ETUDE PETROGRAPHIQUE DE QUELQUES ROCHES PHOSPHATES

ETUDE PETROGRAPHIQUE DE QUELQUES ROCHES PHOSPHATES

PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

La zone d’étude fait partie intégrante du bassin phosphaté des Gantour. Pour cela, avant de décrire en détail la zone d’étude, il convient tout d’abord de présenter le gisement phosphaté de Gantour.

Gisement phosphatés des Gantour

Données générales

Le bassin des Gantour représente l’un des principaux bassins phosphatés du Maroc, découvert par A. Brives aux alentours de 1920 et a été mis en exploitation en 1931.
Il s’étend sur environ 125 Km d’Est en Ouest et sur 20 à 35 Km du nord au sud. Ses reliefs sont relativement modérés avec une altitude moyenne de 430 m, mais relativement accidenté avec des altitudes pouvant dépasser 530 m dans la zone noyée de Youssoufia.
De l’Ouest vers l’Est, le bassin de Gantour est subdivisé en six zones principales : Youssoufia, Recette 6, Louta, Ben guérir, N’Zalat El Ararcha, et Tassaout.

Situation géographique

Le bassin des Gantour, inscrit dans un rectangle orienté Est-Ouest de longueur de 120 Km et de largeur de 20 à30 Km, est situé entre les méridiens 7°10’ et 8°35’ et les parallèles 32°10’ et 32°20’. Ses limites sont :
• Au Nord, le massif paléozoïque des Rhamna ;
• Au Sud, le massif paléozoïque des Jbilet ;
• A l’Est l’oued Tassaout, affluent de l’Oued Oum –Er-Rbia ;
• A l’ouest, les collines jurassiques de Mouissate.
Actuellement l’exploitation du phosphate de ce grand gisement s’effectue à partir des centres miniers de Youssoufia et Benguerir distants respectivement de 85 et 150 Km environ du port de Safi (Fig.II.1).
Géo-morphologiquement, le bassin des Gantour se présente sous forme d’un plateau allongé Est-Ouest sur 120 Km et correspond à une unité structurale bien définie composée d’une couverture tabulaire cénozoïque et mésozoïque au sein de laquelle se développe la série phosphatée. Celle-ci s’ennoie sous les formations récentes de la Bahira, essentiellement quaternaire qui sont venues s’épandre sous les Jbilet.

Cadre géologique

Les gisements de phosphate, celui des Gantour en particulier, représentent un élément important de la couverture sédimentaire du domaine de la meseta marocaine, vieux massif hercynien qui n’apparait qu’en trois endroits : au NE en formant le massif du Maroc central ; au centre en deux massifs qui encadrent les Gantour : le massif primaire des Rehamna au Nord et les Jbilet au Sud.
Ce socle ancien, rigide et figé dans la meseta, est largement recouvert par des séries sédimentaires tabulaires ou faiblement plissées, ondulées ou faillées.

Cadre géologique et géographique du gisement Benguerir

Le gisement de Benguérir se situe dans la Meseta occidentale et limité par deux massifs paléozoïques bien individualisés : le massif de Rehamna au Nord (roches métamorphiques et cristallins) et celui des Jbilet (schistes) au Sud. La limite occidentale est matérialisée par les collines jurassiques de Mouissat. La limite Est est marquée par la rive gauche de l’Oued Tassaout.
Dans ce gisement, la série phosphatée s’étale du Maastrichtien au Lutétien. Elle se présente sous forme de bancs phosphatés (couche, sillons et faisceaux) et des niveaux stériles à peu phosphatés (intercalaires).Le gisement de Benguérir est caractérisé par quelques structures variées qui ne laissent pas deviner l’allure tabulaire de la surface. Ces structures, affectant la série phosphatée, se présentent sous forme de flexures et de failles. Les flexures déterminent des anticlinaux et synclinaux à grands rayons de courbure et s’accompagnent de nombreux accidents cassants à faibles rejets rencontrés par l’exploitant.En rencontre également dans ce domaine une flexure d’extension importante : la flexure de Bout El Mezoud entre le gisement de Benguérir et celui de N’zalet Laararcha.Ce gisement se présente sous forme d’un plateau allongé Est-Ouest sur une longueur de 25 à 30 Km et une largeur de 10 à 20 Km . Le relief est relativement pondéré avec une altitude moyenne de 430 m.

Climatologie

Le climat dans cette région est de type semi continental aride, à hiver tempéré. La pluviosité est faible sur l’ensemble. Les températures maximales moyennes mensuelles sont élevées et varient entre 18°C en janvier (mois le plus froid) et 40°C de moyenne en juillet (mois le plus chaud). Les températures minimales moyennes varient entre 4°C en janvier et 18°C en juillet. Les vents dominants sont de N ou NE en hiver. Les précipitations sont faibles de l’ordre de 33 à 42 jours/an.

Hydrogéologie

L’alimentation souterraine provient essentiellement du plateau Crétacé et Eocène de Youssoufia ainsi que de l’infiltration dans la basse plaine des petits oueds temporaires provenant des Jebilet, des Mouissat et du plateau de Youssoufia. En ce secteur, la plaine de la Bahira constitue une zone basse entre les plateaux des Mouissat à l’Ouest, des Gantour au Nord et le massif des Jebilet au Sud.L’origine de la ligne de partage des eaux constituant la limite orientale est probablement à rechercher dans l’existence d’un horst du substratum paléozoïque.

Présentation et description de la série phosphatée dans le gisement de Benguerir

Découpage minière

La recherche minière a été effectuée à partir des puits représentent des ouvrages de prospection. Ces puits ont été implantés d’une manière régulière à une maille de 250 m (Fig. II.2).
Figure .II.2 : Puits de reconnaissance et de prospection
Pour exploiter une zone phosphatée, il faut diviser cette zone en :
Panneau : un terrain ou une portion du gisement, limité en fonction des facteurs tels que le nombre de couches phosphatées existants, le recouvrement et la qualité du phosphate.
Tranché : une partie ou unité du panneau dont une longueur est la même longueur du panneau et suit une largeur en générale de 40m (Fig. II.3).

Découpage litho stratigraphique et description des couches

Les séries phosphatées de la région Benguerir formé par l’alternance des couches de phosphate et des niveaux stériles.
La couche 0-1 :
Les deux couche peuvent être confondue lorsqu’il n’ya pas d’intercalation. Elle est constituée par des phosphates grossiers riches en Bone Phosphate of Lime (BPL)
La couche 2 :
Formé de deux sous couche séparées par un lit d’os (bone- bed)
-Couche supérieure : caractérise par un phosphate meuble avec un banc de calcaire siliceux sur le toit, sa teneur en BPL est importante
-Couche inférieure : formé par des phosphates meubles gris à jaune, marneux et siliceux
Un niveau repère :
Un niveau d’argile permet de séparer la couche trois supérieurs et la couche deux inférieure .elle apparaît nettement dans le terrain.
La couche 3 :
Elle est subdivisée en deux sous couches à faciès variable 20
– Couche supérieur : formé de phosphate meuble beige plus au moins marneux avec un teneur en BPL faible.
-couche inférieure : formé par des phosphates meubles qui contient souvent du calcaire siliceux, avec une teneur en BPL est très important.
La couche 4 :
Constitué par des phosphates meubles avec des rognons de silex, elle est subdivisée en deux sous couche dont l’inférieur a une teneur en BPL très important.
La couche 5 :
Constitué de phosphate meuble plus au moins marneux organo-détritique continent des barres
des calcaires et quelques rognons de silex au centre, elle est formée de trois niveaux :
-Couche supérieure : teneur faible en BPL.
-Couche médiane : teneur moyenne en BPL
-Couche inférieure élevée en BPL
Couche 6 :
Formée de phosphate meuble gris beige, repose sur des marnes jaunes qui constituent la base de la chaine phosphatée.
Le sillon x :
Un niveau phosphaté meuble discontinue plus au moins calcifié.
Sillon A :
Subdivise en trois sous unité
-Sillon A3 : constitué d’un phosphate meuble calcifié a faible teneur
-Sillon A2 : il est exploitable et renferme des fossiles caractéristiques.
-Sillon A1 : constitué par des phosphates calcifie et marneux et non exploité à cause de la présence des marnes friable.
Sillon B :
Constitué d’un phosphate sableux grossier avec des rognons de silex sa teneur en BPL est importante. 21

Description des intercalaires

Ce sont des niveaux stériles qui existent le long de la série phosphatée
• Calcaire : Roche sédimentaire carbonatée ;
• Argile : Roche sédimentaire détritique à grains très fins ;
• Marne : Roche sédimentaire constituée d’un mélange d’argile et de calcaire ;
• Silex : Roche sédimentaire constituée principalement de la silice, elle est dure et de cassure conchoïdale .

Découpage chrono stratigraphique

C’est l’organisation des strates en unités géologiques en fonction de leur âge (Fig.II.4.).
• La série phosphatée s’étend du Maastrichtien au Lutétien.
• Le Maastrichtien : (Couches 6, 5, 4,3, 2 et sillon x)
• Le Danien : (Couche 0/1)
• Le Thanétien : (Sillon A1, A2, A3)
• L’Yprésien : (Sillon B)
• Le Lutétien : le stérile
Figure II. 4. Stratigraphie de la série phosphatée du gisement ben guérir :

Découpage minière des panneaux

La recherche minière a été effectuée à partir des puits qui représentent des ouvrages de prospection. Ces puits ont été implantés d’une manière régulière à une maille carrée de 250 m, de sorte qu’ils limitent le gisement (Fig. II. 5).
Chaque panneau est découpé en tranchées parallèles orientées Nord – Sud et qui sont subdivisées en case de 100 m de longueur, la largeur des tranchées est en moyenne de 40 m.
Figure .II.5 : Schéma de découpage des panneaux
Méthode d’exploitation des phosphates de Benguérir
Au vu des caractéristiques minières géologiques du gisement, la méthode d’extraction par découverte a été retenue, elle vise essentiellement : l’augmentation de la productivité, la récupération maximale des réserves et l’amélioration des conditions de travail. Les principales activités de la division d’extraction Benguérir sont les suivantes (Fig. II. 6) :
• Extraction des couches de phosphate. (Foration, Sautage, Décapage, Défruitage et Transport).
• Stockage et reprise des couches provenant du chantier en veillant à l’homogénéisation des couches phosphatées.
• Epierrage, Criblage, Chargement et livraison du phosphate Humide criblé.
Figure .II.6 : les étapes d’extraction des phosphates de Benguérir

Les étapes d’exploitation dans la mine de Ben guérir

La mine ouvert ciel de Ben Guérir chargé de l’exploitation et de l’extraction. Pour cela il est nécessaire d’effectuer certaines opérations sont les suivantes : Au niveau de l’extraction on trouve :
-Foration :
Elle consiste à forer des mailles disposées d’une façon ordonnées à l’aide des machines de Foration appelées sondeuses (Fig. II. 7).
Figure .II.7 : Sondeuse
-Sautage :
Remplissage des mailles forées par l’explosif (ammonix qui se compose de 94% de NH4NO3 et 6% de fuel) qui permet de fragmenter les intercalaires durs pour qu’ils puissent être enlevés par les engins de décapage (Fig. II. 8).
Figure .II.8: Sautage
-Décapage :
Se fait par les machines draglines et consiste à enlever la terre stérile en guise de préparation au défruitage (Fig. II. 9).
-Défruitage :
C’est la phase de récupération de phosphate, actuellement, on définit six couches de qualités, différentes teneurs.
-Transport :
Il est effectué par l’intermédiaire de camions qui transportent le phosphate vers les stations de traitement appelées installations fixes (Fig. II. 10).
Figure .II.10 : Chargement et transport
Au niveau du traitement on trouve :
-Épierrage :
Après le transport du phosphate vers les stations mécaniques appelées installations fixes, il est versé dans deux trémies qui alimentent deux cribles de maille 90*90 mm destinés à l’élimination des gros pierres.
-Criblage :
C’est l’épierrage du phosphate pour la 2ème fois à l’aide des cribles de mailles de 10*10 mm .Le phosphate criblé est stocké dans un parc secondaire appelé parc d’homogénéisation, ils sont aux nombres de quatre, de 125000 m3.Le transport du parc primaire au parc secondaire est assuré par un convoyeur à bande de 1000mm de largeur et de 1000t/h à l’aide d’une roue pelle mécanisée de 8 godets engendre un débit horaire de 1400t/h. du parc d’homogénéisation.
-Chargement :
Cette opération consiste à charger des wagons dans une station de chargement à double voie alimentée par une roue pelle via une trémie de réception et une cascade de convoyeurs. Le positionnement des wagons est commandé par deux locotracteurs.

Table des matières

-INTRODUCTION
CHAPITRE I : PRESENTATION DE L’OFFICE CHERIFIEN DES PHOSPHATES
I.1.Historique
I.2.Organisation
I.3.Principaux Bassins Phosphatés du Maroc
I.3.1.Bassin d’Oulad Abdoun
I.3.2.Bassin de Gantour
I.3.3.Bassin de Meskala
I.3.4.Bassin d’Oued Eddahab
I.4.Phosphate et phosphatogénèse
I.4.1.Définition
I.4.2. Origine
I.5.Théories de la phosphatogenèse
I.5.1. La théorie abiolithique de Kazakov (1933)
I.5.2.La théorie biolithique de Keyser et Cook
CHAPITRE II: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
II.1. Gisement phosphatés des Gantour
II.1.1.Données générales
II.1.2.Situation géographique
II.1.3.Cadre géologique
II.2.Cadre géologique et géographique du gisement Benguerir
II.3.Climatologie
II.4.Hydrogéologie
II.5.Présentation et description de la série phosphatée dans le gisement de Benguerir .16
II.5.1.Découpage minière
II.5.2.Découpage lithostratigraphique et description des couches
II.5.3.Description des intercalaires
II.5.4.Découpage chronostratigraphique
II.5.5.Découpage minière des panneaux
II.5.6.Les étapes d’exploitation dans la mine de Benguerir
CHAPITRE III: ETUDE PETROGRAPHIQUE DE QUELQUES ROCHES PHOSPHATES
III.1.Base de description pétrographique
III.2.Description microscopique
III.3.Apport de la diffraction des rayons X
CHAPITRE IV : ETUDE GEOMINIERE DU PANNEAU 8 DU GISEMENT BENGUERIR
IV.1.Préparation de la base de données
IV.2.Carte structurale
IV.3.Cartes iso-valeurs
IV.3.1.Carte des iso-teneurs en BPL et CO2
IV.3.2.Carte iso-puissance
IV.4.Listingcase
IV.5. Réalisation d’un log stratigraphique du panneau 8 avec le logiciel GDM
IV.6.Calcule des réserves
Conclusion
Référence Bibliographique

Télécharger le rapport complet