Soutenance mémoire
Le gisement de Tobène, tout comme les autres gisements phosphatés de Taïba (Ndomor Diop, et Keur Mor Fall), présente des anomalies de couche dont des niveaux silico-ferralitiques, et des couches argileuses qui proviennent d’une altération. En effet ces couches sont très enrichies en oxydes de fer et d’aluminium, qui sous l’action des circulations d’eau de la nappe, sont libérés puis redistribués à travers le minerai phosphaté. Ainsi on trouve par endroits, dans la couche phosphatée, des teneurs en oxydes de fer et d’aluminium (désignés sous le terme de « feral ») souvent très élevées. Ces fortes teneurs ont largement contribué à la formation d’un faciès phosphaté ferallitisé appelé phosphate féraleux, qui pose d’énormes problèmes d’exploitation et de traitement.
Ces problèmes posés par les phosphates féraleux sont aujourd’hui plus que d’actualité aux Industries Chimiques du Sénégal (I.C.S), dont l’un des principaux soucis est de trouver des solutions à ces difficultés. D’ailleurs, à cet effet, un programme de recherche a été initié en vue d’une caractérisation sédimentologique et géochimique des différents faciès du panneau de Tobène.
PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
SITUATION GEOGRAPHIQUE
Le panneau de Tobène fait partie du vaste gisement phosphaté de Taïba qui se trouve dans la partie occidentale du bassin sénégalo-mauritanien, dans la région administrative de Thiès, plus précisément au Nord-Est, entre Tivaouane et M’boro (figure 1). Il est limité au Nord et à l’Ouest par les dunes littorales, au Sud par les affleurements cuirassés du plateau de Thiès ; la limite Est étant imprécise. Le panneau de Tobène occupe l’extrémité sud est du site de Taïba. Sur le plan morphologique la zone est relativement plate, avec quelques irrégularités (dépressions et élévations) caractéristiques d’une zone particulière : les Niayes (vaste dépression comprise entre les dunes littorales et les dunes rouges, et qui longe la côte nord de Dakar à Saint Louis). Le climat est de type soudano sahélien, soumis de manière fréquente à l’influence littorale en l’occurrence les alizés maritimes. Ainsi les températures sont relativement basses, et oscillent entre 35° Cet 23° C (P. Ndour 1999). Le réseau hydrographique est rudimentaire avec des cours d’eau éphémères engendrés par les eaux pluviales dont le cumul annuel est estimé en moyenne à 400 mm. La saison des pluies qui ne dure que trois mois entretient une végétation de type savane arborée. Le site de Taïba est en exploitation depuis les années 50, et aujourd’hui seul le panneau de Tobène est exploité, les autres (Keur Mor Fall et Ndomor Diop) étant déjà « épuisés ».
CONTEXTE GEOLOGIQUE
Généralités
La géologie du gisement phosphaté de Taïba se r attache à celle du bassin côtier sénégalomauritanien auquel il appartient. La couverture sédimentaire de ce bassin s’est déposée durant le Mésozoïque et le Cénozoïque. Elle est constituée de dépôts transgressifs avec principalement deux phases de sédimentation. La première phase correspondant à une sédimentation marine s’est effectuée pendant la transgression Paléocène, et a affecté l’ensemble du bassin. Cette phase s’est poursuivie jusqu’à l’Eocène moyen, période pendant laquelle la mer a commencé à se r etirer, mais avec une sédimentation qui reste localement marine jusqu’à la fin de l’oligocène voire même le miocène inférieur. A ces d épôts marins, succèdent des sédiments détritiques datés globalement miopliocène.
Les sédiments d’âge mésozoïque terminal (crétacé supérieur) et paléogène sont affleurants dans la partie occidentale du bassin (Sénégal occidental, et Guinée Bissau). Ailleurs affleurent des dépôts plus récents tels que des sédiments mio pliocène détritiques appelés « continental terminal » (Pannatier, 1995 ; Flicoteaux et Médus, 1974 ; Tessier et al, 1975), et des sédiments quaternaires (Flicoteaux, 1982). En ce qui concerne l’Ouest du Sénégal une synthèse des données géologiques a permis d’établir une carte de localisation des différents affleurements . Sur le plan tectonique le bassin est d’une structure assez irrégulière avec des couches plongeant vers l’Ouest.
La géologie locale du gisement de Taïba
Les dépôts phosphatés du gisement de Taïba se sont essentiellement mis en place pendant la transgression éocène. La couche phosphatée proprement dite est datée du Lutétien (Eocène moyen). Elle s’organise en panneaux, et est majoritairement formée de sédiments phosphatés et de sédiments argileux. Par endroits, elle est recouverte par des sédiments détritiques d’age Oligocène à M iocène. L’ensemble est recouvert par une épaisse couverture sableuse quaternaire.
Aperçu sur la genèse des phosphates
Les processus qui ont abouti à la formation des phosphates se sont déroulés dans une mer peu profonde, agitée et riche en organismes vivants. Parallèlement à la phosphatogenèse il y a eu un dépôt de calcaires, de marnes, et de sables argileux. Selon des auteurs (Atger, 1970 ; Menor, 1975 ; Flicoteaux et al, 1977 ; Lucas et al, 1979 ; Flicoteaux, 1982), le dépôt a subi des transformations telles que les processus de lessivage des calcaires phosphatés, les phénomènes de dissolution / recristallisation et d’altération qui ont conduit respectivement à la formation d’une apatite décarbonatée, de faciès argilo phosphatés, et d’altérites sablo argileux. Dans la partie supérieure de la série phosphatée la dernière phase de ces transformations a donné naissance à des roches telles que les phosphates d’alumine et les phosphates aluminocalciques. La structure de la couche phosphatée est profondément affectée par le poids des fortes accumulations de sables quaternaires.
Litho stratigraphie de la série phosphatée de Taïba
Plusieurs chercheurs ont travaillé sur la litho stratigraphie du gisement phosphaté de Taïba : Slansky (1962), Monciardini (1966), Boujo (1973), et Flicoteaux (1982). Mais une étude plus récente réalisée par Samb (1993) fait état de la succession lithologique suivante de bas en haut :
➤ Des marnes à at tapulgites (argiles feuilletées du mur) dites « Marnes de Lam Lam » d’age éocène inférieur
➤ Un dépôt phosphaté d’age éocène moyen et d’épaisseur moyenne 7m, reposant en discordance angulaire sur les « Marnes de Lam Lam ». Il est divisé en deux membres :
● un membre inférieur qualifié de minerai hétérogène, formé de phospharénites et de phosphalutites souvent associées à de nombreux blocs de silex parfois volumineux. Il débute par un niveau centimétrique de graviers vernissés, marron (faciès «nougat» de Boujo, 1972), par fois bréchique et induré par de l’apatite en gros cristaux verdâtres. Il constitue entre la moitié et le tiers de la formation phosphatée.
● un membre supérieur homogène, pratiquement dépourvu de silex, mais à intercalations d’argiles.
➤ Des argiles bariolées épaisses de 0 à 3m. Elles sont formées de montmorillonite et de kaolinite phosphatées. Elles sont intercalées de silex en plaquettes et de lits quartzeux. On y t rouve également des mouchetures, et des concrétions ou l its plus ou moins continus de composés ferrugineux et alumino-phosphatés.
➤ Une couche altérée épaisse de 0 à 5m, d’âge Oligocène à Miocène, appelée niveau silicoferallitique. Elle est formée de phosphates de chaux ou d’alumine mêlés à des silex à daucines, des inters lits d’argiles et de grés gris.
➤ Des sables consolidés et des grés plus ou moins indurés d’épaisseur 2 à 4m.
➤ Une couverture détritique très épaisse (10 à 30 m) incluant des sables meubles, des sables argileux et des lentilles de latérites d’âge quaternaire.
Outre ces principaux types lithologiques, certaines études (Pannatier, 1995 ; Kébé, 1999) attestent de l’existence de calcaires à la base de la couche phosphatée, au Nord du panneau de Keur Mor Fall.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I.1- SITUATION GEOGRAPHIQUE
I.2- CONTEXTE GEOLOGIQUE
I-2-1. Généralités
I.2.2. Géologie locale du gisement de Taïba
a. Aperçu sur la genèse des phosphates
b. Litho stratigraphie de la série phosphatée de Taïba
I-2-3. Particularités géologiques du panneau de Tobène
CHAPITREII : ETUDE DE QUELQUES SONDAGES DE TOBENE
II.1-METHODE D’ETUDE
II-1-1 Analyse lithologique
II-1-2 Analyse granulométrique
II-1-3 Analyse chimique
II.2-ETUDE LITHOLOGIQUE, CHIMIQUE ET GRANULOMETRIQUE DES SONDAGES
II-2-1 Secteur Ouest
a. Sondage 2E2S EESS
b. Sondage 2E2S AENS
c. Sondage 2E2S AEBG
d. Sondage 2E2S EIGQ
e. Sondage 2E2S EIBG
f. Sondage 2E2S AEJD
g. Sondage 2E1S AYDD
h. Sondage 2E1S AYNS
II-2-2 Secteur Centre Sud
a. Sondage 2E2S IONN
II-2-3 Secteur Centre Est
a. Sondage 2E2S UUQG
II-2-4 Secteur Centre Nord
a. Sondage 2E1S EYNS
II-2-5 Secteur Est
a. Sondage 3E2S AOQB
b. Sondage 3E2S EUGB
c. Sondage 3E2S EELL
d. Sondage 3E2S EULQ
e. Sondage 3E2S AIQL
f. Sondage 3E2S EYBB
g. Sondage 3E2S AOGG
II.3-CORRELATIONS ENTRE LES SONDAGES
CHAPITRE III : SYNTHESE SUR LES PHOSPHATES FERALEUX
III.1- ORIGINE DU « FERAL » ET FORMATION DE PHOSPHATES FERALEUX
III.2 – LOCALISATION DU PHENOMENE DE FERALLITISATION
III.3 – COMPARAISON DE LA COMPOSITION CHIMIQUE ET GRANULOMETRIQUE ENTRE PHOSPHATE FERALEUX ET PHOSPHATE NON FERALEUX
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
TABLE DES MATIERES
ANNEXES
RESUME
