Soutenance mémoire
La géologie du gisement de phosphate de Taïba datant de l’Eocene moyen se rattache à celle du bassin sédimentaire sénégalais auquel il appartient. Ce Bassin sédimentaire constitue un segment du bassin sénégalo-mauritanien, vaste bassin côtier ouest-africain, de marge continentale passive. Les dépôts de ce bassin sont d’âge Meso-Cenozoique. L’exploitation des phosphates de Taïba a débuté en 1960 par les réserves des secteurs Ouest (Ndomor Diop), puis celles au Nord (Keur Mor Fall), actuellement épuisées. Le groupe phosphaté de Taïba est localisé sous une trentaine de mètres de recouvrement sableux (Sylla, 1986) et montre un troisième gisement localisé au Sud-Est, celui de Tobène dont l’exploitation a débuté en 2004 et se poursuit jusqu’à nos jours. Des études géologiques réalisées montrent que le minerai est principalement constitué de faciès argilo-phosphatés d’âge Yprésien à Éocène moyen (Diop, 2002 ; Ly et al,, 2003). Ce minerai de phosphate est situé entre des argiles bariolées phosphatées qui lui servent de toit et aussi de repère aux mineurs lors de l’extraction, et des attapulgites à son mur correspondant aux argiles feuilletées de Lam-Lam. Le gisement de phosphate est défini par la quantité et la qualité du minerai. La quantité désigne les estimations des réserves en phosphate marchand, tandis que la qualité désigne les taux d’enrichissement en P2O5 qui est l’élément chimique principal. La qualité du minerai phosphaté dépend donc des teneurs moyennes en P2O5. Cependant, du point de vue lithologique, la couche phosphatée n’est pas homogène. En effet, on note la présence au sein du gisement d’anomalies de couche représentées par du sable, l’oxyde de fer et d’aluminium ou le « feral » et la calcite qui influent négativement sur la qualité du minerai. En effet, ces anomalies sus nommées constituent un réel problème pour la valorisation du minerai. Dès lors il devient nécessaire de les caractériser.
Présentation des ICS et du site minier de Taïba : cadres géographique et géologique, et méthodologie d’étude
Présentation et structuration des ICS
Le gisement de phosphate de Taïba a fait l’objet de plusieurs études géologiques. La découverte du gisement de phosphate de chaux actuel remonte à 1948, avec les travaux du Bureau Minier de la France d’Outre-Mer. La Compagnie Sénégalaise des Phosphates de Taïba (CSPT) créée en 1957, ne débutera l’exploitation du phosphate qu’en 1960, avec le gisement de Ndomor Diop, suivi de celui de Keur Mor Fall. Quant au panneau de Tobène, son exploitation n’a démarré qu’en 2004 et se poursuit à nos jours. Les activités des Industries Chimiques du Sénégal sont orientées vers l’extraction du phosphate, depuis 1984 elles transforment le phosphate en acide phosphorique. La fusion des ICS avec la Compagnie Sénégalaise des Phosphates de Taïba en 1996 a consacré la redynamisation de la filière phosphate par l’exploitation du gisement de Tobène et le doublement de la production d’acide phosphorique essentiellement exporté vers l’Inde. Les opérations industrielles sont réalisées au niveau de trois sites :
• Le site minier de Taïba : qui comprend la mine de phosphate qui s’étend sur une quarantaine de kilomètres et se situe à 90km au NE de Dakar. Son activité principale consiste à extraire le minerai et à procéder ensuite à son traitement marchand destiné à l’exportation ;
• Le site usine de Darou Khoudoss : contigu aux installations de l’usine de traitement du minerai de phosphate, il a pour rôle la production d’acide phosphorique, par l’attaque du phosphate par de l’acide sulfurique ;
• Le site de Mbao : abrite le siège de la direction générale, il est situé à 18km de Dakar, dans la zone franche industrielle en bordure de la mer, sur une surface de 2,7 ha ; il est aussi destiné à la production d’engrais chimique en granulés.
Les Industries Chimiques du Sénégal comptent également des filiales :
• La Société d’exploitation ferroviaire des ICS (SEFICS), chargée du transport du soufre, de l’acide phosphorique et de l’engrais ;
• La Société des engrais chimiques (SENCHIM) chargée de la commercialisation des produits.
Le site mine de Taïba occupe une vaste zone rectangulaire de 25km de long sur 10km de large. Il est subdivisé en trois secteurs :
• Le panneau de Ndomor Diop : déjà exploité, avec une superficie de 6,3 km², subdivisée en Ndomor Diop (1960-1974) et Ndomor Diop (1974-1980) ;
• Le panneau de Keur Mor Fall : au Nord du panneau de Ndomor Diop, subdivisé en panneau I-III (1980-1991) et le panneau II-IV (1991-2003) ;
• Le panneau de Tobène : en exploitation depuis 2004 .
Le gisement de Taïba
Cadre géographique
Le site mine des ICS est localisé à environ 100km au Nord-Est de Dakar, dans la commune de Darou Khoudoss (entre Mboro et Tivaouane) dans la région de Thiès. Il occupe une vaste zone triangulaire longue de 22km et large de 10km, situé entre 15° et 15° 10’ de latitude Nord et entre 16°43’ et 16°51’ de longitude Ouest .
Le secteur de Taïba présente une morphologie dunaire, à dépressions boisées, de plus en plus accidentée en direction du littoral. Le climat est de type soudano-sahélien semi-aride avec une alternance de deux saisons : sèche (Novembre à Juin) et humide (Juillet à Octobre). Les dépressions inter-dunaires appelées Niayes sont verdoyantes et favorables à la culture maraîchère, car étant inondées quasiment toute l’année par les émergences de la nappe phréatique. La pluviométrie annuelle avoisine les 400mm, cependant la région subit l’influence maritime qui adoucit les excès de température (19°-35°) (Sagna, 2005).
Cadre géologique
Géologie régionale
L’ouverture de l’Atlantique au Jurassique a entraîné la formation de nombreux bassins côtiers sur les marges ouest-africaines et américaines. Le bassin sénégalo-mauritanien résulte de la séparation de l’Afrique et de l’Amérique du Nord ; c’est le plus vaste des bassins de marge passive de la côte atlantique africaine (340000km²). Il s’étend sur près de 1400km entre le Cap Barbas en Mauritanie et le Cap Roxo en Guinée Bissau, à travers la Sénégambie. Il couvre les ²/₃ du territoire sénégalais. Il est limité au Nord par la dorsale Réguibat d’âge Précambrien, au Sud par le bassin paléozoïque de Bové, à l’Est par la Chaîne panafricaine des Mauritanides et à l’Ouest sur l’océan atlantique. Une synthèse des données géologiques de la partie occidentale du bassin sédimentaire sénégalais a permis d’établir une carte de localisation des différents affleurements qui sont d’âge Crétacé terminal (campano maastrichtien) à Paléogène, limités à l’Est par la Chaîne des Mauritanides et la boutonnière de Kédougou (Figure 3). Par endroit, ces sédiments sont recouverts par le Mio-Pliocène détritique altéré (Flicoteaux et Medus, 1974 ; Tessier et al, 1975) ou par le Quaternaire marin et par les ergs sableux. L’histoire géologique des formations du gisement de phosphate de Taïba se rattache donc à celle du bassin méso cénozoïque sénégalomauritanien.
Ce bassin fut le siège d’une sédimentation marine dans la partie moyenne de l’Eocène jusqu’à l’Oligo-Miocène inférieur. La série phosphatée de Taïba est datée de l’Eocène moyen. Les argiles et attapulgites sont précisément d’âge Eocène (Yprésien-Lutétien).
Géologie locale
➠ 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 calcaire, marne et sable argileux. Selon les 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 alumino-calciques. La structure de la couche phosphatée est profondément affectée par le poids des fortes accumulations de sables quaternaires.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation des ICS et du site minier de Taïba : cadres géographique et géologique et méthodologie d’étude
I Présentation et structuration des ICS
II Le gisement de Taïba
Chapitre 2 : Caractérisation litho-géochimique de quelques sondages des panneaux d’exploitation 2020 et 2021
I Problématique et objectifs
II Répartition verticale des éléments chimiques dans quelques sondages
III Cartographie comparée de la couche phosphatée exploitable et des anomalies de couche
IV Synthèse litho-géochimique
Conclusion partielle
Chapitre 3 : Etude géochimique comparative des oxydes majeurs de la couche phosphatée au niveau des panneaux d’exploitation 2020 et 2021 : cartographie géochimique comparée, corrélations des éléments chimiques et synthèse des résultats des analyses chimiques
I Cartographie géochimique comparée
II Corrélations des oxydes majeurs
III Synthèse sur les teneurs moyennes en oxydes des anomalies de couche
Conclusion partielle
Conclusion générale
Références bibliographiques
Annexes
