masse quartzo feldspathique micacée, d’une

épaisseur qui ne dépasse pas les 150m.

PALEOZOIQUE INFERIEUR (ξ) : Il s’agit partout d’une assise monotone de schistes riches en

séricite de couleur grise, parfois à schistosité très fine. La masse des schistes est souvent

recoupée par des filonnets de quartz. L’épaisseur de l’assise dépasse les 400m.

b. DORSALE KABYLE

La zone de la Dorsale a pour substratum une formation métamorphisée. Selon J.M. Vila

et J.F. Raoult, (1969), cette zone peut être divisée en deux parties :

- une partie interne qui est contiguë au côté nord du soulèvement métamorphique kabyle,

- une partie externe qui est associée aux flyschs.

Ces mêmes auteurs ont décrit quatre séries de dépôts se rapportant aux Djebels Abiod, Tengout,

Koudiat Aissa et Ghédir.

Les roches de la partie interne se développent même au delà des limites de la région. Elles sont

représentées par quelques lambeaux tectoniques de roches triasiques, jurassiques, crétacés et du

Paléogène.

La partie externe a été divisée en trois sous zones qui sont d’Ouest en Est :

Ghédir, Saifa et Raghouat-Lessoued (Fig.4).

TRIAS (t 1-3) :

Les formations de cet âge sont les plus anciennes à l’affleurement dans la zone de la

Dorsale. Elles sont représentées par un niveau de conglomérats sableux puissant de 15 à 20m. La

partie médiane de l’assise est la plus puissante, elle se compose de grès polygéniques et

quartzitiques gris violets, rouges foncés parfois gris ou rosâtres avec des niveaux d’intercalations

d’aleurites. La partie supérieure comprend des bancs de grès alternant avec des calcaires

marneux bleus, verdâtres, puissants de 80 à 100m. La puissance totale de l’assise peut atteindre

450 à 500m.

JURASSIQUE INFERIEUR (j1-2)

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Les roches de cet âge sont bien développées dans la sous zone de Reghouat-Lessoued et de

Ghédir. C’est une assise carbonatée d’âge allant de l’Hettangien au Domérien. La partie

supérieure du Lias n’est pas observable dans la coupe. Tous ces dépôts peuvent être divisés en

deux parties (Ménakov, 1977).

PARTIE INFERIEURE: représentée par des dolomies cristallines massives et massives litées,

des calcaires dolomitiques à texture pseudo-bréchique qui forment la base de l’assise. Les roches

sont grises et gris foncées, leur puissance atteint 140 à 180m, elles sont surmontées par une

assise de calcaire gris clair et blanc puissant de 70-80m.

PARTIE SUPERIEURE: est constituée par des bancs de calcaire siliceux de couleur grise, rose

ou jaunâtre d’une puissance de 45-60m.

JURASSIQUE MOYEN (j2-3) :

Les formations comprennent des grés verdâtres, des aleurites rouges foncées avec des

niveaux d’intercalations de brèches calcaires à petits fragments de conglomérats bréchiques. La

puissance est de l’ordre de 30m.

JURASSIQUE SUPERIEUR (j3-6) :

N’a été signalé que dans la sous zone de Reghouat-Lessoued, où il repose en discordance sur

les dépôts du Jurassique inférieur et moyen.

La partie inférieure est composée de conglomérats calcaires bréchiques avec des niveaux

intercalés de brèches fines. Plus haut des schistes siliceux riche en argiles de couleur rouges

foncés en alternance avec des grès et des aleurites polygéniques. Sa puissance est de 30-40m.

CRETACE INFERIEUR

NEOCOMIEN (n1-3) : Les formations apparaissent dans la sous zone de Reghouat-Lessoued. A

la base ce sont des conglomérats calcaires et des conglomérats bréchiques à fragments

hétérogènes et à blocs qui dominent. Le reste de l’assise est formée par une alternance de grés

de calcaires spathiques marneux et argileux, de microbrèches à éléments calcaires et de silex.

Les dépôts dans les sous zones de Ghédir et de Saifa ne dépassent pas 30 - 40m, dans la sous

zone de Reghouat-Lessoued ils atteignent 130m.

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CRETACE SUPERIEUR

CAMPANIEN (c5) : Les dépôts sont représentés par une assise comportant des niveaux (8 à

10m) de brèches et de conglomérats en alternances avec des bancs de calcaires en minces

plaquettes, de grès calcaires quartzeux et de calcaires gréseux puissants de 15 à 20m. La

puissance des dépôts varie de 50 à 120m

MAASTRICHTIEN (c6) :constitué par une assise de grès en alternance avec des grés calcaires

moyens et grossiers de couleur gris clair et de minces niveaux (5à7cm) d’argilites et d’aleurites

calcaires de couleur grise verdâtre. La puissance atteint 120 à 150m.

PALEOGENE

PALEOCENE

THANETIEN (e1) : Il s’agit d’un horizon de conglomérats.

Cette formation est constituée par des conglomérats massifs qui alternent parfois avec les

brèches. Leur puissance n’est pas uniforme (50m dans la sous zone de Ghédir, 8 à 15m partout

ailleurs)

EOCENE

THANETIEN- YPRESIEN (e1-2) : C’est un ensemble calcaires.

La série est représentée par des calcaires finement lités de couleur grise et gris foncé. Dans les

sous zones de Saifa et de Ghédir la composition des dépôts est différente, en plus des calcaires, il

y’a la présence de grès, d’aleurites calcaires, d’argilites ainsi que des microbrèches (plus rare).

La puissance de l’ensemble est de 20 à 35m dans la zone de Saifa et de Reghouat-Lessoued et de

l’ordre de 60m dans celle de Ghédir.

YPRESIEN (e2) : se compose de grès et de graviers consolidés.

Les dépôts sont représentés par une alternance de niveaux grossiers de grès calcaire de couleur

gris clair et de minces niveaux (5-6 cm) d’argiles gris verdâtre, d’argilites et d’aleurites.

L’épaisseur de la formation varie de 14 à 45m.

LUTETIEN (e3) : Les dépôts sont formés de conglomérats, de brèches et de microbrèches

calcaires, ainsi que des calcaires gréseux et détritiques. La puissance varie de 4m dans la zone de

Ghédir à 25-60m dans la zone de Saifa et Reghouet-Lessoued.

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LUTETIEN SUP - PRIABONIEN (e3-4) : C’est une assise de grès et d’aleurites, connue sous le

nom de «grès- tabac » ou Nummulitique aC (Raoult, 1974). La puissance ne dépasse pas les

300m.

DEPOTS DE LA DORSALE INTERNE

TRIAS-JURASSIQUE INFERIEUR (t1-3-j1-2) : Les dépôts de cet intervalle sont peu développés

dans la région. Ils sont représentés par une série de lambeaux et d’écailles tectoniques, constitués

de calcaires et de calcaires dolomitiques de couleur rouge grisâtre ou gris crème. De tels dépôts

sont absents dans les coupes stratigraphiques de la dorsale externe. Durand Delga (1975), les

classe parmi celles du Trias Jurassique inférieur. La puissance des dépôts ne dépasse pas 60 à

80m.

SERIES FLYSCHOIDES

La stratigraphie de ces séries a été élaborée par Vila et Raoult (1969). En mettant en relief

deux complexes flyschoïdes : celui du Guerrouch (Tithonique -Néocomien) et le complexe dit à

microbrèches (Sénonien- Eocène). Raoult (1974) met les premiers en position supra dorsale ou

en position supérieure et les derniers en position infra dorsale ou en position inférieure par

rapport aux formations de la zone de la Dorsale.

COMPLEXE DE GUERROUCH

CRETACE INFERIEUR :

TITHONIQUE-NEOCOMIEN : la série est représentée par une alternance rythmique de grès

gris et verdâtres avec des argilites et des argiles gris verdâtres et rouges violacés. Localement,

affleurent des niveaux d’intercalation de calcaires fins et des grès quartzitiques. La puissance du

complexe peut atteindre 200m.

COMPLEXE FLYCHOIDE A MICROBRECHES

CRETACE SUPERIEUR :

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CENOMANIEN-SENONIEN (c1-6) : ces formations sont représentées par des calcaires argileux

gris jaunâtres, des grès gris et gris verdâtres, d’aleurites et d’argiles avec des petits lits de

microbrèches. Leur épaisseur est de 100m environ.

PALEOGENE :

PALEOCENE-EOCENE (e4-5) : Représentés par des calcaires argileux, des microbrèches, des

conglomérats à petits fragments, des grès d’aspect quartzitique et des aleurites. La puissance

avoisine les 100m.

DEPOTS POST MISE EN PLACE DE LA DORSALE KABYLE

L’ensemble est constitué par les dépôts mis en place pendant la stabilisation de la zone de la

Dorsale kabyle et la formation des structures allochtones principales. Ce sont les formations

datées de l’Oligocène au Miocène (Burdigalien) et du Quaternaire.

OLIGOCENE : comprend deux assises qui diffèrent tant par leur lithologie que par leur position

structurale :

- L’assise de grès et de conglomérats, qui constitue un autochtone d’une épaisseur de 400m,

d’âge Oligocène inférieur selon Ménakov et Magroudse, (1977).

- Le complexe Numidien, qui constitue un allochtone très développé dans la partie septentrionale

de la région. Il est subdivisé en deux assises d’âge Oligocène supérieur selon Raoult,

(1969, 1974). Une assise inférieure est formée d’argiles et d’argilites d’une épaisseur pouvant

atteindre les170m et une assise supérieure de grès avec des intercalations d’argiles et d’argilites

d’une puissance de 260 à 290m.

MIOCENE (étage Burdigalien) : Les roches burdigaliennes sont largement développées, elles

sont constituées de grès calcaires gris avec des niveaux intercalés d’aleurites, d’argilites et des

conglomérats polygéniques et quartzeux. Ménakov et Magroudse (1977), suppose que ces dépôts

sont en discordance sur le complexe Numidien. L’épaisseur des dépôts ne dépasse pas 180 à

200m.

QUATERNAIRE : Les dépôts quaternaires sont largement représentés dans la région. Il s’agit

d’alluvions de toute sorte (limons, sable, argile sableuse, cailloutis, arène) et en moindre mesure

de travertins et de tufs calcaires. La puissance des dépôts est de l’ordre de 15à20m, le plus

souvent,de3m.

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2.1.2. LES STRUCTURES TECTONIQUES

Tectoniquement, dans la zone Nord Numidique deux régions peuvent être individualisées,

tant par leurs particularités structurales que par l’âge à l’échelle des manifestations tectoniques.

La partie septentrionale représentée par des nappes, constituant les parties de plusieurs zones de

faciès disposés tectoniquement l’une sur l’autre. On peut distinguer de bas en haut 4 nappes

superposées selon une succession bien déterminée. Fig. 5

- La nappe inférieure dite Kabyle.

- La nappe Guerrouch.

- La nappe à microbrèches.

- La nappe Numidienne.

La partie méridionale qui fait partie de la dorsale kabyle est subdivisée en trois sous zones, qui

sont d’Ouest en Est : Ghédir, Saifa et Raghouat- Lessoued.

Les formations de ces zones sont plissées, froissées et affectées par des failles et des charriages,

ce qui leurs confère une structure en écailles et blocs.

SOUS ZONE DE GHEDIR : Les structures plissées ont des directions méridiennes. Les plis y

sont pratiquement représentés par leurs terminaisons périclinales, qui plongent vers le Nord où

ils sont recouverts par les formations de l’allochtone kabyle. Les anticlinaux dissymétriques de

Ghédir et Koudiat Aissa s’étendent sur environ 2Km.

SOUS ZONE DE SAIFA : Les plis ont généralement une direction NE et s’étendent en échelons,

sur des distances importantes (4 à 5Km) et se caractérisent par une ondulation des charnières. Ce

sont les anticlinaux de Maksen, Tengout, Ismail, Saifa ainsi que les synclinaux de Zebda, Zeriba

et Es-Sebt.

SOUS ZONE DE REGHOUET-LESSOUED : Le synclinal Reghouat-Lessoued de direction

latitudinale s’étend sur presque 11Km. Il est affecté par des accidents de direction

principalement NE.

STRUCTURES DANS LES FORMATION POST NAPPES

Ce sont principalement, le synclinale de Grayer qui forme une dépression étendue orientée

suivant la direction Nord-Ouest de l’amont de Grayer à la ville d’Azzaba.

Les nappes qui se développent largement dans les limites de la zone mercurielle Nord

Numidique, dont la succession selon Raoult, (1969,1974) de bas en haut sont les suivantes :

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Nappe Kabyle, nappe à microbrèches, nappe Numidique dans les sous zones Ghédir et Saifa. Par

contre dans la sous zone de Reghouet-Lessoued une autre succession qui se caractérise par le

remplacement de la nappe à microbrèches en position médiane par celle de Guerrouch.

ACCIDENTS TECTONIQUES

Ils se traduisent par des décrochements des failles inverses, des failles normales qui

sont très développées dans la partie Sud de la région Dans les limites de la région trois direction

peuvent être distinguées : Méridienne, Nord Ouest et Nord Est. Les accidents latitudinaux sont

moins développés. Les failles les plus importantes sont celles de Bir-Dar, Mra- Sma, Chergui,

Ahmed Ben Ali, Zebda et Saifa qui s’étendent sur plusieurs kilomètres.

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2.2. PALEOGEOGRAPHIE

La zone Nord Numidique appartient à la partie externe de la dorsale kabyle. La dorsale

kabyle selon J.F Raoult (1974) est un domaine unique à sédimentation de plateau continental,

situé entre le socle kabyle qui affleure au Nord et la dépression maurétanienne ou au sens large

tellienne qui se trouve au sud. D’après D. Delga (1968), ce domaine s’étend sur près de 2500

Kms et s’est manifesté par " un ensemble de zones instables de sédimentation lacuneuse et

entrecoupée représentant des mouvements d’intensité différente."

Dans la structure de la dorsale externe ont pris part les formations qui ont comme substratum les

roches métamorphiques. Ces formations sont datées du Trias au Priabonien (Bartonien). P. Delau

(1938) affirme que le métamorphisme est certainement antéliasique et qu’il n’existe pas

d’indices permettant de reconstituer l’histoire du développement de la région pendant le

Précambrien. Selon D.Delga (1968), les mouvements hercyniens ont entraîné un soulèvement

des massifs anciens suivi d’érosion. Ce phénomène a été arrêté par une transgression au début du

Mésozoïque qui a englobé la bordure sud de la dorasale Kabyle.

Pendant le Jurassique supérieur Néocomien un affaissement a aussi touché une large région

située au sud de la dorsale qui a été nommée par J.F.Raoult (1974) dépression Maurétanienne.

Une nouvelle transgression de la mer a commencé au Campanien, elle n’a touché qu’une partie

de la région (les sous zones de Saifa et Raghouat-Lessoued). La zone Ghédir qui est restée

émergée a subi l’érosion des roches jurassiques.

Au Lutétien terminal, Priabonien, une phase tectonique tangentielle a provoqué selon J.F.Raoult

(1974) des chevauchements importants. Dans la zone Nord Numidique, ce sont des

chevauchements moins importants (chevauchement d’Ismail et de Fendek).

Pendant une courte durée, cette région est devenue un continent avec un relief fortement

accidenté.

A l’Oligocène inférieur, une transgression a gagné les parties basses du relief et s’est étendue

jusqu'à la région du socle kabyle. La partie médiane de la région qui englobé les crêtes de Ghédir

à Raghouat-Lessoued, existe comme une ligne de terres émergées stables.

Au Burdigalien la dernière transgression de la mer a touché la partie Nord de la région et s’est

traduite par le dépôt d’une assise de grès carbonatés et ce dans les limites de la dépression

d’Azzaba.

D’après J.F.Raoult (1974), de nouveaux mouvements tectoniques ont lieu postérieurement au

Burdigalien. La région a subi un soulèvement général est devenue un domaine de plissement.

Ces mouvements se sont poursuivis jusqu'à la fin du Pliocène.

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CHAPITRE 3

CADRE GEOLOGIQUE LOCAL

3.1 GEOLOGIE LOCALE

3.1.1. LITHOSTRATIGRAPHIE

Sur le plan lithostratigraphique, le Djebel Raout-Lessoued est constitué dans sa majorité par

des formations géologiques anciennes (Protérozoïques et Paléozoïques) et à moindre importance

des formations du Trias et du Jurassique. (Fig. 6.)

PROTEROZOIQUE INFERIEUR

Il s’agit des formations les plus anciennes du site, ce sont des gneiss gris et roses de type

oeillé, composés d’éléments de feldspaths potassiques de 2cm de diamètre, disséminés dans une

masse quartzo-feldspatho-micacée. Ils occupent la majorité de la partie centrale du secteur.

PALEOZOIQUE

Les formations de cet âge affleurent de part et d’autre des f précédentes. Elles sont

composées de séricito-schistes à quartz en contact avec les gneiss sous-jacents. Au sommet ces

schistes sont gris plus ou moins foncés, lustrés et renfermant des éléments assez importants de

quartz blanc amorphe (d’exsudat), par endroits ces schistes perdent leurs couleurs et deviennent

rouille sous l’effet d’altération.

TRIAS

Les dépôts du Trias apparaissent dans la partie Nord du site sous forme de bandes étendues et

étroites. Ils sont composés de grès rouges, conglomérats, calcaires gréseux à interlits de marnes

et de dolomies.

JURASSIQUE

Le Jurassique affleure à l’ouest du site, occupant la plus petite superficie, il est caractérisé

lithologiquement par des dolomies sableuses, des conglomérats dolomitiques, grès aleurites,

brèches et calcaires

.

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21

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3.1.2. STRUCTURE ET TECTONIQUE

Le Djebel Raout Lessoued se présente sous forme d’un anticlinal à charnière érodée, qui

constitue la principale structure du secteur. Il est affecté par des accidents tectoniques qui

s’expriment par la présence de la grande faille régionale de Ouelget Chergui dans la partie NE du

secteur, et dont sa direction est N 10° E. On note aussi la présence de deux failles secondaires et

dont leurs direction est principalement NE-SW, ainsi qu’une faille supposée de direction NW-

SE, dans la partie SE du secteur.

Le pendage des affleurements schisteux et gneissiques sur la partie orientale du Djebel est

principalement vers le Sud-est, alors que sur la partie occidentale, il plonge vers le Sud-ouest. Il

varie de 15 à 50 0 . (Fig.7)

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CHAPITRE 4

CADRE METALLOGENIQUE DES INDICES POLYMERALLIQUES

DU CHAMP MINIER D’AZZABA

4.1. INTRODUCTION

Plusieurs indices polymétalliques ont été signalés dans la zone Nord-Nummidique depuis

longtemps (période coloniale). D’autres ont été mis en évidence lors des études sur les

potentialités mercurielles de la région, exécutées par les soviétiques durant les années 70.

Depuis, ces indices n’ont connus aucune étude approfondie. C’est en 1992 qu’a été lancé un

projet par l’ORGM (Office de Recherche Géologique et Minière) au alentour de l’indice de

cuivre de chabet lakra où une prospection géochimique détaillée a été effectuée.

4.2. RAPPEL SUR LES GISEMENTS POLYMETALLIQUE DU NE ALGERIEN

Selon Oueld Taleb. B .Z (1989). Les minéralisations polymétalliques du NE Algérien peuvent

être rattachées aux formations géologiques suivantes :

Celles qui se trouvent liées au magmatisme tertiaire ou à leur proximité et comprennent :

-des indices et gîtes polymétalliques à Pb, Zn, Cu de morphologie généralement filonienne.

-des gîtes encaissés dans les terrains volcanogènes d’allure stratiforme.

Celles liés aux environnements carbonatés et qui se répartissent en :

-gîtes de cassures et filoniens (Gisements filoniens).

-amas et lentilles stratiformes (Gisements non filoniens).

Dans le concept de voir le secteur étudié, dans un cadre régional, il est nécessaire d’évoquer les

traits communs de ce type de gisement.

4.2.1. ENVIRONNEMENT MAGMATIQUE

4.2.1.1. GITES ET INDICES à Pb- Zn- Cu LIES AU MAGMATISME TERTIAIRE

Ils se concentrent sur le littoral et en particulier dans la Petite Kabylie (Collo, Jijel, Oued

Amizour). Ce type de gisements est lié aux fractures. Les filons polymétalliques sont encaissés

au sein des roches plutoniques, cristallophylliennes et sédimentaires. La plus part des filons sont

en liaison avec les massifs intrusifs tertiaires.

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La minéralisation est représentée par une large gamme de minéraux composée principalement de

blende, galène, chalcopyrite, pyrite, chalcosite, covellite, bornite, pyrrhotite, arsénopyrite,

bournonite, busmuthinite et enargite.

Selon plusieurs auteurs, J. Bolfa (1948), B. Semroud (1976), Bouillin (1977) les associations

minérales peuvent se situer par rapport au massif intrusif, autrement dit, une certaine zonalité est

à signaler.

4.2.1.2. GITES ENCAISSES DANS DES TERRAINS VOLCANOGENES

D’ALLURE STRATIFORME

Ils sont économiquement de moindre importance. Les corps minéralisés se présentent en filons et

rarement en forme de stockwerk, encaissés essentiellement par l’andésite sous forme de tufs et

de coulées.

Les principaux minéraux qui représentent ce type de gisement sont : La galène, la blende, la

chalcopyrite, la pyrite et la marcasite.

Les minéraux accessoires sont représentés par le cuivre gris, arsénopyrite, chalcosite, bornite et

la boulangérite.

Les gîtes d’El Aouana, Oued Amizour, Kef El Gourou présentent deux types de zonalité, selon

H. Bellon et R. Brousse (1977).

-Une zonalité horizontale de moindre importance à dominance de galène puis de blende.

-une zonalité verticale plus prononcée dont l’importance augmente de la surface vers la

profondeur.

4.2.2. ENVIRONNEMENT CARBONATE

4.2.2.1. GITES DE CASSURES ET FILONIENS

Les gîtes de ce type sont relativement nombreux dans le Nord-Est Algérien, cependant, ils sont

tous abandonnés actuellement par épuisement des réserves dans les parties superficielles.

La minéralisation se concentre soit dans les systèmes de failles et fractures, affectant les séries

carbonatées allant du Jurassique au Cénomanien, soit en liaison avec le diapirisme triasique.

Dans la majorité des cas, la direction des filons est NNW-SSE et dont leurs épaisseurs varient de

la dizaine de centimètres à plusieurs mètres. Ils s’étendent sur des dizaines jusqu'à la centaine de

mètres en direction. La nature de la minéralisation de ce type de gîtes varie du minerai

essentiellement zincifère au minerai plombifère et plombo-zincifère.

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Plusieurs auteurs ont émis l’hypothèse hydrothermale pour expliquer l’origine des gisements de

ce type dont J.Glaçon (1967), grâce à une étude plus approfondie, relie l’origine de la

minéralisation à des circulations de solutions hydrothermales ascendantes.

4.2.2.2. AMAS ET LENTILLES STRATIFORMES

Dans ce type de gisements, les minéralisations se localisent dans un environnement carbonaté

essentiellement dolomitique.

La minéralisation est caractérisée par une association minérale simple : les minéraux primaires

sont représentés par la blende, la galène et la pyrite, les minéraux secondaires regroupent la

cérusite, la smithsonite, la calamine, l’anglésite et l’ hydrozincite.

4.3. OCCURRENCES POLYMETALLIQUE DU CHAMP MINIER D’AZZABA

D’après MT.Bouaroudj (1986) ce type de minéralisation ne se développe que dans les formations

de la dorsale. Elle est spatialement liée à des fractures de direction NE-SW ou NW-SE.

La minéralisation est représentée par une large gamme de minéraux, composée principalement

par la blende, la galène, la chalcopyrite, la pyrite, la marcasite, la bournonite, le réalgar et l’

orpiment. Cette minéralisation primaire principale est accompagnée de minéraux secondaires :

cérusite, smithsonite, anglésite, covellite, malachite, oxyde et hydroxyde de fer.

Selon le même auteur, l’absence de mercure dans les paragenèses polymétalliques affleurantes

dans la dorsale, permet de supposer que les failles auxquelles ils sont associés n’ont pas rejoué

durant la phase post-Tortonienne. Ces observations permettent de conclure que les

minéralisations mercurielles ont emprunté les structures disjonctives déjà minéralisées en Pb, Zn

et Cu.

4.3.1 INDICES POLYMETALLIQUES

D’après les archives des mines de Constantine, les indices polymétalliques ont été signalés

depuis les années 1890-1910, Oueld Taleb (1989). Ils sont représentés par :

- L’indice de Bordj des Zerdezas : Ses coordonnées sur la carte topographique au 1/50.000

de Azzaba sont (X=897.46 ; Y=390.1). Cet indice de Pb et Zn se localise dans les

calcaires dolomitiques du Néocomien, il s’agit de filons minéralisés en cérusite, galène et

barytine.

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- L’indice Ain Oum Nehal : ses coordonnées sont (X=895.71 ; Y= 381.6). C’est un indice

de Zn, localisé dans les calcaires du Crétacé supérieur, il s’agit de filons riches en

calamine.

- L’indice de Djebel Boulmdefa : Ses coordonnées sont (X=906.46 ; Y= 386.6). Cet indice

de Pb se localise dans les même formations que l’indice précèdent, il s’agit de filons

minéralisés en galène avec gangue de barytine.

- L’indice de Oued Lakra : Ses coordonnées sont (X=898.8 ; Y= 384.4). Il s’agit d’un

indice de Cu situé dans la crête sud de Raout –Lessoued, c’est une zone de contact des

gneiss et des schistes, les gneiss ont l’aspect d’une mylonite granitique, la minéralisation

est associée à ce type de roche, elle s’exprime dans la chalcopyrite, la bornite, la

chalcosine et la pyrite. C’est au niveau de cet indice que la prospection géochimique a été

effectuée, traitée dans notre cas.

- L’indice de Kalaa El Atrach : Ses coordonnées sont (X=897.4 ; Y=384.18). C’est aussi

un indice de Cu situé au SE à 1.2km de l’indice précédent. La minéralisation de cuivre

est associée aux calcaires du Jurassique inférieur et composée par la chalcopyrite, la

chalcosine, la bornite et la pyrite. La puissance de la zone est de 5m, l’étendue est très

importante. Cet indice a fait l’objet d’une recommandation par Menakov (1977) pour une

étude plus approfondie.

En plus de ces indices, plusieurs ont été mis en évidence par les Soviétiques et signalés dans

plusieurs rapports, Menakov (1977). Il s’agit de quatre indices polymétalliques situés au SE et

SW à 1.5 et 2km du champ minier d’Ismail. Ils sont localisés dans différentes roches de la

Dorsale telles les brèches conglomératiques, les calcaires, les grès quartzeux et les grès calcaires.

La minéralisation est formée par la blende, le réalgar, la pyrite et la marcassite.

Il est à signaler que tous ces indices n’ont pas fait l’objet de travaux ultérieurs.

4.4. METALLOTECTES DETERMINANT LA MINERALISATION

C’est l’association de plusieurs facteurs géologiques tant dans le cadre régional que local, qui

déterminent la répartition de la minéralisation.

4.4.1. FACTEURS REGIONAUX

Déterminent les lois géologiques principales de la répartition de la minéralisation, leur

influence s’étend à de grandes régions. Parmi ces facteurs nous distinguons :

- La limite entre la zone plissée tellienne du Cénozoïque et les massifs kabyles composés

de roches anciennes métamorphiques qui sont développées dans la partie interne de la

zone Nord-Nummidique.

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- Les failles profondes servent de voies de circulation des solutions minéralisées, telles les

failles d’El kantour, de Kef Hahouner et de Zitemba.

- La superposition spatiale d’une série de nappes tectoniques largement développées, telles

les nappes Kabyle, Numidique, à microbrèches et Guerrouch, contribuent probablement

au piégeage des différentes minéralisations.

4.4.2 FACTEURS LOCAUX

Ils ont une influence sur la répartition des champs miniers dans le district mercuriel d’Azzaba.

Parmi les facteurs structuro- lithologiques, nous citerons :

- Les zones de broyage des roches gréso-carbonatées sous nappes et sous chevauchement

d’extension plurikilométriques.

- Les différences lithologiques des roches encaissantes.

- Le rôle d’écran joué par les roches argileuses, composant les nappes et chevauchements

pour les solutions minéralisantes.

- Les grandes failles à fort pendage telles les failles de Bir Dar, Mra Sma et autres.

- Les terminaisons périclinales et flancs des grands anticlinaux.

CONCLUSION

La morphologie, la composition minéralogique, le caractère des relations avec les roches

encaissantes, la nature de contrôle régional et local des minéralisations montrent une relation

étroite entre les processus hydrothermaux et la mise en place des corps de minerais.

Les minéralisations mercurielles et polymétalliques sont séparées dans le temps. La formation du

cinabre est plus tardive que les minéralisations polymétalliques, aussi le contrôle majeur de la

minéralisation est structural.

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CHAPITRE 5

ETUDE PETROGRAPHIQUE

5.1 TRAVAUX RECENTS

Dans le cadre d’une étude sur l’estimation des potentialités aurifères du secteur Raghouet-

Lessoued, comprenant dans sa partie Sud-Ouest le massif de Raout-Lessoued, qui a fait l’objet

d’un projet de prospection et d’étude plus détaillées lancé par l’O.R.G.M (office de la recherche

géologique et minière) depuis 1993, dans le but de déterminer les auréoles primaires et

secondaires de Pb, Zn et Cu. Ce site où affleure l’indice de cuivre de Oued Lakra a connu des

travaux qui se poursuivent jusqu'à nos jours :

- Travaux topographiques (traçage des profils et piquetage) ;

- Levé géologique (élaboration de la carte géologique au 1/ 5000) ;

- Prospection géochimique (601 échantillons analysés).

5.2. STRUCTURES HOTES DE LA MINERALISATION

En tenant compte des particularités métallogéniques de la région, de la présence d’indices de

cuivre dans le site étudié, les structures potentiellement favorables pour la concentration de la

minéralisation cuprifère sont en relation avec l’assise des gneiss et les schistes, afin de mieux

cerner la localisation et distinguer le ou les contrôles de la minéralisation, nous avons regroupé

ces structures comme suit :

- La formation des schistes Paléozoïques.

- Les corps de quartz (filonien et d’exsudat).

- La formation des roches associées aux gneiss.

5.2.1. SCHISTES PALEOZOIQUES

Dans le but de mieux cerner l’idée de l’existence d’une minéralisation, nous nous sommes

intéressés de prés aux affleurements de schistes développés sur le site de Raout-Lessoued.

Cette formation est composée de séricito-schistes à quartz (Photo 1), de schistes gris

lustrés (Photo 2) et schistes oxydés plus ou moins graphités (Photo 3). Ces schistes renferment

fréquemment d’importantes lentilles de quartz blanc amorphe d’exsudat, mais qui ont été

étudiées séparément et inclus dans la formation de quartz.

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L’examen macroscopique des échantillons récoltés sur le terrain dans des zones où affleurent ces

variétés de schistes, ne nous a pas permis d’observer une minéralisation sulfurée.

L’observation microscopique des lames minces confectionnées à partir des mêmes échantillons

décrits précédemment (macroscopiquement) montre une roche qui possède une texture orientée,

peu schisteuse, et une structure lépidoblastique. Elle est constituée d’une alternance de lits

micacés et de lits quartzo- feldspathiques rectilignes et peu distincts.

Les lits micacés d’épaisseur n’excédant pas 0,3mm sont représentés par des microlamelles de

chlorite intimement associées à de la séricite et finement pigmentées par des hydroxydes de fer.

Les lits quartzo- feldspathiques sont constitués de quelques feldspaths (plagioclase) associés au

quartz granoblastique. (Photo 4)

5.2.2. LES CORPS DE QUARTZ

Les corps de quartz regroupent les filons et filonnets de quartz sécants aux schistes et aux gneiss

(Photo 5), et le quartz d’exsudat en lentilles concordantes et sub-concordantes développées dans

les schistes paléozoïques (Photo 6).

En ce qui concerne le premier groupe, il s’agit de filons de quartz diversement orientés, sécants

au gneiss et aux schistes qui les encaissent, leurs épaisseurs vont de 0.1 à 10 mètres, pour des

extensions allant du mètre à la centaine de mètres. Il s’agit de filons constitués de quartz blanc

laiteux, parfois oxydés, intensément craquelés.

Macroscopiquement la pâte quartzeuse est généralement stérile ou renferme des disséminations

de pyrite.

En ce qui concerne le quartz d’exsudat associé aux schistes paléozoïques, il se présente sous

forme de lits, lentilles et veinules disposés suivant la schistosité de la roche encaissante.

L’épaisseur des lentilles de quartz va de 0.05 à 0.5 mètres (parfois plus). Il s’agit d’un quartz

blanc laiteux généralement limonitisé et fortement fissuré.

Le quartz d’exsudat renferme rarement une minéralisation sulfurée visible, essentiellement des

grains isolés de pyrite.

Microscopiquement, il présente une texture massive, sans orientation préférentielle et une

structure granoblastique. Il est constitué essentiellement par des grains de quartz xénomorphes à

extinction roulante. (Photo7)

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5.2.3. TRANSFORMATION DES GNEISS

Il s’agit de roches ayant subi une certaine transformation au sein des gneiss du socle

cristallin. Ce sont des roches qui ont l’aspect d’une mylonite granitique. A l’affleurement, elles

sont marquées par une oxydation intense qui leur confère une allure de chapeau de fer. Au

niveau des tranchées ces roches se présentent sous forme de corps concordants à sub-concordants

aux gneiss qui les renferment et dont leurs épaisseurs varient de 2 à 10 mètres.

Macroscopiquement la roche est de couleur ocre, ferrugineuse par endroits et montre des

mouchetures de malachite avec des disséminations de chalcopyrite et de la pyrite (Photo 8).

L’observation microscopique montre une roche faite par une alternance rythmique de lits

parallèles, les uns plus épais sont constitués d’un engrenage de grains de quartz xénomorphes en

association avec les plagioclases. Les lits quartzo- feldspathiques sont intercalés de lits micacés

irrégulièrement plissotés constitués essentiellement de fines paillettes de séricite massées les

unes contre les autres et enrichies en tourmaline, fortement pléochroïque de teinte brun- verdâtre

se présentant en petits cristaux aciculaires et en fines aiguilles. (Fig. 9)

Les minéraux opaques en quantité notable sont probablement représentés par des hydroxydes de

fer et de minéraux métalliques que seul l’observation en microscope métallographique pourra

déterminer.

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Photo(1)

Photo № 1

1 Photo séricito-schiste

.

Photo. 4. schiste vu au microscope L.N x 10

Photo. 2. schiste lustré

Photo.3. schiste oxydé

Photo. 3. schiste oxydé

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Photo 4

Photo 5 filon de quartz dans le gneiss

Photo.7. Quartz d’exsudat LN x 10

Photo. 6. quartz d’exsudat dans le schiste

Photo.8.

Photo.8. roche transformée au sein des gneiss

Photo.9. en LN x 10

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5.3 ETUDE METALLOGRAPHIQUE

L’étude au microscope métallographique (lumière réfléchie) des sections polies

confectionnées à partir des échantillons récoltés sur le terrain dans les zones décrites

précédemment, nous a révélé une minéralisation sulfurée observée surtout dans les sections

polies qui représentent les échantillons des roches métasomatiques et quartzeuse, essentiellement

de la chalcopyrite et la pyrite. On signale la présence de la barytine altérée dans des fragments de

roches parsemés dans les haldes.

La chalcopyrite se présente sous forme de plage souvent craquelée à relief irrégulier en dents de

scie, de couleur jaune d’or montrant des stries, la gangue est essentiellement quartzo-

feldspathique ferrugineuse, (Photo №10).

La pyrite se manifeste sous deux formes ; grains xénomorphes corrodés de couleur jaune vif

(Photo№11) et en grains disséminés xénomorphes souvent altérés en goethite, et (Photo №12).

Le minerai oxydé regroupe une association minérale complexe, formée essentiellement

d’oxydes et hydroxydes de fer.

Les principaux minéraux d’hydroxydes de fer qu’on a pu déterminés sont :

La goethite qui forme des structures collomorphes, souvent elle pseudomorphose la pyrite (Photo

№13).

La magnétite se développe en amas terreux rarement en grains (Photo №14).

La malachite est bien développée, elle se présente en masse avec une structure fibro-radiée en

association avec des oxydes de fer, probablement de l’hématite en lamelles présentant des

réflexions interne rougeâtre en lumière naturelle) (Photo №15).

CONCLUSION

La minéralisation en surface au Djebel Raout Lessoued présente deux paragenèses, une

paragenèse primaire représentée essentiellement par la chalcopyrite et la pyrite, une paragenèse

secondaire représentée par les oxydes et hydroxydes de fer (hématite, magnétite, goethite)

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Photo. 10. Chalcopyrite craquelée en dents de scie LN x 10 Photo 11. Pyrite corrodée LN x 10

Photo 12. Remplacement de la pyrite par la goethite L.N x10

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Photo 13. Structure collomorphe de la goethite LNx10

Photo 14. Magnétite en amas terreux LN x 10

P

L

Photo 15. Structure fibro-radiée de la malachite LNx10

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CHAPITRE 6

ETUDE GEOCHIMIQUE La recherche minière par les méthodes géochimiques utilise des anomalies en certains

éléments chimiques par rapport au fond géochimique. Elle est basée sur le principe fondamental

suivant :

-une concentration minérale, qu’elle soit profonde ou superficielle, peut, dans certaines

conditions se manifester à travers les morts terrains ou le recouvrement terrigène, par des

variations dans les caractéristiques chimiques des matériaux sus-jacents et facilement

accessibles. Ces variations sont le plus souvent des variations de teneurs, elles sont appelées

« anomalies géochimiques » (Granier ,1973). Dans notre étude ; nous cherchons à mettre en évidence ces anomalies dans le secteur de Raout-

Lessoued dans la région de Azzaba. L’interprétation de ces anomalies permet de se prononcer

sur les travaux ultérieurs de recherche minière.

6.1. METHODES UTILISEES

Les méthodes géochimiques de surface mises en œuvre dans Djebel Raout-

Lessoued comprennent :

- Une prospection lithogéochimique sur les sites où les roches mères sont affleurantes. Elle

est appliquée dans le but de détecter les anomalies primaires des éléments dosés.

- Une prospection pédogéochimique (métallomètrie) à travers les dépôts meubles (sols),

afin de mettre en évidence et d’estimer les anomalies secondaires.

6.1.1. MAILLE DE PROSPECTION ET D’ECHANTILLONNAGE

L’échantillonnage a été effectué suivant une maille irrégulière généralement de 200 x 50

mètres pour les profils de 1 à 5, puis un resserrement de mailles de 100 x 50 mètres a été

appliquée entre les profils 5 et 7 à cause de l’existence d’anciens travaux miniers au nivaux de

cet endroit pour enfin revenir à la maille initiale pour le profil 8( Fig. 9 et Fig.10). Le nombre

total des échantillons récoltés (sols et roches) est de 601 échantillons.

Les profils sont orientés transversalement à la direction dominante des structures. Ces structures

sont les accidents tectoniques, d’une part la faille traversant le secteur dans sa partie nord-est,

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d’autre part ils recoupent la faille située dans sa partie sud-est et dont leurs directions sont

respectivement NE-SW et NW-SE. Les profils sont d’extension variable, les cinq premiers (1à5)

s’étalent sur une distance de 3,5 Km, les derniers (5à8) sur une distance de 2,5Km, recouvrant

une superficie totale de 4,5 Km².

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39

Fig. 9. Plan d’échantillonnage pédogéochimique (ORGM 1993)

Fig. 10. Plan d’échantillonnage lithogéochimique (ORGM 1993)

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40

6.1.2. TYPE D’ ECHANTILLONNAGE ET TRAITEMENT DES ECHANTILLONS

A / ECHANTILLONNAGE LITHOGEOCHIMIQUE

L’échantillonnage lithogéochimique constitue 45% de l’ensemble des échantillons avec 275

prélèvements en roche. L’échantillon est prélevé sous forme de petits morceaux de 3 à 4cm de

diamètre dont le poids total est de 250 à 300 grammes.

Les échantillons lithogéochimiques ainsi récoltés et numérotés sont envoyés au laboratoire où ils

subissent une préparation à l’analyse qui consiste en un pré broyage à l’aide d’un concasseur à

mâchoires pour obtenir des grains ne dépassant pas les 5mm de diamètre. Ensuite, ils sont passés

dans un broyeur à cylindre. Les fractions obtenues ne dépassent pas un millimètre, puis dans un

broyeur à boulets libres jusqu’à l’obtention d’une poudre de 50 à100µm.

Une moitié de l’échantillon est envoyé pour l’analyse, l’autre sert de témoin.

B / ECHANTILLONNAGE PEDOGEOCHIMIE

L’échantillonnage pédogéochimique constitue le reste du pourcentage (55%), avec 326

échantillons recueillis à partir des délluvions de pente et de dépôts meubles sur une profondeur

de 20cm. L’échantillon est représenté par une fraction argilo sableuse de 200 grammes.

Les échantillons de sols sont d’abord séchés et tamisés à 1mm de diamètre, puis réduits en

poudre de 50 à100µm.

Tous les échantillons (601) ont subi une analyse spectrale d’émission, qui s’avère une méthode

d’analyse simple, pratique, de faible coût, permet de doser plusieurs éléments à la fois (14

éléments dans le cas du secteur Raout-Lessoued). Elle est souvent utilisée au cours des phases

préliminaires de la prospection géochimique (prospection stratégique).

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41

6.2. LITHOGEOCHIMIE

En plus de ce que a été signalé précédemment, cette méthode vise d’autres objectifs qui sont :

- Etablissement des critères contrôlant la minéralisation,

- Estimation du fond géochimique local,

- Mise en évidence des différentes associations géochimiques.

* PROFILS GEOCHIMIQUE

Les profils sont un moyen de visualisation rapide des données en rapport avec la lithologie

d’une part et les structures d’autre part (R. Marmi, 1989).

Une première corrélation entre les différents éléments peut être dégagée à partir des profils

sélectionnés Pr.4, Pr.5 (Fig. 11 et 12). On remarque que les teneurs des éléments (Pb, Zn, Cu,

Mn, Co, Ni et Mo) varient de la même manière, augmentation ou diminution, aux mêmes points

d’échantillonnages, à l’inverse du Ba qui varie différemment.

Les fortes teneurs se manifestent au dessus des schistes oxydés, partiellement au dessus des

schistes quartzitiques et les quartzites, par contre le pic le plus élevé du Ba se manifeste au

dessus des gneiss oeillés.

CONCLUSION

L’association géochimique des éléments étudiés apparaît nettement dans la majorité des

profils, et leurs teneurs varient de la même manière sauf pour le cas du Ba. Les graphiques en

lignes brisées montrent bien la similitude des variations des contenus des éléments analysés.

Les hautes teneurs sur les profils géochimiques sont probablement dues aux zones

minéralisées.

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Fig. 11. Profil géochimique roche (Pr.4)

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Fig. 12. Profils géochimiques roches (Pr.5)

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44

L’utilisation des méthodes statistiques à l’aide de l’outil informatique est d’un apport

considérable en prospection géochimique. Le développent des logiciels permet non seulement

l’efficacité dans le traitement des données, mais aussi le gain en précision et temps.

Dans notre traitement statistique des données, l’analyse a porté sur huit éléments chimiques (Pb,

Zn, Cu, Ba, Mn, Ni, Co, Mo), qui ont donné des valeurs à l’intérieur des limites de détection de

l’appareillage, sauf pour des rares cas ou elles sont soit supérieures ou inférieures à ces limites.

Nous avons utilisé les logiciels suivants:

- Excel, pour la saisie des résultats des analyses chimiques, qui ont été rassemblés en deux

fichiers, l’un pour les roches et l’autre pour les sols.

- Statistica pour le traitement monovariable et multivariable.

-Windsurfer pour la cartographie géochimique.

6.2.1 ANALYSE UNIVARIEE

Dans le but de déterminer certaines paramètres statistiques tels : moyenne arithmétique

et géométrique, déviation standard etc.… L’analyse monovariable est le moyen le plus adéquat

pour aboutir aux meilleurs résultats, car elle permet de synthétiser par les calculs et

graphiquement les caractéristiques de la distribution de la variable (élément chimique). Ainsi le

calcul des paramètres statistiques de tendance centrale et de dispersion à l’aide de programmes

informatiques, nous a permis d’estimer les fonds géochimiques et les seuils d’anomalies des

éléments chimiques étudiés. A cet effet, plusieurs approches peuvent être adoptées. Parmi

lesquels, on peut citer l’approche proposée par Lepeltier (1969), Sinclair (1974) et Royer (1988).

A/ PARAMETRES STATISTIQUES

Ils sont de deux types, il y’a ceux de tendance centrale et ceux de dispersion (Tableau 1).

Les paramètres de tendance centrale sont :

- Moyenne arithmétique ( X ) = mode, ∑=

=n

iixNX

1

1

- Moyenne géométrique (MG)= médiane, ∑=

=n

iiLogx

NLogG

1

1 où N est l’effectif et n le

nombre d’observations.

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La moyenne géométrique est la valeur la plus probable dans une distribution lognormale, elle

permet d’estimer la teneur du fond géochimique (background) des éléments analysés, elle est

obtenue par son antilogarithme.

Les paramètres de dispersion sont :

-Déviation standard ou Ecart-type

2

1

)(

N

Xxn

ii∑

=

−=σ

Elle intervient dans le calcul du seuil d’anomalie (threshold)

-Coefficient de variation (Cv) ; Cv = 100×Xσ

Il permet de comparer la dispersion relative entre les différents éléments.

- Coefficient d’asymétrie (CA) ou skewness, ( ) ]

3

2

1

1

σ

=∑

=

XxNC

n

ii

A

Il mesure le degré d’asymétrie par rapport à la moyenne. Ainsi :

Si CA = 0, la courbe est symétrique (courbe en forme de cloche)

Si par contre sa valeur est supérieure où inférieure à 0, la courbe devient asymétrique.

CA> 0 (courbe étalée vers la droite)

CA< 0 (courbe étalée vers la gauche)

-1erQuartile : est la teneur telle que 25 % des teneurs lui soient inférieures et 75% supérieures

-3emeQuartile : est telle que 25 % des teneurs lui soient supérieures et 75% inférieures.

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Tab 1. Paramètres statistiques (roches)

Eléments

Paramètres

Pb Zn Cu Ba Mn Ni Co Mo

N actifs 275 275 275 275 275 275 275 275

Minimum 5 50 5 75 10 2 2 1

Maximum 80 1000 150 10000 10000 400 400 100

Moyenne arithmétique 11.16 80 34.30 854.36 533.49 27.50 22.66 11.50

Moyenne géométrique 8.254 65.56 28.87 197.94 206.43 13.40 12.09 6.77

Médiane 5 100 40 400 500 40 30 10

Déviation standard 11.29 90.11 19.18 2208.91 1122.84 43.02 36.02 15.13

Cœfficient de variation% 101.2 112.64 55.91 258.54 210.47 156.4 158.96 131.52

Cœfficient d’asymétrie 2.63 6.63 1.39 3.41 5.54 4.88 5.79 3.37

1er Quartile 5 50 20 75 50 5 5 4

3emeQuartile 10 100 150 400 150 15 10 8

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B/ DISTRIBUTION DE FREQUENCES

Le traitement univarié des données d’analyse des éléments Pb , Zn , Cu, Ba, Mn , Co , Ni,

Mo sont d’abord représentés dans des tableaux de distribution de fréquence,afin qu’on puisse

résumer les données en les condensant en classes. Chaque classe est caractérisée par ses valeurs

extrêmes ou ses limites. L’écart entre les limites des classes est l’intervalle (qui peut être son

point médian ou milieu de classe). La fréquence d’une classe est le nombre de données qui y sont

contenues. La fréquence relative d’une classe est sa fréquence divisée par l’effectif de la

population. La fréquence cumulée est obtenue par l’addition des fréquences relatives les unes

aux autres (exprimée en %).

D’après ces tableaux (Tab.2) nous pouvons avoir une idée sur l’allure des histogrammes, dans le

but d’avoir une première approche sur le type de distribution.

C/ HISTOGRAMMES

Les histogrammes des valeurs arithmétiques montrent une discontinuité des classes,

présence de classes dont leur fréquence est nulle (Fig.13) due à l’écart entre les différentes

valeurs d’analyses, (analyses semi quantitatives). Les pics les plus importants sont décalés vers

les classes de faibles valeurs, se rapprochant de la limite de détection de l’appareillage. Sauf pour

le Cu, toutes les classes sont représentées, cela s’explique par ses données plus homogènes.

Ceci est en parfaite concordance avec le coefficient d’asymétrie, qui est largement supérieur à

zéro pour le Pb, Zn, Ba, Mn, Ni, Co et Mo, traduisant ainsi l’allure de leurs histogrammes.

Cependant, celui du Cu est différent, reflétant la valeur de son coefficient d’asymétrie.

L’asymétrie de la courbe de fréquences en valeurs arithmétiques représentée par les

histogrammes, nous oblige à reconsidérer les valeurs en logarithme. La transformation des

valeurs en logarithme décimal a permis l’obtention d’une distribution de fréquence différente de

celle trouvée en valeurs arithmétique (Tab.3), ainsi les histogrammes sont plus ou moins

représentatifs d’une distribution bimodale , à l’exception des cas du Pb, Zn et Ba (Fig.14)

D/ COURBES DES FREQUENCES CUMULEES (en valeurs logarithmiques)

Ces graphiques sont tracés pour chaque élément, en reportant en abscisse les bornes supérieures

de classes en valeurs logarithmiques et en ordonnée les fréquences cumulées. Pour leur

réalisation nous avons utilisé le papier de probabilité ce qui facilite l’estimation du type de

distribution des variables.

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Tab. 2. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs arithmétiques (roches)

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Fig. 13. Histogrammes des valeurs arithmétiques (roches)

Pb

Zn

Cu Ba

Mn

Co Ni

Mo

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Tab. 3. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs logarithmiquiques (roches)

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Fig. 14. Histogrammes des valeurs logarithmiques (roches)

Mn

Mo

Ni

Co

Pb Zn

Cu Ba

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Les courbes obtenues impliquent qu’on est en présence d’une distribution des éléments suivant la

loi lognormale (Fig. 15 et 16). En plus du test graphique, nous avons appliqué un test par le biais

des calculs pour confirmer la lognormalité de la distribution. Ainsi les tests suivant ont été

appliqués.

-Le test d’Ahrens :

Si 1≥GM

X la distribution suit une loi lognormale

Si 1=GM

X la distribution suit une loi normale

Où X : moyenne arithmétique

Mg : moyenne géométrique

-Où la formule : X - 2S

Si X - 2S < 0 loi lognormale

Si X - 2S > 0 loi normale où S : est la déviation standard

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo

GMX

1.35 1.22 1 .25 4.31 2.58 1.87 2.05 1.69

X - 2S -11.428 -100.22 -4.055 -3563.46 -1712.20 -49.38 -58.54 -18.765

Tab.4. Résultats du test d’Ahrens et de la formule ( SX 2− ).

La quasi-totalité des éléments traités se distribuent suivant la loi lognormale (Tab.4)

Le fond géochimique est estimé graphiquement sur la courbe de probabilité, à 50 % des

fréquences cumulées. Pour vérifier la précision de la méthode graphique, on compare la valeur

du fond géochimique avec celle de la moyenne géométrique (Tab.5)

Le seuil d’anomalie est aussi apprécié graphiquement, toujours suivant la méthode de

Lepeltier (1969). Il correspond à la teneur relative à 2.5 % de fréquence cumulée, la valeur

obtenue sera divisée par la valeur du fond géochimique, qui donnera un facteur appelé souvent

déviation géométrique, ainsi la valeur du seuil sera calculée par une formule simple :

t = b 2ξ•

Où t : est le seuil d’anomalie ou (threshold)

b : le fond géochimique ou (background)

ξ : Déviation géométrique

Dans le cas où les courbes montrent des droites brisées, trois cas peuvent se présenter :

1- excès de basses valeurs, cas du Pb, Cu, Co et Mo. Le fond géochimique et le seuil

d’anomalie sont estimés de la même manière que précédemment.

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2- excès de hautes valeurs, le point d’inflexion est conventionnellement pris comme seuil

d’anomalie Lepeltier (1969).

3- Cas d’une distribution bimodale, avec deux points d’inflexions sur la droite (cas du Ni).

Cela indique une population de basses valeurs et une population de hautes valeurs deux.

Le fond géochimique est estimé généralement au milieu du segment intermédiaire.

La deuxième méthode d’estimation du seuil d’anomalie, correspond au calcul suivant la

formule :

( )LL SXAt 2+= Où

A : antilogarithme

LX : moyenne arithmétique des logarithmes des valeurs

LS : Déviation standard

Tab. 5. Comparaison entre les valeurs graphiques et calculées

Où b : est le fond géochimique ou background

Et t : le seuil d’anomalie ou threshold.

CONCLUSION

La première partie consacrée aux statistiques élémentaires (histogrammes, courbes de

fréquences cumulées) et leurs utilisations, nous a permis de connaître :

- le type de distribution,

- le fond géochimique local des éléments traités,

- le début des teneurs anomales des différents éléments.

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo

LX 2.110 4.183 3.362 5.288 5.330 2.493 2.596 1.912

LS : 0.693 0.508 0.636 1.390 1.289 1.097 1.211 1.043

graphiqueb 25.11 39.98 39.81 158.48 316.11 31.62 19.95 5.01

calculéb 8 ,25 65 ,56 28,87 198 ,14 206,65 12,11 13,42 6,77

graphiquet 50.11. 199.52 79.43 2511.88 3162 125.89 15.84 63.09

calculét 33.04 181.10 103.17 3197.10 2724.39 108.61 151.24 54.62

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6.2.2. ANALYSE BIVARIEE

Dans le cadre d’une prospection géochimique, il est nécessaire de faire un traitement

univariable et multivariable afin de connaître les relations entre les éléments. Il est prouvé que

l’existence d’un élément indicateur dans un environnement géologique implique l’existence

d’autres, lorsqu’il existe une relation mutuelle entre ces éléments.

Le paramètre qui permet de distinguer cette relation est appelé le coefficient de corrélation

simple noté ρ : il est égale au rapport de la covariance de x et y, sur le produit de leurs écart

types yxetρρ

)( )( yxyx yx σσρ ⋅= ,cov; Tel que : −1 ≤ ρ ≤ +1

L’estimateur de ρ est généralement désigné par :r :

yxxy SSyxxyr ..−=

Avec xy : moyenne de x y

x : moyenne de la variable x

y : moyenne de la variable y

yxetSS : Ecart type des variables x et y

Les résultats du calcul des coefficients de corrélation relatifs aux différentes combinaisons des

éléments traités sont représentés par la matrice de corrélation ci- dessous afin de faciliter leur

lecture et leur interprétation.

N=275 PB ZN CU BA MN NI CO MO PB 1 ZN 0.54077 1 CU 0.50192 0.43413 1 BA -0.08109 -0.13693 0.0358 1 MN 0.53369 0.29277 0.55354 0.09439 1 NI 0.62178 0.53458 0.73185 0.11226 0.65244 1 CO 0.42602 0.38635 0.6301 0.01919 0.57801 0.72204 1 MO 0.14892 0.14415 0.27632 0.08589 0.16407 0.22951 0.23012 1

Matrice de corrélations simples (roche)

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Le niveau de signification des coefficients de corrélation des différents couples est une

information essentielle quant à la détermination de leur degré de corrélation. Il est donc

intéressant de connaître la valeur minimum du coefficient de corrélation significatif ( 0r ). Ce

dernier est calculé suivant la loi de Student (Marmi et Bourezg, 1989) et qui est inversement

proportionnel à la taille de l’échantillon. Il est estimé par la formule :

)( 22

2

0 −+=

nttr Avec t : valeur de la variable de Student

Et n : nombre d’échantillon n = 275

Au seuil de probabilité 99 % (t = 2.478) et ( 0r ) prend la valeur de 0.148.

La classification des coefficients de corrélation, en coefficients faibles, moyens, forts et très forts

suivant la méthode de Le Maréchal et Teil, 1973 (Marmi, 1989) est représentée dans le tableau

suivant :

Intervalle Type de corrélation Valeur de r

0r à 0r f+

0r f+ à 0r + f2

0r + f2 à 0r + f3

0r + f3 à 0r + f4

Faible

Moyenne

Fort

Très fort

0.148 < r ≤ 0.361

0.361 < r ≤ 0.574

0.574< r ≤ 0.787

0.787< r ≤ 1

Où 41 0rf −= = 0.213

Pour mettre en évidence les couples de variables qui reflètent une bonne corrélation, on a

considéré que les coefficients forts et très forts. Le tableau ci-dessous montre les différents types

de corrélations entre les éléments traités.

Couples de variables Pb - Ni Ni - Cu Ni - Mn Ni - Co Mn - Co Co-Cu

Coefficient de corr. 0.621 0.731 0.652 0.722 0.578 0.630

Type de corr. Fort Fort Fort Fort Fort Fort

Schéma simplifié des corrélations entre éléments

Co Mn

Cu Pb

Ni

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DIAGRAMMES DE DISPERSION

Pour distinguer les vraies corrélations des fausses, en plus des calculs on a construit des

diagrammes de dispersion, ces derniers montrent clairement les corrélations entre les éléments

chimiques.

Les couples à fortes corrélations signalées précédemment sont confirmés après dépouillement de

leurs graphiques. Les couples (Ni-Cu), (Ni-Mn), (Ni-Co), (Mn-Co), (Co-Cu) montrent des

diagrammes avec des points dispersés en forme d’ellipsoïde dont le plus grand axe de cet

ellipsoïde est le Cœfficient directeur de la droite de régression linéaire simple (y = ax + b) sauf

pour le cas du (Pb – Ni) qui présente des points dispersés anarchiquement (Fig.17). Dans ce

dernier la corrélation est erronée dont il ne faut pas tenir compte réellement.

CONCLUSION

- La combinaison de la méthode graphique et le calcul numérique permet de déceler les

bonnes corrélations des fausses, cela permettra d’éviter une mauvaise interprétation des

résultats

- Cette méthode permet de faire ressortir des associations géochimiques en liaison avec des

minéralisations, les principales associations dégagées sont :

Mn-Ni-Co 1ere association 2eme association

Mn—Ni—Co Co—Ni—Cu

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59

.

Fig. 17. Diagrammes de dispersion (roches)

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60

6.2.3. ANALYSE FACTORIELLE

Cette analyse se propose en prospection géochimique de déterminer les liens existants entre

les éléments dosés. Ainsi pour aboutir aux éléments indicateurs du type de la minéralisation, le

traitement des données se fait pour l’ensemble des éléments en même temps.

Cette analyse appelée souvent ACP (analyse en composante principale), permet de déceler les

différentes associations qui sont cartographiées par l’intermédiaire des facteurs des individus, on

obtient des «anomalies multivariées». L’analyse comprend les étapes suivantes :

- calcul de la matrice de corrélation,

- diagonalisation,

- calcul des valeurs propres, vecteurs propres, facteurs de charge et facteurs des individus.

Les résultats obtenus après rotation orthogonale de la matrice factorielle (méthode Varimax

normalisée) sont représentés dans

le tableau ci- dessous :

*RESULTATS DE L’ANALYSE FACTORIELLE

Le tableau précèdent donne les valeurs propres qui expriment la variance de chacun des facteurs.

Cette variance est alors comparée à la variance totale. Cela conduit à classer les facteurs par

ordre de variance exprimée. Ainsi, le facteur 1 exprime 47.9% de la variance, le facteur 2 :

14.4%, le facteur 3 : 11% et le facteur 4 : 8.8%.Ces résultats montrent que le facteur 1 est très

important par rapport aux autres, le plan factoriel (1-2) exprime 62.34% de la variance ; de ce fait

Fact.1 Fact.2 Fact.3 Fact.4 PB 0.46054 -0.00602 -0.0122 0.71441 ZN 0.19751 -0.09265 0.09369 0.89408 CU 0.76255 0.0233 0.20285 0.2967 BA 0.02475 0.9881 0.05085 -0.07902 MN 0.82263 0.14308 -0.03712 0.16692 NI 0.81376 -0.1359 0.10462 0.40055 CO 0.84278 -0.02953 0.13236 0.13867 MO 0.14545 0.05175 0.9747 0.06326

Valeurs Propres 3.83202 1.15575 0.88708 0.70481

Cum.val. propres 3.83202 4.98778 5.87485 6.57967 Variance % 47.9003 14.4469 11.0884 8.81016 Cum.variance % 47.9003 62.3472 73.4357 82.2458

Poids Factoriel. Varimax. Normalisé (roche) Extraction: Composantes Principale.

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61

la représentation des données dans ce plan rend compte de façon satisfaisante de leur structure.

Cependant, pour décrire correctement la structure réelle des données, on fait appel à 4 facteurs

(82.22% de variance exprimée).

La représentation graphique permet de réaliser une visualisation dans l’espace des 8 variables par

rapport aux 4 facteurs (Fig. 17). En outre, elle aide à leur interprétation.

- Le facteur 1 met en évidence une association géochimique représentée par les éléments

Cu, Mn, Co, Ni, ce qui confirme en premier lieu l’association géochimique de ces 4

éléments et en second lieu la nature des minéralisations. Ainsi, le Mn peut s’exprimer

dans les oxydes de manganèse en particulier sous forme de psilomélane. Le Cu,

représente une minéralisation cuprifère exprimée sous forme de chalcopyrite ou cuivre

gris dans laquelle sont associés Ni et Co. Comme on est dans un environnement

métamorphique, la biotite et d’autres minéraux contiennent souvent des inclusions des

sulfures de Ni, Co, Cu dont l’estimation quantitative reste difficile (Beus et Grigorian,

1977).

- Le facteur 2 fait ressortir le Ba tout seul, ce qui confirme une fois de plus son

comportement par rapport aux autres éléments, il est lié au gneiss et provient

probablement de la barytine. Cet élément est considéré comme stable.

- Le facteur 3 ne représente que le Mo, ce dernier se rencontre dans les feldspaths

potassiques et les plagioclases, les plus hautes teneurs se trouvent dans la magnétite

(Beus et Grigorian, 1977).

- Le facteur 4 isole le Zn, cet élément peut s’infiltrer dans le réseau cristallin de la biotite,

dans un environnement de roches intermédiaire et acide (Beus et Grigorian, 1977).

Schéma des associations géochimiques selon les 4 facteurs : F1: Cu—Mn—Co—Ni F2: F3: F4:

CONCLUSION

L’analyse en composante principale dans notre cas n’a pas donné d’information nouvelle,

mais, elle a confirmé les associations géochimiques dégagées précédemment par l’analyse

bivariée.

Cu—Mn—Co—Ni

Ba

Mo

Zn—Pb

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Fig. 17. Représentation graphique des résultats de l’ACP (roches)

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63

6.2.4. CARTOGRAPHIE GEOCHIMIQUE

Le but principal de l’établissement des cartes géochimiques d’isoteneurs est de mettre en

évidence les anomalies géochimiques primaires (concernant les roches) de les localiser

géographiquement et de les corréler avec l’environnement géologique. Le traçage des contours

d’ isoteneurs anomales tient compte des valeurs dépassant le seuil d’anomalie (threshold) des

différents éléments traités. L’application de la méthode de triangulation automatiquement à

l’aide du logiciel Wind Surfer a permis de tracer des contours des hautes valeurs, déterminant

ainsi graduellement les zones anomale. La superposition des cartes obtenues avec la carte

géologique, permet d’avoir une idée sur les relations existantes entre les anomalies et la géologie

du secteur (comprendre le contrôle des minéralisations).

DISCUSION

- Pb : Les anomalies de cet élément se localisent globalement à l’Est du secteur prospecté.

La plus importante anomalie de point de vue extension est celle de l’extrême Est, elle se

surimpose aux schistes du Paléozoïque. Celles du centre sud située sur le profil 3 entre

les stations (33-36) et du nord-ouest sur le profil 8 entre les stations (7-10) atteignent les

valeurs maximales du threshold (80 ppm), elles apparaissent à la limite d’affleurement

entre les gneiss oeillés du Protérozoïque et les schistes quartzitiques du Paléozoïque

(Fig.18)

- Zn : Les anomalies du Zn concordent globalement avec celles du Pb sur le plan

répartition. Les plus importantes se trouvent à l’Est sur le profil 4, au point

d’échantillonnage (52-53) associées aux faciès des schistes oxydés. Elles atteignent des

valeurs supérieures à 800 ppm. L’anomalie localisée sur le profil 3 entre les stations (33-

36) se superpose parfaitement avec celle du Pb précédemment citée (Fig.18).

- Cu : Une seule anomalie de Cu se situe dans le secteur de Raout-Lessoued, elle se trouve

à l’extrémité du profil 4, de petite extension et d’une valeur ne dépassant pas les 150

ppm. Elle apparaît sur les schistes très oxydés (Fig. 19).

- Ba : Les anomalies de cet élément se manifestent sur la partie ouest du secteur, à l’opposé

des anomalies précédentes. Elles sont nombreuses et se localisent toutes sur les gneiss.

Les plus importantes sont situées sur le profil 1, entre les points d’échantillonnage (10-

30) (Fig. 19). On peut imaginer que leur prolongement se poursuit vers le sud.

- Mn : Cet élément présente une importante anomalie, située dans le coin NE du secteur

sur le profil 5 et allongée suivant une direction NW-SE. Les hautes valeurs constituent

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64

une série d’anomalies atteignant les 10000 ppm. Elle apparaît au dessus des schistes

oxydés du Paléozoïque (Fig. 20).

- Co et Ni : Ces deux éléments sont étroitement liés, leurs anomalies sont superposables,

soit du point de vue extension ou teneur. Les plus importantes sont localisées sur le profil

5 entre les piquets (58 - 62) associées aux schistes oxydés. Cela confirme bien la bonne

corrélation qui existe entre ces deux éléments (voir analyse bivariée). (Fig. 20 et 21).

- Mo : Les anomalies du Mo sont observables au SE du secteur d’étude. L’anomalie la plus

importante du Mo, se situe sur le profil 2, entre les points (51-58), elle apparaît au-dessus

des schistes quartziques, (Fig.21).

CONCLUSION

L’analyse des cartes d’isoteneurs des différents éléments, en corrélation avec la carte

géologique du secteur Raout-Lessoued, fait ressortir ce qui suit :

- Une relation très étroite entre les anomalies de l’ensemble des éléments (à l’exception du

Ba) avec le faciès des schistes du Paléozoïque,

- L’existence d’une liaison de ces éléments avec la faille supposée située au SE du secteur

et dont sa direction est SE-NW. On peut dire donc que le contrôle des minéralisations est

lithologique et structuale. Il est principalement lié au faciès des schistes oxydés et

quartziques du Paléozoïque.

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65

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

Fig.18. Cartes d’isoteneurs du Pb et Zn (roches)

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66

Fig.18 Fig.19 Fig. 18. Cartes géochimiques du Pb et Zn (roches) Fig. 19. Cartes géochimiques du Cu et Ba (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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Fig. 20. Cartes géochimiques du Mn et Ni (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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Fig. 21. Cartes géochimiques du Co et Mo (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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69

6.3. PEDOGEOCHIMIE

La méthodologie adoptée pour la pédogéochimie est la même que celle utilisée en

lithogéochimie pour le traitement statistique des données.

Dans toute prospection géochimique, si les conditions de terrain le permettent la combinaison de

la lithogéochimie et pédogéochimie est d’un intérêt non négligeable. Cela permet de corréler les

résultats par les deux méthodes de prospection.

Plusieurs informations sont données par la pédogéochimie, telles:

- Le comportement des éléments dosés.

- La manifestation des minéralisations dans les sols couvrants les roches mères.

- La vérification des anomalies mises en évidence par la lithogéochimie, tout en tenant

compte de certains facteurs comme la mobilité, topographie,….

- Les associations géochimiques.

- Le repérage des éléments indicateurs d’une minéralisation cachée ou d’une

minéralisation oxydée.

* PROFILS GEOLOGO-GEOCHIMIQUES

Les courbes des teneurs des éléments Pb, Zn, Cu, Ba, Mn, Ni, Co, et Mo tracés suivant les

profils 4 et 6a (Fig. 22 et 23 ) nous ont permis de mettre en évidence la relation entre ces

éléments d’une part et les sols d’autre part. Ainsi, les hautes teneurs de ces éléments se

manifestent au contact des formations géologiques du Quaternaire et des schistes du

Paléozoïque. Les teneurs atteignent 50 à 60 ppm en Pb, 100 à 300 ppm en Zn, 400 à 600 ppm

en Cu, 500 à 2000 ppm en Ba, 2000 à 5000 ppm en Mn, 80 à 1000 ppm en Ni, 200 à 250 ppm en

Co et 10 à 80 en Mo.

Ces teneurs sont relativement plus fortes pour le Cu, Mn, Ni et faibles pour le Zn, Co et Mo par

rapport à celles obtenues en roches, par contre, elles sont presque les même pour le Pb et Ba.

Cela peut être expliqué par la mobilité de ces éléments.

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Fig.22. Profils géochimiques (sols) Pr.4

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Fig.23. Profil géochimique (sol) Pr. 6a

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6.3.1. ANALYSE UNIVARIEE

Nous avons suivi la même démarche que celle utilisée en lithogéochimie.

A/ PARAMETRES STATISTIQUES

Les différents paramètres statistiques des données d’analyse des échantillons de sols sont

calculés de la même manière que ceux des roches, ils sont illustrés dans le tableau suivant :

Paramètres statistiques (sols)

B/ HISTOGRAMMES

Les différents histogrammes établis en valeurs arithmétiques présentent la même allure

que ceux réalisés en lithogéochimie (discontinuité des classes, mode élevé dans les premières

classes). (Fig.24). La forme de la courbe des fréquences présente une asymétrie à gauche ce qui

indique une distribution lognormale. Alors on a converti les valeurs arithmétiques en valeurs

logarithmiques. Les histogrammes obtenus par ces dernières sont plus ou moins homogènes, qui

indiquent une population bimodale (une population de basses valeurs et une population avec des

courbes de fréquences symétriques (Fig. 25)

Eléments

Paramètres

Pb Zn Cu Ba Mn Ni Co Mo

N actifs 326 326 326 326 326 326 326 326

Minimum 5 50 5 75 8 2 2 1

Maximum 60 500 600 6000 5000 1000 250 80

Moyenne arithmétique 16.05 81.44 43.46 271.08 501.71 41.54 30.46 5.46

Moyenne géométrique 10.37 71.35 37.99 140.17 273.66 24.67 21.52 3.72

Médiane 10 50 40 75 300 30 20 4

Déviation standard 11.52 52.77 40.75 583.24 630.05 80.88 31.35 7.13

Cœfficient d’asymétrie 1.25 3.12 10.06 6.71 3.06 8.50 3.31 6.31

1er Quartile 10 50 30 75 100 12 10 2

3emeQuartile 20 100 50 300 600 40 40 6

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Tab. 6. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs arithmétiques (sols)

Co

Ni

Mo

Pb Zn

Cu Ba

Co

Mn

Fig.24.Histogrammes des valeurs arithmétiques (sols)

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Tab. 7. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs logarithmiques (sols)

Fig. 25.Histogrammes des valeurs logarithmiques (sols)

Pb Zn

Ba Cu

Mn Ni

Co Mo

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C/ COURBES DE FREQUENCES CUMULEES

Les droites de probabilités, tracées en valeurs logarithmiques sur le papier semi-log, (Fig. 22,

23) montrent que la distribution est lognormale pour tous les éléments traités. Obtention d’une

seule droite, cas du Cu et Co (population unimodale). Les droites à deux branches (population

bimodale), cas du Pb, Zn, Ba, Mn et Mo qui montrent un excès de basse valeurs, tandis que le Ni

présente une population bimodale avec excès de hautes valeurs.

Nous avons confirmé la lognormalité de la distribution, en utilisant le même test qu’en

lithogéochimie (test d’Ahrens et la formule ( )SX 2− .

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo

GMX 1.54 1.42 1.34 1.93 1.83 1.41 1.68 1.46

SX 2− -6.9 -24.08 -38.04 -895.4 -758.39 -32.24 -120.22 -8.81

Ainsi, comme le montre le tableau ci-dessus, la distribution lognormale des éléments est

confirmée par le calcul.

Le fond géochimique et le seuil d’anomalie sont déterminés de la même façon que pour le cas

précédent (lithogéochimie). Les paramètres géochimiques des éléments sont indiqués sur le

tableau suivant :

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo

LX 2.339 4.267 3.637 4.942 5.611 3.205 3.069 1.315

SL 0.688 0.472 0.465 0.943 1.130 0.953 0.819 0.862

Graphiqueb 15.84 63.09 39.81 158.48 398.10 25.11 31.62 6.30

Calculéb 10.37 71.35 37.99 140.17 273.66 24.67 21.52 3.72

Graphiquet 50.11 199.52 125.89 1258.9 3162.07 158.48 158.48 25.11

Calculét 50.18 183.44 96.30 925.09 2623.06 166.03 110.76 20.88

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81

CONCLUSION

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo

b graphique Litho

Pédo.

25.11

15.84

39.81

63.09

39.81

39.81

158.48

158.48

316.11

398.10

31.62

25.11

21.29

39.81

5.01

6.30

b Calculé Litho

Pédo

8.25

10.37

65.56

71.35

28.87

37.99

198.14

140.17

206.65

273.66

12 .11

24.67

13.42

21.52

6.77

3.72

Tableau comparatif du fond géochimique b ( sols et roches )

La comparaison du fond géochimique entre les sols et les roches ( tableau ci-dessus) montre des

valeurs plus élevées dans les sols à l’exception de Ba et Mo dont le fond géochimique dans les

roches est supérieur à celui des sols. Cela pourrait être expliqué par la présence de ces derniers

dans le réseau cristallin des feldspaths et les micas et après altération, ils sont libérés et lessivés

dans les sols (concentrations plus faibles).

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6.3.2. ANALYSE BIVARIEE

La méthodologie suivi dans cette analyse est le même que celle exposée dans le cas

précédent (lithogéochimie). La visualisation des coefficients de corrélation relatifs aux différents

couples d’éléments formants la matrice de corrélation ci- dessous, montre que la majorité des

coefficients sont positifs, sauf pour le couple (Ba, Zn)

Matrice de corrélations simples (sol) N=326 PB ZN CU BA MN NI CO MO PB 1 ZN 0.43552 1 CU 0.45346 0.46994 1 BA 0.13145 -0.03731 0.04579 1 MN 0.59147 0.20221 0.32039 0.33186 1 NI 0.66372 0.59939 0.57303 0.10061 0.51406 1 CO 0.4564 0.37271 0.45954 0.16397 0.51536 0.62172 1 MO 0.29092 0.25801 0.23981 0.19628 0.42222 0.23695 0.35271 1

Le seuil de signification est égal à 0.128 pour l’intervalle de confiance de 99%.

La classification des coefficients de corrélation est représentée au tableau ci-dessous :

Intervalle Type de corrélation Valeur de r

r0 à r0 + f

r0 + f à r0 +2f

r0 +2f à r0 + 3f

r0 + 3f à r0 + 4f

Faible

Moyenne

Fort

Très fort

0.128 < r ≤ 0.346

0.346 < r ≤ 0.564

0.564< r ≤ 0.692

0.692 < r ≤ 1

DISCUSION

Les résultats des coefficients présentant une forte corrélation sont illustrés au tableau suivant :

Couples de variables Pb - Mn Pb - Ni Ni - Zn Ni - Cu Ni - Co

Coefficient de corr. 0.591 0.663 0.599 0.573 0.621

Type de corr. Fort Fort Fort Fort Fort

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Ces corrélations sont représentées par le schéma simplifié suivant :

Pb Mn

Zn Ni Cu

Co

Il est a noté que malgré la positivité de ces coefficients, la corrélation reste insignifiante entre la

quasi totalité des éléments.

* DIAGRAMME DE DISPERSION

Les digrammes construits pour le même but que précédemment (lithogéochimie) ont révélé

après dépouillement qu’il s’agissait de fausses corrélations sauf pour le cas des couples (Cu- Ni)

et (Ni-Co) qui montre un nuage de points en forme d’ellipsoïde (Fig.28).

Donc on ne tient compte que des associations vérifiées aussi bien par le calcul que par

graphique.

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Fig. 28. Diagrammes de dispersion (sols)

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85

6.3.3. ANALYSE FACTORIELLE

Cette analyse a été effectuée dans le but de vérifier si elle confirme les tendances obtenues

précédemment et de repérer d’éventuelles corrélations nouvelles. Les résultats de l’analyse sont

représentés dans le tableau suivant :

Schémas des corrélations selon les quatre facteurs :

F1 :

F2

2 associations géochimiques

F3: Mo

F4:

La représentation graphique des corrélations entre les variables et les facteurs (Fig.29) a permis

de confirmer que les éléments Cu, Ni se corrèlent mieux positivement avec le facteur1, en plus

elle nous a révélé que le Zn fait partie de cette association. Ce résultat confirme aussi

l’enrichissement du sol en ces éléments, cela pourrait s’expliquer par la mobilité de ces derniers.

La corrélation selon le facteur 4 ne rend pas compte de la structure réelle des données, puisqu’il

ne représente que 8.33 % de la variance.

Fact.1 Fact.2 Fact.3 Fact.4 PB 0.35182 -0.00989 0.03691 0.78356 ZN 0.86219 -0.07651 0.15892 0.10407 CU 0.74744 0.05531 0.05534 0.28668 BA -0.01267 0.98278 0.08285 0.12918 MN 0.01843 0.2254 0.27295 0.84649 NI 0.64832 0.02266 -0.02088 0.63421 CO 0.40522 0.09352 0.22101 0.60591 MO 0.14475 0.08715 0.95079 0.2071 Valeurs Propres 3.69064 1.258 0.77583 0.66666 Cum.val.prpres 46.133 15.725 9.69791 8.33322 Variance % 3.69064 4.94863 5.72447 6.39113 Cum.variance % 46.133 61.8579 71.5558 79.8891

Poids Factorielle. Varimax. Normalisé (sol) Extraction: Composantes Principale..

Zn---Cu---Ni

Pb---Mn---Ni---Co

Ba

Mo

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Fig.29. Représentation graphique des résultats de l’ACP (sols)

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87

6.3.4. CARTOGRAPHIE PEDOGEOCHIMIQUE

L’établissement des cartes géochimiques d’isoteneurs anomales pour les différents éléments

traités, nous a permis de mettre en évidence les auréoles de dispersion secondaires, ainsi que

leurs localisations géographiques. La corrélation avec l’environnement géologique nous guidera

à établir la relation probable avec les auréoles primaires.

DISCUSSION

- Les anomalies du Zn, Ni, Co, Mo, et Cu se correspondent globalement et se localisent

presque dans le même secteur, elles s’alignent sur le profil 4 (points50 à 70). Elles se situent

principalement dans la partie occidentale du Djebel Raout Lessoued (Fig. 29, 30,31 ,32). Les

plus importantes sont celles du Zn, Ni et Mo, elles atteignent des valeurs d’anomalies

maximales. Elles se manifestent au contact des sols surplombant les schistes du paléozoïque. Le

Cu se caractérise par une anomalie au NW du secteur, qui s’étale sur le profil 6 et 6a au niveau

des points 8 à 13. Elle se présente au contact des gneiss et schistes au sein des dépôts meubles.

- Mn présente une seule anomalie au NE sur les profils 6a et 7 (points38 et 42) Elle se

manifeste dans les sols se surimposant aux schistes paléozoïques.

- Les anomalies du Ba se répartissent différemment des précédentes, que ce soit du point de

vue teneur, extension ou localisation. Les anomalies se localisent plus particulièrement au sud et

au nord du secteur, au sein des dépôts couvrant les gneiss du Protérozoïque. L’anomalie située

sur le profil 3 (points47 et 53) apparaît sur la faille supposée de direction NW-SE.

CONCLUSION

Les anomalies pédogéochimique se manifestent dans les sols recouvrant le faciès schisteux. Elles

sont en étroite relation géographique avec celles mises en évidence par la lithogéochimie.

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Fig.24

Fig. 29. Cartes géochimiques du Pb et Zn (sols)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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Fig. 30. Cartes géochimiques du Cu et Ba (sols)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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Fig. 31. Cartes géochimiques du Mn et Ni (sols)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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Fig. 32. Cartes géochimiques du Co et Mo (sols)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain 2 Probable

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CONCLUSIONS GENERALES Après interprétation des résultats obtenus par les études :

géologiques, minéralogiques et géochimiques, nous pouvons apporter quelques critiques,

concernant l’orientation des profils géochimiques et les résultats d’analyses. On note une

irrégularité sur l’orientation des profils selon laquelle, la faille régionale de Ouelgets Chergui où

les profils devront passer perpendiculairement à cette dernière a diminué le rôle de cette faille,

pourtant important du point de vue minéralisation à l’échelle régionale. Quant aux analyses, les

résultats paraissent moins précis pour la prospection géochimique détaillée appliquée.

L’étude géologique du Djebel Raout –Lessoued donne une idée, sur le rôle joué par le

métamorphisme, la faille régionale Ouelgets Chergui ainsi que la structure plissée du Djebel

d’une part et la minéralisation d’autre part.

L’étude pétrographique des roches a permis de déterminer le faciès primordial qui a joué le

rôle de roche support de la minéralisation qui est représenté par les mylonites encaissées dans

les gneiss.

L’étude minéralogique a révélé que la minéralisation en surface est pauvre en minéraux

sulfurés. Elle est essentiellement représentée par la chalcopyrite sous forme de grains

disséminés, alors que la prospection géochimique par la méthode lithogéochimique a révélé que

les anomalies se localisent principalement dans la partie Est du secteur prospecté. Elles sont

généralement en liaison avec le faciès des schistes oxydés et les schistes quartzifiés.

La pédogéochimie a aussi donné des fortes anomalies, situées essentiellement dans la partie

orientale du secteur. Elles sont en relation avec les sols recouvrant les formations géologiques du

Paléozoïque.

En superposant les cartes d’isoteneurs des (Cu, Co, Ni, Mn), on note une parfaite

correspondance géographique des anomalies provoquées par ces éléments chimiques. Les

corrélations de ces éléments ont été confirmées par l’analyse en composante principale.

Il est recommandé d’effectuer des analyses quantitatives au niveau des auréoles primaires

possédant des teneurs élevées, en réduisant la maille d’échantillonnage.

Il est aussi intéressant de faire appel à des méthodes géophysique qui permettraient de dégager

de nouvelles données structurales sur ce secteur.

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BIBLIOGRAPHIE

BELLON. H et BROUSSE.R. (1977) : Le magmatisme périméditerranéen occidental Essai de synthèse, Bull. Serv. Géol. Fr. BOLFA.J. (1948) : Contribution à l’étude des gîtes métallifères de la Kabylie de Collo et de

. la région de Bône

Bull. Serv., carte, Géol., Algérie, 6eme série, Métallogénie, N° 1, 216 p

BOUILLIN.J.P. (1977) : Géologie alpine de la petite Kabylie dans la région de Collo et d’El

Milia (Algérie).

Thèse Doct. D’Etat, Univ. P ; Sabatier, Toulouse

BOUAROUDJ. M.T (1986) : Etude métallogéniques du district de la chaîne Nord numidique

(région d’Azzaba , Algérie Nord orientale). Contrôle des

Minéralisations et perspectives de recherche.

Thèse doct. Ing. , Univ. Paris, VI.

BOUREZG. M. (1989) : Etude minéralogique et géochimique de chapeau de fer dans le

N-E Algérien

Thèse, Magister, Univ. Constantine, 170 p

BOULEMIA. S (2004) : Etude des minéralisation polymétalliques dans le secteur Souabaa

Région Ouenza El Aouinet, Algérie Nord Oriental.

Thèse, Magister, Univ. Constantine

BEUS, AA and GRIGORIAN, S.V (1977): Geochemical exploration methods for mineral

Deposits. Moscou, 1-287.

BOUROUH.A. BELOUCIF.N (1991): Contribution à la prospection géophysique et

géochimique des gîtes métallifères du type Pb Zn, cas du

secteur (pointe Ouest) du Djebel BOU JABER

Mémoire d’ing. D’Etat, Univ. Constantine, 83 p

Page 95: Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout … · La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de ... Depuis et durant toute

94

CHAUSSIER. J. B. (1981) : Manuel du prospecteur minier

Manuels et méthodes N 0 2 – 1981

DELAU. P. (1938) : Etude géologique des régions de Jemmapes, Hammam Meskoutine

et du Col des Oliviers.

Bull. Serv. Carte. Géol. Algérie 2 Tomes

DURAND- DELGA. M (1969) : Etude géologique de l’ouest de la chaîne Numidique

Bull. Serv. Carte géologique de l’Algérie

DURAND-DELGA .M. (1975) : Nouvelles données sur la structure géologique de la partie

NE de la Kabylie

Pub. Serv. Geol. Bull. N° 30.

FEDTCHENKO. V.P (1964) : Méthodes de recherche et de prospection de la minéralisation

Cachée en mercure et antimoine.

Edition " NEDRA”

FAUCULT.A. RAOULT.J.F. (1984): Dictionnaire de géologie

2eme

Edition “ MASSON”

GLACON. J. (1967) : Recherche sur la géologie et les gîtes métallifères du Tell

Sétifien (Algérie)

Bull. Serv. Carte, Géol. Algérie, N° 32, Nouvelle série,

Tome 1-2, 750 p

GRANIER.G.L. (1973) : Introduction à la prospection géochimique des gîtes métallifères.

MASSON et Cie, Editeurs.

KICKEN. A. (1962) : Esquisse tectonique de l’Algérie du Nord

Ser. Carte Geol, de l’Algérie. Bull N° 31.

Page 96: Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout … · La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de ... Depuis et durant toute

95

KHAMA. A (1995): Rapport final sur les travaux de prospection de l’or dans la zone

Nord-Nummidique. Archives. O.R.G.M. Tébessa.

LE MARECHAL, A & TEIL, H (1973) : Application de quelques traitements statistiques aux

données hydrochimiques des sources thermo-minerals du Cameroun.

Cah, Orstom, Serv, Géol, Vol, V, N° 2, 217-234.

LEPELTIER. C. (1969): A simplified statistical treatment of geochemical data by

Graphical representation. Eco. Géol. Vol; 64- 538-550.

LUCAS.G.CROS.P.LANG.J (1976): Etude microscopique des roches meubles et consolidées

Doin éditeurs

MARMI, R. (1989) : Méthodologie de prospection géochimique appliquée à la recherche

de gisements polymétalliques de type Pb-Zn, cas de Bou Arif Batna.

Thèse, Magister, Univ. Constantine.

MAZGHACHE, H (2000) : Le traitement et l’interprétation des données d’une compagne de

Prospection géochimique. Cours ; Univ. Annaba.

MENAKOV, A. et MAGROUDSE (1977) : Rapport sur la localisation de gisements et

Estimation prévisionnelle de la zone mercurielle Nord- numidique

(synthèse des données géologo-géophysique concernant les

travaux exécutés pendant la période (1966-1977).

Rapport inédit, mission soviétique SONAREM. 140p .

OBOCENTSEV, A. KIRIA.V (1978-80): Rapport sur l’évaluation détaillée du gisement de

Mercure de Mra-Sma II avec calcul de réserve

Rapport inédit, mission soviétique SONAREM. 162 p.

Page 97: Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout … · La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de ... Depuis et durant toute

96

OULDTALEB.B. Z. (1989) : Etablissement de la carte des gîtes et indices minéraux du NE

Algérien et son interprétation géologique.

Thèse, Magister, Univ. Constantine. 3 tomes.

PICOT, P. & JOHAN, Z. (1977): Atlas des minéraux métalliques

Mémoire du BRGM, Paris VI, 400p

RAOULT, J.F. (1969): Série de Tangout, unité externe de la dorsale Kabyle annonçant le flysch de Penthièvre.

Bull, Serv, Géol., Fr., 7eme série, Tome XI. RAOULT, J.F. (1974) : Evolution paléogéographique et structurale de la chaîne alpine entre

le golf de Skikda et Constantine ( Algérie Nord Oriental)

Bull, Serv. Géol. Fr., 7eme série, tome XVII, N° 3, P 394-409

ROUBAULT.T.M. (1962): Détermination des minéraux des roches Paris, Lamarre ROUTHIER.P. (1963) : Les gisements métallifères. Géologie et principe de recherche. Paris, Masson. ROYER.J.J. (1988): Geochemical data analysis.

Centre de recherche géochimique et pétrographique

Nancy- France.

SEMROUD.B (1976): Etude pétrographique du massif granitique du Filfila (Nord

Constantinois, Algérie)

Thèse, Doct. 3° cycle

SINCLAIR. A.J. (1974): Applications of probability graphs in mineral exploration.

Special volume N° 4

The association of exploration geochemists Vancouver. Canada

Page 98: Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout … · La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de ... Depuis et durant toute

97

SINCLAIR, A.J. (1986): Statistical interpretation of soil geochemical data, Reviews in Economic Geology; Texas, 97-115 SMIRNOV.V. (1988): Géologie des minéraux utiles. Edition. MIR. Moscou VILA, J. M. (1969) : Relation paléogéographique et structurale entre le flysch de Penthièvre

et les unités externes de la dorsale Kabyle dans la région de Jemmapes

(Nord constantinois, Algérie)

Bull, Serv, Géol, Fr., 7eme série, Tome XI.

VILA .J.M. (1980) : La chaîne alpine d’Algérie orientale et des confins algéro-tunisie.

Thèse de Doctorat d’Etat, Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)

Page 99: Etude géochimique de l'indice du Djebel Raout … · La confection des lames minces et section polies a été effectué au laboratoire du département de ... Depuis et durant toute

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SOMMAIRE INTRODUCTION……………………………………………………………………1 Chapitre1.

GENERALITES………………………………………………………………………..2

1.1. Aperçugéographique……………………………………………………….2

1.1.1.Situationgéographique………………………………………………………2

1.1.2.Relief…………………………………………………………………………..2

1.1.3. Réseauhydrographique…………………………………………………4

1.2.Historiquedes anciens travaux……………………………………………………6

Chapitre2

GEOLOGIE REGIONALE ET PALEOGEOGRAPHIE…………………………...8

2.1.Géologierégionale……………………………………………………………………. 8

2.1.1.Stratigraphie…………………………………………………………………..10

2.1.2.Structuretectonique………………………………………………… ……….17

2.2. Paléogéographie………………………………………………………………… ....19

Chapitre3.CADREGEOLOGIQUELOCAL… ........................................................................20

3.1.Géologielocale…………………………………………………………………….20

3.1Lithostratigraphie……………………………………………………………..20

3.1.2.Structure et tectonique………………………………………………….22

Chapitre 4. CADRE METALLOGENIQUE DES INDICES POLYMETALLIQUE

DU CHAMP MINIER D’AZZABA……………………………………………24

4.1. Introduction…………………………………………………………………….24

4.2. Rappel sur les gisements polymétalliques du NE Algérien……………………24

4.2.1. Environnement magmatique……………………………………………24

4.2.1.1. Gîtes et indices à Pb Zn Cu liés au magmatisme tertiaire…;24

4.2.1.2. Gîtes encaissés dans les terrains volcanogène d’allure stratiforme25

4.4.2. Environnement carbonaté…………………………………………………25

4.2.2.1. Gîtes de cassures et filoniens……………………………………25

4.2.2.2. Amas et lentilles stratiformes……………………………………26

4.3. Occurrences polymétalliques et mercuro-polymétallique du champ

minier d’Azzaba……………………… 26

4.3.1. Indices polymétalliques……………………………………………….26

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4.4. Métallotectes déterminant la minéralisation……………………………………27

4.4.1. Facteurs régionaux27

4.4.2. Facteurs locaux………………………………………28

Chapitre ETUDE PETROGRAPHIQUE………………………………29

5.1. Travaux récents……………………………………………….29

5.2. Structures hôtes de la minéralisation…………………………29

5.2.1. Schistes Paléozoïque…………………………………….29

5.2.2. Corps de quartz…………………………………………30

5.2.3. Transformation des gneiss………………...……………32

5.3. Etude Métallographique………………………………………34

Chapitre 6. ETUDE GEOCHIMIQUE……………………………………37

6.1. Méthodes utilisées…………………………………………….37

6.1.1. Maille de prospection et d’échantillonnage……………….37

6.1.2. Type d’échantillonnage…………………………………….40

6.2. Lithogéochimie…………………………………………………….41

6.2.1. Analyse univariée…………………………………………….44

6.2.2. Analyse bivariée……………………………………………56

6.2.3. Analyse factorielle…………………………………………60

6.2 .4. Cartographie géochimique……………………………………63

6.3. Pédogéochimie…………………………………………………….69

6.3.1. Analyse univariée……………………………………………72

6.3.2. Analyse bivariée……………………………………………….81

6.3.3. Analyse factorielle……………………………………………84

6.3.4. Cartographie géochimique……………………………………87

Chapitre 7. CONCLUSIONS GENERALES........................................................ 91

BIBLIOGRAPHIE………………………………………………92