Caractérisation litho-géochimique de quelques sondages des panneaux d’exploitation 2020 et 2021

Les estimations de la qualité du minerai phosphaté dépendent des teneurs moyennes en P2O5. Ainsi, pour des teneurs élevées en P2O5, la qualité du minerai est dite bonne, pour des teneurs faibles elle est dite mauvaise. Cependant, le gisement de phosphate renferme en son sein des zones à anomalies de couches représentées par le sable (SiO2), l’oxyde de fer et d’aluminium (Fe2O3 et Al2O3) appelé « feral » et la calcite (CaO) qui influent sur la qualité du minerai. Par définition, une anomalie désigne l’état de ce qui est anormal. Ces anomalies de couches présentes sous forme de poches, de lentilles, de bancs ou de lits au niveau du gisement phosphaté constituent un problème pour l’enrichissement du minerai en phosphore et perturbent son exploitation. Compte tenu de leur répartition inégale et irrégulière au sein de la couche de phosphate, il est nécessaire d’associer ces anomalies à cette présente étude, afin d’établir une estimation qualitative du minerai et également d’éviter des problèmes aussi bien à l’extraction qu’à l’exploitation. Cette étude litho-géochimique a pour but de déterminer la distribution verticale des teneurs en élément chimique majeur au niveau des unités lithologiques. Un calage faciès-oxydes majeurs sera ainsi mis en exergue permettant de connaître d’une part la relation entre la lithologie et les oxydes majeurs, et d’autre part les faciès où sont rencontrées les plus fortes teneurs en P2O5. Des cartes isopaques de la couche exploitable et des anomalies seront également établies afin de connaître leur variation d’épaisseur au niveau des panneaux.

Répartition verticale des éléments chimiques dans quelques sondages

Elle porte sur 18 sondages carottés au total dont 9 dans chaque budget, choisis préférentiellement sur l’ensemble des secteurs d’étude. Un log stratigraphique est réalisé pour chaque sondage, et à côté un graphique de distribution verticale des teneurs en pourcentages des oxydes majeurs obtenues pour chaque unité lithologique. La description lithologique détaillée pour chaque sondage est présentée en annexe. Le recouvrement sableux n’est pas pris en compte. (K= 2,71%) et à silex, résultant de la forte présence au-dessus de bancs de calcaires massifs à niveaux phosphatés (K= 2,885%). Plus les pourcentages en K augmentent, plus ceux en P2O5, feral et SiO2 sont faibles. La teneur la plus élevée en P2O5 (34%) est notée au niveau du phosphate homogène à phosphalutite qui est légèrement calciteux (K= 1,495%). Les argiles du toit sont très phosphatées (30,07%), du fait des intercalations de phosphates argileux à ce niveau. Les teneurs en silice et de feral sont surtout élevées dans le « hors-couche » (67,63 et 15,53% respectivement). Ce dernier est représenté par du phosphate hétérogène à silex qui, inversement est pauvre en phosphore et K (7,45 et 0,562% en moyenne).

La silice est l’oxyde dominant dans ce sondage. Son abondance au sein des minerais homogène et hétérogène est soit due à la présence de silex en bancs ou à une pollution sableuse provenant des poches de sable sus-jacentes (SiO2= 53,15% en moyenne). Les silex ne constituent pas des anomalies du fait qu’ils sont facilement séparés des particules phosphatées collées aux blocs, contrairement aux grains de sable qui, lorsqu’ils sont mélangés au phosphate, entravent son exploitation. Les analyses montrent que plus la silice est élevée, plus le minerai est pauvre en phosphore et inversement. Les argiles brunes du toit sont très ferrugineuses, (feral= 9,2%), moyennement siliceuses et par conséquent peu phosphatées. est moins feraleux que le minerai hétérogène. Ces deux unités sont intercalées d’un banc de phosphate argileux induré très riche en feral (22,7%), ce qui explique son caractère ferrugineux. Les teneurs en SiO2 sont faibles à moyennes (de 2,5 à 24,8%) tout au long du log. Au niveau des argiles du toit, les pourcentages en P2O5 sont d’autant plus faibles que les % en SiO2 et en feral sont élevés. Les teneurs en K sont faibles le long du sondage (maximum 1,375).

Une épaisseur importante (4,75m) de faciès carbonatés est notée à la base du gisement avec des %K élevés (3,702 à 13,44%), accompagnées de teneurs très faibles en P2O5 (3,9 à 11,4%) en feral et en silice. La plus forte teneur en phosphore (34,1%) est notée au niveau du phosphate homogène très peu argileux alors que les autres oxydes y sont faibles (9,1% de silice, 2,5% de feral et 1,405% de K). Au niveau des argiles du toit et du phosphate « hors-couche », les pourcentages en P2O5 sont d’autant plus faibles que ceux en SiO2 et feral sont élevés. Au niveau du phosphate hétérogène à la base, les pourcentages en P2O5 sont influencés par la silice et le feral : plus les teneurs en SiO2 et feral sont élevées, plus le minerai est appauvri en phosphore, et inversement les niveaux très phosphatés sont faiblement siliceux et feraleux. Le phosphate homogène renferme la plus forte teneur en P2O5 (36,89%). Les argiles du toit sont phosphatées (28,95%) et à la fois « feraleuses » (6,69%). Le phosphate « hors-couche » au toit est par contre très peu phosphaté (8,54% en moyenne), très siliceux et feraleux au sommet (49,19 et 21,98% respectivement). Les teneurs en K y sont très faibles.