LES OOLITHES F E R R U G I ~ S E S ET LES CONDITIOTJS

ACTUELLES DE' LA SEDIM%?JTATION DU FER DAUS

LE LAC TCI-IN.

par

J. LXMOALEE e t B. DUPONT

essea t i e l lomont sii q u a r t z ct ar::II.c

l a montrcori l loni ts é'cant absente dor;: Lchant9lloim analyses. ( O m , communication personnelle) . A 1 i f ivorse des apporta du Chari, la f rnc t lo i i f i ne des s Q d i m n t s du l a c e s t cons t i t uée de montmoril2oaLte l a k a o l i n i t e e t l i l h i . L e n ' a spa ra i s san t qu. RB 1 * ékat de traces.

~~r inc lpn i - casnC d e Ja ls;zol.ini.te,

Les fonds du lac (Dupont 1?70) pouvont Qtre ~smen8e h quatre typos principaux, souvmt 116s au payanage &.fiergé (f_ig. 2 ) . - La vaBe$ raiche en ".&re opgazique (2.376 du p ~ i ~ 1 . 8 Ecc), occupe les fonds de t o u t e la z o m d'îlots b a r l c ~ .

.. L'argilc se ps6senCe m u s p1u:::ieurs a s p e c t s s u t v a ~ t 603 tasac-

mont e t recouvre l o s f o n d s des eau:: lib2-es en bordure des r i o t s bancs. Avec l a vase, t3lle forme la quaai-totalité des fonds d e

' , If archipe l . - Les sables, f i n s e t bien 'crib, proviaonent c h c1ev.x ~ t o c l r s dffféreji ts . Le premier, correspondant B l'e7.g aftu6 %u nord e s t G ~ L I

lac, e s t presque unique"ì quax-tzeux. Le second, txkcmé, repr&ente l'apport d e s f l e u v e s , et c o n s t i t u e les fonds IC long d e s côtes aux abords d e s del tas du Chari et de l a r iv iè re 'Jobb. L a t eneur e_n, f e r

des sables est cle l'ordre de OD5% en Fe 24, riais loca lenont , d.aiis 1x3 zone des o o l i t h e s , les graZns sont entour& d l u w p e l l i c u l e d*oxydos e t c e t t e t e m u y peut atteindre 2yh. - Enf in , les oo l i tkes ferruginen-es , dont l a tas l le e s t proche de ce l le d e s sables, se rencont ren t s u r l e s fan& d*ume vaste zone d'eaux l i b re s au large du d e l t a du Chari,

Les oolfthes . D&cr%"c6 par GuichaFd (1957) sous le i'lom de pseudo-sable, les

o a l i t h e s du lac Tchad se p résen ten t sous forme de p e t i t s grains noil cimentés oiitre eux, arsonc3fsb 2 La surface lisse at b r i l l a n t e , souvent f i s s u r & e , Be coulour brune B l l b t n t sec ( r i g . Sa, 3b), A Itétat hum3.de, l e u r aspect e s t t r B r sanbZable h c e l u i riu marc de

cai?&. Elles forimxit une couche d.' é p a i s s e u r v a r i a b l e , pouvant a t ta i izdse 40 cen t imè t re s , renferrflant localement une ou deux i n t e r c a l a t i o n s a r g i l e u s e s . Exceptionnellement r ecouve r t e s par de l a vase , e l l e s reposent toujours sur de l'argile . Les Ool i thes se *trouveal; ,sous

environ, s i t u é e au large du del ta . du Chari, vers l'ouest ( f i g , 2).

n reconnus par Pias (1%8), don t l e p lus r é c e n t aurai%, B t 4 fonc t ionne l jusque v e r s 150 ap. J , C . Ce t t e l o c a l i s a t i o n géographique L e u r attrfbue une origine r 6 c " , l i é e au cours actue2. du Chari peut e t re s o i t a l l o c h t o m par p r 6 c i p i t a t l o n du f e r apport6 par Le f leuve .

d'

1 4 3 mètres dOeau, dans une zone m6ridionale du lac de 2 700 km 2

n'en a pas é t é t rouvé p l u s & l'e~;-t; au large des anc iens delta.8, .

celle-cf par a p p o r t s détritiques, s o i t autochtone

La nature e t L90rigi.ne ds ce8 oolithes a éL6 pr6c isée par

- L#étuBe granuloaé t r ique révèle des distributions de f réquences quelques analyses e t observa t ions .

unimodales, avec un mode tr&s narqué pour 0,250 m, Les médiiaaes sont comprises e n t r e de Trask, vo i s in de 1;2, indique un Ratér iau très been trié.

Cae grains ,correspondan 'c A un état plus ou moins achevé de IQooIithe. Le premier stade est r ep résen té par des noyaux d'argile brun jaune cXafar, ou parfois de quartz, en tour6 d*un c o r t e x sombre tras a i n c e (quelques microns), C e r t a i n s noyaux présentent des craquelures fn temes dans l e s q u e l l e s des oxydes ont pénBLr6, d@av.tl*es noyaux ont les angles nus (fig, 3 c ) . Les gra ins les plus Qvolza6s ont un noyau dtargile en touré d'un 'cortex brun rouge, & p a l s , (10 B .25fh) il s t r u c t u r e pel l lculaise net te ( ftg. 3d) . paux min&" c s i s t a l l i s 4 s c o n s t i t u t i f s son t la. montmorilloni Lo e t la goethite, Les mies de l a k a o l i n i t e , du quartz e t de La calci;;e a p p a r a i s s e n t égalcmsnt. La pr6sextce de c a l c i t e est a t t r i b u b e A la grade quantitg de mollusques (Corbicu la a f r i c a n a ) vbvant SUT l a s fonds dgoolithes.

e t 0,283 m, e t l e c o e f f i c i e n t de triage

-L*observatfon on lame @ince permet de d i s t i n g u e r d i v e r s types

/

- L'analyse p m dlf i ' racdion des rayons X montre que Xes prfnci-

-

I .

LØ' L

des pollens a l l o c h t o n o s ap;:ortE?a par IC f leuve d e p u i s la zoni? soudaniennc (Tableau 11).

I1 se dégage donc de ces observations d m élbinrr~~ts - en faveur de l ' a u t o c b t o a i e : spectres p o i l i : ~ i q ~ e s caract6r i - s a n t une forwat ion l a c u s t r e , a b s a m e d'oolithos de m&n@ typa dwns

les a l l u v i o n s du C h a r i

- en faveur de l t a c t u a % i t 6 du d6pÔL : loccalPsat ion des ool.itlze6 uniquement au large du d e l t a ac tue l e t absonce de s&!iment;s au dessus de la couche dtoo3. i thes pour la. p l u s gsa:;zde p a y t i e d ~ i

gisement

Ces conciitLons nous ont conduit à analyser quelyu-ss &l&"ts du tsansposlt st de la skdimentat lon ac tue ls du f e r clans le bas Char i et le l a c Tchad : n a t u r e e t quanLItQ des a p p o r t s en f e r , Quo lu t ion chb ique rles eaux et des pe-rtfculea dans le l ac ,

I1 a 6t6 établi, p a r des cxpBrLences de f i l t r a t i o n (Earaoall.0 1969)cr que Le f e r d i saous e s t en concentration tres faible , 9aif6- r3.eup.Q c l 5 O ) ~ g / l ~ ans89 b ien dans l e Chari qlae dans l e s eaux du lac. En effet, l e s cond i t ions da pH, dsoxyda.tion, e t l o s tras faibles quantités de matf8re organique d i s s o u t e no permettent pas l a prQsence de concentrations impor tan tas de fep d i s sous ou com21ex6. Le fo r dissous es t donc n6gligeable devant le %or pa r t i cu la i r e qut 603% assfmilé au fer t o t a l . La charge des p a r t b u l e s c o n t e n m t l e fes. a 62;6 d & t s m i n 6 s par QlectrophorEsa r' elle est; az8gative ou n u l l e .

Le f e r d:lssous é tant négligeable, nous nous sommes attachQs & dosar la fraction du f e r t o t a l s u s c e p t i b l e de r 6 a g i r assez faci le- ment, L e f e r ~6actif a i n s i dos6 (extrait par LO mLnutes drbbullition

exactement au f e r 29Bre (Deb, ZgCj.0) c'est-h-dire aux oxydes e t

hydroxydes p a r t i c u l a i r e s ou adsorbés SUP les p a r t i c u l e s (FripLat,

- - , > I

, , I . .- ,

>

i 3

L'eau du Cha-ri q u i a r r i v e au l a c e s t seprésent40 par un poi-n% s l t u 4 dans le d-omaLne ele s t a b i l i t 6 de la, k a o l i n i t @ . A p a . r t i ~ du

delta l'eau. du l a c Bvolzze e t so concentre ?ar Qva;xmatlon, Dans le d f a g s w e 2.0 poin t repTQsenta t l f se d6place au c o u r s de c e t t e

6volutLon e t franchit assez rapidenient la d r o i t e d Q6qui59bre entrre kaol in i te et monlmorZllonite, avant Hnhe que 3a coccentration R@ double, Si e l l e s ne f o u r n i s s e n t pac de rmmeignomats BUT la ci@& tique du ph6noim&ne, les elations thermodymniques u t i l i s 8 e s ici correspondent aux x 4 s u l t a t s a n a l y t i q u e s el; pepmettent cte d2re qu P il

Cette transformatLon peut Btre importante pauir l*inc~j~e~ual%sa~.ion de; oxydes e t hydsoxydes ferriques a.dsorb6s CSUF les argiles.

'# 6 +%-passage, dans le bac, de Za k a o l i n i t s à l a montmorillonite.

Schema du conportoment du f e r ,

+ rapidement (Coonley 197%) se t rouve réparti entre plusieu-rs types de séd iments ,

L a stlelxcture, oxydée, du cortex des o o l i t h e s sugg&xe une copr8- c fp i t a t ion d e l a s i lLce e t du f e r coll.orc!al. L 'a f fSni t6 de ce6 deux corps Ism pour l'autre e s t grande (Mcrrtfmes 1941, 1942, Flehmig 19701, e t on Saft que la composition mol&cwZalro d'un d e l

p&c ip i t é dt5pend du pH du m i l i e u dans l e y u e l il se forms, o* des p o f n t s iso6Xectrlquos de s e s composants (Parks 1967). SS A e t B sont l e s p o i n t s i so6lcc t r iques des oxydes de f e r prémnta e t de l a s i l i c e , l a COmposition mol6culaj-re du pr6cipit6 erz fonctrion du pB . L f i n c c r t f t u d e oxis"zizt 6u.r la sera proche de S102 % = 100 valour des pH de zero de charge $e la ~ f l i c e e t Bu fe r ne permst pas un c a l c u l r igoureux de La composition du pr .Qcip i té PormB, Pour un pH de 7 7,5 le r appor t théor ique s i l i c e sur fe r es t proclle de I " i i t 6 . Dans le cortex des o o l i t h e s ce ragq?orl e g t de 0,86 en moyenne, avec des valeurs extr8mes de 0,72 e t l+j,

$9

Ce t ype de comportement du f e r cmowm de la a l l i c e , maAs néglige Ilalzamine, 11 f a u t donc s'attendre Q tmmves, a i l l e u r s dans le Lac, des sQd9ments relativenent pltas r i c h e s on d.uminitm e t plus pauvres on f e r que l e s a p y m t s du Chari i des analyses sont en cburs,

Conclusion

Les premiers r b s u l t a t s de 1'8tlrde des oolit lzes des sédiments l a conclusion que le dépôt s u p r f i c i e l s du l a c Tchad conduisent

est autochtone et a c t u e l . L ' b t ~ i d e des cond i t ions ac tue l les de l a sédimentat ion du fer dans le l a c nous permet de dBfinir son conpor- tenient possible . Dans es schhna, le Pos, par t icu la i r s s u b i t une &volut ion qul le dissoc ie d e s argiibss au COUPS d e La. concentrat ion des eaux, et cop6cipi t .e avec l a sKl.ice. L a s t ruc tu re oolritlrique

quartz, que leon tpouvo s u r les fonds du l a c , dans Zaa eaux c1m~1de.s

*

: O10 F Trmsp. solide Logone : 013 : Transp. solide Logone :

O11 : Tmnsp. soli& C h s r i : : O12 : Transp. 501ide Chax'i :

. 969 . Argile granulaire . e . 1452 R . Argile bleue . . 1467 : Argile granulaire i 1463 . Argile grandairs : 1454 : Argile bleue

: 1094 : Oolithes (grosses) : 1455 : Oollithes : 1457 : Oolithes : 1459 : Oolfthes 8 1461 Oohithes 0 1463 : Oolithes : 1465 E Oolithes

1479 : Oolithes

a .

. . . 9432 A . Argile bleue 1432 F , Argile bleue .

. .

.

. . . . t

14233 i Oolithes : .

1212 11,2 13v4 12,9

12,4 12,9 16,3 14.3 ?5,7 18,5 8, fO

3,70 7.30 7.50 8.55 7,40 7,35 8,55 7.50 ?,?O

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LIS3 ??#Sa, SPmCER C.P. (1970). Abiologicaf. pmoesaos in the mim" of s$licat;e

Prom sea water. t

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I , ' ".

1259, 256 p.

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PSEUDO SABLE

V N E E7 SABLE

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