Soutenance mémoire
L’expansion de la sidérurgie algérienne s’appuie en grande partie sur l’utilisation de toutes les ressources en fer. En Algérie, le gisement de fer de l’Ouenza présente la source principale en matière d’approvisionnement en minerai de fer de la sidérurgie nationale: Les minerais de fer extraits du massif de l’Ouenza sont orientés vers l’usine sidérurgique d’El Hadjar où leur transformation conduit à l’élaboration de la fonte et l’acier répondant aux exigences de l’industrie sidérurgique moderne. L’écrémage effectué par les français à l’époque coloniale ainsi que l’exploitation sélective des quartiers de l’Ouenza ont favorisé un appauvrissement des réserves. La qualité de la matière première chargée dans les hauts fourneaux doit avoir une teneur minimale en fer et répondre à certaines exigences en matière de teneurs en d’autres éléments chimiques. Ces minerais pauvres sont de plusieurs types parmi lequel celui à minéralisation à Fe-Cu qui est rencontré dans le gisement de Douamis. Ce type de minerais peut être utilisé en qualité de matière première pour les hauts fourneaux s’il répondait aux exigences en matières de teneur en Cu comme il peut être utilisé comme source possible pour le métal cuivre. Ce dernier occupe, en tonnage, la troisième place après l’acier et l’aluminium. Actuellement ses réserves mondiales se situent aux alentours de 300 Mt pour une teneur de coupure économique de 0,5 % en cuivre. Etant donné l’intérêt économique que présente le type de minerais à minéralisation à Fe-Cu, il a été jugé nécessaire de procéder à son étude géologique, pétro-minéralogique et géostatistique au niveau du gisement de Douamis. Cette étude a été faite sur la base des teneurs des carottes de prospection et des échantillons prélevés lors du stage effectué sur site. Etant donné le grand nombre de données, il a été très utile d’utiliser l’outil informatique.
APERCU GEOGRAPHIQUE
Le massif de l’Ouenza est situé dans le Nord-Est algérien. Il se trouve à 160 km au Sud de la ville de Annaba, dans l’Atlas saharien oriental, près des frontières Algéro-tunisiennes. La distance entre ce massif et la ville de Tébessa dont il est rattaché administrativement atteint 72 km (Fig. 1). Les principales voies de communications sont représentées par un réseau routier reliant l’Ouenza aux villes voisines ; Tébessa, Souk-Ahras et Annaba. Une ligne de chemin de fer relie la mine de l’Ouenza au complexe sidérurgique d’El Hadjar où s’effectue le traitement du minerai de fer. La topographie est très caractéristique de celle de l’Atlas saharien. Son relief est assez accidenté. L’altitude maximale signalée à Djebel Ouenza est de 1206m à Chagoura. La région présente un climat semi désertique : hiver relativement froid et un été chaud et sec, avec une précipitation annuelle moyenne de 400 mm. Les principaux cours d’eau sont : Oued Mellègue, Oued Harraba et Oued El Ksab, dont les débits sont irréguliers et varient selon la saison et la quantité de précipitation. La couverture végétale est pauvre ; elle est représentée par de petites forêts de pins. La population vit généralement de l’activité minière et de l’élevage d’ovins et de caprins.
GEOLOGIE REGIONALE
Les Monts de Mellègue font partie intégrante de l’Atlas saharien, qui se poursuit en Tunisie par l’Atlas tunisien. Il est composé de trois faisceaux de plis organisés en échelons et formant du Sud-Ouest vers le Nord-Est ; Monts des Ksours, Djebel Amour, Monts de Ouled Nail, les Aurès et les Monts de Mellègue .
Plusieurs études ont été réalisées dans la région des confins algéro-tunisiens, considèrent les formations triasiques comme des diapirs polyphasés liés aux phases compressives depuis l’Aptien jusqu’au Quaternaire (Dubourdieu, 1956; Thibièroz et Madre, 1976; Rouvier et al., 1985; Othmanine, 1987; Perthuisot et al., 1988; Aoudjehane et al., 1992; Bouzenoune, 1993; Bouzenoune et al., 1995; Kowalski et Hamimed, 2000). Certains auteurs rattachent une relation entre la mise en place des diapirs à des phases tectoniques distensives permettant la mise en place des formations triasiques en surface par une éventuelle halocinèse à caractère diapirique classique (Laatar, 1980; Orgeval et al., 1986; Smati, 1986; Chikhaoui, 1988; Hatira, 1988; Perthuisot et al., 1988). Quant à Vila (1994, 1995, 1996, 2001; Vila et Charrière, 1993; Vila et al., 1994; Vila et al., 1996), ils considèrent les formations triasiques comme d’importantes lentilles empruntées des fractures ouvertes qui vont être resédimentées et interstratifiées au sein des séries crétacées, à la manière de « glaciers de sel » sous-marins.
LITHOSTRATIGRAPHIE
La géologie de Mellègue a fait l’objet de plusieurs études déjà publiées (Dubourdieu, 1956; Rouvier, 1977; Perthuisot, 1978 et Perthuisot, 1992), qui ont noté la présence d’une zone large qui s’étend sur une centaine de kilomètres dite: «zone des diapirs » entre les Monts du Mellègue au Nord et la flexure saharienne au Sud. Le caractère lithologique de faciès sédimentaires et la subdivision stratigraphique ont été établis à la base des travaux de plusieurs géologues parmi lesquels (Dubourdieu ; 1956, Chikhi ; 1980 et Vila ; 1994). Il s’agit de formations de dépôts mésozoïques – cénozoïques allant de Trias au Quaternaire (Figs. 3 et 4). En intégrant la lithostratigraphie de quelques formations du massif de l’Ouenza .
Trias
Le Trias des Monts de Mellègue est considéré comme diapirique depuis les travaux de Flandrin en 1932. Il affleure à la faveur d’extrusions et occupe généralement la partie centrale des structures anticlinales (Perthuisot et Rouvier, 1992; Aoudjehane et al. 1990; 1992). Les affleurements les plus importants sont ceux de l’Ouenza, de Boukhadra, de Mesloula, de Hameimat Nord et de Hameimet Sud. Le Trias est constitué de marnes bariolées à gypse, de dolomies, de calcaires dolomitiques, de grès et des fragments de roches qui constituent les formations typiques du Trias en Algérie (Dubourdieu, 1956). Un signe caractéristique du Trias est la présence de grains de pyrite et de petits cristaux de quartz bipyramidal.
Jurassique
Il est absent en affleurement et dans les sondages pétroliers des confins algérotunisiens (Dubourdieu, 1956; Chevenine et al., 1989).
METHODOLOGIE ET TRAITEMENT DES DONNEES DE PROSPECTION
METHODOLOGIE DE PROSPECTION
Le gisement de Douamis a fait l’objet de nombreuses campagnes de prospection et d’exploration par sondages et par galeries. Ces travaux ont été précédés par des itinéraires de recherche et des travaux topographiques.
TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES
La réalisation du fond topographique ainsi que les plans de la mine aux échelles 1/10000 et 1/5000 ont été réalisés sur la base des points trigonométriques de la mine (Fig. 26). La méthode de polygométrie a permis la mise en place d`un réseau de points d`observation locaux. Les têtes des forages ont été rattachées et la même procédure a été suivie pour les pistes et les itinéraires de prospection.
TRAVAUX MINIERS, FORAGE ET ECHANTILLONNAGE DE CAROTTES
Au niveau du secteur de Douamis, des sondages mécaniques verticaux, horizontaux et même inclinés ont été réalisés. La maille principale d’exploration par forage est de l`ordre de 50mx50m. Cependant la zone centrale a été prospectée à l’aide d’un nombre plus important de sondages avec une maille plus serrée de 25mx25m en moyenne. Au total 332 sondages ont été réalisés et seulement 259 (Fig. 27) ont recoupé la minéralisation à Fe-Cu. Des galeries ont été creusées parallèlement à l`axe du corps minéralisé à divers niveaux : 550, 598, 634 et 670. Des recoupes ont été creusées dans l`ensemble du gisement à des distances de 50m, à l`exception d`une vingtaine qui sont creusées à des distances de 12m dans la partie centrale. Au total 1363 échantillons de carottes de 5 m de longueur en moyenne ont été prélevés. Les échantillons du carottes ont été analysés sur : FeT (fer total), Cu, SiO2, CaO et S.
STATISTIQUE DES DONNEES DE PROSPECTION DU GISEMENT DE DOUAMIS
Les données géologiques et géochimiques et les résultats d’analyses chimiques disponibles ont été saisis dans des fichiers informatiques. Ces données ont subit un traitement statistique monovariable, bivarié et multivariable à l’aide de l’outil informatique et les logiciels : Géoeas et Statistica. L`ensemble des données chimiques collectées est représenté par les éléments FeT, Cu, SiO2, CaO et S.
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Table des matières
INTRODUCTION
CARACTERES GEOGRAPHIQUES
PARTIE I : ETUDE GEOLOGIQUE
CHAPITRE I : GEOLOGIE REGIONALE
I. 1. – GEOLOGIE REGIONALE
I. 1. 1. – INTRODUCTION
I. 1. 2. – LITHOSTRATIGRAPHIE
I. 1. 3. – CADRE STRUCTURAL
I. 1. 3. 1. – La subsidence
I. 1. 3. 2. – Le diapirisme
I. 1. 3. 3. – Les plissements
I. 1. 3. 4. – La tectonique cassante
I. 1. 3. 5. – Les fossés d’effondrements
I. 1. 4. – EVOLUTION PALEOGEORAPHIQUE
CHAPITRE II : GEOLOGIE DU SECTEUR D’ETUDE
II. 1. – GEOLOGIE DU SECTEUR DE DOUAMIS
II. 1. 1. – INTRODUCTION
II. 1. 2. – LITHOSTRATIGRAPHIE
II. 1. 3. – TECTONIQUE
II. 1. 4. – ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE
II. 1. 5. – MINERALISATIONS
II. 1. 5. 1. – Minéralisation ferrifère
II. 1. 5. 2. – Minéralisation polymétallique
II. 1. 6. – GENESE DE LA MINERALISATION
II. 1. 6. 1. – Hypothèse sédimentaire ou syngénétique
II. 1. 6. 2. – Hypothèse hydrothermale
PARTIE II : ETUDE GEOSTATISTIQUE ET ESTIMATION DES RESERVES LOCALES
CHAPITRE I : METHODOLOGIE ET TRAITEMENT DES DONNEES DE PROSPECTION
I. 1. – METHODOLOGIE DE PROSPECTION
I. 1. 1. – TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES
I. 1. 2. – TRAVAUX MINIERS, FORAGE ET ECHANTILLONNAGE DE CAROTTES
I. 2. – STATISTIQUE DES DONNEES DE PROSPECTION DU GISEMENT DE DOUAMIS
I. 2. 1. – TRAITEMENT MONOVARIABLE
I. 2. 2. – TRAITEMENT BIVARIE
I. 2. 3. – TRAITEMENT MULTIVARIE
CHAPITRE II : GEOSTATISTIQUE ET ESTIMATION DES RESERVES
II. 1. – GEOSTATISTIQUE
II. 1. 1. – INTRODUCTION
II. 1. 2. – LES PROCEDURES GEOSTATISTIQUES DU KRIGEAGE
II. 1. 2. 1- Krigeage ordinaire
II. 1. 2. 2- Propriétés de krigeage ordinaire
II. 1. 3. – RESULTATS OBTENUS DANS LE GISEMENT DE DOUAMIS
II. 1. 3. 1. – Variographie des variables regionalisees
II. 1. 3. 2. – Variographie des teneurs en « Fe, Cu et Si » du gisement de Douamis
II. 2. – KRIGEAGE, CARTOGRAPHIE AUTOMATIQUE ET ESTIMATION DES RESERVES EN Fe et Cu PAR NIVEAU
II. 2. 1. – KRIGEAGE DES TENEURS EN Fe, Cu et Si
II. 2. 2. – STATISTIQUES DES RESULTATS DE KRIGEAGE DE CHAQUE NIVEAU
II. 2. 3. – CARTOGRAPHIE AUTOMATIQUE DES VARIABLES KRIGEES
II. 2. 4. – ESTIMATION DES RESERVES
CONCLUSIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
