Caractérisation Géochimique des Teneurs du Phosphate de Chaux du Gisement de Lam-Lam depuis la Prospection Jusqu’au Traitement

CARACTERISATION GEOLOGIQUE DES PHOSPHATES DE CHAUX DE LAM-LAM 

Les phosphates de chaux de Lam-Lam ont une forme lenticulaire et se localisent sur deux zones, l’une au Sud du village de Lam-Lam (lentille sud) et l’autre au Nord (lentille Nord). Une lentille est une masse de terrain d’extension limitée, se terminant en biseau aux deux extrémités. Les deux lentilles sont comprises entre un toit constitué par une cuirasse gréseuse et un mur argileux les « marnes de Lam-Lam » attribuées à l’Eocène moyen (Brancart et Flicoteaux, 1971). Elles correspondent à un graben méridional affecté par quelques manifestations volcaniques (Tessier, 1952). Cette structuration a protégé les dépôts affaissés d’une altération postérieure très poussée (Brancart et Flicoteaux, 1971). 

La lentille sud 

La lentille sud est située au Sud du village de Lam-Lam, dans sa partie nord où se trouvent les installations de la SSPT (Société Sénégalaise des Phosphates de Thiès). Sur ce secteur on remarque au niveau des fronts de taille des formations sédimentaires et des formations volcaniques. 

Les formations sédimentaires 

La lithologie de la lentille sud a été étudiée grâce aux fronts présents sur place, la succession stratigraphique est la suivant (figure 5) : 11 Figure 5 : Lithologie d’un front de taille de la lentille sud de Lam-Lam  Les marnes de Lam-Lam sont des argiles papyracées cohérentes et diaclasées (Tessier et al., 1976) ;  Le phosphate de chaux est humide, de couleur blanche ou grisâtre. A l’intérieur de la couche phosphatée on trouve de gros silex à nummulites en ovoïdes, aplatis, irrégulièrement disposés dans la masse. Des poches de roches argilifiées sont souvent fréquentes ;  Les argiles bariolées surmontent le minerai de phosphate de chaux, est pour cela on les surnomme les argiles du toit ;  Le phosphate d’alumine qui parfois absente sur certains endroits repose sur les formations précédentes. Sa couleur verdâtre est probablement due à des traces de turquoise, et d’altération brun-jaunâtres au niveau desquelles la roche est sensiblement vacuolaire (Tessier et al., 1976).  La latérite montre deux niveaux de formation : la base tendre et épaisse la partie supérieur comporte des petits graviers très denses insérés dans un ciment argileux, une partie inférieure tendre et plus épaisse d’un rouge plus clair, fissurée et diaclasée, inclinée de 60-70 degrés Marne Phosphate de chaux Argile bariolée du toit Phosphate d’alumine Cuirasse Latéritique 

 Les formations volcaniques 

Dans la lentille sud le volcanisme est fréquent. Selon la nature et la morphologie des formations volcaniques, on distingue :  Des niveaux d’intrusion sous forme de dykes de dolérite saine ou altérée ou de dolérite en sill témoignant de l’activité volcanique (figures 6 et 7) ;  Des niveaux bréchique formés de brèches volcaniques phosphatées à passées de silex ;  Des phénomènes d’altérations sous forme de dolérites altérées en argiles (Sankharé, 2013). Figure 6 : Dolérite non altérée Figure 7 : Dolérite altérée d’un front de taille de la lentille sud de Lam-Lam .

 La Lentille nord 

La lentille nord est située au Nord du village de Lam-Lam, les installations de la SSPT se localisant au Sud. Les fronts de tailles montrent également des formations sédimentaires et volcaniques.

Les formations sédimentaires 

Les formations sédimentaires de la lentille nord sont dans leur ensemble similaire à celles de la lentille sud. Néanmoins, dans le détail, on trouve quelques différences. La succession lithologique est la suivante :  Les marnes de Lam-Lam ressemblant à celles rencontrées au niveau de la lentille sud ;  Le phosphate de chaux est de couleur blanchâtre ou grisâtre avec un caractére pulvérulent par contrairement à celui de la lentille sud plus humide. A l’intérieur de la couche, on trouve des silex en plaquettes ou en nodules. Ces silex montrent des 13 tests d’organismes marins notamment des coprolithes qui représentent qui permettent de repérer la couche de phosphate de chaux ;  Les argiles bariolées qui surmontent le toit de la couche de phosphate de chaux sont très rares. Elles jouent un rôle protecteur face à l’altération à cause de son imperméabilité mais leur épaisseur est faible ;  Le phosphate d’alumine est plus fréquent dans cette lentille avec une forte teneur en « féral » (%Fe2O3 et Al2O3) ;  La cuirasse latéritique représente un faciès cuirassé avec des grès homogènes rougeâtres à grains grossiers et des grès argileux gris homogènes affectés d’un grand cuirassement (figure 8). 

Les formations volcaniques

Dans la lentille nord la présence d’une dolérite et d’un dyke volcanique argilifiée dans front de taille du panneau N-12 qui est en cours d’exploitation témoigne d’une activité volcanique. On observe dans cette zone les mêmes phénomènes que ceux décrits dans la lentille sud (figure 9). Figure 8 : Lithologie d’un front de taille de la lentille nord de Lam-Lam Marne Phosphate de chaux Phosphate d’alumine Latérite 14 Figure 9 : Intrusion de matériel volcanique dans le phosphate d’alumine de la lentille sud de Lam-Lam 

 CONCLUSION

 La lithologie des deux lentilles montre quelques différences notamment les argiles bariolées qui n’apparaissent pas au niveau de la lentille nord ce dernier ayant un rôle protecteur contre l’altération d’où l’abondance du phosphate d’alumine. C’est pourquoi que l’épaisseur de la couche de phosphate de chaux est faible à certains endroits. Le volcanisme est plus fréquent dans la lentille sud, et son minerai plus humide. Ceci serait dû aux fractures résultant des jeux de faille et qui ont servi de voie de circulation à la nappe d’eau. Dyke altéré en argiles 

LES ETAPES DE L’ACTIVTE MINIERE : PROSPECTION, EXPLOITATION ET TRAITEMENT 

PROSPECTION

 La prospection est l’étude systématique d’un terrain ou d’une région pour découvrir un ou des gisements. Elle se fait essentiellement par une cartographie détaillée de la zone suivie d’une campagne de sondages. Les mailles des sondages sont variables et dépendent du contexte géologique de la zone. D’une manière générale, la configuration adoptée est de type triangulaire. On distingue :  La maille d’exploration de 1000 X 1000 m, qui permet de définir les zones à indices ;  La maille de reconnaissance de 500X500 m ;  La maille de réserve 250X250 m ;  La maille d’exploitation de 125X125m. A Lam-Lam on applique un système de maillage de type triangulaire ou losangique. Dans ce cas on a :  La maille de recherche d’indices de 200 X 200 m, nous avons démarré à Lam-Lam avec la maille de 400×400 m ;  La maille de reconnaissance d’indices 100X100 m ;  La maille de réserve probable 50X50 m ;  La maille d’exploitation des panneaux et de réserves prouvés 25X25 m. 

 Programme de sondages 

L’étude géologique de la zone avait comme objectif d’ouvrir un panneau pour compléter la production annuelle de 2014. Pour cela on a réalisé des sondages de reconnaissance selon un programme précis. La géologie de Lam-Lam se caractérise par des amas lenticulaires. Aussi pour suivre l’évolution de la lentille, le programme de sondages a débuté selon une maille de 100 x 100 m puis 50 X 50 m et enfin 25 X 25 m. La maille d’exploitation des panneaux est de 25 X 25m. Cela se justifie par les variations horizontales ou verticales de faciès. En effet, on a une cohabitation des phosphates d’alumine et des phosphates de chaux et pour éviter d’exploiter des panneaux non rentables, on doit avoir des mailles plus précises. 

Machine et technique de sondage

 L’implantation des points sondages est faite par le géologue à l’aide d’un GPS suivant des mailles. Le positionnement se fait par rapport à la disponibilité de l’espace et par la direction du vent. Si les conditions ne sont pas réunies on peut décaler la machine de 5 m maximum. La société SEPHOS-SA, pour ces opérations de sondages, utilise 3 types de machine :  Une machine mécanique appelée Pegaso appartenant à la société. Elle est utilisée pour faire des sondages destructifs et des sondages carottés (figure 10). Elle est équipée de :  d’un compresseur à air fournissant de l’air par l’intermédiaire d’une bouteille de récupération d’air et qui passe par une conduite à un pouce et demi ;  d’un train de tige, un tricône qui assure le broyage de la roche (figure 11) ;  d’un pilote qui entraine le train de tige à l’intérieur du sous-sol;  d’une couronne qu’on utilise lors du carottage.