Les Boutonnières de Kayes et de Kédougou – Kéniéba

Télécharger le fichier pdf d’un mémoire de fin d’études

CONTEXTE GEOLOGIQUE

CRATON OUEST AFRICAIN ET LES MINERALISATIONS ASSOCIEES

Le Craton Ouest Africain

Le Craton Ouest Africain qui représente l’un de ces blocs (Figure 3), occupe 20% de la superficie du continent. Il est limité au Nord par l’Anti-Atlas, à l’Est par la zone mobile de l’Afrique centrale comprenant les chaînes panafricaines du Hoggar et de l’Adrar des Iforas au Nord et des Dahoméyides au Sud et à l’Ouest par la zone mobile des Mauritanides et des Rockélides. Il est recouvert en grande partie par des formations sédimentaires d’âge Protérozoïque supérieur et Paléozoïque des bassins de Tindouf au Nord, de Taoudéni au centre et Bowé au Sud (Peucat et al. 2005 modifiée par Cissokho, 2010). Le Craton Ouest Africain a été subdivisé en trois unités :
– la dorsale de Réguibat au Nord ;
– la dorsale de Léo Man au Sud ;
– et les boutonnières de Kédougou-Kéniéba et de Kayes entre les deux précitées ;
Les deux premières unités sont constituées à la fois de terrains archéens et birimiens alors que les boutonnières ne sont formées que de terrains birimiens.
Les terrains archéens n’affleurent que dans les parties occidentales des dorsales de Léo (domaine Kanéma Man) et Réguibat. Ils sont affectés par deux cycles orogéniques :
Le cycle Léonien daté de 2,9 à 2,7 Ga par Beckinsale et al. (1980), Barrère (1967) et Vachette et al. (1973) responsable des structures orientées Est/Ouest. Il fait apparaître un métamorphisme atteignant le faciès granulitique;
Et le cycle Libérien, daté de 2,7 à 2,5 Ga par Camil et al. (1984), Barrère (1967) et Vachette et al. (1973) est responsable des structures subméridiennes et polyphasée avec un métamorphisme méso à catazonal (in Cissokho, 2010).
Les terrains birimiens affleurent au niveau des boutonnières de Kayes et de Kédougou – Kéniéba et dans les parties Est des dorsales de Léo (domaine Baoulé Mossi) et Réguibat (Yéti El Eglab). Ils sont également affectés par deux cycles : le cycle Burkinien affectant les terrains dabakaliens, a été daté entre 2,19 et 2,14 Ga (Tempier, 1986 ; Lemoine, 1988 ; Boher et al., 1992) et le cycle Eburnéen affectant les terrains birimiens, a été daté entre 2,12 et 2,07 Ga (Bassot et Vachette, 1984 ; Feybesse et al., 1989 ; Abouchami et al., 1990 ; Liégeois et al., 1991 ; Boher et al., 1992 ; Dia et al.,1997, Hirdes et al., 1996 ; Gasquet et al., 2003 ; Pawlig et al., 2006 ; Gueye et al., 2007). Les terrains birimiens d’âge Paléoprotérozoïque, ont été définis par Kitson (1928) sur la vallée de Birim au Ghana. Ultérieurement, Junner (1940) et Junner et al., (1942), les ont subdivisés en trois ensembles :
– le Birimien inférieur à dominante sédimentaire ;
– le Birimien supérieur à dominante volcanique ;
– et le Tarkwaien constitué de matériel issu du démantèlement des deux ensembles sous-jacents, considéré comme discordant sur le Birimien (Kesse, 1986) ou bien comme partie intégrante du Birimien (Bassot, 1963 ; Cahen et al., 1984). Hirdes et al. (1996), Hirdes et Davis (2002) proposent une subdivision des roches Paléoprotérozoïques du Craton Ouest Africain en deux sous-provinces affectées par le cycle Eburnéen :
– une sous – province orientale, appelée Birimien recouvrant le Ghana et les parties orientales de la Côte d’Ivoire et du Burkina Faso avec des formations datées entre 2150 et 2190 Ma ;
– une sous – province occidentale plus jeune, nommée Bandamien comprenant le centre et l’Ouest de la Côte d’Ivoire, l’Ouest du Burkina Faso, la Guinée, le Mali et le Sénégal, constituée de formations datées à 2100 Ma.
Les relations lithologiques entre les unités volcaniques et sédimentaires font l’objet de controverses relatives à l’effort de vouloir uniformiser un modèle lithologique pour tout le Birimien du Craton Ouest Africain. La compilation des résultats cartographiques obtenus dans les différentes provinces birimiennes, a permis de retenir trois hypothèses lithostratigraphiques (Milési et al., 1989) :
– l’unité volcanique s’est déposée sur les métasédiments dans le Birimien du Ghana (Junner, 1940, Bates, 1955), dans le sillon de Fétékro en Côte d’Ivoire (Lemoine et al., 1985 ; Fabre et al., 1989) et dans la boutonnière de Kédougou – Kéniéba (Milési et al., 1986) ;
– l’unité volcanique forme la base du Birimien, sur laquelle se sont déposés les métasédiments (Bassot, 1966 ; Tagini, 1971 ; Ngom, 1985 ; Dioh, 1986 ; Dia, 1988 ; Bertrand et al., 1989 ; Diallo, 1994 ; Ndiaye, 1994 ; Abouchami et al., 1990) ;
– les unités volcanique et sédimentaire sont considérées comme des équivalents latéraux de faciès dans le Birimien du Ghana (Leube et al., 1990).
La succession lithostratigraphique des formations birimiennes, bien qu’antérieurement très controversée (Feybesse et Milési, 1994; Hirdes et al., 1996; Pouclet et al., 1996), semble maintenant bien établie.
Elle consiste en une séquence épaisse coulées de basalte massifs ou en pillow associée à des dolérites et des gabbros d’affinité tholéiitique, interstratifiée avec des sédiments détritiques immatures et carbonates, recouverte par une pile roches volcanosédimentaires à sédimentaires (Sylvester et Attoh, 1992; Hirdes et al., 1996; Pouclet et al., 1996 in Béziat et al., 2000).

Les Minéralisations Associées

Le domaine paléoprotérozoïque (Birimien) du Craton Ouest Africain renferme de nombreux gisements aurifères (Figure 4) dont certains sont connus depuis l’antiquité et d’autres exploités depuis le XXème siècle comme le célèbre gisement d’Ashanti au Ghana (Junner 1935, 1940). Ces gisements ont fait l’objet d’une classification typologique élaborée par Milési et al., (1989, 1992) qui définissent cinq types de gisements sur la base de leur géométrie, de leurs structures et de leurs paragenèses:
– le premier type est encaissé dans des sédiments grésopélitiques montrant une altération hydrothermale accompagnée de la formation de tourmaline, albite-ankérite, pyrite et or regroupés sous l’appellation de turbidites tourmalinisées. Le gisement malien de Loulo-Gounkoto est un exemple de ce type de gisements (Lawrence et al. 2013 a et b).
– le second type est formé de sulfures disséminés dans les tholéiites comme le gisement de Syama dans le SE du Mali (Olsen et al., 1992).
– le troisième est formé de conglomérats relativement riches en or (gisement de Tarkwa avec 134 Mt à 1,4 g/t ; Piégois et al. 2003) dans les paléoplacers des bassins mollassiques (Tarkwaien).
– le quatrième type correspond aux gisements mésothermaux tardi-orogéniques à sulfures riches en or (Ashanti 2,6 Mt à 22,5 g/t ; Milési et al. 1989),
– le dernier regroupe les gisements mésothermaux à filons de quartz à or libre. Ce dernier groupe correspond aux gisements à fort potentiel économique (Sabodala au Sénégal TerangaGold, 2014, Kalana au Mali; Avnel, 2014 et Béziat et al., 2008).
Plus récemment et sur la base de la répartition de l’or au sein des différents types de gisements, Leube et al. (1990) et Oberthür et al. (1994) ont établi une autre classification qui définit deux grands types de gisements :
– les gisements aurifères à sulfures disséminés dans les séries volcanosédimentaires birimiennes,
– les gisements à or libre associé aux filons de quartz.
A partir de l’étude d’une dizaine de gisements du Burkina Faso, Béziat et al., (2008) définissent deux types de minéralisations : i) l’une à or dans des veines de quartz recoupant aussi bien les métavolcanites que les métasédiments, déformées (plissées ou boudinées en fonction de leur orientation) par la phase majeure éburnéenne où l’or est associé aux sulfures ou à la tourmaline ; et ii) l’autre à or disséminé au sein des albitites.

Les Formations Birimiennes

Les formations birimiennes sont localisées dans les parties occidentale et méridionale du Mali :
– le domaine Baoulé Mossi correspondant à la partie orientale de la dorsale de Léo au Sud
– et les boutonnières de Kayes et de Kédougou – Kéniéba à l’Ouest.

Le domaine Baoulé Mossi

Il correspond aux formations birimiennes qui sont localisées dans la partie orientale de la Dorsale de Léo Man. Elles s’étendent sur la Guinée, le Sud du Mali, la Côte d’Ivoire, le Ghana, le Burkina Faso, le Niger et le nord Togo. Le domaine Baoulé Mossi constituerait le prolongement des formations birimiennes de Kédougou – Kéniéba sous les formations paléozoïques du Sud-Ouest du bassin de Taoudéni (Bassot et Caen-Vachette., 1984). Il est affecté par deux cycles orogéniques (cf. supra) et séparé du domaine Kanéma Man (Archéen) par une faille transcurrente majeure correspondant à l’accident de Sassandra.

Les Boutonnières de Kayes et de Kédougou – Kéniéba

La Boutonnière de Kayes

Le Birimien de la boutonnière de Kayes (Figure 6) comprend deux types de formations (Klöchner, 1989) :
– la Formation de Dag – Dag à dominance gréso – pélitique avec des intercalations de volcanites dacitiques et passées de conglomérats et
– la Formation de Boutounguissi constituée essentiellement de volcanites associées à des pyroclastites.
Klöchner (1989) y a identifié quatre domaines structuraux différents, chacun avec sa structure propre. Ces domaines sont :
– le domaine de Boutounguissi avec une schistosité principale N50 à N60° et des pendages vers le SE allant de 40 à 60°, avec de légères virgations et des changements de pendage vers le N.NW et des failles orientées N10°-20° ;
– le domaine volcanique de Melgué – Kafa avec une orientation générale allant de N20°-30° au Nord à N50°-60°au Sud ; séparé en deux par un fossé d’effondrement N20° laissant apparaître des sédiments néoprotérozoïques et traversé par un accident N80° ;
– un domaine central intrusif, caractérisé par des intrusions syntectoniques à texture orientée parallèle à la schistosité principale N20° et traversé au Sud par des linéaments E-W correspondant à des dykes d’aplite et/ou de pegmatite et,
– le domaine de Dag-Dag, un domaine intensément plissé (plis serrés isoclinaux) orienté N20° à N40° et traversé de multiples intrusions de granitoïdes tardives.

La Boutonnière de Kédougou – Kéniéba

La boutonnière de Kédougou – Kéniéba est à cheval entre les parties Ouest du Mali et Sud – Est du Sénégal. Elle constitue la partie la plus occidentale des provinces birimiennes du Craton Ouest Africain. Elle a fait l’objet de nombreux travaux de recherches géologiques et minières (Figure 7).
Bassot (1963, 1966, 1987) définit d’Ouest en Est, deux entités géologiques allongées NNE-SSW :
– le Supergroupe de Mako à dominante volcanoplutonique basique ;
– le Supergroupe de Dialé – Daléma à dominante sédimentaire.
Ils sont recoupés par les batholites de Badon Kakadian et de Saraya et par d’autres granitoïdes d’âge varié (Figure). Les roches dans la boutonnière de Kédougou – Kéniéba sont généralement déformées suivant le plan axial des plis (N20° à N30°) et métamorphisées dans le faciès schiste vert par l’orogénèse éburnéenne.
Klöchner (1989), divise le Birimien de la partie malienne (segment ou série de la Daléma) de la boutonnière de Kédougou – Kéniéba en trois formations qui sont d’Ouest en Est:
– la Formation de Saboussiré correspondant au Complexe volcanoplutonique calco – alcalin de la Daléma (Bassot, 1987) ou à la série de la Falémé (Lawrence, 2010) ; elle comprend un ensemble volcanoplutonique basique à intermédiaire associé à des pyroclastites et interstratifiés avec des sédiments.
– la Formation de Kéniébandi essentiellement sédimentaire (grauwackes carbonatées), avec des intercalations de volcanites et,
– la Formation de Kofi qui est aussi essentiellement sédimentaire de nature gréso – pélitique avec des niveaux de grès tourmalinisés.

PRESENTATION ET EXPLOITATION DES DONNEES

Tous les échantillons obtenus à partir des trous de sondage réalisés dans la cible de Gamaye vont faire l’objet d’une description pétrographique pour établir des fiches de description ou « log sheet » et par la suite de nombreuses sections afin de faire une corrélation entre la lithologie, l’altération et la minéralisation.

ANALYSE PETROGRAPHIQUE

L’analyse des différentes fiches de description des échantillons à partir des trous de sondage réalisés dans la cible de Gamaye en allant du Nord au Sud, permet de distinguer deux types d’ensembles lithologiques :
– un ensemble métasédimentaire à volcanosédimentaire composé de quartzites, d’argilites et de métabrèches
– et un ensemble magmatique intrusif basique à felsique représenté par des dolérites et des albitites.

Ensemble métasédimentaire à volcanosédimentaire

Il débute généralement à partir de 25 à 40m de profondeur sous le profil d’altération et se poursuit jusqu’à la profondeur limite des différents trous de sondage. Il est majoritairement représenté par des grès métamorphisés (quartzites, quartzites schisteux), des argilites et des métabrèches.

Les quartzites roses

Ils correspondent à des grès légèrement métamorphisés. La roche de couleur clair en général, montre une texture granoblastique composée essentiellement de quartz et feldspaths albitisés et épidotisés en réponse au métamorphisme régional et aux phénomènes d’altération hydrothermale. Il est associé à cette paragenèse, de la chlorite et de l’hématite résultant de l’altération supergène qui est responsable de la variation de couleur de la roche. La minéralisation se présente sous forme de sulfures (pyrite) disséminées dans la roche (voir Figure 16).

Les quartzites schisteux (SQR)

Ce sont des grès argileux légèrement métamorphisés encore appelés quartzites argileux. La roche de couleur généralement pâle noirâtre à jaune noirâtre, montre une texture granoblastique composée essentiellement de quartz et feldspaths albitisés et séricitisés en réponse au métamorphisme régional et aux phénomènes d’altération hydrothermale. De l’hématite et de chlorite résultant de l’altération supergène sont associées à cette paragenèse. La minéralisation est sous forme de sulfures (pyrite et arsénopyrite) disséminées dans la roche (voir Figure 17). Dans les couloirs de cisaillement ou shear zone, la roche montre une sorte de bréchification qui se traduit par la présence de bandes claires et sombres boudinées ou tordues (Figures 18).

Les argilites

Ce sont des roches argileuses faiblement métamorphisées. La roche de couleur vert foncé montre une texture granoblastique composée essentiellement d’argile recoupée par des réseaux de veines silicocarbonatées en réponse au métamorphisme régional et aux phénomènes altération hydrothermale. De l’hématite, de la chlorite et de la limonite résultant de l’altération supergène sont associées à cette paragenèse. La roche présente un aspect feuilleté (schistosité) due à un métamorphisme de faible degré. La minéralisation se présente sous forme de sulfures (pyrite) dans les veines silicocarbonatées ou souvent sous forme de pyrite disséminée dans la roche (voir Figure 19).

Les métabrèches

Elles sont observées dans les différents trous de sondage depuis le toit jusqu’en profondeur. La roche légèrement métamorphisée, montre une texture hétérogranulaire constituée d’éléments de taille différente, de couleur rougeâtre et de forme subanguleuse à anguleuse parfois allongée et tordue. Il s’agit de lithoclasts transformé en hématite souvent associée à de l’épidote et de la chlorite liées au métamorphisme régional et aux phénomènes d’altérations hydrothermale et supergène. Ce qui confère à la roche sa couleur verdâtre ou rougeâtre. La minéralisation se présente sous forme de sulfures disséminés dans la roche (Figures 20).

Ensemble magmatique intrusif

Il est représenté par des albitites et des dolérites qui recoupent les roches métasédimentaires.

Les albitites

La roche de couleur rosâtre montre une texture fine essentiellement composée de feldspaths albitisés en réponse aux phénomènes d’altération hydrothermale et au métamorphisme régional. A cette paragenèse est associée de la limonite et de la chlorite résultant de l’altération supergène. La minéralisation se présente sous forme de sulfures (pyrite) disséminés dans la roche (Figure 21).
lithoclasts à hématite

Les dolérites

La roche de couleur généralement vert sombre, présente une texture microgrenue composée essentiellement de pyroxènes, de plagioclases et de magnétites. La roche est traversée par de nombreuses veines silicocarbonatées en réponse au phénomène d’altération hydrothermale et au métamorphisme régional. Sont associées à cette paragenèse, de la chlorite et de l’hématite résultant de l’altération supergène qui lui donne une couleur vert sombre à rougeâtre. De la pyrite est souvent disséminée dans la roche (Figure 22).

Table des matières

LISTE DES TABLEAUX
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
CHAPITRE I : CONTEXTES GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE DU MALI
I. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE
II. CONTEXTE GEOLOGIQUE
II.1. CRATON OUEST AFRICAIN ET LES MINERALISATIONS ASSOCIEES
II.1.1. Le Craton Ouest Africain
II.1.2. Les Minéralisations Associées
II.2. DESCRIPTION DES PROVINCES GEOLOGIQUES DU MALI
II.2.1. Les Formations Géologiques du Mali
II.2.2. Les Formations Birimiennes
II.2.2.1. Le domaine Baoulé Mossi
II.2.2.2. Les Boutonnières de Kayes et de Kédougou – Kéniéba
II.2.2.2.1. La Boutonnière de Kayes
II.2.2.2.2. La Boutonnière de Kédougou – Kéniéba
DEUXIÈME PARTIE : ÉTUDE DE LA CIBLE DE GAMAYE
CHAPITRE I : GÉOGRAPHIE ET GÉOLOGIE LOCALE
I. GÉOGRAPHIE
I.1. Localisation
I.2. Les voies d’accès
I.3. Le Relief
I.4. Population
I.5. Climat-Hydrographie-Végétation et Faune
II. GEOLOGIE LOCALE
CHAPITRE II : SYNTHESE DES TRAVAUX ANTERIEURS
CHAPITRE III : METHODE D’ETUDE ET MATERIEL UTILISE
I. METHODE D’ETUDE
II. MATERIEL UTILISE
CHAPITRE IV : PRESENTATION ET EXPLOITATION DES DONNEES
I. ANALYSE PETROGRAPHIQUE
I.1. Ensemble métasédimentaire à volcanosédimentaire
I.1.1. Les quartzites roses
I.1.3. Les argilites
I.1.4. Les métabrèches
I.2. Ensemble magmatique intrusif
I.2.1. Les albitites
I.2.2. Les dolérites
I.3. Conclusion
II. DESCRIPTION DES DIFFERENTES SECTIONS
II.1. SECTION I
II.2. SECTION II
II.3. SECTION III
II.4. SECTION IV
II.5. SECTION V
Conclusion
TROISIEME PARTIE : CONCLUSION GÉNÉRALE ET RECOMMANDATION
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE

Télécharger le rapport complet