Etude d’un gisement type Banded Iron Formations

Aperçu sur la géologie de la Mauritanie

 La Mauritanie est un pays de l’Afrique de l’Ouest. Elle s’étend entre le 15° et 2r des latitudes Nord, et entre le so et 1 r des méridiens ouest sur une superficie de 1.030.700 Km2 . Elle est limitée au Nord-Est par l’Algérie, au Nord-Ouest par le Sahara occidental, au Sud-Est par le Mali, et au Sud par le Sénégal dont la frontière naturelle est matérialisée par le fleuve Sénégal qui s’étend sur près de 700Km et à l’Ouest par la façade maritime de l’océan Atlantique. La Mauritanie se trouve dans le craton ouest Africain, plusieurs ensembles géologiques et structuraux qui le composent affleurent partiellement à l’intérieur des frontières de la République Islamique de Mauritanie selon de surface très variable, certaines étant fort réduites. Il existe principalement cinq grandes unités géologiques en Mauritanie (fig. 2), qui sont de la plus ancienne à la plus récente : La dorsale Réguibat au Nord ; Le bassin sédimentaire de Taoudeni au centre et à l’Est ; Le bassin sédimentaire de Tindouf à l’extrême Nord et Nord-Ouest ; La chaine des Mauritanides à l’Est Le bassin côtier Sénégalo-mauritanien à l’Ouest. 3 . Les grands ensemb.les . . .géologique de loa .Moaurttanle . ·+· 0 Légende: Développé au cours élu Permo· Trias Age protérozoi que tardif et paléozoïque ~~ protérozoi q!Je tardif et paléozoïque le dors ale de R’tJulb81 le Bassin de Taoudeni Néo· Protérozoïque • Paléozoïque Socle précambrien Figure 2 : carte géologique de la Mauritanie (source : Direction National des Mines).

Aperçu de l’archéen de la dorsale Réguibat 

La dorsale Réguibat est un socle cristallin et métamorphique d’âge précambrien. Elle couvre tout le Nord du pays et s’étend du Sud-ouest vers le Nord-Est, depuis I’Amsaga et le Tiris jusqu’à I’Eglab en Algérie (fig. 3). Elle est longue de 1500 Km environ suivant l’axe SW-NE et large de 250 à 400 Km. Elle est située entre le méridien 3° et 16° Ouest et le parallèle 20° et 2r Nord. 4 Géomorphologiquement, la topographique de la dorsale est plane, mais parfois perturbés et surtout dans sa partie méridionale par de reliefs en inselberg appelés localement Guelb et aussi des Kédiat et des falaises. .

 Le groupe de Tiris 

Il est formé des roches de métamorphisme élevé représentées par des gneiss à hypersthéne, des leptynites, d’amphibolites, de pyroxéno-amphibolites, quartzite ferrugineux principalement. Ces formations d’environ 2.9 Ga, forme des reliefs en inselbergs. Ce groupe renferme de grandes potentialités ferrifères où les quartzites à magnétite sont prédominants. 

 Le groupe d’ldjil 

D’âge plus récent ce groupe est caractérisé par des massifs montagneux ou rocheux formés de roches de métamorphisme léger telles que des schistes, des micaschistes, des chlorito-schistes, des quartzites et des quartzites ferrugineux. La tectonique et l’intensité de métamorphisme sont nettement moins intenses que dans le groupe précédent. Dans la Kediat, on note plusieurs niveaux ferrugineux en générale sous forme de quartzite à hématite. Ces niveaux sont généralement associés à des amphibolites, des leptynites et à des cipolins. Ces quartzites à hématite ou magnétite exclusivement constitués du Fer et de la Silice constituent le principal gisement d’exploitation du minerai dans la région. 3 – Aperçu sur les potentialités minières de la Mauritanie La Mauritanie est un pays très riche en ressources naturelles et plus particulièrement en ressource minérales. De nombreux indices minéraux (fer, or, diamant, … ) sont répertoriés sur toute l’étendue du territoire nationale et plus particulièrement dans les formations du socle et la chaine des Mauritanides où l’on observe les plus grandes concentrations d’indice de minéraux (fig. 4).

L’exploitation minière en Mauritanie est portée traditionnellement sur les substances minérales suivantes : Le fer depuis 1963 et dont l’exploitation est toujours en activité et menée par la SNIM). Les gisements de fer forment la principale richesse nationale si l’on accepte les découvertes récentes des gisements de pétr0le et les indices d’uranium. Les gisements de fer sont concentrés dans les cuirasses ferrugineuses, les grés ferrugineux, le fer oolithique et les banded iron formations (Bif).Les gisements de type Bif étant les plus rependus en Mauritanie. Le cuivre est exploité de 1970 à 1978 par la SOMIMA et après quelques décennies la cessation d’activité, la MCM a repris l’exploitation de cuivre ; Le Gypse a commencé à être exploité par la SNIM .en 1973 et l’exploitation est poursuivie par la SAMIA depuis 1981 ; Le Sel est traditionnellement exploité par la méthode artisanale dans les salines du Trarza et de la Sebkha d’ldjil ; L’or dont l’exploitation vient de démarrer par Tasiast Gold Mine Ltd ; Figure 7 : minéralogie des Bit en fonction du degré de métamorphisme (Jébrak et Marcaux, 2008).

Les carbonates tels la sidérite, la dolomite et la sidéroplestite sont extrêmement répandus dans les Bif et dans les schistes de faible métamorphisme (Mei’Nik, 1982).Quant à la greenalite qui est du chlorite riche en fer, est présente en large quantité dans les terrains non métamorphisés à peu métamorphisés (Mei’Nik, 1982).EIIe est généralement associée aux variétés granulaires des Bit et rare dans les roches rubanées (Mei’Nik, 1982). La minnésotaite (analogue de fer du talc)apparait avec ou sans la greenalite dans les Bit peu ou non métamorphisés. Elle est associée à la diagénèse secondaire tardive (Mei’Nik, 1982). 14 .. Les amphiboles et les orthopyroxènes sont trouvés seulement dans les roches hautement métamorphisées (Mei’Nik, 1982). L’olivine est rare et sa composition se rapproche de la fayalite très riche en fer (Mei’Nik, 1982). 

Modèles génétiques des Bif 

Il est aujourd’hui reconnu que les Bif sont en fait des gîtes sédimentaires marins qui se forment par des processus géochimiques lors de la sédimentation. Les caractéristiques sédimentaires · des ces formations portent à croire que les Bif ont été formés dans une période où l’atmosphère contenait peu d’oxygène libre (Jabrak et Marcaux, 2008). Les bassins océaniques stratifiés profonds anoxiques étaient alors riches en fer et en silice qui provenaient de fluides hydrothermaux ou de l’altération continentale de roches basiques (Simonson et Kaufman, 2009).Les panaches riches en fer étaient probablement capables de se déplacer sur de grandes distances et les courants de fonds marins les faisaient probablement remonter vers. les marges continentales. Comme l’environnement était réducteur, le fer était sous sa forme réduitesoluble. Le mélange avec de l’eau plus oxygénée à la surface aurait conduit à l’oxydation du fer et à la précipitation des oxydes de fer et des silicates (Jébrak et Marceaux, 2008).

L’hématite, la greenalite, la magnétite et la sidérite sont ainsi précipitées sur les fonds marins où la formation de sidérite est attribuée à un apport de carbonates de calcium provenant d’environnement marins moins profo~ds et qui se sont dissous dans les eaux plus profonds et plus riches en ions ferreux (Simonson et Kaufman, 2009). Quant à la transition entre les dépôts de type Algoma et Lac supérieur, elle est attribuée à la première apparition des plateformes carbonatées qui ont permis des environnements de dépôt plus uniformes et plus vastes que les terrains volcaniques (Simonson et Kaufman, 2009). La relation spatiale entre les dépôts de type Lac supérieur et ceux de type Algoma, c’est que les premières sont situées dans les marges des cratons alors que le type Algoma est formé dans un environnement distal aux cratons mais à proximité des arcs volcaniques (Groves et al, 2007).

La fin du dépôt des Bif a été attribuée à une augmentation de la concentration d’oxygène dans l’atmosphère (Simonson et Kaufman, 2009). 15 • Fe Figure 8 : genèse et environnement de dépôts des Bif (Jébrak et Marcaux, 2008). 16 Troisième chapitre : Gisement de F’derik: Géologie, Tectonique, Etude macroscopique et microscopique 1. Introduction Les premières investigations minières ont débuté de 1948 à 1949 sur les affleurements de minerais riches situés dans la bordure Nord de la Kédiat d’ldjil. Les premiers sondages de reconnaissance ont été implantés dans le gisement de F’derik en 1952. Cinq ans plus tard, la société de Mines de Fer de Mauritanie (MIFERMA) à commencé l’exploitation de ce gisement pendant 16ans pour en extraire 20MT de minerai riche et 3MT de minerai siliceux. Vingt ans plus tard, la SNIM a lancé une active compagne de recherche pour estimer les réserves de minerais de fer existantes au fond de l’ancienne fosse d’exploitation ainsi que l’extension Est du gisement.

Situation géographique et contexte géologique locale 

Situation géographique

 Le Kedia d’ldjil est un inselberg constitué de roches d’âge précambrien formées de quartzites, de schistes et de quartzites ferrugineux qui àffleurent sur un flanc nord surélevé et s’étendant sur environ 24 km selon l’orientation E-W et plongeant vers le sud. La partie Ouest est formée de collines étroites alors que les collines de la partie Est s’élargit selon la direction N-S sur 10 km d’extension. Cet inselberg s’élève sur une hauteur de 300 à 500 au-dessus des dunes de sables recouvrant des orthogneis. 

Description géologique

 La carte géologique de Kedia d’ldjil (figure 9) (Blanchot, 1955) montre différentes formations géologiques d’âge différents. Toute la partie nord du massif est bordée par une bande de formation quartzique ferrugineuse (BHQ) avec des horizons ferrugineux qui représentent le minerai de fer à hématite. Vers l’Est les BHQ sont au contact avec des schistes qui sont localement associés à des cangas. Toute la partie · sud est constituée de brèches avec de rares niveaux de conglomérats. Les éléments sont principalement constitués de quartzites ferrugineux et d’éléments schisteux dont leur dépôt serait contemporain à la surrection et à l’érosio’n des BHQ. Des formations détritiques d’âge cambrien recouvrent en discordance toute la partie sud est.