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Contexte gรฉologique
Gรฉnรฉralitรฉs sur la presquโรฎle du Cap-Vert
La presquโรฎle du Cap-Vert, qui constitue la pointe la plus occidentale du bassin sรฉdimentaire du Sรฉnรฉgal, forme un รฉperon bordรฉ par lโocรฉan Atlantique. Selon un profil allant de l’ouest vers l’est, s’y reconnaissent plusieurs rรฉgions naturelles : la tรชte de la presquโรฎle du Cap-Vert (rรฉgion de Dakar) limitรฉe par de petites falaises cรดtiรจres et dominรฉe par les deux collines volcaniques des Mamelles, dont la plus grande culminant ร 105 m, est surmontรฉe par le phare (Mรฉmoire dโingรฉnieur gรฉologue IST de I. WAGUE, 2018). Lโisthme du Cap-Vert (Rufisque, Bargny), dโaltitude basse (20 ร 30 m), est bordรฉ au nord par la rรฉgion des Niayes ; ร l’est le horst de Diass qui forme un relief peu accentuรฉ dโune centaine de mรจtres dโaltitude. La Presquโรฎle du Cap-Vert plonge vers le nord en direction de Kayar de mรชme que la falaise de Thiรจs qui borde le plateau de Thiรจs (Roger et al. 2009).
La figure 5 est la carte gรฉologique de la Presqu’รฎle du Cap Vert et du Plateau de Thiรจs. Elle montre le potentiel des ressources minรฉrales, gรฉotechniques, mais aussi lโoccupation du sol dans la zone dโactivitรฉ de la presquโรฎle (Roger et al ; 2009).
Pour pouvoir รฉtudier la gรฉologie de notre secteur, nous allons voir les diffรฉrentes caractรฉristiques stratigraphique et tectonique de la presquโรฎle du Cap-Vert.
Stratigraphie
Les forages pรฉtroliers et hydrauliques ont permis dโรฉtablir lโรฉchelle stratigraphique de la Presquโรฎle du Cap-Vert. Cette รฉchelle permet de connaitre la succession allant du Crรฉtacรฉ terminal (Campanien et Maastrichtien) au Quaternaire.
La figure 6 reprรฉsente la stratigraphie qui commence par les terrains Campanien et du Maastrichtien caractรฉrisรฉs par une alternance de sรฉdiments sableux (grรจs calcaires du horst de Diass) et argileux (argiles de Tchicky). Sur le Maastrichtien surmonte, en discordance, le Palรฉocรจne constituรฉ de calcaires dans lesquels la karstification du niveau supรฉrieur sโรฉtend jusquโร environ 7 m. Dans lโEocรจne infรฉrieur ร moyen, on a un dรฉpรดt des sรฉdiments marins tels que des sables calcaires (riches en glauconie et en phosphate), des argiles et des marnes blanchรขtres. Lors de cette pรฉriode, se dรฉveloppent des bancs de roches calcaires, peu puissants alternants avec des marnes. Au Miocรจne, la sรฉrie รฉmerge ร nouveau, et sous lโinfluence du climat tropical, se dรฉveloppe la cuirasse latรฉritique.
La tectonique
Sur le plan structural, les mouvements tectoniques ont donnรฉ naissance ร un systรจme rรฉgional de failles verticales (NS et EW) qui marquent la structure du horst de Diass (Martin, 1966). Ce dernier se prรฉsente comme une zone charniรจre, avec un cลur campano-maastrichtien et des flancs prรฉsentant des couloirs Nord-Sud constituรฉs de formations du Palรฉocรจne recouvertes en discordance par des argiles et des marnes de lโEocรจne infรฉrieur. Les rejets des diffรฉrents compartiments qui peuvent atteindre 300 m, portent successivement tous les affleurements du Crรฉtacรฉ au Lutรฉtien inferieur (Mรฉmoire dโingรฉnieur gรฉologue IST de S. SARR, 2011).
Le Palรฉocรจne se termine par des mouvements tectoniques importants qui soulรจvent le horst de Dakar, de Diass et la zone haute de Mbour (Ndour, 2012).
En effet, le bassin est affectรฉ dans sa totalitรฉ par une tectonique cassante qui explique son dรฉcoupage complexe en horsts et grabens, interprรฉtรฉ ร partir des donnรฉes gรฉophysiques et des sondages pรฉtroliers (Roger et al., 2009).
Gรฉologie locale
La carriรจre de Bandia, localisรฉe dans la rรฉgion administrative de Thiรจs, plus prรฉcisรฉment dans la forรชt classรฉe de Bandia, se situe ร environ 38 km de la carriรจre de Bargny de la SOCOCIM industries.
La gรฉologie de la carriรจre est caractรฉrisรฉe essentiellement par les calcaires du Palรฉocรจne recouverts en discordances par des argiles et des marnes de lโEocรจne infรฉrieur. Trรจs durs, riche en dรฉbris coquilliers, ces calcaires sont actuellement exploitรฉs pour la production de granulats et pour la fabrication de chaux. Il existe des affleurements le plus souvent ร la faveur des ravins. Ces รฉtudes ont รฉtรฉ encore confirmรฉes par Michot et Pezeril en 1976 et plus tard par Ngom en 2004. La carriรจre de Bandia a pratiquement la mรชme stratigraphie que celle de Pout (figure 7).
L’รฉtude stratigraphique du gรฎte rรฉvรจle l’existence de deux horizons distincts :
๏ถ l’horizon infรฉrieur, caractรฉrisรฉ par l’apparition de niveaux siliceux riches en รฉlรฉments dรฉtritiques oรน on a un calcaire grรฉseux jaunรขtre avec un aspect massif et trรจs dur dโune puissance moyenne de 3 ร 4 m formant le substratum du gisement.
๏ถ l’horizon supรฉrieur, reprรฉsentรฉ par des calcaires francs blanchรขtres ร jaunรขtres coquillers et cristallins qui prรฉsentent toute une gamme de faciรจs intermรฉdiaires allant jusqu’ร des calcaires crayeux avec un niveau karstifiรฉ ร grains fins faiblement fossilifรจres.
๏ถ le recouvrement de la zone est constituรฉ par un sol argileux ou de la latรฉrite.
L’examen des diffรฉrents profils gรฉochimiques rรฉalisรฉs dans la zone permet de constater qu’au niveau de l’horizon supรฉrieur, la teneur en CaCO3 varie trรจs peu, autour d’une moyenne supรฉrieure ร 98 % tandis que la teneur moyenne en SiO2 reste faible autour de 0,72 %’ A l’inverse, l’horizon infรฉrieur se caractรฉrise par des teneurs faibles en CaCO3 (64 % ร 85 %) et des teneurs รฉlevรฉs en SiO2, pouvant atteindre 34 % (Plan minรฉral 2009).
ANALYSE ET INTERPRETATION DES DONNEES
Dans cette partie, lโobjectif est de combiner les sondages miniers destructifs aux sondages gรฉophysiques afin de dรฉterminer la lithologie du secteur. Lโanalyse structurale se base sur la rรฉalisation de deux coupes suivant la direction SW-NE, lโune ร partir des sondages miniers et lโautre avec les sondages รฉlectriques. Les analyses chimiques des sondages ont permis de mieux dรฉcrire les faciรจs du secteur afin de bien connaรฎtre la gรฉologie et la gรฉochimie du secteur.
Prรฉsentation des donnรฉes
Aperรงu sur les travaux antรฉrieurs
La carriรจre de Bandia se situe dans la rรฉgion de Thiรจs. Elle sโรฉtend sur 1752 ha. Actuellement la sociรฉtรฉ compte exploiter 450 ha vers lโEst de la carriรจre. Des travaux plus anciens ont รฉtรฉ effectuรฉs entre 2000 et 2018.
โข Des sondages ont รฉtรฉ rรฉalisรฉs sur le palier infรฉrieur de Bandia en 2006.
โข 21 sondages carottรฉs de profondeur 20m, dโune maille de 400 m*265 m, ont รฉtรฉ rรฉalisรฉs en Avril et Mai 2000 sur lโextension de 300 ha de la carriรจre par la SASIF. Une analyse des 21 sondages avait รฉtรฉ rรฉalisรฉe ร partir dโOctobre 2000 au laboratoire de SOCOCIM-INDUSTRIES.
โข Deux campagnes de prospection de SOCOCIM et SODEVIT durant en Mai et Juin 2003 (Noaily, 2003).
โข Dโautres sondages miniers et gรฉophysiques ont รฉtรฉ rรฉalisรฉs sur le panneau 5 en 2018 pour pouvoir commencer une exploitation sur surface de 450 ha dans la partie P5-3 du pรฉrimรจtre 5. Les sondages miniers ont des profondeurs maximum de 25m tandis quโun panneau รฉlectrique permet de prospecter le sous-sol sur une longueur de 235m et une profondeur de 40 m maximum.
โข la vรฉrification de la nature du sous-sol sur la zone accordรฉe et les extensions demandรฉes
โข la reconnaissance des zones dโextension possibles ร lโEst pour une nouvelle exploitation.
La tomographie รฉlectrique
Pour ces travaux de prospection gรฉophysique, on utilise
๏ถ un rรฉsistimรจtre SYSCAL,
๏ถ 48 รฉlectrodes (avec des pinces cuivrรฉes) de longueur de 40 cm et de diamรจtre 12 mm chacune,
๏ถ 48 piquets en acier,
๏ถ un dรฉcamรจtre,
๏ถ 2 cรขbles (longueur de 115 m)
๏ถ un bidon de 10 L et du sel pour faciliter la rรฉponse du sol
๏ถ une batterie de voiture (12V, 640A pour le fonctionnement de lโappareil),
๏ถ deux (2) marteaux,
๏ถ un ordinateur (pour lโacquisition des donnรฉes de mesure) etc.
La tomographie รฉlectrique permet la reprรฉsentation unidirectionnelle, ou la distribution, des propriรฉtรฉs รฉlectriques intrinsรจques du milieu รฉtudiรฉ ร lโaide de quadripรดles. Avant de faire la prospection un layonnage a รฉtรฉ fait pour couvrir la zone avec des layons distants de 250 m entre eux. Les lignes programmรฉes รฉquidistantes de 100 m ont une longueur de 235 m chacune.
La surface de prospection autorisรฉe par la direction des mines et de la gรฉologie (DMG) pour le pรฉrimรจtre 5 est de 1752 ha. Pour faciliter le travail, le pรฉrimรจtre 5 a รฉtรฉ subdivisรฉ en trois parties (P5-1 ; P5-2 ; P5-3). Ainsi, 135 panneaux ont รฉtรฉ rรฉalisรฉs sur un linรฉaire 31725 m pour couvrir les parties P5-1 et P5-2 du pรฉrimรจtre 5.
Les 450 ha objet dโune demande dโexploitation qui concernent notre รฉtude se trouvent dans P5-3 oรน il nโy a pas de sondages รฉlectriques. De ce fait, un certain nombre de profils รฉlectriques (18-BD-6-7,18-BD-8-7,18-BD-13-8,18-BD-10-8) bordant le secteur dโรฉtude est interprรฉtรฉ par une corrรฉlation des sondages destructifs les plus proches. Lโavantage des sondages รฉlectriques est quโelles sont moins chรจres et plus profondes que les sondages destructifs. Elles peuvent atteindre des profondeurs de plus 40 m mais celles rรฉalisรฉes ici se limitent ร 30 m.
Prรฉsentation des images des profils รฉlectriques
Ces profils รฉlectriques (figure 8) sont rรฉalisรฉs sur des profondeurs de 30m. Elles permettent de distinguer de grandes รฉpaisseurs de dรฉcouverture stรฉrile par rapport aux calcaires.
Interprรฉtation des profils รฉlectriques
Les panneaux รฉlectriques rรฉalisรฉs donnent des gammes de rรฉsistivitรฉs ร partir desquelles on dรฉfinit les diffรฉrents types de faciรจs prรฉsents dans la zone.
Aprรจs lโinterprรฉtation des panneaux, on distingue trois gammes de rรฉsistivitรฉs :
๏ถ Les plus petites valeurs de rรฉsistivitรฉs infรฉrieures ร 30 Ohm.m qui sont le plus souvent en surface des panneaux. Cette gamme de rรฉsistivitรฉ serait la couverture (terre noire, sable, argile ou attapulgiteโฆ)
๏ถ Une gamme de rรฉsistivitรฉ moyenne variant entre 30 et 50 Ohm.m qui est souvent ร la base du minerai. Elle peut correspondre ร des marnes, calcaires marneux, ou des argiles.
๏ถ De grandes gammes de rรฉsistivitรฉs supรฉrieures ร 50 Ohm.m obtenues aprรจs la couverture stรฉrile. Elle pourrait correspondre au minerai de calcaire.
Les sondages destructifs
Pour effectuer les travaux de sondages, on utilise le matรฉriel suivant :
๏ถ une sondeuse destructive
๏ถ une chargeuse, une brouette et une pelle,
๏ถ des sacs dโรฉchantillonnage et des seaux (pour rรฉcupรฉration des รฉchantillons) ;
๏ถ un GPS
๏ถ et les รฉquipements de protection individuelle (EPI) pour le personnel (gants ; casques de sรฉcuritรฉ ; masques ร poussiรจre; lunette de sรฉcuritรฉ ; chaussure de sรฉcuritรฉ etc.).
Les sondages destructifs constituent une mรฉthode directe. Cette derniรจre permet de faire un รฉchantillonnage ; cโest-ร -dire la matiรจre est rรฉcupรฉrรฉe par une machine ร partir du sous-sol et est mise dans des sachets dโรฉchantillonnage. On identifie ainsi les diffรฉrents faciรจs traversรฉs en fonction de la profondeur. Ce qui permettra dโรฉtablir des logs stratigraphiques pour chaque trou de sondage pour ainsi corrรฉler avec les sondages รฉlectriques afin de confirmer la vรฉracitรฉ des informations. La profondeur maximale de ces sondages est de 25m. Au total 29 sondages destructifs ont รฉtรฉ rรฉalisรฉs dont 10 en Avril et 19 en mai 2018 dans la zone de Bandia au Panneau P5 sur un linรฉaire de 519m. P5 est divisรฉ en 3 parties P5-1, P5-2 et P5-3.
La plupart des sondages miniers destructifs ont รฉtรฉ effectuรฉs dans la partie P5-3 en lโabsence de panneaux รฉlectriques due aux contraintes de temps, ร lโapproche de lโhivernage. Les 450 ha qui concernent notre รฉtude contiennent 15 sondages destructifs. La figure 10 indique les positions des diffรฉrents sondages rรฉalisรฉs dans le secteur.
Synthรจse et orientation de lโexploitation
Cette รฉtude rรฉvรจle un รฉpaississement du recouvrement argileux dโEst en Ouest, une augmentation de lโรฉpaisseur du calcaire vers lโEst.
Sur le plan tectonique, les donnรฉes de sondages mettent en รฉvidence la prรฉsence de failles subverticales et une faille majeure orientรฉe Nord-Sud qui entraine un affaissement vers lโOuest ; dโoรน une importante pollution des calcaires vers le Nord-Ouest aux alentours du point de sondage 18-SD-BD16.
Cet effondrement ainsi รฉvoquรฉ peut se justifier par les conduits naturels (dits karstiques) formรฉs par la dissolution des calcaires. Ces conduits peuvent รชtre ร lโorigine de fontis, gรฉnรฉralement ร cause de 2 processus : soit par dรฉpart de sรฉdiments souterrains vers les conduits karstiques actifs (oรน lโeau circule et on a bien la prรฉsence dโune nappe peu profonde dans le milieu), soit par rupture du toit calcaire dโun conduit naturel, entrainant dans tous les cas lโeffondrement des terrains sus-jacents.
Ainsi pour une meilleure connaissance de la gรฉologie du terrain et une bonne exploitation, il est prรฉfรฉrable :
โข dโaugmenter le nombre de sondages miniers destructifs
โข rรฉaliser quelques sondages carottรฉs au moins ร une maille de 200 m et les coupler ร des sondages รฉlectriques
โข ou bien faire des sondages carottรฉs ร la place des destructifs puisquโils fournissent plus dโinformations
โข tester la mรฉthode sismique pour voir si elle ne donne pas de meilleurs rรฉsultats que les sondages รฉlectriques
โข prendre en compte lors de lโexploitation la partie NW la pollution et le taux de stรฉrile.
Car non seulement cela ne sera pas rentable mais aussi en cas de dรฉtection de ces fissures ou cavitรฉs, il sera nรฉcessaire dโadapter le chargement, faute de quoi les explosifs et en particulier le nitrate-fioul (quโon utilise ร la Sococim) risquent de se rรฉpandre ร lโintรฉrieur de ces cavitรฉs et crรฉer un risque de projection majeur.
La carte isovaleur de lโรฉpaisseur du recouvrement
Le toit du calcaire correspond au mur du recouvrement. La figure 14 reprรฉsente la carte des isovaleurs de lโรฉpaisseur du recouvrement. La zone est caractรฉrisรฉe par une รฉpaisseur moyenne de recouvrement de 5,8m. Le recouvrement est composรฉ de la terre noire, lโargile, de la latรฉrite et du sable. Le Nord-Ouest regroupe les รฉpaisseurs les plus faibles de 1.5 m qui augmentent progressivement jusquโร 8.5 m vers le Nord-Est. Cette diffรฉrence dโรฉpaisseur entre les deux extrรชmes peut รชtre causรฉe par une forte รฉrosion ou un effondrement du NW.
La carte isopaque du minerai
La figure 15 met en รฉvidence une gรฉomรฉtrie marquรฉe par la prรฉsence dโaffaissements plongeant le toit jusquโร des altitudes infรฉrieures ร 4 m vers le NW. Ces affaissements seraient dus ร lโintense karsification et les jeux de failles qui affectent le secteur.
Les รฉpaisseurs varient progressivement de 6 ร 18,5m du NW au NE, mais รฉgalement du NE au SW. Il est important de prรฉciser que les sondages miniers destructifs nโont pas atteint le mur du calcaire. Ainsi lโรฉpaisseur moyenne des calcaires sur la profondeur des sondages effectuรฉs est de 13,4 m.
En effet le ratio de la zone (Stรฉrile/minerai calcaire) est de 0.43 ; ce qui montre que le recouvrement est plus ou moins important par rapport ร la puissance du minerai.
La carte isovaleur de la profondeur de la nappe dโeau
Lโexistence de la nappe est effective et prouvรฉe pour la plupart des sondages entre les profondeurs de 16 ร 25 m ร partir du centre vers le NE. La nappe se trouve ร une profondeur moyenne de 20 m. Ce qui peut hypothรฉquer lโexploitation. Ainsi, on doit tenir compte de cette nappe et proposer un modรจle dโexploitation efficace. Il sera donc important de connaitre son modรจle hydrogรฉologique et surtout son rรฉgime pendant et aprรจs la saison des pluies.
La forme de la figure 16 montre que la nappe a une allure variable. Cela peut รชtre due au fait que la profondeur dโinvestigation des sondages se limite ร 25 m. Ainsi, dans ces parties blanches la nappe est plus profonde et dรฉpasse les 25 m.
Lโanalyse et lโinterprรฉtation des donnรฉes de sondages gรฉophysiques et destructifs indiquent que cette zone situรฉe vers le centre Est du pรฉrimรจtre 5 traduit un fort potentiel en calcaire mais avec un recouvrement important et une nappe proche.
Caractรฉrisation gรฉochimique de la carriรจre de Bandia
Les constituants chimiques du gisement
La caractรฉrisation gรฉochimique est faite ร partir des analyses chimiques des donnรฉes de sondages. La composition chimique est dรฉterminรฉe pour chaque mรจtre de profondeur pour tous les sondages. Ce qui permet lโidentification des 10 รฉlรฉments chimiques suivants : SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, P2O5, K2O, Na2O, SO3, et Cl-. Les rรฉsultats dโanalyse chimique vont nous permettre de connaitre la composition chimique des diffรฉrents niveaux ร exploiter.
A partir de ces rรฉsultats, on dรฉtermine les statistiques de chaque variable (les valeurs maximale, moyenne, moyenne, et lโรฉcart type) ร lโaide des teneurs moyennes.
Statistique des principaux constituants du calcaire
Le tableau 9 montre les statistiques des principaux รฉlรฉments constituants des calcaires de Bandia : SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO et P2O5. On note des teneurs de CaO fortement dominantes dans le milieu avec des valeurs trรจs รฉlevรฉes. La silice (SiO2) est plus reprรฉsentรฉe que le Fe2O3, lโalumine Al2O3 et le MgO.
Variation latรฉrale des principaux constituants chimiques du calcaire de Bandia
Pour mieux apprรฉcier la gรฉochimie des calcaires de la zone, on rรฉalise ร partir du logiciel Surfer des cartes de distribution latรฉrale des principaux constituants des calcaires : SiO2, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5
๏ถ Distribution latรฉrale de SiO2 dans le calcaire de Bandia
La silice provient essentiellement des sables et des accidents siliceux. Cโest un รฉlรฉment trรจs important pour la cuisson. Nรฉanmoins ร certaines proportions, elle peut entrainer un phรฉnomรจne de colmatage dans le four lors de sa fusion.
Les plus fortes teneurs de silice se trouvent au Nord-Ouest du gisement avec des valeurs de 7,5 ร 9 %. Cela est dรป ร la contamination du calcaire par les formations stรฉriles. Du centre vers lโEst, on a des teneurs de SiO2 trรจs faibles. Dans sa gรฉnรฉralitรฉ, le calcaire de Bandia est caractรฉrisรฉ par des teneurs de SiO2 faibles qui varient entre 1,5 et 9 % avec une moyenne de 4.28%.
La forme de la silice supรฉrieure ร 5% est due aux karsts qui sont le plus souvent remplis par du sable riche en silice. La figure 17 reprรฉsente la distribution latรฉrale de la silice dans le secteur.
๏ถ Distribution latรฉrale du CaO
La chaux considรฉrรฉe comme un รฉlรฉment indispensable ร la fabrication du ciment est le principal composant du calcaire.
La figure 18 montre que contrairement ร la silice les fortes teneurs chaux se concentrent dans la partie orientale du secteur. Elle rรฉvรจle des teneurs en CaO importantes supรฉrieures ร 48%. Les teneurs augmentent progressivement dโEst en Ouest oรน elles atteignent des maximas de 53%. Ainsi, elles varient de 30 ร 53,51% avec une moyenne de 50,97%. Par contre vers le Nord-Ouest prรฉcisรฉment ร proximitรฉ du sondage 18BD-SD16, les calcaires sont trรจs polluรฉs. Cette pollution est causรฉe par le recouvrement sablo-argileux qui remplissent les karsts. Cโest ce phรฉnomรจne qui justifie que cette partie est pauvre CaO.
๏ถ Distribution latรฉrale dโAl2O3
Les oxydes dโaluminium et de fer facilitent la cuisson quand leurs pourcentages cumulรฉs est supรฉrieurs 6,5%. Ils interviennent comme fondants.
La figure 19 met en รฉvidence de fortes teneurs dโAl2O3 vers le Nord-Ouest surtout aux alentours du sondage 18BD-SD16. Dans cette partie, les teneurs sont gรฉnรฉralement supรฉrieurs ร 0.9 et augmentent jusquโร 2 dans la partie Nord-Ouest oรน le calcaire est polluรฉ par les sรฉdiments argilo-sableux ร latรฉritiques par les infiltrations des eaux de pluies. Les teneurs en Al2O3 des calcaires de Bandia oscillent entre 0,2 ร 2 % avec une moyenne de 0,91.
๏ถ Distribution latรฉrale du Fe2O3
Dans la globalitรฉ du secteur, les teneurs de Fe2O3 sont gรฉnรฉralement supรฉrieures ร 0.5. Elles augmentent progressivement vers le Nord jusquโร une valeur maximale de 1,16% aux alentours du point de sondage 18BD-SD16. Ces fortes teneurs sont le rรฉsultat de lโaltรฉration de lโargile latรฉritique qui contamine le calcaire aprรจs infiltration des eaux de pluies ร travers les microfractures ou les calcaires marneux riches en minรฉraux argileux. Vers ce cรดtรฉ de la carriรจre on note une importante pollution du calcaire. La teneur moyenne de Fe2O3 dans le calcaire de la zone est de 0.63%. Les zones ร fortes teneurs de Fe2O3 correspondent ร celles oรน les teneurs de Fe2O3 sont รฉlevรฉes.
On remarque que les variations latรฉrales du Fe2O3, de lโAl2O3 et de la silice (figure 20) sont pratiquement identiques dans le secteur. Ce qui met en รฉvidence la prรฉsence de sable argilo-latรฉritique dans le milieu.
๏ถ Distribution latรฉrale de lโoxyde de magnรฉsium ou la magnรฉsie MgO
Lโanalyse de la figure 21 montre que les teneurs de MgO varient de 0 ร 0,84% avec une moyenne de 0,19% strictement comprise entre 0 et 5% spรฉcifiรฉe dans le guide de lโingรฉnieur en cimenterie donc favorable ร lโexploitation. La zone de Bandia est gรฉnรฉralement pauvre en magnรฉsie avec teneur trรจs faible dans le calcaire ; ce qui est due ร lโabsence de dolomie. La magnรฉsie nโa pas dโinfluence sur le LSF, IS et MA mais plutรดt sur la qualitรฉ du clinker.
๏ถ Distribution latรฉrale du P2O5 dans le calcaire de Bandia
La figure 22 montre que les teneurs de P2O5 varient de 0 ร 2,3% avec une moyenne de 0,74. Les plus fortes teneurs se concentrent au Nord-Est et vers le centre au voisinage des sondages 18BD-SD20 et 18BD-SD23 sous forme de poches.
Les conditions de confinement ou anoxiques favorisent des dรฉpรดts calcaires argileux riches en matiรจres organiques appelรฉes ยซ black limestones ยป. Ces conditions sont : la remontรฉe rapide du niveau marin, la stagnation des eaux profondes dans les karsts, lโarrivรฉe des courants upwellings augmentant la concentration en matiรจre organique des sรฉdiments (Wiedmann et al, 1982). On a ainsi une sรฉdimentation biochimique aprรจs le retrait de la mer. Ce qui pourrait รชtre lโorigine probable du P2O5 en inclusion dans les calcaires de Bandia.
Cette figure montre รฉgalement que le P2O5 et le SiO2 ont des similaritรฉs sur la forme de distribution. Ce qui peut aussi liรฉe ร des phรฉnomรจnes de pollution.
Variation du LSF
Lโobservation de la figure 23 montre que les valeurs du LSF sont plus importantes dans la partie Est du secteur avec des maximums de 1130. Les plus faibles valeurs se trouvent dans la partie Nord-Ouest. La saturation moyenne est de 671,8 (facteur de saturation en chaux) sur presque toute lโรฉtendue de la zone. Seules quelques poches remplies dโargiles au Nord et au Nord-ouest, donnent des valeurs infรฉrieures. La saturation en chaux augmente progressivement de lโOuest ร lโEst.
La gรฉochimie du secteur met en รฉvidence une distribution variable des รฉlรฉments chimiques. La teneur en CaO augmente dโOuest en Est. Mais dans la partie riche en CaO, on note des impuretรฉs remarquables avec des teneurs plus ou moins รฉlevรฉes des รฉlรฉments tels que SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO sous forme de poches surtout vers le Nord-Ouest.
Conclusion partielle
La caractรฉrisation gรฉologique de la carriรจre de Bandia nous a permis dโavoir une idรฉe sur la stratigraphie et la lithologie de la zone. On distingue du bas vers le haut, une nappe peu profonde suivie dโune couche dโargile de faible รฉpaisseur. Ensuite, on a les calcaires coquillers ; crayeux, affectรฉe par une karstification trรจs poussรฉe vers le sommet. Et enfin viennent les argiles noirรขtres souvent latรฉritiques qui forment la dรฉcouverture stรฉrile.
Cette รฉtude rรฉvรจle รฉgalement une augmentation de lโรฉpaisseur du calcaire vers de lโOuest vers lโEst.
Sur le plan tectonique, les donnรฉes de sondages mettent en รฉvidence la prรฉsence de failles subverticales et une faille majeure orientรฉe Nord-Sud qui entraine un affaissement vers lโOuest ; dโoรน une importante pollution des calcaires vers le Nord-Ouest aux alentours du point de sondage 18-SD-BD16.
Lโรฉtude gรฉochimique de la carriรจre est basรฉe sur lโexploitation des rรฉsultats des analyses chimiques des diffรฉrents sondages. Lโinterprรฉtation des cartes isovaleurs des oxydes rรฉalisรฉes ร partir des rรฉsultats chimiques montre que :
โข les teneurs importantes en silice se trouvent dans la partie Nord-Ouest du gisement ร cause de la prรฉsence des faciรจs sablo-argileux qui proviennent du horst de Diass.
โข la partie Sud-Est du gisement couvre les plus fortes teneurs de chaux (CaO) grรขce ร une importante prรฉsence des calcaires. Il faut noter que cette zone pauvre en silice car elle รฉvolue en sens inverse de la chaux.
โข une faible proportion de P2O5 dโune teneur moyenne infรฉrieure ร 0,6 % favorable ร la fabrication de cru car respectant les normes fixรฉes par le guide de lโingรฉnierie en cimenterie.
โข une proportion de magnรฉsie trรจs faible due ร lโabsence de dolomies dans la zone.
โข de fortes teneurs dโoxydes de fer et dโaluminium ร cause du remplissage dโargile et de latรฉrites vers lโOuest.
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Table des matiรจres
Liste des abrรฉviations
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : GENERALITES
1.1 Problรฉmatique
1.3 Gรฉnรฉralitรฉ sur le ciment
1.3.1 Dรฉfinition
1.3.2 Technique de fabrication
1.3.3 Ciments ร SOCOCIM
1.4 Contexte physique et gรฉologique
1.4.1 Contexte physique
1.4.2 Contexte gรฉologique
1.4.2.1 Gรฉnรฉralitรฉs sur la presquโรฎle du Cap-Vert
1.4.2.1.1 Stratigraphie
1.4.2.1.2 La tectonique
1.4.2.2 Gรฉologie locale
Conclusion partielle
CHAPITRE 2 : ANALYSE ET INTERPRETATION DES DONNEES
Introduction
2.1. Prรฉsentation des donnรฉes
2.1.1 Apercรงu sur les travaux antรฉrieurs
2.1.2 La tomographie รฉlectrique
2.1.2.1 Prรฉsentation des images des profils รฉlectriques
2.1.2.2 Interprรฉtation des profils รฉlectriques
2.1.3 Les sondages destructifs
2.1.4 Comparaison des sondages miniers destructifs et gรฉophysiques
2.2 Synthรจse et orientation de lโexploitation
Conclusion partielle
2.3 Caractรฉrisation gรฉologique et gรฉochimique : Analyse spatiale 2D
2.3.1 Caractรฉrisation gรฉologique des calcaires du gisement de Bandia
2.3.1.1 Morphologie de la carriรจre de Bandia
2.2.1.2 La carte isovaleur de lโรฉpaisseur du recouvrement
2.2.1.3 La carte isopaque du minerai
2.2.1.4 La carte isovaleur de la profondeur de la nappe dโeau
Conclusion partielle
2.2.2 Caractรฉrisation gรฉochimique de la carriรจre de Bandia
2.2.2.1 Les constituants chimiques du gisement
2.2.2.2 Statistique des principaux constituants du calcaire
2.2.2.3 Statistique des principaux constituants du stรฉrile
2.2.2.4 Variation latรฉrale des principaux constituants chimiques du calcaire
2.2.2.5 Variation du LSF
Conclusion partielle
CHAPITRE 3 : MODELISATION GEOLOGIQUE DU GISEMENT (MODELE 3D)
Introduction
3.1 Utilitรฉ du logiciel Surpac
3. 2 Procรฉdure de modรฉlisation de la carriรจre de Bandia
3.3 Les rรฉsultats de la modรฉlisation
3.3.1 Les sections
3.3.2 Triangulation (Triangulate)
3.3.3 Le modรจle final
3.4 Estimation des rรฉserves
3.4.1. Principe de calcul des volumes dans Surpac
3.4.2 Estimation du recouvrement et du minerai calcaire
3.5 Schรฉma dโexploitation de la carriรจre de Bandia
CONCLUSION ET RECOMMENDATIONS
Rรฉfรฉrences
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