Soutenance mémoire
PRESENTATION GENERALE DE LA ZONE D’ETUDE
CADRES GEOGRAPHIQUE, GEOMORPHOLOGIQUE ET GEOLOGIQUE
Le gîte de Taïba a été découvert entre 1948 et 1950 par le Bureau Minier de la France d’Outre Mer (BUMIFOM). Il se trouve dans la partie occidentale du bassin sénégalo-mauritanien entre 15° 15’ 10’’ de latitude nord et 16° 45’ 17’’ de longitude ouest (fig. 1.2). Il se trouve à environ 80 km au Nord-Est de Dakar, dans la zone naturelle des Niayes, à environ 24 km de la ville de Thiès. Le site présente un modelé dunaire orienté globalement Sud-Ouest-Nord-Est (Cissé, 1996). Cette morphologie dunaire devient plus accidentée à l’approche des dunes littorales, au contact desquelles les dépressions interdunaires (ou Niayes) sont inondées par les émergences de la nappe phréatique pendant la saison des pluies. Le climat est de type sahélien. On distingue une saison sèche d’Octobre à Juin et une saison des pluies de Juillet à Septembre. La flore ligneuse est représentée par quelques Acacias (Acacia albida), Rôniers (Borassus flabellifer), Eucalyptus (Eucalyptus alba) et Baobabs (Adansonia digitata). Le gisement de phosphate de Taïba se trouve sur la partie occidentale de l’onshore du bassin sénégalo-mauritanien (fig. 1.3). Il a une superficie de 200 km2 (Pannatier, 1995) et est subdivisé en trois secteurs ou quartiers (fig. 1.4) :
– le gisement de Ndomor Diop (4,8 km2) exploité de 1960 à 1980;
– le gisement de Keur Mor Fall (KMF) (6,3 km2) exploité de 1980 à 2005;
– le gisement de Tobène (50 km2) .
Ce gîte phosphaté fait partie des gisements sédimentaires (Crétacé supérieur et Eocène) qui jalonnent les côtes africaines du Maroc à l’Angola. Comme la majorité des gisements sédimentaires d’Afrique occidentale (Sénégal, Togo, Guinée Bissau, Mauritanie…), il est d’âge éocène (Tessier, 1952 ; Castelain, 1965 ; Marie, 1965 ; Spengler et al., 1966 ; Phillipart, 1995).
LITHOSTRATIGRAPHIE DE LA SERIE SEDIMENTAIRE DU GISEMENT DE TAÏBA
Travaux anciens sur le grand gisement de Taïba
Les différents travaux effectués sur la série phosphatée de Taïba (Tessier,1952 ; Slansky,1962 ; Slansky et al.,1965 ; Atger ,1970 ; Brancart et Flicoteaux,1971 ; Boujo,1972 ; Brancart,1977 ; Flicoteaux,1982 ; Pannatier,1990), ont permis de dresser divers logs synthétiques (fig.1.5). Les auteurs distinguent de bas en haut :
1. Un niveau argileux beige, très finement feuilleté, équivalent latéral des «Marnes de Lam-Lam». Ce niveau est essentiellement constitué d’attapulgite qui passe à de la montmorillonite au contact de la formation phosphatée.
2. La formation de phosphate de chaux constitue la couche exploitable. Elle a une épaisseur maximale de 15 m (épaisseur moyenne 7 m) et montre des horizons différents de bas en haut :
❖ un niveau de quelques centimètres de phosphate coprolithique, parfois silicifié et aboutissant au faciès «nougat». Ce faciès est caractérisé par des nodules grossiers (d’où le terme de gravier) et une brèchification postérieure à la silicification (horizon B1 de la fig.1.5).
❖ un minerai «hétérogène» constitué d’un phosphate sableux riche en coprolithes, beige foncé à brun, à grains fins, et de quelques lits argileux bruns, fins et discontinus. Il est aussi très chargé en rognons siliceux bruns ou noirs ovoïdes (horizon B2 de la fig.1.5) répartis en deux ou trois niveaux. Les silex sont en général plus volumineux et plus fréquents vers la base où ils sont grossièrement parallèles au mur. Ces silex préservent une importante microfaune.
❖ un minerai «homogène» constitué d’un phosphate sableux fin, oolithique et coprolithique à silex tabulaires rares ou absents, à intercalation de fins lits argileux inconstants. Son épaisseur est de 1 à 3 m (horizon B3 de la fig.1.5).
Cette formation de phosphate de chaux présente également des passages calcaires et ou sableux.
3. Le toit de la couche phosphatée est constitué d’argiles bariolées, surtout vertes et rouges, lenticulaires. Leur épaisseur peut atteindre 2 à 3 m. Ces argiles contiennent essentiellement de la montmorillonite associée à des traces de kaolinite. Elles disparaissent parfois à certains endroits du gisement. Ces argiles sont intercalées entre des lentilles de phosphates sableuses et parfois des silex à Daucines. Quelques hydroxydes de fer disséminés peuvent former dans certains cas des lits fins ou des concrétions, les éléments phosphatés peuvent ainsi être épigénisés en goethite.
4. Le niveau silico-ferralitique surmonte les argiles du toit. Il peut parfois être absent, et est constitué de lits nets de phosphates alumino-calciques (crandallite et millisite) très blancs, fins et pulvérulents, auxquels s’associent de la silice, des hydroxydes (goethite), de la kaolinite, de la sidérite et plus rarement des phosphates de fer (vivianite). Son épaisseur varie de 0 à 5 m. Ce niveau peut aussi alterner avec des bancs de silex à Daucines et des inter lits argileux et gréseux.
5. Les grès gris d’épaisseur très irrégulière (0 à 10 m) sont parfois rouilles parce que ferruginisés et contenant de la vivianite. Ils peuvent également être argileux rouges mal consolidés, indurés et silicifiés. Ils peuvent être partiellement ou totalement cuirassés.
6. Les sables meubles superficiels, blancs à la partie inférieure, passent à un sable dunaire fauve avec des stratifications entrecroisées à la partie supérieure. Ils recouvrent l’ensemble du gisement. Leur épaisseur varie de 20 à 30 m et ils sont d’âge quaternaire. Ils peuvent également être consolidés par des imprégnations ferrugineuses diffuses.
Des travaux complémentaires (Pannatier, 1995 ; Kébé, 1999 ; Bickoundou, 2000 ; Mban, 2000) montrent une variation latérale de faciès du mur de la couche phosphatée (calcaires, argiles calcaires, calcaires argileux) ce qui modifie, légèrement le profil type communément proposé pour Taïba et fait reposer le niveau phosphaté sur du calcaire massif (fig. 1.6).
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : PRESENTATION GENERALE DE LA ZONE D’ETUDE
I- CADRES GEOGRAPHIQUE, GEOMORPHOLOGIQUE ET GEOLOGIQUE
II- LITHOSTRATIGRAPHIE DE LA SERIE SEDIMENTAIRE DU GISEMENT DE TAÏBA
II.1 Travaux anciens sur le grand gisement de Taïba
II.2 Travaux récents sur le gisement de Tobène
II.3 Les phénomènes d’altération
II.3.1 L’altération de la couche phosphatée
II.3.2 Exemples de modifications pétrographiques liées à l’altération
III- BIOSTRATIGRAPHIE
III.1 Travaux anciens sur le grand gisement de Taïba
III.2 Travaux récents sur le gisement de Tobène
IV- MINERALOGIE ET PETROGRAPHIE
IV.1 Travaux anciens sur le grand gisement de Taïba
IV.1.1 Quelques caractéristiques sur les gisements de phosphate
IV.1.2 Quelques caractéristiques de la séquence phosphatée de Taïba
IV.2 Travaux récents sur le gisement de Tobène
V- CADRE STRUCTURAL DU GISEMENT DE TAÏBA
VI- MODELE DE GENESE DU GITE DE TAÏBA
VI.1 L’étape d’accumulation sédimentaire
IV. 2 La phase de transformation des lithologies primaires
CHAPITRE II : OBJECTIFS ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE
I- VOLETS DE L’ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE
I.1 Lithostratigraphie
I.2 Pétrographie et minéralogie
II- RESULTATS ATTENDUS DE L’ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE
III- METHODOLOGIE DE L’ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE
III.1 Echantillonnage
III.2 Analyses lithostratigraphiques et pétrographiques
III.3 Analyses minéralogiques
CHAPITRE III : ETUDE LITHOLOGIQUE DU GISEMENT DE TOBENE
III.1- LITHOLOGIE DU GISEMENT DE TOBENE 39
III 1.1 – Le secteur occidental
III 1.1.1- Les unités lithologiques
III 1.1.2- Log synthétique du secteur occidental
III 1.2 – Le secteur central
III 1.2 1 – Les unités lithologiques
III 1.2 2- Log synthétique du secteur central
III 1.3 – Le secteur oriental
III 1.3.1- Les unités lithologiques
III 1.3.2- Log synthétique du secteur oriental
III 1.4 – Conclusions
III 2- VARIATIONS SPATIALES DES UNITES LITHOLOGIQUES
CHAPITRE IV : ETUDE MINERALOGIQUE DU GISEMENT DE TOBENE
IV.1- MATERIELS ET METHODES
IV.1.1- Echantillonnage et analyses
IV.1.2 – Les espèces minérales
IV.2 – ASSOCIATIONS MINERALOGIQUES DANS LES DIFFERENTS LITHOFACIES
IV.2.1- Association minéralogique du mur du groupe phosphaté
IV.2.2- Association minéralogique de la formation de phosphate hétérogène
IV.2.3- Association minéralogique de la formation de phosphate homogène
IV.2.4- Association minéralogique des argiles du toit
IV.2.5- Association minéralogique du niveau gréso-phosphaté
IV.2.6- Conclusions
IV.3- DISTRIBUTION SPATIALE DES ESPECES MINERALES
IV.3.1- Les minéraux siliceux
IV.3.2- Les minéraux carbonatés
IV.3.3- Les minéraux argileux et oxydés
IV.3.4- Les minéraux phosphatés
IV. 4- CONCLUSIONS
CHAPITRE V : ETUDE PETROGRAPHIQUE DU GISEMENT DE TOBENE
V.1- SECTEUR OCCIDENTAL
V.1.1- Sondage 1E1S YUJN
Conclusion
V.1.2- Sondage 1E1S UYND
V.1.3- Sondage 1E2S YASJ
V.1.4- Sondage 1E2S UAND
Conclusion
V.1.5- Sondage 1E2S YESD
Conclusion
V.1.6- Sondage 2E1S AYND
Conclusion
V.1.7- Sondage 2E2S AASS
Conclusion
V.2- SECTEUR CENTRAL
V.2.1- Sondage 2E2S OIBD
Conclusion
V.2.2- Sondage 2E2S OIQL
Conclusion
V.2.3- Sondage 2E2S UILJ
V.2.4- Sondage 2E2S YILJ
Conclusion
V.2.5- Sondage 2E2S YEBS
Conclusion
V.3- SECTEUR ORIENTAL
V.3.1- Sondage 3E2S EUGB
V.3.2- Sondage 3E2S EIGQ
V.3.3- Sondage 3E2S EIQQ
V.4- CONCLUSION
V.5- SYNTHESE ET DISCUSSION
V.5.1- Les éléments constitutifs du gisement de Tobène
CONCLUSION
V.5.2- Phénomènes diagénétiques et post-diagénétiques du gisement de Tobène
V.5.2.1- Exemples de phénomènes diagénétiques
V.5.2.2- Exemples de phénomènes post-diagénétiques
CONCLUSIONS GENERALES
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
