CARACTERISATION GEOLOGIQUE ET GEOSTATISTIQUE DES PETITS GISEMENTS

CARACTERISATION GEOLOGIQUE ET GEOSTATISTIQUE DES PETITS GISEMENTS

Exigences industrielles

Les minerais de fer sont utilisés essentiellement en sidérurgie quand les teneurs sont élevées mais aussi dans les cimenteries quand les teneurs sont supérieures à 35%. Les Cimenteries et l’industrie sidérurgique ont des exigences qui doivent être respectées.

Les cimenteries

Les cimenteries utilisent le SiO2 ou Al2O3, et Fe2O3 comme additifs, pour modérer les hétérogénéités du matériau naturel ou pour des raisons de souplesse de fabrication. Les sources principales de ces ajouts sont : – sables quartzeux, grés, quartzites pour SiO2 ; – bauxites pour Al2O3 ; – minerais de fer pour Fe2O3. Pour que le ciment soit de meilleures qualités, il existe plusieurs normes à respecter sur CaO, SiO2, Al2O3, MgO, So3, K2O, Na2O et F2O3, ce dernier est exigé à teneur supérieure à 35%. 

La sidérurgie

La variation de la composition chimique et minéralogique du minerai réceptionné au niveau de l’usine sidérurgique pose des problèmes aussi bien du point de vue teneur en fer qu’indice de basicité L’indice de basicité est le rapport de la somme des constituants basiques d’un laitier (CaO, MgO) à la somme de ses constituants acides (SiO2, Al2O3, P2O5). %CaO MgO %SiO2 P2O5 Ib    La forme la plus simple utilise le rapport des teneurs en CaO (constituant basique) et en silice (constituant acide). %CaO %SiO2 Ib  La teneur en fer demandée est égale à 48% avec un indice de basicité égale à 1. Ces deux paramètres sont les indices de qualité les plus importants et sur lesquels les utilisateurs peuvent intervenir pour les améliorer.     Généralité 8 La qualité du minerai de fer dépend aussi des impuretés contenues, car si leurs teneurs dépassent les normes, le gisement perd de sa valeur économique, le Tableau 1, ci dessous présente l’impact des différentes impuretés contenues dans les minerais de fer sur la qualité de l’acier et les normes exigées.

Géologie de la chaine des Maghrébides

La chaîne alpine d’Afrique du Nord ou chaîne des Maghrébides fait partie de l’orogène alpin péri-méditerranéen (Durand-Delga, 1969) d’âge Tertiaire. Elle s’étend du détroit de Gibraltar jusqu’au Nord de la Calabre sur 2000 km de long (Figs. 1, 5 et 6).

Les domaines de la chaine des Maghrébides

Cette chaîne, en forme d’anneau très aplati, est constituée classiquement des domaines suivants: domaine interne, domaine des flyschs, domaine externe et l’avant pays para-autochtone. Fig. 5 – L’orogène alpin péri-méditerranéen (Durand-Delga, 1969). a). Le domaine interne Ce domaine interne est composé des massifs cristallophylliens métamorphiques (gneiss, marbres, amphibolites, micaschistes et schistes), d’un ensemble sédimentaire paléozoïque (Ordovicien à Carbonifère) peu métamorphique et de la dorsale calcaire ou dorsale kabyle. Le socle est par endroits recouvert, en discordance, par des dépôts détritiques (principalement des molasses conglomératiques) d’âge Oligocène supérieur–Miocène inférieur, appelés OligoMiocène Kabyle (OMK). Du point de vue lithologique, les formations de cette dorsale allant du Permo-Trias au Lutétien (Raoult, 1969). Du côté Sud, un contact anormal sépare la Dorsale kabyle du domaine des flyschs. Les formations du domaine interne chevauchent, vers le sud, le domaine des flyschs et le domaine externe tellien (Fig. 6).  Fig.6 – Coupe générale synthétique des Maghrébides de l’Est algérien (région du constantinois) (Peybernes et al., 2002) b). Le domaine des flyschs Ce domaine est constitué par des nappes de flyschs crétacés-paléogènes qui affleurent dans les zones littorales sur 800 km de long, entre Mostaganem et Bizerte (Tunisie). Il s’agit essentiellement de dépôts de mer profonde mis en place par des courants de turbidités. On distingue trois grands groupes de flyschs: les flyschs maurétaniens au Nord, les flyschs massyliens au Sud et les flyschs numidiens qui recouvrent, entre autre, les deux premiers. Les flyschs numidiens d’âge Oligocène supérieur – Burdigalien inférieur sont les plus récents.  Les flyschs maurétaniens Ces flyschs sont composés d’alternances de bancs argileux, calcaires et gréseux. La série débute par des radiolarites rouges du Dogger-Malm et elle se termine par des niveaux conglomératiques du Paléocène (Gelard,1969. Bouillin, 1977).  Les flyschs massyliens Ils sont représentés par une alternance de pélites et de grès d’âge Crétacé inférieur, surmontée par des niveaux de phtanites du Cénomanien. Au sommet de la série, on y rencontre un ensemble marno-microbréchique sableux d’âge Crétacé supérieur (Raoult, 1969. Bouillin, 1977).  Les flyschs numidiens Ils sont constitués par une trilogie de faciès qui sont de bas en haut (Vila, 1980) : – Des argiles varicolores (argiles sous Numidiennes) à Tubotomaculum (Oligocène supérieur); – Puis, des grès épais en gros bancs à quartz bien roulés ; – Enfin, des formations supra numidiennes, marneuses, admettant des silexites, qui atteignent le Burdigalien ; Ces flyschs reposent anormalement à la fois sur les zones internes et sur les zones externes. c). Le domaine externe  Le domaine externe appelé aussi tellien est constitué par un empilement complexe de nappes allochtones surmontant au Sud l’autochtone présaharien. Il est formé principalement de marnes d’âge Crétacé moyen à Néogène et qui ont été charriées sur une centaine de km vers le Sud. On distingue du Nord au Sud :  Les nappes ultra-telliennes La dénomination d’ultra tellien a été proposée par Durand-Delga, (1969) aux formations bathyales du Crétacé et de l’Eocène et une série plus détritique au Sénonien et à l’Eocène, les nappes ultra-telliennes ne sont connues que dans l’Est algérien et en Tunisie.  Les nappes telliennes sensu-stricto (S.S) Ces unités telliennes reposent au Sud sur l’avant pays para-autochtone, et au Nord sont chevauchées par les nappes ultra-telliennes. L’ensemble telliens sensu-stricto Est formé de Lias de plate-forme surmonté de Jurassique plus marneux, puis par le Crétacé marneux à argilo-calcaire et enfin, l’Eocène aux marnes épaisses.  Les nappes péni-telliennes Généralement, elles sont surmontées tectoniquement par les nappes de l’unité tellienne S.S. Les nappes péni-telliennes sont composées des séries néritiques du Crétacé à l’Oligocène sont carbonatées et marneuses. d). L’avant pays para-autochtone Ce sont des séries localement écaillées qui supportent les nappes du tellien externe au Nord et qui surmontent l’autochtone Nord-aurésien. D’Ouest vers l’Est on distingue :  L’ensemble allochtone Sud-Sétifien Cette zone a été décrite par Vila (1980). Les terrains correspondants apparaissent en fenêtre tectonique sous les nappes du tellien au Nord ; c’est le cas des Djebel Guergour et Anini au Nord-Ouest de Sétif (Fig.1). Ces séries comportent un Jurassique inférieur qui devient carbonaté vers le Dogger et le Malm. Le Crétacé inferieur est calcaro-dolomitique pendant le Barrémien, marneux à Ammonites durant l’Aptien-albien. Le Sénonien inferieur est peu épais, le Sénonien supérieur est représenté par de minces niveaux sparitiques. L’Eocène est présent sous un faciès très littoral, avec des galets (In Chouabbi 1987).  Le néritique constantinois Il est constitué par le Trias à la base comportant des calcaires vermiculés et un ensemble gréso-pélitique. Puis, un Jurassique calcaro-dolomitique et un Crétacé calcaire devenant marneux au sommet. La série se prolonge par un Paléocène marneux et un Eocène marneux riche en Huîtres (In Chouabbi 1987).