Les marnes de Lam-Lam
Les marnes sont des roches constituées de calcaires et d’argiles avec des pourcentages proportionnels pouvant varier de 35 à 65% et présentant donc une faible effervescence à l’HCl. Mais les marnes de Lam-Lam sont définies par Tessier et al. (1976) comme des argiles formées par dissolution secondaire de la fraction carbonatée, ce qui explique l’absence d’effervescence. Ces marnes constituent le mur du gisement de phosphate bien qu’elles peuvent renfermer des intercalations du minerai, épais de quelques centimètres, avec des galets phosphatés. Elles présentent une imperméabilité notable illustrée par une nappe libre dont on peut apercevoir l’effusion sur le fond détritique. En dessous d’eux, Flicoteaux (1980) a noté la présence d’un calcaire coquillier à Lam-Lam avec une épaisseur inconnue mais formant la base de l’Eocène moyen.
Phosphates de chaux
Une phosphorite est une roche dont la teneur en P 2O5 est supérieure à 18% et peut aller jusqu’à 40% et le minéral principal est l’apatite. Une idée générale, inspirée par Kazakov (1939), est faite de l’origine des phosphorites qui sont donc la résultante directe d’une précipitation d’apatites inorganiques à partir des courants marins froids et ascendants (upwellings). Une diminution de la teneur en CO2 associée à une augmentation du pH superficiel provoque une diminution de la solubilité de l’apatite marine dans ces eaux lors des upwellings océaniques. Il s’en suit une formation de phosphates de chaux (Glenn et al., 1994). Le minerai de Lam-Lam est assez particulier car tellement diffèrent de son homologue d’Afrique du Nord à première vue. Le pourcentage en P2O5 est en moyenne de 33% et peut atteindre 38%. L’énergie du milieu a été parfois élevée (Tessier et al., 1976) et une silicification précoce a permis la résistance du minerai face aux altérations postérieures en préservant sa structure véritable au niveau des silex. Une différenciation s’est faite avec des nodules à la base et des lits au sommet. Ces nodules correspondent à des gros blocs de silex à nummulites ovoïdes ou aplatis irrégulièrement disposés dans la masse. Vers le sommet, ces nodules laissent progressivement la place à des lits pouvant être incarnés par des silex en plaquettes à daucines ou par des grès kaoliniques gris. En effet, ce grès dont la présence s’explique par un important apport détritique peut s’accumuler en grande quantité et est constitué de grains de quartz jointifs ou non, ceci favorisé par son abondance (Slansky, 1962).
Argiles grasses bariolées
Une argile est une roche formée de minéraux dont la taille est inférieure à 4 µm. A Lam-Lam, les argiles du toit comme on les appelle communément, cela en référence à leur position par rapport à la couche de phosphate, sont le plus souvent de couleur verte, parfois rouge. Ces argiles s’intercalent avec de minces lits de phosphates de chaux sur plus d’un mètre. Au cours de l’exploitation, elles se présentent en lambeaux irréguliers avec un reflet métallisé. Cependant, une exposition prolongée aux conditions climatiques les décolle des phosphates de chaux et leur donne un aspect foisonné et effrité en écailles. La montmorillonite est le minéral argileux dominant et adopte les teintes verdâtres ; elle est associée à quelques pourcents de kaolinite brunâtre à l’occasion qui s’intercalent avec les silex en plaquettes. La couverture de la séquence phosphatée par les argiles bariolées a une extension beaucoup plus importante à la lentille sud qu’à la lentille nord où on note une présence plus prononcée des phosphates d’alumine. En effet ces argiles jouent un rôle protecteur vis-à-vis du minerai en la soustrayant d’une altération par les eaux d’infiltration.
Le matériel volcanique
Un matériel volcanique est un corps issu du refroidissement brutal d’un magma. Il est exceptionnellement développé dans le panneau 50-25. Sur plusieurs sondages (LNLSC 53, LNGSC 20, 22, 25), le carottage du produit volcanique s’est poursuivi jusqu’à 50 m sans atteindre les marnes. Il est pyroclastique et se présente sous une multitude de texture et de couleur. Bien qu’il ait participé à la bonne préservation du phosphate, il a entièrement détruit la séquence phosphatée dans la zone N-W du panneau. Cette destruction s’accompagne souvent, dans les secteurs intermédiaires entre le phosphate de chaux et l’argile volcanique, de recristallisation de calcite qui va remplir les fractures et fissures occasionnées sous forme de veinules de calcite. Parfois, cette calcite est incarnée par des cristaux bien développés, signe d’un refroidissement assez lent. Ce produit volcanique est tellement altéré la plupart du temps qu’on l’appelle communément « argile volcanique ». Cette argilification aboutit soit à une montmorillonite verdâtre ou beidellite soit à une kaolinite bariolée de couleur brunâtre.
Cette dernière présente un reflet métallisé et des teintes exceptionnellement vives . Cela aura comme effet de faire croire que cette kaolinite a une dureté importante. Néanmoins, une exposition prolongée aux conditions climatiques fait disparaitre ces caractères. La lentille sud a révélé des dykes de dolérites (Sankharé, 2012) et des roches volcaniques saines ou altérées. On y a trouvé des failles et fractures à l’échelle métrique attestant le caractère parfois cassant des déformations présentes.
Les accumulations d’eau
D’importants volumes d’eau ont envahi le panneau 50-25 durant l’exploitation. La présence de la marne, imperméable, à la base du gisement de phosphate ne suffit pas à expliquer cette situation. Dès lors, nous devons prendre en considération les fluctuations de la nappe phréatique. Au panneau 50-25, ce phénomène est probablement accentué par le système anticlinal-synclinal qui achemine l’eau vers le synclinal. Cela constitue souvent un obstacle à la bonne récupération du phosphate de chaux qui est parfois noyé, ce qui a été le cas au panneau 50-25 pour la base de cette formation. Les miniers ont été obligés de mettre en place un système de batardeau qui consiste à piéger l’eau en formant un réseau de digues provisoires avec le phosphate de certains secteurs pour garder au sec le maximum possible les zones les plus accessibles. Cependant l’effet de l’eau sur les phosphates n’a pas encore fait le sujet d’une étude à notre niveau. Vraisemblablement, des échantillonnages effectués sur du phosphate, ayant été noyé sous les eaux pluviales pendant environ 3 mois après avoir été mis à nu, ont montré une baisse des teneurs en P2O5 et en CaO accompagnée d’une augmentation du taux de la silice. Ceci suggère que le pH de ces eaux a raisonnablement influencé ces changements.
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 : CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE
I. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE
1. Situation géographique
2. Relief
3. Climat et pluviométrie
4. Végétation
5. Peuplement et activités économiques
II. CONTEXTE GEOLOGIQUE
1. Géologie du bassin sénégalo-mauritanien
2. Les indices de phosphates du Sénégal
2.1. Au niveau de l’anticlinal dôme de Diass – lac de Guiers
2.2. Dans la zone du fleuve Sénégal
2.3. Dans la zone Kolda-Vélingara
2.4. Les indices du Précambrien
3. Cadre géologique local
4. Cadre tectonique
5. Corrélation des gisements phosphatés de Thiès et description du gisement de
Pallo
5.1. Corrélation des gisements phosphatés de Thiès
5.2. Description du gisement de Pallo
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU PANNEAU 50-25
I. GEOLOGIE DU PANNEAU 50-25 DE LA LENTILLE SUD
1. Les marnes de Lam-Lam
2. Phosphates de chaux
3. Argiles grasses bariolées
4. Le matériel volcanique
5. Les poches de sables
6. Les accumulations d’eau
7. Les phosphates d’alumine
8. Les faciès cuirassés
II. ANALYSES ET INTERPRETATIONS DES SECTIONS DU PANNEAU 50-25
CHAPITRE 3 : PROCESSUS D’EXTRACTION ET DE TRAITEMENT
I. PROCESSUS D’EXTRACTION
1. Le décapage
2. Chargement et transport vers les zones de stockage
II. PROCESSUS DE TRAITEMENT
1. Le précriblage
2. La scarification
3. Le criblage et le gerbage
CHAPITRE 4 : EVALUATION QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DU PHOSPHATE DE CHAUX APRES TRAITEMENT
I. METHODOLOGIE
II. TRAITEMENT DES DONNEES
1. Suivi du phosphate de 2e qualité
1.1. Extraction
1.2. Précriblage
1.3. Scarification et gerbage
1.4. Criblage
2. Suivi du phosphate de 1e qualité
2.1. Extraction
2.2. Précriblage
2.3. Scarification et gerbage
2.4. Criblage
III. INTERPRETATION DES RESULTATS
CONCLUSION GENERALE
RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
