L’EXPLORATION AVANCEE DU MINERAI DE FER DANS LE GISEMENT DE TO14

ETUDE METALLOGENIQUES DES FACIES FERRIFERES DE GISEMENT DE TO14 DE LA KEDIA D’IDJIL 

HISTORIQUE SUR LE GISEMENT DE TO1

 Découverte En 1991, M. Med WESAT a découvert le gisement de TO14 au Nord-Est de la Kédia d’Idjil, dans un col situé au voisinage de l’ancien forage d’eau TO14, le gisement affleure en deux endroits d’extension inégale. Le premier est perché sur le flanc Sud – Est de la colline, la surface minéralisée s’étend sur 180m x 35m, lui donnait à priori une certaine importance comme objectif de recherche. Elle constitue donc une cible qui mériterait un certain nombre de travaux de sondages pour juger son enracinement. Son caractère perché et difficile d’accès la rendait dissuasive aux yeux des chercheurs – mais aussi des exploitants. Le deuxième situé dans le talweg du col est quant à elle d’importance moindre au regard de ses dimensions plus modestes (30m x 5m), Mais ses bordures Sud – Est et Est ne sont pas visibles du fait du recouvrement par des sables et surtout des éboulis de grés – quartzite du P1 de la bordure du bassin sédimentaire de Taoudenni. 

Situation géographique 

Le gisement de TO14 est situé dans la partie Nord- Est de la Kédia d’Idjil à 15 km au SudEst de la ville de Zouerate, capitale régionale de la région de Tiris au Nord de la Mauritanie (Figure 8). Il s’allonge suivant une direction N135 sur une longueur de 1100 m environ et une largeur de 500 m environ. Il est pratiquement vertical et d’une structure complexe. Il s’agit d’un gisement d’hématite naturellement riche associé avec le BHQ (banded hématite quartzite). 16 Figure8 : Carte de répartition des différents Guelbs de la région du Tiris (SNIM)

 ETUDE METALLOGENIQUEE DE FACIES FERRIFERE DE TO14 DE LA KEDIAT DE D’IDJIL

La géologie du gisement de la Kédia d’Idjil

 Les concentrations naturelles hématite représentent un phénomène géologique de caractère régional, étroitement localisées dans les formations quartzo-ferrugineuses de la bordure Nord de la Kédia d’Idjil. Ces formations quartzo-ferrugineuses correspondent lithologiquement à des roches formées d’alternances de lits millimétriques en général, de quartzite et d’un mélange de quartzite et d’hématite. Le rubanement est très bien marqué et donne à la roche son aspect macroscopique comparable aux BIF qui rappellent aux Itabirites du Brésil. I

 Contexte géologique de secteur d’étude 

: Le secteur d’étude appartient géologiquement à la Kédia d’Idjil et précisément à la bordure N et NE. La minéralisation est sous forme d’hématite très dure et très dense. Les formations rencontrées sur le secteur sont : l’hématite rocheuse, l’hématite en plaquette, l’hématite mélangée à des quartzites ferrugineux altérés (mixte), les quartzites ferrugineux, hématie bréchique, schistes et conglomérat (figure 9). 17 Figure9 : Gisement de TO14 coupe de la bordure Nord-Est de la Kedia d’Idjil (SNIM) .

 Description des faciès rencontrés au niveau du secteur d’étude : 

L’hématite rocheuse 

Les affleurements sont généralement sous forme de massifs d’altitude variée, affleurant d’une façon discontinue en formant de petits « îlots » Figure 10 : Hématite rocheux riche en fer Figure 11 : Hématite rocheux bréchique riche en fer 18 La minéralisation se présente en roche compacte, suivant des bancs au litage bien marqué et concordant avec celui des Itabirites encaissantes. Ou en amas lenticulaires épousant les structures tectoniques et ayant des dimensions souvent importantes (plusieurs centaines de mètres), le pourcentage en fer est de l’ordre de 68%. 

 L’hématite en plaquette

Les affleurements sont constitués de plaquettes et la minéralisation se présente suivant un empilement de plaquettes très fines d’hématite, friable et même parfois réduite en poudre (Figure 12 et 13) ; Figure12 : Hématite riche en fer (friable) Figure13 : Hématite litée riche en fer L’hématite en plaquettes est très riche en fer (65 à 66% de fer), mais elle enferme très souvent du « sable » silico-ferrugineux, qui fait baisser sensiblement les teneurs moyennes.

L’hématite mélangée aux quartzites ferrugineux (BHQ)

 Les BHQ sont les plus nombreux dans le secteur d’étude, elles sont constituées d’alternance de quartzites ferrugineux altérés et de petits bancs d’hématite rocheuse (Figure 14). Ces affleurements ont un aspect plus ou moins arrondi, ils sont de petites dimensions. Plus rarement ils peuvent se présenter en petits monticules, avec des couleurs brunâtre ou rougeâtre. 19 Figure 14 : BHQ alternance de quartz et d’hematite Les roches sont formées de mélange de lits centimétriques d’hématite, de lits de quartzites et de limonites associées. Ce mélange donne un mixte fin et peu cohérent. Quant au mixte grossier, il est constitué de petites plaquettes d’hématite encastrées dans des quartzites ferrugineux (riches en silice) altérés. 

 Les quartzites ferrugineux 

Ces quartzites sont très diaclases et très altérés (par endroits)La couleur d’ensemble est brunâtre (Figure 15). Figure 15 : quartzite ferrugineux très fissuré 20 III -2.1 .1.1.e Les schistes Plusieurs types des schistes affleurent au niveau de ce secteur : schiste vert, schistes argentés le plus fréquemment qui constituent l’enveloppe sédimentaire du gisement. D’une façon générale les affleurements sont nombreux au niveau du secteur d’étude. Elles se composent d’hématite en plaquette et d’hématite rocheuse. Ces affleurements sont facilement distincts par rapport aux formations quartzo-ferrugineux prédominantes, (affleurements isolés). 

 METALLOGENIE 

Les formations ferrugineuses sont très répandues en Mauritanie. Elles se rencontrent principalement dans la Dorsale Rgueibat, mais aussi dans la chaîne plissée des Mauritanides et dans une moindre mesure dans les bassins sédimentaires de Taoudenni et de Tindouf. Le Tiris Portion N-O de l’antéclise cristalline de la Dorsale est une région ferrifère par excellence. Les formations ferrugineuses s’étendent en effet sur une centaine de kilomètres autour de Zouerate. On y distingue deux types de formations encaissant deux types de minéralisations distinctes : La Kédia d’Idjil : se distingue par ses BHQ ; son style tectonique et métamorphique ; sa brèche originale et surtout d’importants amas de minerai riche en « chapelet » le long de sa bordure nord. D’âge protérozoïque, ce massif est une particularité géologique originale. Le socle environnant : c’est une série précambrienne de métamorphisme catazonal essentiellement quartzo-feldspathique. Elle inclut des niveaux de quartzites à magnétite d’extension régionale autour de Zouérate. Formant l’ossature de la plupart des « Guelbs », ils constituent des niveaux repères remarquables. Les quartzites ferrugineux de la kédia sont différents de ce socle, ils se présentent la même structure que les itabirites. Les grains son fins (inférieurs à 150µ) ; le magnétisme est faible ; on y trouve ni amphibole, ni pyroxène, ni grenat. La seule étude géochimique réalisée sur les gisements de la Kédiat et Tiris (socle) est celle de BESNUS et al (1969) ; cette étude conclut ce qui suit : Outre le fer et silicium, il apparait au regard des résultats d’analyse sur des échantillons du Tiris et de la Kédia, que ces districts métallogéniques sont pauvres en tout autre élément. Les teneurs obtenues pour tous les éléments en trace sont inférieures au Clarke. La teneur des éléments en trace décroit à mesure que celle du Fe augmente, il semble toutefois que tous les éléments ne se corrèlent pas de même manière avec le Fe :  En dessous de 50% Fe2O3, les éléments suivants : Co, Ga, B, Ba, Sr, Zn, Ni, Mn présentent une corrélation négative avec le Fe pour devenir ensuite indictables au-dessus de 50% Fe2O3.  Le Ca et le Mg se corrèlent positivement avec le Fe pour atteindre leurs teneurs maximales lorsque celle du Fe2O3 avoisine 50%. 21 Al, V, Pb présent une corrélation négative avec le Fe, pour des valeurs en Fe2O3 ≤ 50%. Puis, la corrélation devient positive pour 50%< Fe2O3<85%. A partir de là, corrélation devient négative pour Al, Pb et nulle pour Fe2O3>85%. La dispersion est généralement plus forte dans le socle que dans la Kédiat, du fait probablement, de présence des amphibolites dans le socle plus que la Kédiat. Au regard des données métallogéniques, c’est-à-dire des concentrations existantes, on peut dégager trois grandes étapes de l’évolution du fer dans cette province : – L’étape des concentrations à magnétite – L’étape des concentrations d’hématite – L’étape des concentrations d’hématite enrichie 

Concentration métallogénique de minerai de fer au niveau du secteur d’étude : I

 Gite encaissant

 Il est constitué par une puissante série d’itabirites à rubanement caractéristique, d’où le nom de BHQ « Banded hématite Quartzite » couramment employé désigner ces faciès. Le rubanement consiste en une alternance de lits clairs et foncés, déterminés par des proportions variables de quartz et d’hématite Figure 16 : Bif montre une alternance de lits claire et de lit foncé Les lits foncés sont gris bleuté avec des nuances brun-rouges ou violacées, les lits clairs sont riches en quartz, avec une poussière de grains d’hématite extrêmement fins disséminés. 22 Les limites entre les lits adjacents sont souvent floues, diffuses, et les lits sont fréquemment boudinés et très irrégulier. Les rythmes du rubanement sont très variables, on distingue des lits millimétriques peu nets (lit minces quartzeux de 0,1 à 0,5 mm, lits d’hématite de 1 à quelques millimètres) jusqu’à des faciès centimétriques spectaculaires à lits successifs quartzeux ou hématitique. Peu de règles précises paraissent, pour l’instant, pouvoir se dégager des différents aspects du rubanement, pour la stratigraphie de détail de la série itabiritique. Il semble néanmoins que les faciès rubanés pauvres succèdent immédiatement aux quartzites aux faciès de véritables itabirites. 

 Les concentrations de minerai hématitique 

Elles se présentent sous forme de poches ou lentilles de taille très variable (quelques m² à plusieurs milliers de m²), intrestratifiées dans la série itabiritique. Les itabirites sont affectées d’un style de plissement isoclinal complexe (2 phase superposées) à pendage Sud fort (plus de 60°). Un contrôle tectonique apparent de la minéralisation est souvent manifeste : localisation préférentielle des principales occurrences le long de deux grandes flexures tectoniques affectant notamment le bord nord de la formation ou le long de failles longitudinales, ou bien le long des flancs de plis, dans les charnières et fermeture de plis, dans les pincements de synclinaux et les chevauchements. En profondeur l’extension des lentilles ou poches d’hématite varie de quelques dizaines de mètres à 400 mm ou 500 mm, et semble que l’on puisse d’emblée établir une distinction entre deux types de genèses vraisemblablement différentes : D’une part des poches de minerais en plaquettes friables D’autre part des amas lenticulaires à texture plus moins massif Minerai de type plaque : La minéralisation se présente suivant un empilement de plaquettes très fines, non cohésives, d’hématites, friables et même parfois réduites en poudre (Figure 17). Ces plaquettes sont très riches en fer, mais elles enferment très souvent un “sable“ silico-ferrugineux. Un autre caractère distinctif est leur enracinement le plus souvent restreint 50 à 60 m sous la surface topographique actuelle, au plus 100m. La variation des teneurs varie de 37,5% de Fe2O3 pour l’itabirite, la roche mère non désilicifiée, jusqu’à 68% de Fe2O3 pour le minerai en plaquettes presque entièrement désilicifié.Figure 17: Hématite en plaquette roche riche Minerai de type massif ou rocheux Dans ce type de gisement, la minéralisation se présente en roche compacte, suivant des bancs au litage bien marqué et concordant avec celui des itabirites encaissantes. Elle forme des amas lenticulaires, qui s’enracinent profondément (plusieurs centaines de mètres sous la surface topographique actuelle), (Figure 18). La texture commune est celle d’un agrégat homogène, peu cohérent, d’aspect poreux plus rarement, la texture massive et cohérente, correspondant à une mosaïque de grains de martite soudés, à forme géométrique nette. La désilicifation des itabirite, est quasi-totale, ce qui explique des teneurs élevées en Fe2O3 de 68,5% (SNIM). Figure 18 : Hématite rocheux de gisement de TO14 24 Ce type caractérise les gisements de TAZADIT et, de F‟DRIK, situés à l’intérieure des deux grandes flexures tectoniques qui affectent la bordure Nord et le gisement de TO14, alors que, le premier caractérise les gisements de Rouessat et d’Azouazil, situés au centre de la même bordure.