CGOlf Ti TTITiftt f S W I t U n c MSTTTUT PHTXKMi K X V T I O M 1 U C M G f O l O O C A P f V O u C i f T

K L O M A M M «

THÈSE

nntCttn National Pofytachneajua da Lamina

p o u f l O D M n n o n d u M f Q d t

DOCTEUS DE 3* CYCLE MCtaftTfM DfWMé^W fTNntfAlM t 4A#fQt t lQUM

Christophe NGANZI

LES SIGNATURES GEOCHIMIQUES DES GISEMENTS D'URANIUM A TRAVERS LES STREAM SEDIMENTS

DU MILIEU INTERTROPICAL HUMIDE : E* -nota das gbwfnanti FrancavitHans du Galion

Soutenue publiquement le 24 fim 1983 devint le Co*nmi**ion CEximen

J(."v MM J C I I W I U f ^ u l o R t w s u ' « u MU» n u ; f A i a M E K J C ij tarai \ 0 « imGNMI P~-w

A «ru chu nxaMtXtl p4w, Atflicme. KÛP1A10 qui, mata'J sen eavut pout nous, t u tnÇanti tX le diii,'. qu'il avait de nota voi\ t£iasi,x dam ta vit, ne. voix pas ce Ciavait.

A

A ma e t t v ipcuic. Hittnt.

peat ten aval, ten difnmclnc et ten soutien MAS tttquet» ce tvtuaiZ n'cit p u poi&iblc.

A mes eafaittt, fruce-CotiteitCe, Aitmtt-Oditon. %sZxch&-EdcigfYadibt%t. CkxliUsn-Joii-Kotianzt et «J niict L. Flounce

A M ntte et m guiu(-«et£

A net Jtetu et iotu-w

dont Cu pumitxi Ctatitûie SEGNOM et . Sùwn (tCSSIGNûv, <uiui 411e toute 61 aniZfe

A toute «a ioUtlt pattArjjUjt

dont men ccaiir. Scmbautt CUEREiWGUEX

A tcuit mt ifijùXXs. mait.trx.itt.

A toute ma bette-(amitié

dent mer. biaa-iHv fwwii .'.'GALIWGUI et tout; âû iar-Uiz.

A V A N T - PKO ? C S

Au teiue de ce t'avait nlalisl i t'tceU. nationale Supéxieuxe. de. GtolcgU. Appliquât et de Ptaspec&ûm miniiiz.. it m'est un devoût de tendit hotmail à tous ceux (eu celtes) qui cr.î appexii lui*, contribution peux la xtatisation dt ce txauait.

Uonsieux le VloieiAtun J.C. SX1AM, Pitectcu.-. de t'EUSC, m'a admis dans ton équipe de «ec/ictcfee et m'a pnopost le thlme de.ee £tat-<ul. Il m'a pcuoruteUeactt tutvi et guidi dans ce ttauai£. J'ai beaucoup appuis de sa mlthode. minutieuse e t cutcmle de txesait. Ualgxi sa touxde cJuxxge, it a tcujouxs xlussi i txcuve: un temp* nlce&itUxe peux discute: avec moi. Son contact tacite et ses xappoxts ixancs avec mei, m'ont donné un assurance dans la KiatisatioK de ce Cuxait. C'est à &-* que. je dois ce dexniex. Qu'il «ecoive ici. Vexpression de mes meitieuxs itMxcicments et de ma p-wionde •ecennaittance avec l'honteux qu'il me i&it, use. $ois encoxe. de pxisidex ce Juw.

Ues xtmeiciements vent isolement i Uouùa'. te Ptoicsseu.: Y. CHMPcTIE?. jiU a xcceptl, malo'jt ses occupations, de iairz paxtie de ce JUX-J. Sa compé­tence dans te domaine de ta ildixientc&aie en iait un examinateu-: de ctwix.

Je tiens à tcnj.vU.e-. ltMisieu* te F-.ojeisea*. F. AiBAKHPf peut t'Iicn-»:cut qu'il me iait d'accepté", dt paxticipe: £ ce Juxy. Sa ccyyiiar.ee dans le domaine dt la Giochû-tie, en iait un exarinatenr. indispensable.

Je tiens paxticuliivr-crX i xerexcie.: :*.•<•->teua J.J. Rt'/ER oui a acczr'i de jaiie paxtie de ce Ju:ij. Il a txls loxsemcnz ccnfUbui à ce Csavait, non szuiement en me tiaitarX t'snziijst iacis~.ic.lte, mis aussi en me c ; ' . \ùw. t iz OuvuXxc su.: ce.LU.-c*.. Je Uu. c>: SUÂÎ tiii :zzs>uuUssant.

Je -xnz:ciz Honsieu: J. ASTZGVAV z-i, mais'.i son llcionenzr.t a eKlEA\S. "z iait i'terj-jzux ûi a diploic: veux pi:c<x.irz: i ce Juxu.

Je tiens auii-i i tewe-teie* MonUtttA. .V. PF1FFELUANH qui, & cause de «m arrivent, n'a pa& pu pieruitc fax ou Juxu de ce tnaueuj. dort it a Sanuii des documenta neeeAAoiuJ à ta. «cotisation. Je LU touhoitt ptoipte guirXsen.

Mei «caetcieneRCa vont cuisi i Mouieu* te. Ptojt&ieu* J.tt. CASES et ter Iquipe cempotle it M. J.F. KIOH. UtU H. FRANCOIS. H. R. MERCIER et IL J. W<J.V peut avoiA accepte" de aet£\e i »t disposition petulant quctxe me a t'oppextit 8 E T. J'ai appvc» beaucoup de choses pratiques <iuti ta mesuxe des satÂaces speci^iouo et ceci etace i UUe ». FKANCOIS et U. S. MEStlER. J'ai beaucoup admitf t'awbiante. qui liane Ou teûi. de cette équipe. A e£Ce, toute HI gtotiXude.

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Ih-e H.C. ROflUIER et toute son Iquipi au laboiatoiie de Chimie de t'EVSG.

Hite C. CUW [phctoa-jiphÂu ) pou* £«U £tis boni titaaes phxtïi ou'ti­le f'a eiit£b£i.

UtU. C. JWTZ (bibiiotWce-iie), peu-x. ta. gentillesse et ter. iiveuer-ent iss± te. '•jtti'.vxs.e du documents.

U. R. GEGOUT (R.X.| et U. A. UKHtL [Une: RincesI peu** Uu: bcr. £•_-.-veil et Uux gzrtMeMi,.

U. P. stWXHAl et M. a. VECÏT du Centie de Rec/ieiche Per.ioa-.apl*icu£ et Oiczkinique ICîî-G).

li. A. KCTILER qui a. toujours nauif.-stf tant de aerXciiwsc fc--s de mu p*L*srjes «'i i-il-.cscOpC e°lCCt-_-r.i:uc i bzLZiiage.

Je ne "-e-Xctoi p u d'ici. sans aveit ttès sincêtewr.t lers/icit Utii c. FZIU'.V, J**e ?.. 6ARBIER et *•; £.. H.V&iAU, teatei iec-Jticiei , poiit avoi*. TU.: t^uti ie .-. f.-j-tiilesse et icuti lof. utenti -.vut 4a tfieùiii.-*: de «Ci p^rlir-cs p i i tuu i s , ùdrUniiîxsLtLii, etc... Je le*.*; luis ttes tec^rj-uj••!)•.;.

Ji tiiftî ^jaienCKt à tcr i i t t t t a. C. VAIE*.;** pous. n'aveix .lia* i dos.*.** i; u w u ..•'••ia.-.oue e* discacc*. ais ar.ai.ucj cfec-ijucs av.-ce moi.

te txavcùt de. Labcnatûi,\t U4te ur. txavaJJ. d'équipe, tX je tUni & Kt*c\cit.\, pcuK letui cctlabo\aZixK, nej ceftiguci Dominique MICHEL, Jean-Jacjjuti MICHEL, Ctaudt SURGET, ScVM-ld U0GE. OtivitA UESCViX et Picfcc TAMES.

Uu AtMACÂJUiuiZà vont <t[iH'i à non diîA. oui FVTHIV-KCFFI KÀSSÀN pou.*. ia cotifiicuxtirii. S u cemeiti «'ont beaucoup aidé dam ta conception de ce Via.va.U~

Enfin, je tiens 2 temeteie* non potu, ta Repubicque Centref-Ucair.c qui n'a peunis d'accédé.", a ce niatau, en n'accoidant ta bcaue depuis te Secondait* jusqu'au niveau au 3ene Cycte Univeuitai/ie. Le Gouve-incncnt Ftaneais ayant pUt la «eteve peu*, t u rieur dauulxa annle* de Tneie. Qu'il in tciX «uni lenKACÂi.

Metci a tous ceux (ou cette*) qui, de ptea ou de tain et n'étant p u cUXii ici, ont contribué, toiX directement, ioit indvucUMnt, i ta tiaùiia.-tion de ce ttavatt.

TABLE OES MATIERES

AVANT-PROPOS

USTE OES FIGURES

U5TE DES TABLEAU

USTE OES PLANCHES

nmwournoH GÉNÉRALE i

CHAPITRE I - LA BOUTONNIERE DE KlEWE-KAYA-KATA : SA

SITUATION OMS LE CAPRE OU FRANCflLLIEM 5

GENERALITES 7

1.1 - POMMEES SUR LE CADRE gOBRAPHIOUE ET GEOtOGIOUE 7

1.1.1 - GéograpMe physique 7 1.1.2 • Le cadre géologique 9

I.I.2.1 • Les formations bordant le

francevlllien 9

1.1.2.1 • L'âge du Francevlllien et

sa s t m l g t p M e H

1.1.2.3 • Caractères séVHmentologiques et

pitrographlques du Francevlllien 13

1.2 - LES TYPES DE MINERALISATIONS DU FRANCEVILLIEN 15

1.2.1 - Les principaux Indices radiométriques de la

zone Ce Kaya-Kaya 15

1.2.1.1 • Description des Indices 15

1.2.1.2 • Position s t ra t ig raph ie des

différents indices 17

1.2.2 - Les types de sinéralisation Ce l'uraniin

dans le Francevlllien 18

1.2.2.1 - Exemple 1 - Type de e inéra l i sat ion

l Oklo 16

1.2.2.2 • Exemple 2 - Type de cintrai a Hounana.. 20

1.3 - LE FACIES DES CTES MINERALISES DU SECTEUK

KATA-KATA-KIEKE 21

o w i n g ii - EowrnLLOowg ET TRAITEMEHT PES

ECHAHTIUflg 22

i i . i - Eowmao W E 2«

11.1.1 - Les différents prélèvements 2«

11.1.2 - Choix et Intérêt des prélèvements . . . . . 26

11.2 • TRA1TPPTT DES COWmUOKS 27

11.2.1 - Traitement d'un échantillon 27

11.2.2 - Le trlgranulonétrlque 30

CHAPITRE I I I - ETUDE HIICML06IOUE ET CMHIOUE 31

111.1 - LA HIHERAL06IE DES HOCHES 32

111.1.1 • Composition alnéraioglque quantitative

des roches étudiées 32

111.1.2 - Minéraux argileux : composition

et répartition 36

I I I . 1.3 - Forms des minéraux au microscope

électronique a balayage (H£B) 36 1 1 1 . 2 - ANALYSES CHIMIQUES DES ELEMENTS MAJEURS

"ET EH TRACES 41

111.2.1 - Données expérimentales 41

111.2.2 - Résultat des analyses physicochimiques

des eaux 43

111.2.3 - Abondance et répartition des éléments

majeurs 44

111.2.4 - Situation des élénents dosés dans les

différents groupes de la classification

périodique 4E

111.2.5 - Abondance des éléments en traces et leur

comportement en général en milieu

sédimentaire 50

111.2.5.1 - Abaneance des éléments en traces.. 53

111.2.5.2 - Cor.;2raison avec des valeurs

eiayer.nes des roches

séiiaentaires argileuses 50

111.2.5.3 - Le cossortenent des élénents

en traces en cilieu sécinen-

taire argileux ." £1

CHAPITRE IV - DETERMINATION CES SURFACES SPECIFIOUES ET

LE PHENOMENE D'ABSORPTION 54

I V . l - DEFINITIONS DC L'ADSOOTION 55

IV.2 - MODALITES O'AOSORrTIOH ET CARASTEMSATIOK PES PHASES PRESENTES 57

IV.2.1 - Mesure de I t surface spécifique 57

IV.2.2 - Le matériel et la méthode expérimentale . . . . . . 57

IV.2.2.1 - Principe de la mesure 57

IV.2.2.2 - Description de 1'adsorboeetre 58

IV.2.3 - Marche d'une opération - Méthode

expérimentale 58

IV.2.3.1 • Dégazage du solide 58

IV.2.3.2 - Mesure de xlûmes morts 60

IV.2.3.3 • Tracé de l'Isotherme • Calcul

des quantités adsorbées 61

IV.2.4 - Estimation des surfaces spécifiques a

l'aide des isothermes d'adsorption ce g a 2 . . . . 62

IV.2.4.1 - Les théories ... 62

IV.2.4.2 - La méthode B.E.T 62

IV.3 -CONCLUSION 63

CHAPITRE V - ETUDE STATISTIQUE 67

V.l - INTERET DES METHODES MUVT1VARIABLES EH 6E0CHIH1E 68

V.2 - AHALTSE DES CORRELATIONS LINEAIRES EKTRE VARIABLES .... .68

V.2.1 - Notion de coefficient de corrélation

et notation 68

V.3 - RESULTATS DES CALCULS EFFECTUES SUR LES ECHANTILLONS... 71

V.3.1 - Tableau de corrélation entre éléments des

81 échantillons totaux de stream en lit vif ... 71

V.3.2 - Cristallochimie et teneurs dans la lithosphère

ces élénents en traces étudiés 73

V.3.2.1 ' Les potentiels et rayont î-iniques

des éléments 73

V.3.2.2 - Teneurs des éléments en traces

dans la lithosphère 73

V.3.2.3 • Classification des «léaents

en traces 74 '

V.3.2.4 - Rappel sur le reapWceaent

Isowrpftlqut 75

¥.3.3 - Atlas geochlalque jgr les deux sarlgots . 77

V.3.4 • Analyse factorlel le 9C

V.3.4.1 - Les plans facterlels 93

V.3.4.2 • Estimation des facteurs 95

V.3.4.3 • laages au microscope électronique a

balayage des elements Indicateurs de

minéralisation associés au niveau

du facteur S 106

V.4 - COWCLUSIOH 109

CHAPITRE VI - LA MATURE DU W.0HB PES EOWCTmOHS ETUDIES.

SOU HEM AVEC L'AHriEIBgTE DES 6I5EHERTS

rHANCEVILL'qrS 110

VI .1 - RAPPEL SUR L'EYOLUTIOH D'Un RAOIOELEIOrr I l l

V I . 2 - APPLICATION A fECHAETIUOH AHALT5E 114

CHAPITRE VII - CORRELATiqW ECTRE SURFACF SPECIFIQUE n U S

ELEHEWTS - MTERPRETATIOR PES20WES AHOHMXS . . . 116

V I I . 1 - RELATION ERTRE SURFACE SPECIFIQUE - URAMUH 117

VI I .1 .1 • Les branches HA et K3 du «arlgot Hissli 118

VI I .1 .2 - Le «aright Mlssouna 122

V I I . 2 - RELATION SURFACE SPECIFIQUE - URANIUM AU NIVEAU

PES TRANCHES 6RAWUL0JCTRIQUE5 1?5

V Ï I . 3 - RELATION SURIACE SPECIFIQUE - MgOs 129

V I I . 3 . 1 - l e s Brancnes MA e t KD <Su mtr-gol W s s i a 129

V I I . 3 . 2 - L* w r i ç ç t Hissour.a 133

. : : . * - RELATION SURFACE SPECIFIQUE - VANADIUM 136

• ; : ! . « . 1 - Les trd^cnes KA e t W e-. man get M i s s i s 136 ï l l . 4 . Z - Le ' - r i ç c i «issouna 140

r i l . 5 - ULUTKW SWfACE SPECIFIQUE - H g t t 143

ï i l . 5 . 1 • U l branches W «t K> du svirlçot Nlssis 1*3 .y V I I .5 .2 - L« w r l j o t Missoun* 147

Vtl .6 - HESWE - CTHCUISIW 150

C W I T C « I t - CrCUBIQW COgMlE : 155

fUWEgS 160

amiOGMPWlC 175

,*

USTC « S FUUŒS

" 1) Figure J . l Esquisse géologique du fiabon. Situation des domines du

Franc»»lllien a»»c le secteur étudié (

2) Figure 1.2 Schéma das principaux doaalncs du Franeevllllen et la

Situation du secteur de KATA-MYA, étudié 6

3) Figure 1.3 U secteur de KAYA-KAYA '«

«) Figure 1.4 Coupe scMaatlque du Francevilllen de Habtega a OMdJa 10

5> Figure 1.5 Coupe schématique de détails des formations FA et FB aux

environs de MfA-MTA U

6) Figure 1.6 Logs simplifiés des sondages dans 1* bassin de Francevllle 14

7) Figure 1.7 Coupe du gisenent de Hounana IS

8) Figure 1.8 Coupe du glscmnt d'Oklo 19

9) Figure I I . 1 Cartes des anoaalles antérieures (COHUF) 23

10) Figure 11.2 Cartes des prélèvements Zi

11) Figure 11.3 Schéas de Vévaoorateur servant a récupérer 1a fraction fine (< 40 u) 29

12; Figure 111.1 Diffractograenes X des Quatre échantillon* représentatifs

de U branche MA du eujrlgot Hlssla 33

13! Figure I I I . 2 Olffractogratmes X de deux échantillons représentatifs de

la branene K) du Barigot Kissla 34

14! Figure I I Ï . 3 B1 ffraitoorasaae X de ouatre échantillons représentatifs eu

aarlgot Klssouna 35

lî" Flçurv î l l . 4 Estisation grossière « s atinéraui argileux par ie rjpaart

C/0 47

lé', Figure IV. 1 Schéma ce l'aesooonitre utH'sé sour la .Tesure ces surfaces

ssécifloues 55

17. Flçjre IV.2 Variation ce 'a surface soédf'cue en fonction ces sroaor-

;1c:s c «rj i 'es «t Cu c-erti il

18) Figure

19) Figure

20) Figure

21) Figure

22) Figure

23) Figure

2 0 Figure

2») Figure

26) Figure

27) Figure

28) Figure

29) Figure

30) Figure

31) Flfure

32) Figure

33) Figure

34) Figure

3S) Figure

36) Figure

37) Figure

38) Figure

39 rtgure

«C ; -1gure

V . l . 2 . 3 Eteaples de corrélations linéaires obtenues sur les

échantillons -

V.4 Répartition des éléments étudiés d'après les potentiels

Ioniques

V.S Répartition de l'UranluB sur les deux atrigets

V.6 * du Vanedlu» *

V.7 ' du FjCs *

V.6 " du Flo»» *

V.9 " du Thorlua • _

V.10 " du 8ore *

V . l l ' du serlua *

V.12 * du CtUluei *

V.13 " du Strontiua •

V.14 • du CUrce* •

V.15 • du Zinc '

V.16 " du Cuiyre *

V.17 Charges des variables sur les facteurs 1 et 2

V.18 Charges des variables sur les facteurs 1 et 3

V.19 CUrges ees variables sur l e : facteurs 1 et S

V.20 Estimation des grandes valeur; négatives et positives eu facteur 1 < C) sur le «arlgot Mssla

¥.21 Estivation des grandes valeurs négatives et positives

du facteur 1 (< 0) sur le wr igot Hissouna

V.22 Estimation des fortes valeurs négatives et positives ou

facteur 2 (< 0) îur le eerigot M1ss-.a

Y.23 Estimation ses grinces va'eurs négatives s»- ie

narlgot Kissouna

V.24 Estimation des fortes vele-rs positives et négatives eu

Jeteur 3 (> 0) s-r le =a--Tçot tissia

v.25 îsf.fflatlcr. ces f e t e s nt't.rt sositives et négatnss ;u

'acteur 3 (> 2) s . ' le r-i^g-t <*isscuna

41) Figure V.26 Estiaatlon des grandes valeurs négatives et positives du facteur S (< 0) sur le aarlgot Hlssla 104

42) Figure V.27 Estiaatlon des grandes valeurs négatives et positives du facteur S (< 0) sur le aarlgot Hlssouna 105

43) Flgu-t V I I . 1 Diagram U/surface spécifique des échantillons totaux

en l i t <if de la branche HA de Hlssla 119

44) Figure V . I .2 Dlegraaae U/surface spécifique des échantillons de

la branche MO de Hlssla , 125

45) Figure V I I . a Carte d'anoaallcs en uranlutt des échantillons du

tarlgot H1ss1a 1 2 1

« Figure VI I .4 0Ugr«aac U/surface spécifique des échantillon du

aarlgot Hlssouna.... . 123

47) Figure VI I .S Carte d'anoaallcs M vriniua dfs échantillons du aarlgot

Hlssouna en uti l isant les surfaces spécifiques 124

4ti) Figure VI I .6 Diagram U/surface spécifique des échantillons en

tranches granuleaétrlques 126

49) Figure VU.7 Diagram* U/surface spécifique des échantillons en tranches de Htssia et Hlssouna 227

SOi Figure v i l . 8 Diagram* P^Oj/surface spécifique des échantillons de la

branche HA de Missia 130

SU Figure VI I .9 Diagramme PjOVturface spécifique des échantillons de la

branche K> de Hissia 131

52) Figure VII.10 Carte d'anoealles en P;0j sur le earlgot Htssia en util isant

les surfaces spécifiques... . . 132

53) Figure VI I .11 Diagram PjOj/surface spécifique des échantillons

de Hi sscuna 134

5-; Figure ï ï l . 12 Carte d'anoisalles en ?jOç ce Mljs;.na en util isant les

Surfaces sséclflaues 135

Ï Î ; s1gjre . : : .13 liacrarne ï/surface ssécificue ces écnan::::ons ce '<t

sranene i * ce Missia 137

56) Figure Tit.14 d iagram «/surface spécifique des échantillons de la branche HD oe Hlssia 138

57 Figure VII .15 Carte d 'uoMl ies en Vanadiua sur Hlssia en ut i l isant les

su-faces spécifiques 139

58 Figure VII.16 Ctagraoae V/surface spécifique des échantillons de Missouna 141

59) Figure VU.17 Carte d'anoaalies en Vanadiua de Hissous.u en ut i l isant 1er surfaces spécifiques 142

60) Figure VIZ.18 Diagram Pb/surface spécifiques des échantillons se la branche Ht de Hlssia 144

61) Figure VII .19 Oiagraaat PS/surface spécifique des échantillons de 1a branche de Hlssia . 145

€2) ngure vi l .20 Carte d'anoMlies e-i Ploob de Hlssia en ut i l isant les

surfaces spécifiques 146

63 Figure Vi l .21 Ciagr*-ae PB/Surface spécifique du «arigot Hissouna 148

64 Figure Vil.22 Carte d'anoMlies en Plot* de Hissouna en uti l isant les surfaces spécifiques 149

65) Figure VA.23 Canes des anomalies fortes des éléocnts (U. P2O5, V. Pb) e». uti l isant les surfaces spécifiques sur le marigot Hissia 151

66) Figure V i l . 2 * Canes des anoulies fortes des éléaents (U, P2O5, V, Pb) e-btil isant les surfaces spécifiques sur le aarigot Missouna. 1S3

USTE DES TABLEAUX

1* Tableau I I I . l Composition semiquantitative des 31 échantillons

représentatifs sur les deux aartgots 37

2) Tableau I I I . 2 Résultats des analyses phystcocnialques des eaux 43

3) Tableau I I I . 3 Analyse cftialque des éléments aajeurs de 81 échantillons en l i t v i f

4) Tableau I I I . 4 Les rapports du nombre de cations tetra et hexacoordonnés/

noabre d'atomes d'oxygène 46

5) Tableau I I I . 5 Situation des éléments étudiés dans les groupes de la classification périodique - - . . . . 48

6) Tableau I I I . 6 Analyse chimique des éléments en traces des Bl échantillons

en l i t v i f 50

7) Tableau IV.1 Tableau'de caractérisatlon des échantillons (minéralogie.

oeil nu, couleur, ssrface spécifique et proportion des

minéraux argileux par rapport au quartz)

8) Tableau IV.2 Variation ce la surface spécifique en fonction des propor­

tions des minéraux ce 31 échantillons représentatifs 64

9) Tableau V. l Tableau ce co-rélation gérërale Ce: écnantlllons

lu) Tableau V.2 Tableau de corrélation linéaire er.tre Ses variables des é:nant11lc.s totaux en l i t «i f des ceux marigots 72

11) Tableau ï . 3 Katrice factorielle asres relation oblique SI

USTEOES MANCHES

1 Planent 1 laiçes, au erferoscope électronique 1 talayige. de -

quelques échantillons des wrlgots Hissia et Mlisoun» . . 40

2) Planche 2 Photographie de 1'adsorboaètre servant a aesurcr les

surfaces spécifiques . . . ' 60bis

3) Planche 3 taages X. au Microscope électronique a balajFage, des

éléaents : P2O5, U. Th, Pb et V 108

t

Ttvoos «iionooauij

2

La prospection géochimique est un domaine connu et où les différentes

et nombreuses techniques sur~ largement abordées. Son but est de découvrir

des gisements métalliques, subaffleurants ou cachés et ceci d'après les au-,

réoles de oispersion des éléments chimiques qui les constituent.

L'uranium, métal économiquement important, est de plus en plus demandé,

d'où de nombreuses recherches pour te trouver. Beaucoup de gisements ont été

découverts et mis en exploitation grlce a la géochiale. Pourtant cette mise en

valeur des gisements a part ' r des indices et des anomalies trouvés n'est pas

le plus souvent évidente et nécessite beaucoup d'autres études intermédiaires.

Dans cette étude, notre souci est d'essayer d'apporter quelques contri­

butions a ces étapes Intermédiaires d'étude. Nous tentons de proposer une mé­

thode basée su- 1'adsorption, servant a l'estimation et a la bonne interpréta­

tion des anomalies déjà trouvées par des méthodes classiques.

Nous avons choisi, pour cette étude, les gisements précambriens du bas­

sin de Franeeville (Gabon) qui sont suffisamment connus. Nous nous Intéres­

sons ainsi donc a la zone inter-tropicale humide qui connaît des conditions

climatiques très marquées et qui reste un domaine où 1'adsorption joue un r i l e

important. Cette dernière ne peut se comprendre qu'a partir du moment oil les

caractères pédogénétiques du milieu considéré sont définis.

I l s'agit là pour nous de voir avant tout les transformations superfi­

cielles car les roches qui affleurent a la surface du globe évoluent obligatoi­

rement en dornant naissance a un nouveau matériau qui est le sol, ce qui en­

traîne un chançeneit plus ou moins important dans la composition chimique et la

constitution minéralogique. Cette évolution dépend de trois conditions princi-

poles : lithologiçjes (nature du minéral de départ) ; physicochimiques (nature

des réact-ifs d'attaque, c'est-a-dire composition, état de dissociation ioni­

que, pH, concentration) ; thermodynamiques (température, sression pluviosité).

I l ressort ce ce qui précède que les streac sedirerts (alluvion de ruis­

seaux Ou marigots) que nous abordons dans cette étuce er zones minéralisées ne

soit que les "refUts" et les transformations des çisenerts sous-jacent;. Cars

3

leur mouvement par les eaux, les alluvions entraînent les matériaux trouvés

sur leur passage plus ou «oins lo in , les solutions circulant a travers ces

aatériaux sont diversement répart'ies. Ces derniers concentrent des quantités

plus ou Boins importantes de solutions selon leur capacité a capter les élé­

ments contenus dans ces solutions. On arrive ainsi a des formations d'anoma­

l ies . Le f a i t que te l élément soit en concentration anomale sur tels maté­

riaux par raoport a tels autres matériaux a faible concentration en ce mime

élément n'a de sens que si l'on prend en considération les caractères physi­

cochimiques de ces matériaux. En f a i t , si on a deux matériaux d'alluvlon. l'un

argileux et l 'autre sableaux, les deux ayant été arrosés par la même quantité

de fluide en un même temps donné ; 11.va de sol que les argiles qui ont une

grande capacité de fixation et de rétention vont concentrer beaucoup plus les

éléments de ce fluide' que les sables qui ont une capacité de fixation e t de

rétention nulle. On serait tenté, lors d'une campagne de prospection géochi­

mique, de dire que les anomalies se trouvent dans les zones argileuses qui

concentrent p'us l'uraniun. Ceci n'est pas vrai car les caractères physicochi-

•iques des deux matériaux ne sont pas pris en compte.

Les solides pulvérulents ou pureux qui ont la propriété de retenir a

leur surface les molécules de phases gazeuses ou liquides en contact avec eux,

jouent le rSle physIcochlBleue d'assortants. Dès lors, on constate qu'en géo-

L*iiaie des alluvions, 1'adsorption joue un rôle très Important. C'est ce que

nous avons essayé de montrer dans une étude antérieure (D. HICHEL, C. NSAKZI

et J.C. SAMAM. AIEA, Vienne. 1981).

Plusieurs auteurs ont abord* ce problème d'adscrption, sais nous nous

limiterons a quelques uns :

- D'abord ceux qui ont oeuvré pour la determination des aires spécifi­

ques d'absorbants mésoporeux ou nor. poreux.

• Ensuite, les autres qui e t essayé de montrer le rSle de 1'adsorption

de l'uranium sur les différents cc-cs.

Dans le premier cas, les s-.-faces saécifiques qu'on Céîem'ne se-vent a

caractériser les cinéraux et les rccSes. Elles nesure-.t l'étendue eu cV=?

rsicrofissural. Elles epoertent des renseiç"eœnts séries produits ee néoforra-

tion. BRUNMJER. EVVET et TELLER (:=3S) ont été a l'crigine fle cette eêtsoce cul

4

porte leur nos B.E.T. D'autres auteurs ont suivi , dont n o t a i t n t R. DELITS

(1963), F.X. DELOTE (1968) : J.F. OELiM en collaboration avec J .n. CASES

(1970). T. GRILLE!. F. ROUQUEROL et J.H. R0U3UER0L (1976).

Dans le second cas, te rôle de l'adsorption de l'uranlus sur les d i f ­

férentes phases • été dérontré par les travaux de S. GOLOSZTAUB et R. WEY

(1955). N.L. NUSS et R. UEY (1956), A. SZALAY (196*). 0. LAN6MUIR (1968). G.

CAPUS (1979), A. TSUNASNIHA. G.H„ BRINDLEY et H. BASTOVANOV (1981).

En résuaé, dans l'étude qui suit , nous essayons de aontrer le r i l e de

l'adsorption a part i r des assures de surfaces spécifiques effectuées sur un .

appareil B.E.T.

Les strea» sedlaents des zones de gisements, qui sont les transforma­

tions superficielles de ceux-ci, sont caractérisés chiaicophyslquementetgéo-

chlBi^uenent. La statistique, vue son Importance en géocMnie superficielle,

nous aide a Interpréter certaines relations existant entre les éléments et les

phases.

C'est ainsi que pour nleux ressortir les enpreintes des glsenents Frai-

cevllllens au niveau des alluvions, i l nous faut ne pas perdre de vue les ca­

ractères originels de ces gise>nents. De ce f a i t , nous Insistons, surtout en ré­

gime Intertropical humide où l 'altération est intense, sur les causes géodyna-

•riques externes et les types de ainéralIsations de l'uraniun des glsesents

Francevilliens.

Verrons-nous alors, si cette néthode d'estleation d'anomalie l partir

de l'adsorption de l'unnlum sur les corps, peut-elle nous Démettre ce mieux

comprendre le cycle complexe de l'uranium dans ces iMlieux et de débaucher

ainsi sur de aeilleures interprétations d'anomalies ?

CHAPITRE I

U KJUTMXIERE K MOE-KArA-MM :

SA SrTUATION OARS U CADRE OU FRMNXTILUai

A

C A M E f t O U M

•;-:-x^ MOftO'OADON .

'.s* '• .-"•il ;uiK£>'-1»***-*.v-sa&fc1»:

X X'''1 v! : A

\

r~3 *w*»-%

Figure l.l : Esquisse géologiques ûu Gabon

Sicuation Ces tfor.4-r.es du FrancevlT.icn avec Te secteur étudié.

(D'après WEBER, 1968 et carte géologique de l'A.E.F. AU

1/2.ÛÛ0.00Û modifiée).

7

grouants

Le FrancevitHen désigne une série précaabrieime non métamorphique s i ­

tuée dans l i partie occidentale du bassin Intracratonlque centre-africain en

terr i to i re de la République du 6abon (Fig. I .X) .

U présence de nombreux Indices minéralisés confère au FrancevIMIen

une Importance économique exceptionnelle.

Le FraneevIlHen a plusieurs domines dont le bassin de Francevllle s i -

tut en son centre (F1g. 1.2). La boutonnière de Kléné-Kaya-Kaya sur laquelle

est portée notre canpagne, se trouve dans ce bassin et est donc le prolongeaent

ouest du secteur de Kiéné situé \ quinze kilomètres de la v i l l e de Francevllle

(Fig. 1.1).

Le secteur de Kiéné-Kaya-Kaya a déjà fa i t l'objet de plusieurs études,

dont notassent celles de VEBER (1968) et PFtFFELHUM (1970).

1.1 - DOUEES SU8 U CHUE 6E06WtfHIOUE ET gOLOSlOUE

I . 1 . 1 • Géographie physique

Le cllnat : Les précipitations a Francevllle se répartissent en noyenne

en deux saisons de pluies, de Mars a Mal et de Septembre a Décembre, séparées

par une saison sètne de Janvier a Février et de Juin 1 Août. Pendant la saison

sèche, i l ne tœbe en noyenne que 3.S : des précipitations annuelles. La hau­

teur des précipitations annuelles est en noyenne de 1860 ne. Les pluies se

produisent sous forme de violents orages.

Les moyennes des températures sont comprises entre 22° et 25e C.

Le rel ie* : La boutonnière de Kaya-*aya 1ir : ïe la plaine de la mené a

l'Ouest Nord-Est (Fiç. Î . 2 ) . Elle est constituée par un ensemble de buttes de-t

8

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Figure 1.2 : $ch£«a des principaux dœaines du Francevfllie*:

et la situation du secteur de Ka«a-Kaya étudié.

(O'aorfes UE5ER. 1966, -tedifiO.

les altitudes et les pentes diminuent en allant vers le Sud-Ouest. Elle

culalne a 397 metres au Nord et s'ennole au Sud-Ouest vers 300 «êtres.

Les cours des larigots principaux étant orientés senslbleaent sui­

vant le pendage. Ces marigots sont >*elat1vea*nt encaissés. Ce sont, coure

BAKALA. Hissla et Natété des affluents de la riviere H0KAMI, qui coule

parallèlement a l'Ogooué vers te Nord-Ouest ou des affluents de l'Ogooué

comre Hissouna qui draine toute la partie Est • Sud-Est de la boutonnière.

• La véoétatlon : Dans la région de Francevllle, la forêt subsiste

sous forae de galeries bordant les r ivières. Ces galeries sont très rédui­

tes lorsque le sous-sol est constitué de pélltes. ampéiltts. Jaspes et

grès quarultes. Elles sont plus développées sur les grès feldspatniques

et les formations pyroclastlques. La plupart des savanes sont arbustlves

claires, toutefois lorsque le substratum est cel l i t lque, les arbrisseaux .

tendent a disparaître.

1.1.2 - Le cadre géologique

1.1.2.1 - Les formations bordant le F-ancevillicn

(Mg. 1.2)

Le Francevlllien est bordé au Nord et au Sud par les massifs granlto

gneissiçues du Nord-Gabon et du Chaillu, a l'Est par les séries horizon­

tales de la cuvette congolaise (plateau Batéké) ; vers l'Ouest, 11 passe

en continuité a 1» série de l'Ogooué inférieur.

- Le gasslf du Chaillu est un batholite granitique hétérogène, for­

tement érodé, au sein duquel subsistent des septa de roenes métamorphiques

et gneiss. On y rencontre des granites, en général alcalins, des granodio-

rites et des diorites ouartziqwes ; les faciès ciçoatites sont liés a la

ceunène phase de granitisation. L'ensemble est affecté ces intrusions

basicues ou ultrabasiques, postérieures a la Pise en place des granites.

- Le passif du hord-fabjn a des caractères assez semblables a ce-x

du r-issif eu Cheillu, les quartzites ferrugineux constitués de l i ts alté­

rés ce c- irtz et d'oxyce de fer, ol iç iste, eu cagnétites existent.

L

Boni» àt F: onerv'"* Moi« a O i j . i ,

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Bo,t.« <J A*-./.. *>»•--> d o «..-..i.o

Altht'irvjl Sjnclirvol Anlitlinul «C*oruf,o tf'Oyait dÂmb.".*a

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Ï FA FA, F l - f S t F » i . F J J» FBf FC FO FE \\ Mn /F<>:

F I ( ) u r ^ J L 4 : Coupe schématique du Francevi l ] JL'J» de Mabinga à DVddja.

(D'après WEBER, 1968).

u

• Le système de l'Ogopué Inférieur appelé aussi "système intermé­

diaire" (UEBER. 1968) est constitué de Délites, séries situées stratigra-

phiq^eacnt entre le socle du aasslf du Chaillu et la base du système du

•Concc Occidental*.

• les séries horizontales de la cuvetu du Congo a l'Est ont :

. a leur sommet la série des plateaux Batéké constituée par des gris poly-

•on~.es et sables ocres a blanc-Jsunltres,

. a la base, la série de Stanley-Pool essentiellement gréseuse et des ergl-

Htes rouges fossil i fères.

Le Francevillien est une série transgressive en discordance totale

sur un vieux socle (Fig. 1.4).

1.1.2.2 - l ' Ioe du Francevillien et sa stratigraphie

Le Francevillien est une série détritiques et volcano-séctmentaire

non aétararphique du précambrien moyen. Plusieurs mesures radiochronolo-

giques effectuées sur la fraction argileuse des sédiments par les méthodes

K-Ar et Rb-Sr donnent des valeurs qui se concentrent autour de 1.600 M.A.

(eONHOWE et WISER. 196ê). 11 s'agit 1» ae I ' lg« de la sédimentation ou

celui d'une diagenèse précoce qui peuvent être confondus pour oes sédi­

ments aussi anciens que ceux du Francevillien.

Le Francevlllie- a plusieurs domines ( F i ; . 1.2) dont le bassin ce

Francevil'.e situé au Su:. C'est dans ce dernier bassin ç-jc sont situés

tous les gisements d'uranium et la plupart des Indices connus.

Le francevillier. a été défini et subdivisé par VE5ER (196s) en cinq

fonctions qui se répartissent ainsi de la base a- sonne: (Fig. 1.5, 1.6).

- Le FA est essentiellement gréso conglonératiquc.

- Le CB est a cc-inante pélitiq-s et arce'iitique ï la base (F?j)

et pi.s grfseu» au sonr^i (FBj).

- Le FC est cc-.st::ué ce jaspes, ««Délites (colories).

12

S j f t C l i n » ! ém W V»ftfUft " Cut**« «• P*>Aart

Figure I.S : Coupe schématique de détails des formations FA et FD aux environs de Kaya-Kaya. (D'après WEBER, 1968).

•À

13

- Le FD est cinéritique et ampélitique.

- Le F£ renferme des gris fins micacés en bancs alternant avec pe­

t i tes micacées.

Nous ne décrirons succinctement eue les formations du FA et FB qui

affleurent dans le secteur qui nous intéresse.

1.1.2.3 - Caractères sédimentolooloues et pétroqraphiques

du Francevilllen

- Les grès Fa (qres de HftBlNGA). reposent en discordance sur le so­

cle granitogneissique. Ces grès ont des stratifications obliques. I ls sont

souvent feldspathiques ou "éoe arkosiques. Le ciment est soit siliceux

soit phylllteux. Ce sont des gris grossiers ou micro-conglomératiques

hétérogramilaires * grains peu use's. Les gris FA a l'affleurement ont gé­

néralement une couleur c la i re , blanc-jaunâtre, jaune-ocre, plus rarement

rouge-brique. Ces gris sont t r i s sensibles a l 'a l térat ion.

- La formation du FBi (pélites de 8AXS0MBE) est constituée essentiel­

lement d'ampélites e t oe pélttes argtlo-micacées ou microgréseuses. Celles-

ci sont constituées d'une alternance centimétrique ou Billimétrique de" l i t s

schisteux noirs et de l i t s microgréseux souvent dolomitiques. Far altéra­

t ion, ces roches tendent a prendre une coulew jaune-**.™ et rouge-brique.

La partie inférieure Ce l 'unité est pélitique et cicrogréseuse tandis que

la partie supérieure est plus anpélittque, mais on observe fréquemment un

retour a la sédimentation grésopélitique a l'extrême sonnet eu FBj.

- La forcit ion Çj FB>a (cris de POUsA .-) affle-.re en corniche sur

la plusirt des cuestas qui cernent les cuvettes syr.elirales CL secteur étu-

cié. Ces gris sont des quaruites, isogranuîasres i ç-air.s relativeoent

fins pauvres e- feldspaws et en olcas. De codeur Ç>-TS-D1--U â noire lors­

qu'i ls sont sains, i ls se décolorent très fec:!enent e- surface et acquiè­

rent par altération, UT. aspect saccharoide. l is se présentent en bar.es ras-

s i fs , sous stratification ni çranecl.-'îss-î't.

les pélites et - i - ré l i tes tiennent une riace tsc-c-tar.te cans les Cê-

sïts F5 du Frar.cevillie-. Elles sont constituées d'une r.itriee argileuse

M

UriQtê CCA

Soneog* CC**vr M ftBlXGA

MOijftANA- S 62A

igure 1.5 : Logs si.T.piif.és fies sondages cans le bassin

tfe Franceviîîe, (D'après WEBER, 1968).

15

avec des aatières organiques et éventuellement des précipités chimiques.

Cette aatrice renferae des éléaents détritiques f ins. Dans les sédinents

politiques, l ' i l l l t e paraît avoir une origine détritique ; e l le se pré­

sente en très fines pail lettes disposées parallèlement au l i tage. La chlo­

r i te par contre cr istal l ise fréquemment en fibres rayonnantes qui n'ont pu

se développer qu'après le dépôt du sédiment au cours de la diagenèse.

La présence des feldspatns bien conservés dans la plupart des forma­

tions gréseuses du Francevillien, montre que les hydrolyses étalent faibles

et que l'érosion mécanique l'emportait largement sur les altérations chimi­

ques.

1.2 - LES TYPES 06 H1HERM.ISATI0H DU FMHCCTILUOI

1.2.1 - Les principaux indices radiométriques de la tone

de Kaya-Kaya

Tous les indices connus sont l iés au grès FA (Heber, 1968). Les n i ­

veaux minéralisés peuvent se situer très près du contact FA-FB ou assez

bas dans la série. Hais en général les faciès favorables se situent dans

\i partie supérieure du FA, qui comporte" une alternance plus ou moins ra­

pide des grès grossiers et de niveaux schistogréseux micacés.

Les Indices du groupe de Kaya-Kaya sont en liaison avec le système

de f a i l l e Est-Ouest de la Kiéné qui limitent au Nord le horst de Kaya-Kaya

(Fig. 1.3).

1.2.1.1 - Description des indices (Fig. 1.3)

• Indice A se situe à la source de Hissouna. La minéralisation est

exprimée sous forae de procuits secondaires ( f rancevl l l l ie , chalcolite),

liée sans coûte a une fa i l l e pentée vers le Sud-Est.

- Indice B : La rocie «Ise en évidence est un grès twyen a grossier,

hétérogranulaire, tectonisé a cinent de linonite et çoethite. Les teneurs

obtenues oscillert entre 1 et 2 ï „ .

N

1

Figure 1.3 : Le secteur de * * * * • Xjya i i - • — - • i-. i

S^|5|j§ cwîte eêoj,oGjQue AVEC INDICES

ET ANOUAUE5 OU SECTEUR DE

KAYA-KAYA

o «~. F»», ^"^cijirr 1

- Indice C : se trouve i la source droite de Kissla. Ce sont des

gris aoyens a grossiers argileux feldspathiques. a taches noires. En des­

sous se trouvent des faciès plus argileux ou psaaritiques héaatisés. Les

teneurs se situent entre 0,3 X- et 1,27 U.

- Indice D : ce sont des grès hétérogranulaires, quartzitiques a

Inclusions noires, avec des passages plus grossiers. La teneur relevée sur

un échantillon est de 2.11 S. .

• Indice E : plus au Sud sur la rive gauche du «arigot Kissouna. I l

est forai de grès aoyens a grossiers très quaruiques avec de petites ta­

ches noires. Les teneurs sur échantillons de grès ont donné des valeurs de

- 0.18 a 0,25 « . .

- Indice 0 : entre Bakala et la branche gauche du au r i got Hissia. La

radioactivité U est l iée à un niveau de grès fins peu puissant ferrugineux,

intercalaire dans du grès aoyen égaleaent ferrugineux.

- lncice P : se situe sur la bordure Est oe la boutonnière. Ce sont

des grès aoyens hëtérogranulaire très altérés. Les elnérallsations n'y sont

pas visibles.

- Indice R : se trouve vers un pet i t ruisseau de Missouna. Ce sont

des gris fins altérés en contact avec un f i lon de dolérite.

1.2.1.2 - Position stratiçraphique des différents indices

Les grès tantBi quartzitiques. tantôt argileux micacés, gris verdâ-

tres a altération en 'niches", sont présents dans la plupart des larigots

de bordure.

Les g.*s paraissent appartenir a un mène horizon strati grapM que

(F* supérieur).

- Les faciès sur-incoesants sont :

. soit des pélites franches

. sc-.t oes grès argileux â tendance pélitique

. soit ces ceux faciès en alternance.

IS

- Les faciès sous-inconbents sont :

. des gris moyens a fins hétérogranulalres, noirs, quartzltiques, durs ou

pulvérulents avec des taches blanches (agrégats ce quartz et de feld­

spath), des feldspatns altérés de petites ta i l les et des granules de

quartz.

Les faciès des grès moyens a grossier hétérogranulalres, noirs au

niveau des zones indicielles (Dr. et E) prouvent que l'on reste dans un

aise horizon •inéralisable du sonnet FA.

En sonne, les Indices de kava-Kaya traduisent l'existence de lam­

beaux de l'horizon minéralisé pour les uns et l'existence probable du mène

horizon, au contact d'une structure, ou son ennoyage sous les petites de

FB proches, pour les autres.

1.2.2 - tes types de minéralisation de l'uranium

dans le Francevillien

Four expliquer les types.de minéralisation de ce domaine du France­

v i l l i en . nous donnons ici deux exenples :

- Type de alnérallsatlon 1 Oklo

- Type de minéralisation a Mounane.

1.2.2.1 - Exemple 1 : Type ce einéralisatlon t Oklo

(Fig. L?)

Deux types de Binerais o*.i été distingués a Oklo :

- Le pretier Binerai correspond a w. grès r.cir, très s i l i c i f i ê cont

la teneur en UOj dépasse rarecer.; 1 S a . L'urantu? exsrimé s e s fome ce

pechblende est associée S ces ratières organiques. U ratière constituée

oe silice seconcaire rer.'erme ce la chlorite et de l ' i l l i t e .

- Le s e : c : tyre se ninc-jr est ur ç-es pe. CJ pas s?*1eifié, r.sir

à taches Décatite-ses. ceit les teneurs e- L'Û2 v*r:ert «e : i 25 î , . Là

aussi Vuraniur est exs»1née sc^s forme ce oeensîe-ce qui es: rarere-t en

:n,:lus*on dans les natieres orç2--çues.

• A - v

ii;-.l— I—!>••" • » - » n r - r r r r -

iL-j-- t u - " cj<—v •r.r.r-r ea-—*•» Mijiiii' 1./ (I'M limit) ; C.nli' M.hAiuilli|iin tin <|i;rmont d'Oklo,

(PFIFFELMANN, 1975) Figure l.7'(en bas) : Coupe du môme gisement.

(MURENT, 1976)

\

5W NE

EZ3-—'

GZ3-

F.!3urn_J_,_B : Coupn du glirmnnt dn Mmmiina (WEBER, 1968)

20

Ce second type de aineral est souvent associé a ees zones fortsaent

tectonisées.

1.2.2.2 - Exeaole 2 : Type de Binerai a Hounana

(Fig. 1.8)

Le aineral oxydé de Hounana est constitué de produits jaunes, vana­

dates d'uraniino laprégnant un grès « I téré . Plus en profondeur on passe a

un aineral noir dans lequel l'uranium et le vanadiua sont en état d'oxyda­

tion «oindre.

- Les ainéraux uraniferes sont :

. la pechblende (doainante) et la coff inite (accessoire).

- Les ainéraux vanadlferes'sont :

. la karélianlte (VJOJ) qui reaplace le plus souvent la pyri te, la nontro-

sonite (VO/0H) et la roscoelite.

Ces ainéraux uraniferes et vanadifères sont associés a des sulfures

(pyri te, aarcassite, aelnicovite, galène, blende, chalcopyrlte, clwlcosite)

et a de la barytlne.

Dans les zones oxydées, nous avons les produits jaunes où l'uraniue

s'associe au vansdiuc pour donner :

- la franeevilUte (1)02)2 (VO^g (Ba, Pb)s HjO (WEBER, 1968).

- la vanularite (U0 2)2 (Al Oh (V0*)2 8 H2O (WEBER. 1968).

Accessoirement on trouve l 'uranodrclte, de la chalcolite, de la

renardtte, ce la chervétite, de la brackebusMte et de la vanacinite.

1

21

1.3 - LE FACIES DES BC5 HIHESM.1SE5 DU SECTEUR WTA-KATA-ICIENE

Dans l'ensemole. les faciès minéralisés sur le secteur de Kaya-Kaya-

Kiéné étudie*, sont des gris hétérogranulalres (moyens a grossiers) fréquem­

ment t r i ' ; s11icif1é$ gris foncés parfois ocres a rouille par altération et

avec des 'Inclusions noires. Celles-ci semblent avoir plusieurs origines.

Elles correspondent :

• soit a des agrégats argilo-ferruglneux t r is riches en oxyde de

fer ,

• soit a des pyrites en cours d'oxydation,

• soit a des otolites se transformant en chlorite avec exudation

du fer .

I l est vraisemblable qu'elles renferment également 61 la matière

organique. 0"après PFIFFELHANN (1970), les minéralisations ne sont pas

visibles en lame mince, mais l'uranium est sans doute adsorbée avec le

fer dans les argiles. Quelques fantômes de feidspaths sont rareisent v is i ­

bles dans les agrégats argileux.

CHAPITRE II

EowrnuoNMS ET nurrocirT ces E o w m u a t s

,*

lOCtiiiATON oes ttanmi •, i ccoowoues i 4 ' «M» e u i

23

Ficure II.1 : localisation «es anoealfes geochiinjques connues sur les Ceux tançots Missii et Missoula.

z*

t i . i - EowrriLLawAffi

La prospection géochlmlque en stream sediment consiste a la mesure

systématique du contenu en un ou plusieurs éléments en traces dans les

sédiments actuels de la r iv iere. C'est une méthode qui reste efficace dans

les pays de la zone Intertropicale humide où le climat hunide et chaud

provoque une altération superficielle «portante des roches, avec lessiva­

ge des minéralisations et favorise le développement d'une végétation par­

ticulièrement dense. Dans ces conditions, la progression et le cheminement

lors d'une campagne de prospection est d i f f i c i l e . Les marigots et ruis­

seaux restent les seuls tracés possibles de cheminement lors d'une campa­

gne dans ces zones.

L'échantillonnage a été confié a K. EULRr assisté par la COKSF.

Le but de cette étude est la recherche d'une aeilleure méthoce d'es-

tlaatlon des anosalies. L'échantillonnage s'est dcnc porté sur deux «lari­

gots où les zones d'anomalies géochlmiques et Indices sont connus par des

résultats antérieurs (travaux CEA - COXJF) (Fig. I I . 1 ) . Deux marigots

Mtssia afHuent de la rivière Hokanl coulant parallèlement è l'Ogooué et

Hissouna affluent de ce dernier, ont été échantillonnés en saison sèche.

I I . 1 . 1 - Les différents prélèvements (Fig. I I . 2 )

Les prélèvements ont porté sur les sédiments des marigots et ruis­

seaux, sur les eaux de ces marigots et éventuellement sur des sols en con­

tact avec l'eau (berges).

- Prélèvements ce strea- sedine-t classicjes (81)

I ls s e t représentés en rond noir sur le figure I!.2. Ce sort L J S

alluvions fins en H t vif dont le prélèvement est réalise' dans l'eau, mais

a l'écart du courant, afin d'éviter le prélèvement d'un matériel trop lave'.

La cai l le de prise est d'environ 100 « t r è s .

ze

• Prélèvements de streya seditgnt spécialisés (S)

I ls fcunt représentés par des ronds blancs sur la figure 11.2. Cette

prise s'est effectuée sur la partie argileuse «es berges en contact avec

l'eau. Cet échantillonnage sert de support au premier.

- Prél>ver-,.t d'eau» (11)

I l s sont représentés sur la figure 11.2 par des ronds blares barrés..

L'eau • été prélevée en trois ou qur.tre points sur cr.acue narlçct.

l t . 1 . 2 • Choi» et Intérêt des prélèvements

L'Intérêt des prélèvements en stream sediment est , come le disent

CHMISSIER J.B. et H0Rî« (1981). d'être dans une certaine mesure représen­

ta t i f d'un basstn versant. I l a fa l lu donc éviter tout prélèvement dans les

collecteurs principaux où tout apport Bi.néralisé r.isoue d'être dilué par

les apports d'autres cours d'eau. Les prélèveaents d'échantil lon sableux

ont coeporté toujours une fraction argileuse. Les vases trop nc.es en ra­

tières organiques ont été évitées. Les prélèveaents sont faits f denors

des périodes d'orages POL- éviter t)ute dispersion excessive.

- Pourquoi prélever 1 "eau ? .a circulation des eaux au cc-iact d'are

concentration «inérale condjft. aussi bien dans les ea-x souterraines çie

dans les réseaux hydrograpn-cues a a dispersion des éléments e:-.tenus cans

ces eaux.Les eaux naturelles contiennes des éléments sous 'erra adsorbée

en raison de la présence oes colloïdes ou suspensotdes eiréraux : - organi­

ques, les élénents peuvent ai.ssi se disperser sous forae disse.te, ou d'ic-s

coealexes (en général pour V t - a n i i n ) . Le lever «'une carte géc:-inique

régionale pourrait peine'tre a car-ir des teneurs ane-îles rele.e'ss a

l 'aval , de reaonter a une sourc; é- ?ntuelle ce dispersiez.

Les teneurs de l'uraniu- -e «vées C2r,s les eaux so-.t to . ; : j - s trss

basses ce l'ordre du pps. Ces t-:-e.;rs pernetter.t ce voir jusou'cl s'éter.-

dent les anonalies en uraniur CL: lluvions er, l i t v i ' .

• V - ' '••' ' - . » ' ' •' " - ' • " ' I 1 1

k - - , 1 •• , - i -

27

II.2 - TMITErexT DES ECHAHTILLOMS

Préparation : Les échantillons prélevés sont mis dans des sachets

en plastiques de 100 granmes environ pour las échantillons en H t vif et

de 100 a 500 grammes pour les alluvions sur berge. Les eaux ont été re­

cueillies dans des flacons de polyétylène de 60 ml. Le tout a 'té amené

en Laboratoire.

. i . Z . Ï - Traitement d'un échantillon

Un échantillon brut est ;éparé en trois parties :

- une premiere parti» va au stockage,

- une deuxième partie est utilisée pour l'étude globale,

- une troisième partie dont on prélevé 200 grammes pour le tri

granulométrique.

Pour séparer les tranches granulométriques, les échantillons ont

été tamisés a différentes mailles (500 um, 200 jim, 100 um, 40 um). Les

taids sont entièrement en acier inoxydable.

28

I commun MUT

N* _L^ . Stockage

(sous sacnet plastique soudé)

- Pesage

• Séchage a l'étuve («O'O

• Pesage (perte en eau)

- Broyage au bol de carbure

de tungstène

- Dosage.Mjeurs, Bineurs et

traces

• Dosage chiaique ou

fluorinétrique de II et Th

- Diffraction X

- Prélèvement de 200 g - Dispersion dans l'eau déoinéralisée

et agitation mécanique pendant 12 h

• Taaisage sous eau déminéralisée en

cinq fractions granuleuse triques :

> 500 u 500-200 » 200-100 u 100- 40 u

< 40 il

• Récupération dans «es bouteilles, c-s fractions inférieures a 40 u

• Passage a l'évaporateur

- Séchage, pesage, broyage • Dosage ces ea jeurs. nineurs et traces • Dosage eniaique ou fluorisétrique

ce U et Th - Diffraction •

Figure II.3 : Scnéra de l'évaporateur servent a récupérer la fraction fire (< M |<).

•À

30

II.2.Z - Le tri qranulométrique

Le traitement granuloaétrique a été effectué de aaniire a ne pas

perturber sensiblement les phases absorbantes que sont les argiles. I l

nous a donc été nécessaire de tamiser sous eau déainéralisée et de récu­

pérer les phases fines ( < 40 u) sans défloculant et a soins de 40 e C. ce

qui a nécessité la aise au point d'un évaporateur (Ftg. I I . 3 ) a grand

débit sous vide, suivant un aontage Inspiré des techniques des pédologues.

Fonctionnement de l'appareil

La dépression se produit des que la poope P est aise en «arche,

sous cette dépression, l'échantillon E est aspiré dans la f io le aunie

d'un' résistance chauffante ftC. L'evaporation se produit dès 1'ebullition

de l'échantillon E, c est-a-dire a température inférieure a 40° C sous

l 'e f fe t de la dépression. Les vapeurs d'eau s'écoulent a travers le ser­

pentin S aaintenu froid grace a un circuit d'eau froide EF qui 1'alimente.

Les vapeurs d'eau se condensent ainsi au ccr.tact du serpentin et s'écou­

lent dans le ballon EC qui plonge dans un bac rempli d'eau fro'de. Un piè­

ge a azote liquice H est placé sur le passage de la vapeur non .efrcic.e

par le serpentin, l'empêche ainsi d'atteindre la poope P. Le refroidis-

seur R plongeant dans l'eau du bac la maintient a une basse température

(environ S* C ) , ce qui permet l'alimentation du serpentin grâce a une pe­

t i t e pompe P placée dans le bac.

Toute l'eau ret irée, l'échantillon solide est récupéré dans un

bêcher poir le séchage h l'étude à une tenpéreture Inférieure a 40° C.

CHAPITRE III

ETUDES HIKERALOGIQUE ET CHIMIQUE

v*

32

I I I . 1 - LA HIKEBaOeiE CCS ROOCS

Toutes nos roches sont des alluvions ou des sols sur alluvions ou

berges. Ce sont donc des mélanges. Mous flots sonnes Inspirés ee la métnooe

des pédologues pour pouvoir décrire macroscppiquement nos échantillons.

A savoir par la structure, la couleur, et surtout la texture qui neus a

permis de ranger nos échantillons dans une des catégories suivantes :

ai-gile. argile limoneuse, argile sableuse, linon argileux, ilacn argilo

sableux, sable limoneux, sable, e t c . . . A ces textures sont associés le

plus souvent, des débris végétaux et des concrétions ferrugineuses. Le dé­

tai l est donné dans le tableau IV.1 (Annexe).

Pour identif ier les minéraux, nous nous sommes servis des diffrac-

togrammes de rayons X obtenus avec des-préparations orientées. Dans ces

conditions, les particules sont disposées parallèlement aux plans ce f e u i l ­

lets, on obtient un très net renforcement des réflexions ( o c l ) . ce qui

faci l i te beaucoup la détermination des différents types d'argiles.

111.1.1 - Composition minéraloqioue Quantitative des

roches étudiées

A Franceville. le facteur essentiel ee trans'oroatici ces rocnes est

un facteur climatique qui règle 1 le fois la vitesse des tiycrolyses et

l'icportance de la végétation. Nous avons u*. climat latérétisant où tous

les silicates seront détruits. Les r.inéraui trouvés reflètent conc bien le

régime climatique oe cette région.

En e f fe t , les diffractions * (Fig. I'.IA, Z. 3) ont jercis ce nettre

er. évicence, pour nos échantillons, aeux r-néraux a-çileux : l ' i l l u e et la

kaclinite avec w-e aocir.ar.ee ce f i n i t e . C- trouve aussi le quart;. La

cn'.crite est très accessoire ou insistante. De te-;s en te—s, apîa-ais-

sent très discrètement les pics a * . i 2 A a la nétJ"j;io>site (ou njero-

kiolir. ite). Ncs avons ensisi ee les confc-:re a U ».aolin:te.

.y

J: S: :« « :* 2: ' £ t y u »? 1

r-;..re III. 1 : Dlffractogrames Xee trois échantillons en Ht vif et d'un échantillon (KA 1) en berge de la branche notée KA du carigot f issla.

On remarque Ici les pus de l ' i l l i t e ( I ) . kaîlmite (K). quartz (Q) et tiydrokeollnlte (H).

M

£ jr a a r* i;

Fiçjre I I I . 1 : liffraîtoçrarr-ss X de e«-x échartilions resréser.tatifs

en l i t *1f de le branç-s tQ du ca'lçot f -ssia.

Les r ir. îraux ICT prëse-ts sont l ' i l l i t e f : ; . kacî:r: i te If.).

K>-cr:tias;ifi1te ; H ) et c .srt l ( C .

35

» -J 1

:rt 111.3: Diffractograimes X cie de.x échantillons en l i t vi f KO 8 , AM 2] et ce deux échantillons en berge (AH 16 et KO 21) du marigot Missouri.

On remarque ici les pics ce l ' i l l i t e ( I ) , Haolinite (K3 hycroicaolinite (H; , chlorite (ch) et quartz (3 ! .

36

Sur les figures I I I . 1 . I I I . 2 e t I I I . 3 nous avons présenté quelques

assemblage; représentatifs de nos échantillons.

La figure I I I . 1 montre un assemblage de quatre échantillons de la

branche HA du marigot Missij. Nous avons les mêmes Minéraux argileux prin­

cipaux : i l l i t e . Uo l in i te pour tous les types d'échantillons. Les échan­

t i l lons HA '15 et HA 8 présentent en plus des pics a 4,42 A de métaholloy-

site (ou bjrdrokaolinite).

La figure I I I . 2 montre un assemblage de la branche HD du marigot

Missla et la figure I I I . 3 rassemble quatre échantillons du marigot His-

souna.

I I I . 1 . 2 - HlnérauT argileux : composition et répartition

(Tableau I " •»

Nous constatons que le f a i t le plus sail lant est la présence cons­

tante de I ' i l l K e et de la taolinite dans tous les échantillons. Ces miné­

raux constituent souvent la total i té de la fraction argileuse. La chlorite

se retrouve dans quelques rares échantillons mais en traces. Ceci confi me

l'idée par laquelle on trouve rarement ce minéral dans les sédiments. En

f a i t , la chlorite donne aux rayons X des diagrammes a petites raies et peu

nombreuses. J . LUCAS (1962) a montré que le cas du mélange chlorite et

kaeîinlts est délicat, car la chlorite est er.tlêrescr.l masquée par la koO-

l in i te puisque tous les pics de la première sont superposés aux réflexions

d'ordre pair de la seconde.

• o

Dans le cas de nos échantillons, les réflexions a 14 A et 7 A de la e

chlorite n'apparaissent pas. Seule les raies a 4,74 A apparaissent très

discrètement comae le montrent les pics de d i f f rac 'sn ce la figure I I I . 3.

Le cuartr est presque présent dans tous les échantillons.

Eer-araue s.r la cr istal l in i té : La détermination de l'insice d? c r i s t a l l i -

r.ité est faite a partir du rapport ce ta longueur du pic oe l ' i l l i t e > rci-

nauteur et de la hauteur de ce mène pic. Plus ce rapport est pet i t , meil­

leure es: la cr is ta l l in i té . Celle-ci cininue avec 1'augmentation de ce

rasport.

ECHUtTlLtOBS. matfriM *rçiî*u» préiens Autres i m e n u i _

m. u l U I t * • lUcllalt* OMrtI 0.35

Ht )7 H i l t * - U s l l a l t * Quartz 0 . »

» » 11111* • Cactlalt* O u r U 0.50

m H I 1 H ' - . Ue l l a l t * ' CulTI 0.55

W 10 m i t * • u c l m i i c Ouaru o.«o

M » I11IU • u a l i a t t * Sua r u 0.15

m i m i t * • b o i t a i t * Oui r u o.so

m 3 m i t * • u e l l a l t * i

ftaru 0.35

:. m * l U I t * • b c l l a t t * i Oui r u 0.35

1 *» î I11IU • *Ml1*tt< Qwrt l 0.45

•e u l U I t * - u o l i a l u • Owru o.«

•c i t K i l t * - Uol la l tc ' Q u r u 0 . »

•c « m i t * • b a l i a i u Quartz 0,35

•C 2 I111U . t*0l i»1U Quartz 0.45

w » I l H t * • (M i ta i t * 1 - O . X

« 2 » m i t * - b e l la i t * ' - 0.25

5LJ1 I111U • b o H M U , ( M r u 0.45

*0 » l U I t * • b a H M t * (calc-lt*) Oui r u 0.40

fC 12 I l ' l l t t • bo l l a l t * i. - 0.30

>0 « I11IU • bcl lnt t» - 0.50

»C_5 I111U • U:11n1U 3u|rU 0.35

*> 2 Î111U • U:'.1ntu Oui r u 0.35

ie i m i t * • C u l l a l U Ou* r u 0.30

»* S I l H t * - b î l l n l t * Ouârtz 0.50

« s I111U - U c l l a l U puartz 0.35

*x « m i u • u:11nlu ic- : D T I U ! Quart; 3.35

» I l I111U - b î l l n l t * - o.r ' V « I I 1 I H • U:lln1te Oua*-:z 0.40

»» H m i t * - <*:I1a1ti !c- : c t « l Quartz o.3:

i - 19 ; l l l t * - ( * : l ia i tc '.£-' := r -« ! îuir-. : 0.5C

i« Zi I l ' i t t - « : ' i » i t e ' i - '=-«) - 2.45

TaMeau l'.l.l ; Ccr ; ;s i t i c r . e i r . é r a l c ç i c e oes 27 échant i l lons globaux

en Hz » i f e t ce 4 éc-^- . t i l ions glosaux er. serge (soul ignés; r e ; - ê s e n t a t i f s êtucîé*. sur les ceux r .ar jçcts. - =ra-.cne v^ C J nariçc Kissia (V.A1Ô i W l ! - E—.acne te c nê~« r ^ r i ç c t («Oie à y j2 )

- ' -^- igot V:sscna \?-lï a «01 s t AV2 a »V2:

38

Oins l'ensemble, sur les deux aarigots étudiés, la cr is ta l l in i té

de 1 M i l i t e est aoyenne. Ceci est sens doute -û au f a i t que nos échantil­

lons de streaa ont tous atteint un degré1 d'altération notable.

I I I . 1.3 - Foraes des Blnéraux au •Icroscotw électronique

a balayage

La t a i l l e des ainéraux argileux est tel le que, dans la plupart des

cas. e l le ne pertaet pas l'observation a l'aide du Microscope optique,

dont le pouvoir séparateur est très petit de l'ordre de 0,3 4 0,4 u.

Nous avons donc eu recours au •icroscope électronique a balayage

dont le pouvoir séparateur est de SO A environ, pour observer ces part i ­

cules d'argiles.

La diffraction X nous a perils de aettre en évidence deux Minéraux

argileux principaux : 1 M i l i t e et la kaollnite. Accessotrenent, on trouve

la chlorite. Cornent se présentent ces Minéraux au «icroscope électroni­

que a balayage ?

Les photographies de la Planche I représentent des images vues au

•icroscope électronique a balayage de quatre échantillons représentatifs

sur les deux aarigots.

La photographie 1 représente l'échantillon total K»8 pris en l i t

vi f sur la branche MO du marigot Missia. En diffraction X (Fig. I I I . 2 ) ,

cet échantillon donne l ' i l l i t e . kaollnite, de trace d'hycrokaolinite et

de quart!. Ce- Binéreux ne sont pas tous visibles sur cette photo S cause

de la faible cristal Unité" des ainéraux. Néanacins, on distingue sur cette

photo des baguettes d'hydrokaolinlte et des plaquettes d ' i l l l te -kao l in i te .

La p-.otoqraphie 2 représente l'échantillon total HAÏ pris en berge

sur la branche KA du carigot Missia. En diffraction X (Fig. I I I . 1 ) , cet

échantillon conforte l ' i l l i t e , la kaolinite et eu quart:. Sur cette photo,

on distingue quelques baguettes d'hydrokaolinlte et des plaquettes d M l -

l i te-kaol ini te . Ici les forties ces crinéraux sont encore arroneies.

la Crotoorasnie 3 représente l'échantillon total KC21 pris en ber­

ge cans la partie anont du narigot Missobna. Cet écr.antillcr. renferrs en

«k

PLAKCHE I - TOPES VUES AU MICROSCOPE ELECTRO'IIQUE A BALAYAGE

DE QUATRE ECHAKTILLOHS REPRESEMTATIFS

la photographie 1

représente l'échantillon total M08 pris en l i t vi f sur la branche HD du marigot M1ss1a. On distingue sur cette photo des plaquettes de kacl in l te - l l l l te et des baguettes d'hydrokaolinite.

La photographie Z représente l'échantillon total MAI pris en berge sur la branche du ,

marigot Missla. Sur cette photo, on distingue quelques baguettes d'hydrokaolinite et des plaquettes d ' i l l l te -kaol in i te .

La photographie 3

représente l'échantillon total M021 pris en berge dans la partie amont

du marigot Hissouna. Sur cette photo, on distingue encore des-baguettes

d'hydrokaolinite et des plaquettes de kao1in1te-11lite.

La photographie 4 représente l'échantillon total AM21 pris en l i t vif dans la partie avale du marigot Hissouna. Sur cette photo, les formes arrondies des particule: ne permettent pas de distinguer la morphologie des minéraux. Elles sont toutes liées a un enrobement des particules par de la matière organique ou dec hydroxydet (Voir texte).

*

P l l l C X I

41

diffraction X (Fig. I I I . 3 ) de l ' i l l i t e , kaolinite e t du ouartz. Sur cette

photo 3. on distingue encore des baguettes d'hydrokaolinite et des pla­

quettes de k a o l i n i t e - l l l i t e .

la photographie 4 représente l'échantillon total AK21 pris en l i t

/ I f dans la partie avale du aarigot Missouri*. En diffraction X (Fig.

I I I . 3 ) . cet échantillon renferae de l ' i l l i t e . de la kaolinite. des traces

de chlorite et du quartz. Sur cette photo, les formes arrondies des par­

ticules ne permettent pas de distinguer la Morphologie des ainéraux. Elles

sont toutes liées a an enrobeaent des particules par de la matière orga­

nique ou des hydroxydes qui «ont contribuer a donner a l'échantillon une

très forte surface spécifique (23,91 "2 /g . tableau I V . 1 . Annexe). D'après

les analyses chimiques totales, 11 s'agirait vraiseatlableaent d'un enro­

beaent par des aatières organiques (1.34 S C. Tableau I I I . 3 , Annexe).

I I I . 2 - AMITSES CHIMOUES CES ELEHEHTS MAJEURS ET EK TRACES

I I I . 2 . 1 - Données expérimentales

Les analyst, chiaiques de la plupart de no* échantillons solides

ont été effectuées, pour les aajeurs et quelques traces, par le centre

pétrographique et géochiaique (CRPC) du CNRS a KAMCY.

Les aajeurs sont : StOj, AI2O3, FejOj. MnO. HgO, NajO. K2O, T1O2.

ffii. t.T.

Les éléaents en traces sont : Ba, Co. Cr. CL . N1, ï r , V. Rb.

Les autres élésents en traces sont dosés par spectrœétrie a l'Eco­

le de Géologie (EKS3) de NA«t.

L'uraniue et le thoriua ont été dosés par fLorlmétrie au Ce-tr-e de

Recherche Radiogér.içje a MSCY.

Le carbone c-$anique a été casé au Centre ce pédologie du CN-S a «ANCY.

L'aralyse ces eaux a été effectuée par le S*".ice a i'Aménaçe-ent ces Eaux ce Lorraine a NANCY.

42

Procédés ut i l isés cour doser les majeurs et le carbone organique

• Analyse fa i t e au CRP6. la véthode de prétraitement consiste a

'faire subir a l'échantillon une perte au feu de 950* C, i Bélanger 20C

grammes de cet échantillon avec 4 grammes de fondant 'préfondu", a effec­

tuer la fusion de ce Mélange e t enfin a broyer la perte de fusion. L'é­

chantillon préparé est Introduit dans le quantomètre qui en sort les te­

neurs en éléments.

Pour interpréter correctement les dosages re lat i fs au fer , i l faut

se référer au calcul suivant :

ft2°3 < f c r ferrlque ' F e ^ total ( fer total) - 1,1113 FeO (fer ferreux)

E»et>le nuaérioue

FejOj t o u l (analyse au quantomètre • 9.67 S

FeO (dosage chimique complémentaire) • 5,31 S

Le calcul correct de FejO^ sera :

Fe203 • 9.67 - (1.1113 x S.31) - 3.77 S.

I l est c l a i r , d'après ce calcul, que Fej03 t * * r ferr iq e) n'est pis égal a i« ««fférence entre Fej03 total et FeO et qu' i l est inférieur a cette différence.

- Analyse fai te tu Centre de pécologie (CNRS) Cu carbone oroanic^t

L'analyse est faite au carmrçrapn -8 : par pyrolyse a 95C' C et en­

traînement du CO2 cêgagé jusqu'à la cellule conductrinétrique plongeant

dans la sonde H/25.

43

t i l . 2 . 2 - Résultat des analyses physIcochWones des eau»

(Tableau I I I .2 )

V so; «r 1 HCO?

ECHANTILLONS ppb •9/1

MA 1 0.43 7 2.5 21 i MA 2 < 0.1 6 2.5 58 !

! < 0.1 4 4.5 70

HO 1 < 0.1 7 1.5 37 •

HD 6 < 0.1 7 2.0 «6

KO S 0.14 5 2.0 5.2

no i 0.12 8 4.5 46

MO 17 < 0,1 5 2.0 43

| « 0 21 0.41 7 4.0 43

j AM 6 < 0,1 i 8 1 2.5 30 : i

. AK 16 I i.o 1 ' 2.5 46 ; LJ

A la lecture du tableau ci-dessus, nous voyons que ces eaux des

deux la r i go ts Kissia e t Nissouna r^ésentent un pN proche ce la neu t ra l i té

a 7,«) e t une conductivity t rès fa ib le ( * 50 us! nui u r a c t é r i s e une

Binerai isatior. t rès peu élevée conte le «entrent les concentrations en

chlorure et su l fa te .

La teneur moyenne de ces eaux varie ëut?-jr de 0,1 p s i , ce ç . ï con­

firme la valeur eu fona aéochleicue r<„ ior.ale. KE8ER (19&SÎ e t PFirrELKAKN

U97C).

44

1)1.2.3 - Abondance et répartition «tes éléments —Jeurs

(Tableau III.3. en Annexe)

Tous les échantillons U aux, en l i t v i f , analysés, présentent les

aènes Proportions dans la répartition des éléments sur les deux Mrigots .

Les trois élérsnts majeurs dominants sont la SiOj, AIJOJ et P.F.

Ensuite viennent le r>2C3 et K^O.

La richesse relative er. poussiue (KjO) ces échantillons est due a

la richesse de ces mêmes échantillons en i l l i t e .

Les autres éléments ont une teneur Inférieure à 1 S. Le CaO se trou­

ve en traces, nous avons choisi de l'éliminer pour la suite des calculs.

A partir de l'analyse de tous ces éléments majeurs, nous pouvons

essayer de préciser la composition chimique des minéraux argileux. Le SiO?,

l ' A l ^ , le Fe2<>3 et le KjO représentent a eux quatre presque 95 S de la

some des oxydes. Cet éléaents participent pour la plus grande part a la

constitution des minéraux argileux que nous allons pouvoir estimer.

Estimation seciouantit-'tive des divers minéraux argileux présents

a partir de l'analyse cr.imloue ces élénents maje-rs

Connaissant la composition chimique de la fraction argileuse, nous

pouvons essayer d'estimer les Quantités des différents ninéraux existants.

Nous savons en effet que le rapport C/0, e'est-J-dire le nombre ce

cations tétra et hexacocrdonnés sur le naosre d'aunes d'oxygène, caracté­

rise les minéraux argileux.

En considérant cas l 'sa. ce constitution était élicinée, ce rappc-s

C/0 devient généraleoe't (d'après P. MWîrL. 19£2) :

- pour V i l l ï t e cioctaéî-ique C/0 « 0.54J

- pour la kaol;r:te C/0 * 0,571

- pour la chlc-"e tric:tascrique ca .s ses ceux cc;r.es C.'O * 0 .7 I - .

45

tans le cas d'un mélange <t« plusieurs minéraux, cocue dans notre

cas, ce rapport prend une valeur Intermédiaire. Par conséquent, les va­

leurs C/0 donnent grossièrement une indication, sais néanmoins u t i l e , des

proportions respectives des argiles.

Les compositions aoléculaires des éléments étudiés sont les sui­

vants (composition moléculaire • nombre de molécule gramme par 100 g de

roche) d'après P. LAFFITE (1957) :

S102 « 60 HgO • 40

Al20 3 - 102 CaO • 56

Tt203 • 160 M> • 94

FeO • 72 IU20 • 62

T10 2 • 60 P,0 5 • 142

MnO • 71 «20 • 18

A partir eu nombre de molécule qui est le rapport entre la teneur

chimique et la composition moléculaire de l'élément donné, nous pouvons

calculer le nortre d'oxygène et le nombre de cations, ensuite faire le

rapport entre ces deux nombres. Le résultat trouvé servira a estimer la

proportion grossière des minéraux argileux présents.

Les rapports C/0 calculés pour 31 échantillons représentatifs

(Tableau I I I . 1 ) sont donnés sur le tableau I I I . 4 ci-desssus.

Toutes les valeurs du tableau I I I . 4 sont reportées sur le grapr.icue .

(Fig. I I I . 4 ) . HOLS constat'-r.s que tous nos échantillons se situent dans le

secteur de l ' i l l i t e et c« la kaolinite. Ceci montre l'homogénéité des

échantillons. Ces derniers ont souvent plus de 50 î de quartz dans leur

composition chimique, ce qui tend a diluer les éléments et disperser ainsi

les valeurs C/0 trouvées de l ' i l l i t e et de la kaolinite de leurs valeurs

théoriques, néanmoins, r;us avons une estimation grossière, du fa i t que ces

valeurs se concentrent can: les zones des oeux «inéraux argileux comnar.ts,

qui sont l ' i l l i t e et la iaol in i te .

46

Tableau III.4

Us rapports C/0 nombre de cation titra et hexacoordonnés koabre o ' i w s c'oxygène

des 31 échantillons représentatifs déterminés au Ubieau I I I . 1 .

Echantillons C/0 Echantillons C/0 Ecnantllions C/0

MA 18 0.560 HO 16 0.537 HO 1 0.514

HA 17 0,565 HO 8 0,524 AH 3 0.519

HA 16 0,576 MO 2 0,528 AM 5 0.509

HA IS 0,511 HO 25 0.521 AN 8 0,517

HA 10 0.S27 HO 24 0,529 AM 11 0.508

HA 9 0,510 HO 21 0.536 AH 12 0.510

HA 6 0.571 MO 13 0.526 AH 16 0.501

HA 3 0,525 HO 12 0,518 AM 19 0.517

HA 2 0,517 HO 8 0.533 AM 21 0.572

HA 1 t 0.568 HO 5 0.531

K3 18 0,540 M: 2 0,523 •

47

« « * ~^~ ) w Mflltnitt

•+ • • • • • * •

• • * • • •

5 5 5 5 5 Î ! 5 5 I ! 5 : 5 S ! ! ! 5 5 Î 5 I < < < < < I f

figure I I I . 4 : Variation au rapport C/0 «es 27 échantillons gloDiux en l i t »i f (en noir) et ces * échantillons glooaux en berge (croix) représentatifs des échantillons trai tés.

A

<e

I I I . 2 . 4 - Sitaation des éléments dosés dans les différents

oroaoes de la classlflcatlca périodique

. - Tableau de classification

Tableau I I 1 . 5 : Situation des éléments étudiés dans les groupes de la

classification périodique

Groupe 1 2 3 4 S 6 ; 8 '

z

B C 0

z

IU «s Al Si ' • z K, Cu Ca. in Ga « V Cr Ml Fe.Co.H1 z

te Sr m

z

Sa Pb .

z

T h ! U

- Signification des différents groupes

- Le croupe ! : Les alcalins (Ka, K, Rb. Cu)

Les alcalins constituent les éléaents de la prédire cclonne du

tableau de la classification. I ls possèdent vn cortège électrarique con-

posé'd'un ensemble de couch.s inertes, ayant la structure d'ur. gaz rare

et d'un échantillon Ckaplémentaire. ou électron de valance, c>i gravite

sur ur. orbite de type s. Cet électron s'arrache facilement. La plupart

des composés alcalins possèdent une structure purement ionique. Cette

particularité, jointe M fa i t que les édifices ioniques les pKs stables

s e : constitués des ions de valence semblable.

- Le croupe 2 : Les alcalino-terreux (Hg, Ca, Sr, Ba, 1-.)

Les alcalino-terreu* constituent la seconde cclonne c. tableau ce

1s clisslficîtion.Les alcalino-terreux vrais sont : Ca, Sr, Sa et deux

éléaents K: et Zn ç-: présentent des particularités prepres.

49

< . J les alcalins a cause de leur trop grande reactivity chimique.

I l n'existent, a l 'état naturel, que sous f o r » de composés, jasais a

l 'état Métallique, l is sont essentlellenent réducteurs et s'unissent fac i ­

lement a la plupart des corps stuples.

- Dans le groupe 3. le premier éléaent le bore ne peut déjà i t ne

considéré comme un métal. I I perd plus difficilement ses électrons, e t

s'unit aux autres éléments par des liaisons essentiellement covalentes,

qui consistent a aettre en coanun des électrons et non plus a er. donner.

COOK dans le cas des liaisons Ioniques des alcalins. Les éléments sui­

vants : A l , 6a. T1 sont des métaux trivatents moins électronéntifs que

ceux des groupes 1 et 2.

• Le oroupe 4 (C. S I . Pb) contient des éléments tétravalents dont

le caractère métallique s'atténue. Avec quatre électrons périphériques.

C et Si sont situés loin des gaz rares et entrent principalement dans les

Maisons covalentes.

- Dans le groupe 5. une faible électronéjativité existe pour les

Décents cosse le P où la présence de deux électrons s et trois électrons

p se traduit par ta possibilité des liaisons covalentes correspondant aux

valences trois ou cinq.

- Les éléments du groupe 6 ont une couche externe a six électrons

ce qui leur permet d'etteindi'e la valence maxinum. La valence ceux est la

plus courante e t présente un caractère ionique très net.

- Le croupe 7, celui des halogènes est le ref let exact ce celui des

alcalins. Or. y trouve des éléments monovalents, très électronéntifs et

oxydants, ayant une forte tendance a capter un électron pour fcrner l ' ion

X* a huit électrons périphériques.

- Les éléments de transition ( 2 M , Hn) : i ls ont généralement de-x

électrons périphérique., s et un nombre croissant d'ilectrons c. Ce sont

des Détaux CJi donnent des ions positifs par perte d'électrons. La valence

deux est quasi générale et la valence maximale croit ce 3 à 7, ce qui

conc.it a rel ier chacun de ces él&ients a une colonne se valence ou ta-

bleaj de HEMîLEIEV.

50

Remarque : Au $*1n d'un même groupe, le caractère métal1ique s'accroît de

haut en bas. en raison de 1'augaentatlon du rayon atonlque. qui rend plus

Uche la liaison des électrons périphériques.

Quant aux transurantens et superlourds, un problème se pose pour

eux. On peut seulenent dire que l'urantua et le thorium ont des valences

principales 4 et 6.

I I I . 2 . S - Abondance des éléments en traces et leur comportement

en général en Milieu sédimentaire

111.2.5.1 - Abondance des éléments en traces

(Tableau I I I . 6 . Annexe)

Ce tableau montre les résultats en ppm des dosages des éléments en

traces.

Nous allons, dans un premier temps, comparer les moyennes des te­

neurs de nos échantillons a des teneurs moyennes des roches sédimentaires

trouvées dans la l i t térature . Dans un deuxième temps, nous verrons com­

ment ces éléments se comportent en général ».u niveau des sédiments.

111.2.5.2 - Comparaison avec des valeurs moyennes

des roches sédimental.-es argileuses

B v •Cr Pb Ni Cu i Rb Sr Ba

Valeurs moyennes des ' échantillons totaux ! en Ht vif

;43 1

|

60 27 16 45 13 | 43

1

15 353

Valeurs moyennes de roches sédimentaires argileuses (HAUREL, 1962)

| !IOÛ 130 90 SO 6»

i

! 45 ' 140 300 580

Tableau 111.7 : Comparaison des valeurs moyennes des éléments dosés

des streams sediments totaux en l i t vi f ae Kaya-Kaya

avec les valeur: moyennes admises des rocnes sédinen-

taires argileuses. i

l

SI

A la lecture de ce tableau, nous constatons que toutes les valeurs

aoyennes de nos échantillons sont largement inférieures a celles des ro­

ches sédiaentatres argileuses. Nous pouvons «lors penser que les roches

argileuses possèdent, d'une façon générale, la propriété de capturer et

retenir les ollgo-éléœnts Issus de la décomposition des roches ignées,

réalisant ainsi a leur prof i t une concentration laportante. Au niveau de

strean sediaent, î« richesse en quartz tend a diminuer la fraction arg i ­

leuse, d'où peut-être une diminution dans le eéae sens des éléaents.

I I I . 2 . 5 . 3 - te coaportement des éléaents en traces

en Milieu sédimentaire argileux

Plusieurs travaux ont abordé ce probltee dont'surtcut celui de

G. ATAHAN (1964). Nous citerons l'exemple de quelques éléments les plus

fréquents au niveau des sédiaents, et npus verrons un peu plus en détail

le comportement de l'uraniua. Dans le chapitre statistfque nous verrons

le comportement et la répartition de ces éléaents au niveau de nos échan­

t i l lons.

- Le chrome se concentre fortement dans les latérites et les bauxi­

tes. Cette concentration est l iée au domaine de solubilité des différents

constituants des roches. Fe(OH)3 précipite a pH « 3.2 ; A1(0H)3 a pH « 4.S

et Cr>0M) l pH » 5,7) . Si la zone d'altération est basique, le chrome ne

sera pas aïs en solution et enrichira les résieus d'altération tels que

latérites et bauxites. Ceux-ci entraînés font que le chrome se libère e t

va se sédlaenter. Oe plus, le chrome remplace facilement AI3* et Fe 3 * ; i l

pourra donc être fixé assez facilement dans les argiles.

- Le cuivre est un élément pouvant entrer en cœïinaison d'une part

avec la matière organique, d'autre part avec les minéraux qui s'y trouvent.

Dans la partie minérale des roches séciœntaires, le cuivre s'asso­

cie aux argiles et aux hydroxydes de fer et de manganèse. Dans les phyl-

l i tes le Cu2+ doit pouvoir reral^cer Kg 2* et Fe 3 * .

- Le cobalt et le nickel. Le nickel enti-e assez volontiers «sans la

structure des agiles. Par contre, le ccbalt es: moins fréquent Ki'.s les

phy.lites. Ni 2* replace bien Hg- + , eais 11 n'en est pas de mi-re ;sur. le

Co2+.

52

L'hydroxyde de Co peut précipiter a partir de pH • 9. ce qui le

rapproche des oxydes et hydroxydes de Un. Le cobalt, dans un ai lieu ré­

ducteur, peut être entraîné au cours de la précipitation ce l'hydroxyde

ferreux a pH • 7.

- Le plomb reste assez f a d l e w n t en solution dans les conditions

nonules de pH. I l précipite en hydroxyde a partir de pH • 9.3 et se re­

dissout l pH • 10. Peut remplacer K*. ttb*. I l est présent dans les argiles.

- Le rubidium est fixé par les argiles d'une façon préférencielle.

remplaçant les autres éléments alcalins et alcalino-terreux présents dans

la plupart des phyll ltes.

- Le strontium et le barium. Ces éléments sont libérés S la premiè­

re phase de l 'altération chlaique des roches. Leurs rayons d'hydratation

petits, i ls peuvent enrichir les argiles.

• Le bore est un Indicateur d'eau douce. Suit assez bien l'aluniniuc.

Assez ionobile en s i l ieu tespéré et aobile en sil ieu tropical où i l peut

être concentré dans les argiles.

• Le vanadium peut participer a la précipitation de 1'uraniue dans

un ni l ieu carbonate et donner par la suite une série de oinéraux secondai­

res.

- L'uranium possède deux principales valences U* + et ifi*. En solu­

tion aqueuse, ces deux valences sont représentées par les Ions U** et

\JÛ2** et par conséquent tendent a changer l'équilibre vers la forsation eu

composé d ' i l 6 . Les conditions réductrices produisent le phénomène inverse

. oxydation U* ' U02

réduction

- Transport de l 'uraniir : la forae soluble de l'uranium est U

représentée par l'ion uranyle UO; qui est la forae de trar.SDSorl la plus

fréquente. La forme V" est faiblement soluble.

L'ion uranyle peut faciierient Conner des coralexes avec :

53

coy* Ion uranyle carbonate

SO4** ion uranyle sulfate

PO4*" Ion uranyle phosphate

OH* Ion uranyle hydroxyle

Ces transformations dépendent dés conditions physlcochlalques du

• i l l e u aqueux : température, pression. Eh, pH, concentration des divers

Ions. e t c . . Elle obéit donc a des lois d i f f ic i les i déterminer et souvent

Imprécises.

- La précipitation de l'uranium correspond a une réduction de U en

'J qui peut se faire soit par les sulfures, soit par le fer , soit par des

substances organiques.

- Adsorption de l'uranium : quelques corps ont la propriété de rete­

nir assez facilement de l'uranium a leur surface :

. les hydroxydes ferrlques

. les gels siliceux

. les "minéraux argileux

. les phosphates

. les matières organiques.

Ces derniers jouent un rôle essentiel dans les gisements sédimen-

taires.

I

CHAPITRE IV

DETERMINATION DES SURFACES SPECIFIQUES

ET LE PHEflOHENE D'AOSORPTIÛN

Mns ce chapitre, nous essayerons dans un preaier teaps de définir

l'adsorption. et dans un deuxieae teaps de voir a travers la aéthode B£T

le procède" de assure de cette adsorption.

I I . l - OffUITIO» K. L'AOSOOTICW

- D'après O.K. SHMT (1964). si on considère la croissance d'un a i -

aéral quelconque, après la geraination, le cristal s'accroît grice a

l 'attraction qui existe entre les liaisons non saturées des surfaces du

cristal et les atoaes dans la solution environnante. La géoaétrie et la

nature des liaisons disponibles exigent des atoaes d'un type part iculier

e t . en général, le cr istal rejette tous les autres. Aussi s'accroît un

cristal plus ou aoins pur. I l n'est Jaaais tout a f a i t pur parce qu ' i l

arrive souvent que les atoae? qui s'attachent a sa surface ae sant pas ceux

4ue la aa i l le exige. Mais d'autres atoaes qui ont des propriétés sembla­

bles. Ce sont des phénoaenes d'adsorption.

- Concernant 1'adsorption gazeuse. J.F. DELON (1970) nous donne la

definition suivante :

Lors de leur parcours dans l'espace, les aoléciles de gaz rencon­

trent des surfaces. Apres la col l is ion, elles ont oeux cooportements pos­

sibles suivant leur énergie :

. soit elles rebondissent par élasticité avec un angle de réflexion égal

a l'angle d'incidence.

. soit elles deaeureni sur la surface pendant un tenps plus ou moins long,

avant de s'échapper dans des directions qui n'ont aucun rapport avec cel­

les de leur provenance.

Ce deuxième cooportener.t est le plus général. Si des oolécules

rencontrent continuelleeent une surface et qu'elles y demeurent un certain

tescs avant d'en être évaporées, i l y a concentration plus élevée eu çaz

s..- la surface qu'au sein de la pria se gazeuse. C'est ce phénomène ca'cn

asselle aesorption.

Nous remarquerons que ta première definition de I'adsorption. pure-

Bent d'un point de vue géochiaique. nous explique le mode d"adsorption

d'un élément sur un corps, alors que la seconde définition basée sur

1'adsorption gazeuse, donnée dans un cadre physique, peraet d'estiaer les

surfaces spécifiques des corps. De cette dernière déf ini t ion, nous débou­

chons sur une Méthode BET qui peraet la aesure de ces surfaces.

Données sur ouelBues travaux antérieurs

Mous avons essayé de «entrer dans un travai l antérieur, 0. MICHEL,

C. MGWZI et J.C. SANAMA (1981), le role que pouvait jouer l'edsorption

dans les pays a régime intertropical hualde.

Plusieurs auteurs, dont A. SZAIAY (1956). 6. CAPUS (1979) ont mon­

tré que la aise en solution et la Migration de l'uranium dans les condi­

tions de surface sont'très générales et seulement limitées par certaines

ceaplexatlons organiques et par la réduction a la valence 4. La fixation

des ions uranyles est ainsi donc liée :

- aux ai lieux réducteurs

- aux ai l ieux coaplexants organiques

- aux phase; adsorbantes.

De aine. TSUNASHIKA, BRINDLEY et BUSTOVAMf (1981) en partant de

la courbe de LAKGMJIR, ont «entré 1'adsorption de l ' Ion uranyl au niveau

des argiles.

Ces points contrent que l ' Ion uranyl a un comportement cooplexe et

sous un climat intertropical humide, coane aa SaSon, où les alluvions de

marigots sont a dominance argileuse, seule 1'adsorption doit pouvoir jouer

un role ieportant en prospection géochinique.

C'est a partir de cette idée que nous allons voir cornent on peut

mesurer, a l 'aide d'un appareil BET, cette adsorption et de la a pouvoir

faire une meilleure estleation des concentrations d'uranium sur les prases.

IV.2 - «PALITES u'ADSORPTIOW ET CMWCTCMMTini PES PHASES PRESENTES

W.2 .1 - Mesure de ' . surface spécifique

La surface spécifique est un critère supplémentaire dans la diagno­

se des roches et ces «inéraux. Cette surface spécifique aesure l'étendue

du cnzap aicrofissural. Elle apporte des rcnseigneaents sur l 'a l térat ion,

les produits de néofomation qui ont tendance a accroître la surface. Cet­

te surface petit également servir a préciser la structure de certains tiiné-

raux.

Avant tout, qu'est-ce qu'on entend par surface spécifique ? Jn peut

dire qu'un solide poreux possède deux sortes de surfaces : l'une est la

surface externe géonétrique délimitant le contour de la particule poreuse,

l'autre appelée surface interne est constituée par la surface des parois

des capil laires, des fentes et des craquelures dans la particule.

La surface spécifique sera définie ccene la somme de la surface

interne accessible aux Molécules d« gaz et de la surface externe rapportée

a l 'u i l té de aasse. On l'expriae en m2.g .

IV.2.2 - Le Matériel et la Méthode euérleentale

I f . 2 . 2 .1 - Principe de la césure

Xous rap? ..» MU* cette Méthode a été largement décrite par j.f.

DELON (1970). Mous reprenons ici quelques grandes lignes.

La Mesure des surfaces spécifiques se fa i t a part ir ce 1'exploita­

t ion ces isotnerees d'aasorption et de déserption.

Pour tracer cette isotnerae d'aesorstion, on introcj i t des cuint i -

tés cor.r.ues et croissantes de gaz dans une enceinte où l'or, a fa i t îe vice

et qui contient une casse connue eu soliee souris a Vcxsé~:*nce, maintenue

a une teîoérattre constante. Lorscue l 'équi l ioreeslétaol i , c-naesure s;r;uIt i­

nérant la pression du çil régnant dans l'erceinte et la c-a-.tité es ça;

aesorsé par différence entre la Quantité" eréseme et celle mit ia le-ent

introc-ite. La cojrpe est co-plète lorsqu'on atteint la pression ce satu-

ratidr. ce l'acsdrsat pour la température crrsicêrée.

i

IV.2.2.2 - Description de l'adsorboaetre

(Fig. I V . l )

La photographie de la planche 2 aontre une vue d'ensemble de l 'ap­

pareil de aesure. ais sur pied par J.F. DELON et J.H. CASES au Laboratoire

de Physico-chiaie des surfaces de l'EKSG.

• Le système de pompage est composé d'une poape a palettes a deux

étages et de deux poapes a diffusion de aercure dent l'une est reliée a

la raape servant au dégazage des échantillons. Deux ballons de 10 l i t res

Installés entre la poape primaire et les pompes a diffusion servent de

réserve de vide.

- Les gaz uti l isés sont de l'hélium et l 'azote. L'hélium sert a la

aesure des volunes morts. L'azote u t i l i t * pour les assures est de l'azote U

a 99.99 1 dont les impuretés sont de 1'oxygène et de la vapeur d'eau.

- U cellule d'adsorption (porte échantillon) se compose d'une am­

poule où l'on place l 'échantil lon, surmontée d'un capillaire fermé par un

robinet ~\ et terminé par un rodage conique.

• Les burettes sont dew* tube: en pyrex dont on règle soigneusement

la vert ical i té et le parallélisae. La dénivellation entre les niveaux de

aercure dans les deux burettes indique la pression du gaz contenu dans la

burette de aesure.

- Le thermomètre a oaz. La température du bain dépend de la pression

atmosphérique et des traces c'iapuretés oans l'azote. Elle est connue avec

précision a l'aide d'un thernemetre a gaz plongeant dans le vase Dewar et

constitué d'un tube de vtm ç- i forme cenomètre a aercure rel ié i la

ranpe a vide.

IV.2.3 - Harche d'une opération - Méthode expérimentale

IV.2.3.1 - DéziZioe eu s s l ide

La cellule d'assorptic- (ou porte échant:l*on). pesée C i t e ra a

vice, puis rersl ie . est sceller, repesér, puis placée s:.s vice sur la

r^inpe 1 vitfc

Fleure IV. 1 : Scnésa de l'aesorbcxnetre ut i l isé pour 1* «esure des surfaces spécifie.**. (D'après J.F. DELC, 1970).

rampe a dégazage jusqu'à l'obtention d'un vide stable de 10 torr .

La cellule dégazée est pesée. On connaît alors le poids de matière

après dégazage a.

La cellule dégazée est ensuite reliée a la burette de Mesure et

plongée dans le vase Oewar d'azote liquide.

IV.2.3.2 * Mesure des volumes twrts

On appelle volumes w r t s les volumes :

V . entre les robinets R, et R,

V*. volume du capil laire entre R. et le niveau d'azote liquide

maintenu constant.

Y- volume de l'ampoule contenant l'échantillon et celui du capil laire

Immergé.

Ces mesures sont faites svec de l'hélium puisqu'a ta température ee

l'azote liquide, on estime que ce gaz ne s'adsorbe pas sur le sol ice et

se comporte comme un gaz parfait .

Tous les volumes morts ayant été déjazés, on ferae R. et IC. Par R.

on introduit une certaine quantité d'hétiuc que l'on caractérise i plu­

sieurs reprises par le produit PV. Or. ouvre ensuite le robinet R,. Après

mise a l 'équilibre des pressions, le volume du gaz dans la burette est V.

et sa pression P.,

Pv V • • V * 1 F l "

On vérifie ce calcul pour une autre valeur de P. et V,.

Le voluae V , est calculé a partir des caractéristiques géométri­

ques du capillaire calisré.

ï, • V . • V. 1 » i

° L A N C H f 2

— " V ^ ' " ' ' ' •—"M" .

1 k J-'

?••• ' i

1 !

A

On ouvre ensuite le robinet ftj, «pris équilibre des pressions la

burette contient un voluae de gaz V, sous une pression P,

Pv Y 2 ' * ; . - v ? - »i

On véri f ie le calcul de V. pour d'autres valeurs de P, et V, . Puis

on dégaze l'échantillon e t toutes 1 » canalisations pour él inlner toutes

traces d 'hél i ia .

IV.2.3.3 - Tracé de Tlsotheire - Calcul des

quantités adsorbées

Le robinet R- étant ferae, on introduit dans la burette de ne <ure

une certaine quantité d'azote que l'on caractérise coow précédeane1 t par

le produit PV en faisant plusieurs aesures de pression et de voluoi pour

différentes hauteurs de asreure.

On cjvre R. et R,. on attend l'équilibre d'adsorption. Or «sure

la nouvelle pression Pj et le volume V. de l'azote restant dans la burette.

Le voluae d'azote adsorbé. ramené aux conditions normales de tempé­

rature et de pression (273.2° K - 760 torr) pour un graane r solide, es;

calculé 1 partir de l'expression

,. . K ["•'»%»' *V ] K est le coefficient raœnant le Vol une adsorbé a 273,2* K pour 1 gratine

de solide

K . IZAJm 2S8.i

Pour obtenir les points suivants de r iscn. ' rme, on fa i t monter le

mercure esrs les deux burettes.

lorsque le niveau de -<ercure atteint la s ir t ie supérieure de la bu­

rette de «rcure , on feme R, et on Introault .-.e nouvelle cuartlté d'azote

que l'on caractérise avant de cor.fl- <rr les • es»res. La courbe ce césorp-

tlon, e l l e , se trace et faisan; «escencre les rivetu* et nerc»re a partir

d'une pression proche de la pression ce vapeur saturante fa.

IV.2.4 - Estimation des surfaces specifiou s a l 'aide

des Isothermes d'adsorptlon de 0*2

IV.2.4.J - Les théories

L'adsorptlon est un phénomène, nous l'avons vu, qui se produit

d'une façon générale aux Interfaces des phases. Différentes théories ont

été proposées a pr-.~~ de cette adsorption gazeuse. Certaines proposent,

pour r interpri ' tat lon des Isothermes, des courbes représentant la quanti­

té de gaz adsorbée en fonction de la pression de gaz a tenpérature cons­

tant», des équations permettant de calculer, soit directement la surface

du solide, soit la quantité de gaz nécessaire pour recouvrir la surface

d'une aonoco'jche de gaz, d'oli Indirectement la surface.

Parmi les nombreuses théories et équations proposées au cours de

ces dernières années pour décrire les types d'isothernes, on retiendra une

d'entre elles qui présente l ' Intérêt sous une fors* simple de s'appliquer

au cas de 1"adsorption aulttmoléculalre et de permettre d'estimer la sur­

face. Cette méthode est la B.E.T.

IV.2.4.2 - la méthode B.E.T.

BRUNAUER, EMET et TELLER (1938) proposent l'équation suivante,

appelée équation B.E.T.

% U-x) [ 1 • (C-I) « ] l )

où Va - volume adsorbé sous la pression P

Vm • le volume nécessaire pour couvrir la surface d'une monocouche

C • une constante égale a k exp (E. - E, )/RT

E, • chaleur molaire d'adsorptlon dans la première couche

£, • chaleur molaire d'acsorptlon dans les autres couches, supposée

égale a la cnaleur de liquéfaction du gaz

R • constante des gaz parfaits

T «la température en ' K

K « une expression supposée égale à l'unité ou Interviennent les

fréquences ce vibration et de rotation r"s molécules i l'état

gazeux et 1 l'état acscrbé

x. égal a P/Po. est le rapport de la pression d'équilibre P i la

pression Po de vapeur saturante du gaz & la température de l'isotherme.

ïa U-x) Vu C * TÔ7C U J

Lorsque les hypothèses de BRUNAUER, EMMET et TELLER, sont vér i f iées,

la représentation graphique de l'équation (2) ce forne Y • ax • b, donne

une droite dont la pente est ç-ji , l'ordonnée a l'origine ™ , calculée

par la Méthode des «olndres carrés. Démettent de connaître les valeurs

de Vm et C.

IV.3 - COHCmSIOII

(Tableau IV.2)

En guise de conclusion, nous présentons le tableau IV.2, de 31

éenantilions représentatifs (Cf. chapitre I I I ) . Sur ce tableau, les valeurs

des surfaces spécifiques et les proportions des alnéraux argileux par rap­

port au quartz sont données. Ces valeurs sont représentées sur les deux

diagrammes de la figure IV.2 [argiles ou quartz en fonction des surfaces

spécifiques).

On constate, d'une façon générale, que la surface spécif'que augmen­

te en fonction de l'abondance en minéraux argileux, et au contraire baisse

quand le quartz augmente. On constate aussi qu: les échantillon; ayant les

mêmes proportions en nlnéraux argileux et quartz n'ont pas la même surface

spécifique. C'est le cas des écr-nt1llons HA10 et HA2. de M018 et HOlf. de

M02S r t H012 ( U b l . IV .2) . Ceci s'explique par le fa i t que les échantillons

traités ont tous pour alnéraux argileux principaux 1 * 1111 te et la kaollnlte

(Cf. chapitre I I I ) qui ont des sites énergétiques de surface différents.

L ' i l l i t e est un minéral dlocraédrlque avec remplacement en couche

tétraérrlque i equidistance apparent* stable. L'épaisseur de feui l lets est

d'environ 10 A .

La kaollnlte est un mirerai dioctaédrlque 1 ? A , sans remplacement

dans la enuene tétraécrlque. i equidistance apparente stable.

Sous nous trouvons air.si en présence d'associations nnne'ralcs pré­sentant donc différents types ;e sites énergétiques de surface, l 'existen-

I U O B PftWOrtlOt» act a l n t r l i .s D r t t t f l t S * KBMC65

I U O B Mintfrjui Ar f l i eux D u r a SFCCIFIOUES » 2 / 9

«t» 16 <1 39 20.91

NI H 76 2« 19.12

m 1C - 82 18 20.17

I U 15 «2 • SB 12.25

H» 10 25 75 7 . S I

m f :« 84 3.72

« • w 10 17,14

m 3 37 63 8 .61

Kl 2 25 75 0.52

*A_ «0 M 5.20

MO 18 «f S I 24.51

HD H SO SO 15.06

MO a • 38 62 te .99 MO » V S3 18.40

HO 25 26 74 13,04

se 24 «1 5» 11.97

>s_ 2\ 37 63 7.56

MO 13 «0 60 11.92

MO 12 25 74 11.53

MO a 45 S4 16,20

SL .s S3 47 8 .41

"0 2 35 66 14.56

MO t 23 77 7 ,S I

»H 3 » 72 8.09

M S 13 «2 S.93

M • 2> 73 5.43

»K i : 13 87 4 13

an 12 35 64 15.30

4 * _16 99 71 8.57

»H 19 27 7 ] 9.00

i l 31 96 23.91

Ta&leau IV.2 : Variation ce la surface spécifique en fonction c*s proportions des minéraux, oe 21 écr.antiMons recésentatifs en l i t vif (27) et en serge (4, so-1ignés) des ceux -larigots Missia et flissouna.

65 Argiles 9fc

© <

Quartz eu, •

®

St rryg

•V • • :.

Si ir^g

figure IV.2 : Variation de ia sur'are spécifique en fonction des proportions d'argiles (1) et ou Quartz (Z) de 31 éenant;lions reî-éseiitatifs. en l i t vif '7 point' noirs) et en berce (< saints noirs et croix] des deux rarigots Missia et Misscuna.

ce de ces surfaces non unifomes peut expliquer la variabilité des surfa­ces spécifiques.

Aussi, la présence du fer (ou de la aatlere organique) dans les échantillons Influence énormément les valeurs des surfaces spécifiques. En effet, nous pouvons constater au niveau des échantillons cités ci-dessus HA10 et KA2. ainsi que HD18 et HO 16. que la richesse en fer tend a augmenter les surfaces spécifiques (Cf. Tabl. IV.3, Annexe).

HA 10 HA 2

KD 18 KO 16

Fe203 (!) Surface Sp. (•3g) Hinéraux argileux

25

Quartz

9.80 7.51

Hinéraux argileux

25 75 1.20 0.50 25 75

5.69 24,51 49 51 2.05 15.05 50 50

CHAPITRE V

ETUDE STATISTIQUE

•À

68

V . l - IHTERET PES HETHOOES WLWAR1ABLES PI 6EOPHW1E

Dans cette étude, compte tenu du nombre Important des données de

géochimie en stream sediment. 31 variables et 81 échantillons, nous avons

u t i l i sé une méthode de traitement de données aulttvariables (analyse fac-

to r te l l e . corrélation l inéaire) af in de mettre en évidtice les liaisons

géochimiques et physicochimiques entre ce l les-c i . Ces méthodes sont d ' u t i ­

l isation t r i s classiqjes dans ce type d'approche et or. trouve de nombreux

travaux en géocMmie de prospection ut i l isant l'analyse factoriel le

(ISKARO P.. 198? i LETHARIE P. , 1977 ; BEURRIER M. et ROUT P.. 1970 ;

COELHO J . , 1982). Pour une présentation de la méthodologie, théorie et Bise

en pratique, le lecteur pourra se reporter aux livres suivants (LAFFITE,

1972 ; HARRf H. KARKAK. 1968). Ces quelques références «ontrent que l ' u t i ­

l isation de ces Méthodes Informatiques en géochioie de prospection, est un

outi l complémentaire indispensable pour une bonne interprétation des ré­

sultats analytiques fournis par le Laboratoire. Du reste, ces dernières

années, ces méthodes ont connu un développement important dans le Cocaine

de la prospection géochimique. Bien ut i l isées, e'ies se révèlent un outi l

d'aide a la décision pour sélectionner et classer d'un point de vue de

favoraDillté les anooalies polyaétalliques Bis en évidence par géochimie.

Dans ce t rave i i , nous avons ut i l isé en plus de la géocniaie classique, les

données physico-chimique (surface spécifique) et minéralogique (proportion

d'argi les) .

V.2 - AXAITSE PES CORRELATHMS 1IIIEA1RES PURE VARIABLES

ï . Z . l - Motion de coefficient de corrélation et notation

Dans l'échantillonnage eis^oniple. ••'• ex-ste un: relation linéaire

entre 1s teneur en K,0 et le Kl , - i g . ' • . ! ; . Ce r-„aidtie: est en substitu­

tion avec K,0. Si nous re;réser.t;r.s grar-iaae^ient la fonction K,0 « f Rt;

Ou Siû, » f ( A I . 3 , ) , no.s voyons : . ' i : e»iste a"f relation linéaire entre

les va'.ears ce" ces éîé-»-:s. ï - r;r,traire, po-r cejx éîénents tels que U,

N i . on t une réîartiri j»: céscrc.-innée ces Doir.ts i r i ç . ï.2'..

69

©

'*•

Figures V. 1. 2.3 : Exemples de correlations Hr.^alres ofitenues sur nos 4cn»nt1lions. 11 r • 0,97 -> Correlation directe entre KO et Rb 2! r • 0,03 -> Pas ue corrélation entre U et VI 3) r «-0.91 -> Corrélation Inverse entre AI2O3 et 510

70

De tel les relations linéaires peuvent aussi exister entre les te­

neurs d'un éléaent en traces et celles d'un constituant aajeur. d'un Bi­

nerai donné, et d'une façon générale, entre deux var io les (physlco-cnint-

que, alnéraloglque. géochiaique).

La connaissance et la «sure de ces relations sont intéressantes et

Démettent de prévoir la valeur approchée d'une variable connaissant l 'au­

t re . Elles permettent de préciser quelques unes des lois géocniaiques qui

gouvernent la distribution des éléaents étudiés.

Cette dépendance linéaire entre deux variables est Mesurée à l 'aide

du coefficient de corrélation l inéaire.

Supposons que l'on a i t aesuré les teneurs des deux élénerts « j , y\

sur un enseable d'échantillons de t a i l l e n. On déf ini t alors la aoyeime,

la variance e t le coefficient de corrélation entre ces deux variables a

l 'aide des relations suivantes :

n n

***** • £ <*> • s w x < * < * > ' « • « M * f l >

« 2 n

varUnce : var (x) - E ( x 2 ) - E ( x j 2 - i / . , "" - ( I ^ ** )2 (2)

• E (x - E (x ) ) 2

écart type x • v vtr (x)'

Coefficient de corrélation entre ». y

r > / . E W) • H « M M l 3 )

oi E ( . ; • i - 1

Le coefficient de corrélation linéaire ainsi Célini vine entre

- J et • 1.

Si r « 0. il r.'j a ses ce relatic- linéaire entre les »4n«s!«s

(F-g. i.l .

71

r • 1 les points se distribuent sur une droite de pente positive

( « g - V . l )

r • - 1 les points se distribuent sur une droite de pente négative

(Flg. ¥ .3 ) .

Ce coefficient en pratique varie en valeur absolue entre 0 et 1 .

L'écart par rapport a 1 mesure l 'écart par rapport 1 un aoeele l inéaire.

Les valeurs de r positives signifient que la corrélation est directe. Au

contraire, si r est négatif, la corrélation est inverse.

V.3 • RESULTATS DES CALCULS EFFECTUES SU» US COWrTILLOtt

¥.3.1 - Tableau de corrélation entre éléments des 81 échantillons

totaux de Stream en l i t v i f (Tabl. ¥.2)

Afin de présenter plus clairement les liaisons linéaires qui existent

entre chaque variable, on a reclassé les variables de la aatrice en tableau

de corrélation suivant les regroupements observés par analyse factoriel le

Flg. ¥.17) . De cette minière, on net clairement en évidence cinq poles

rlnéralogiques a savoir :

- un pole argileux ( l l l l t e ) avec les éléments en traces et la surface

spécifique qui lui sont associés,

- un pole a éléments cortnun»,

• un pfile minéralisaleur,

• un psle carbonate ou organique.

• un pile argileux (kaoltnue).

Nous envelopperons plus en détails ces résultats dans le paragraphe

concernant l'analyse factoriel le.

Auparavant, no.s allons rappeler quel duts propriétés c ' s t a l î o - c - i -

miq.es ee^ c -?»érei..s éléments* analysés, afin u LOI-: rené r» ;ej assocu-

t lors.

r ~ — *

-: t » u C

o « u

r - o j 4 j

f A ( l | e i « « . i <

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17

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It 11 r » M J

Tableau !>.? : Tableau de c o r r é l a t i o n l i në< i re «nire

les var iab les des échant i l l ons to ta ' i *

en l i t v i f des d ru* mar igots .

JClassé selon l e plan f a c t o r i e l ,

Fiçj. Ï . 1 7 ) .

(<* t* J » ï « »„ \> t t Si

t l I ï o t «> - \ f H • s i

M u 7» i l » \ 1 U f »

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7 ! 'V ( O •i *5 t *.* 0) r j 0 ) (• H •t t l

o* t î •»£ e ï i c »-: ^ t I ï

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. t - ^ v ? i» V h S n - K < i a •s w o*

. t t î . i C u \ t I f >; 01

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' 1 r . u •± _\<l V" .*•! •:•! . i

i

P i l e 4 l'Ole s u l f u r é S i O ^ e t K a o l . ou orç.-r.ique

Eléi .-nts con uns aux fai leurs

Pôle m i n o r a i i s a t i o n Pôle aiT" leu» à i l ) »

7S

V.3.2 - Cr1iUHoch1«1e et teneurs tens la lithosphère des

éléments en traces étudiés

V.3.2.1 - les potentiels et ravons lonleues des éléments

(Fig. V.«)

2X>-

: . .o.

as-

CATIONS SOIUIUS

t l lMi lTS ots

HTO«OITS»TJ

2 3

cfeMIt liaient

Figure V.« : Repartition «es éléments étudiés «'«pris les potentiels

ioniques (charge et rayon ioniques).

(D'après RANKAMA et SANAMA, 1949. codif ié; .

V.3.2.2 - Teneurs des élénents en traces dans la

lithosphère (ShAW. 1964)

Elé-*its r C P9" Elé-ents *

ri c pc-

3 J ' 0-21 3 13 * • / * en 6 -: ^ 0.62 6 19 U'* l.ni £ i

C r * 0.63 6 9: T r - * : . : s £ u v : " 0.6S 6 t: s , - ' * 1 .1S 6 a: u2' 0.72 6 27 - . 2 * i.:a ii 1:

cJ~ 0.72 6 7: S e : * i.n 1? • ^ c •

.-'* • 0.7* t le: Rr" : . : 7 1C 121

7<

V.3.2.3 - Classification aes éléments en traces

Une claisif ication des elements en traces peut se concevoir en fonc­

tion ae plusieurs cri tères. Le critère pondéral est I la base aêrne de la

définition de î'élénent en traces. Les éléments considérés comme des ' t r a ­

ces* sont ceux wont la teneur Moyenne dans l'écorce terrestre est Infé­

rieure a une valeur l imite, fixée a 0,1 S (1000 ppo). Une classification

strictement quantitative n'a pas de signification, car le critère poncerai

peut ne présenter aucun lien avec la manière d'être de l'élèvent. Nous sa­

vons par exemple qu' i l suff i t de quelques ppm d'uranium pour que cr ts ta l l i

se l 'uraniRlte; alors que la teneur d'un élément coone le rubidium peut

atteindre plusieurs centaines de ppm sans qu' i l se forme une pnase niné-

rale indépendante.

La distribution des éléments en traces dans les minéraux n'est pas

régie uniquenent par l«s phénomènes d'isoaorpnlsme, et les éléments coi ;

la présence ne peut s'expliquer par l'isoracrphisme sont qualifiés de t / -

pocninlques.

- Cléments typochimiques : leur apparition et leurs variations' c . in ­

t u i t i v e s sont caractéristiques des conditions \.e formation Cu minéral

qui l e . constituent et I ls sont d'excellents indicateurs pour la recner:ne

des minéralisations (V. Pc, U).

- Cléments cristallocnimiques : leur ^r'sence dans les rméraux est

généralement due a la similitude ce leurs propriétés cristallocnimques

avec un élé-nent majeur et el le n'est pas caractéristique des conoiticrs

de formation du minéral. Ces éléments n'ont pas d'intérêt pratieue oo.r

l'étude des parage-^ses (RS, 8s. Sr) .

Dans le tableau précécent ( f ig . V.<), nous avons :

- Les cations solubles s faibles potentiels icmaues c - ssnt a.s;i

appelés des éléments dispersés (Ra, «.. Sia. ii, Sr, Kç, te). Zt'i not.-e

étuïî . ces é'é-ents -sent corrélés ei:-e eu» cans la snjse &r;:'.e^ie i • : .

Mte.

75

• Les éléments ces hyorolysats a potentiels ioniques un peu plus fort

que les premiers et qui sont des éléments constitutifs des dnéraux acces-

SOlrts (Th. U. V. Ga, A l . Fe. Ma). Ces éléments sont'eorréléi oans notre

étude dans le phase atnéralisatrtce.

• Les anions complexes solubles a forts potentiels Ioniques sont ces

éléments Susceptibles de forswr des sulfures, des oxydes ( S i . P, C. B).

Les cations solubles sont constitués d'élé» ts a caractère fortement

Htnopnile dont Us propriétés géocnieiiques et ci.stallccntctques sont

coaeprables i celles des éléœnts majeurs qu' i ls remplacent isomorpnlqje-

«ent cans les sil icates. Les plus typiques sont le Rs. le Sr et le 6a. Gn

peut re»-«que<' que cette loi se vér i f ie sur notre écnantillonnege. En ef­

fe t , le pSle argileux a i l l i t e est caractérisé par les éléœnts majeurs

constitutifs AI2O3, K2O. ««2Û, TIO2 e t Par'les éléments l caractère l l tno-

pnile Sr, Ba, to. Ce ne seront donc pas de bons indicateurs ce minéralisa­

tion. I l s traduisent la plus ou «wins granoe abondance en arci le ( i l l i t e ) .

Le groupe des n/crolysats est représenté par les éléaents oui consti­

tuent tes Minéraux accessoires. Ce sont des terres rares dont l'uranium

et le Tnoriun.

Les eMor.s complexes peuvent être aesorùés 1 l 'état atj^lQue et nolé-

culatre ou se présenter en position diadocntque cars les oiréraux princi­

paux ou accessoires. Oans notre étude, nous pouvons remarquer ainsi le

comportement d* bore, eu carbone et du pnospnore eu» ne sont pas liés i vn

nérne facteur, le bore est l ié a la phase argileuse a i l l i t e . le carbone a

la Chase réductrice et le pnospnore a la phase nirérallsatrice.

Ces propriétés élémentaires peroetlent de mieux COr.pre-:Cre l*s corré-

latlcns entre les élér«-.ts qui apparaissent dans 1« tableau . . 2 . A ces

propriétés cristallocfiir.ioues, i l faut également tenir corpte ces proprié­

tés tsororphlc.es.

>.3.Z.' - SaOBel Sur le r e - p l a C f t f n t tSOr:prpT;;.e

C- sait cepuls Ic-.çter.ps eue les cerposés cri-icues r j i ; pas cars

la r.atjre une C0~:pos1t"în aussi constante eue leur fcrrrjl? .".e laisserait

76

supposer. En particulier, le -oncept de composition stoTchiométrique n'a

presque aucune valeur alnéreloglque. Pour occuper une pos'Hon structurale,

î "ion doit possèdev de? Propriétés chlelques ui t'îccordent avec le type

du alnéral . Ces propriétés s'expriment surtout par la classification l i tho-

phi le (af f in i té pour l'oxygène). chaicopMIe (af f ini té pour le soufre) et

sldérophile (af f ini té pour ?e f e r ) .

Cornent se font, par eieopie. les remplacements Homorphlques dans

les menés slHcatees 7

' Les symboles Z. Y, X, U correspondent aux coordtnances 4, 6. 8 et

6 a 12 et représentent toujours les cations. En ne considérant que les

éléments les plus abondants, les symboles représentent les éléments sui­

vants :

S i * * . A l 3 *

« 9

2 * . Fe 2 * . F . 3 * . A l 3 * . T 1 4 * Ca 2 *. h,**. (K**)

K l*. ( « . " >

Ou point de vue formule structurale des silicates, nous avons la classification suivante :

Synaoie Coordinawce Rayon ionique

I 4 0,40 À Y 6 0,70 À

X 8 1.03 Â

U 8-12 1.4C A

Un élément entre perentnese a des propriétés in terrac ia l res et peut

avoir, selnn le cas l'une ou l 'aut re des «ordinances incisures.

Nous nouvons formuler des interprétat ions c r i s ta l Icc.imioues en for.c-

2 —

Y X —

W —

Ion

S i * * . < A 1 3 \ T 4 - ) . 8 3 *

Kg 2 * . Fe 2 * . Fe 3 * . A l 3 * . T 1 4 \

M n 2 \ N I 2 * . CO2*. Cr 2 * . V 3 * .

M 2 * . G . 3 * . Cw2*.

Ca 2 *. N« l *. K- . 2 \ (K**).

( S r 2 * ) . <PD2*>. U 4 * . Th 4 * .

K 1*. (.'.a**), fc~, Ca 2 * .

8a 2 * . Sr 2 * . Ps 2*

77

- Principe de camouflage : "Deux Ions ayant le même cnarge et des

riyons semblables peuvent se substituer dans une structure cr ista l l in».

Celui qui • le plus pet i t rayon entrera dans la structure plus facilement

que le plus grand". C'est le ces. dans notre étude, du 8a. Sr, Mg ou du ftb.

K. Ne dans la phase argileuse a l l l l t e (cf . Tabl. t.2).

• Principe d'admission : "Deux Ions, ayant des rayons semblables,

n i l des charges différentes (du M a * signe), peuvent se substituer. Celui

qui • la plus grande ciwxtte entrera dans la structure plus facilement que

l 'autre. Quand 11 s'agit d'un élément en traces qui se suostitue a un élé­

ment jeajeur, le phénomène "s'appelle" capture si l'élément en traces pos­

sède la plus grande charge, au contraire 11 s'appelle "admission" si 1'é-

lément en traces a la plus petite charge". Par exeople, dans notre étude,

l'uranium, le thorium et le plomb ont presque le aêoe rayon lonloje et

.sont capturés dans les argiles. NOMS verrons plus loin que le plomb pro­

vient de la désintégration des éléments radlogénlques cote* le th rlum

(Ige précambrien des gisements) et se trouve en substitution dans les

feldspatlts. Dans ce dernier cas, 11 y a capture du Pb dans les argiles

provenant de l 'altération de ces minéraux.

V.3.3 - Atlas aéocnlmloue sur les deux marigots

On donne (Fig. V.S, V.6. V.7, . . . \i.16) les cartes ces teneurs des

différents éléments établies par ROYER J .J . et PRÙYOST P. par cartographie

automatique sur l'ordinateur du centre de calculs de l'IUCAi. 'IRIS HO),

hou s avons classé ces cartes suivant l'ordre détemné dans ' . tableau de

corrélation linéaire (Tabl. V.2).

I l est c la i r que les éléments très corrélés entre eux (Rb. Ea) ont

ces cartes semblables. Cette cartographie permet ce mettre en évleence

ces *ones anomales. On peut ainsi définir les faciès lithc'ogiques par

superposition des cartes.

70

Figure V.5 : Répartition de 1'URANIUM sur les deux narigots.

Dans les échantillons traités, la teneur cayenne de l'uranlu- est

de 3,8 ppm, ce qui est légèrement supérieur a la valeur du clarke

(Cf. V.3.2.2) qui est de 2,4 ppm. Cette légère augmentation est peut être

le fait que nous nous trouvons en zone de gisements d'uranium. Il a un

rayon Ionique de 1,01 A et se trouve en cooroonnence 8. Il forme une

corrélation directe avec le P; 0j0,47), le vanadium (0,54), la perte au

feu (0,26). La corrélation est moindre avec le plomb et le TIO2. Dans les

regroupements factoriels (Cf. V.3.4), l'uranlun est en relation avec le

vanadium, F2O5. plomb et le thorlun. Llthologiquenent, il devrait donc

suivre ces éléments. Sur la branche HA du marigot Klssia, 11 est plus

concentré aux points 13 et 12 (Cf. II.2). Sur la branche MD, on retrouve

les fortes concentrations eux points 16 et 1. Sur l'autre marigot Klssouna

les fortes concentrations se situent aux points HO 21. 19, le, 17. 6 et

At 10, 21.

79

Fleure V.6 : Répartition du VANAPIUM sur les deux marigots.

La teneur moyenne du vanadium dans les échantillons traités est

de 60 ppm alors que dans la lithosphère (Cf. V.3.2.?) elle est de 10C ppra

ce oui « t Inférieur au clarke. 11 a un rayon ionique de 0,74 A et se

treuve en eoordonnance 6. Il forme une corrélation directe avec les rajeurs

(Cf. Tabl. ï.î) T1U 2 (0.62). A l ^ (0,71), K z0 (0,67), PF (0.49). Mg00.44),

FejOjt, Fe;03 (0>2«). MnO (0,23). KéjO (0.2E) et les traces Ba (0.58),

Sr (0.61), R» (0.5), Ga (0,25). U (0,34), Th (0,36) et Ni (0.61). Dans le

regroupement factoriel, 11 est en relation avec U, PjDt, Th, Po (Cf. ï.3.4)

et aussi avec les pt-.ases argileuses (facteurs 1,2). Sur la branche IV du

marloot Htssia, les plus fortes valeurs se trouvent aux points (Cf. 11.2) 18. 17, IS, S, 6. 4. Sur l'autre branche PO du mine r.arigot, les poirts i

fortes concentrations sont 18, S, 4, 1. Sur le mariçc: Missouna, les Portes

valeurs se trouvent aux points M3 24, 23, 22. 21. 20, 19. 16, 17. 16, 7 et

AK 15. 20. 21.

Flaure V.7 : Répartition en PjOc sur tes deux marigots.

Dans nos échantillons, la teneur movenne du PJOJ dosé sous fame d'oxyde dans les majeurs est de 0,072(1). il est er. corrélation directe avec l'uranium 0,47*et le thoriun (0,20). Cette relation avec l'uranium et le tnorlum se retrouve au niveau du groupement factorlel (Cf. V.3.4). Le P;0j devrait llthologiquernent suivre ces deux éléments. Les fortes valeurs des teneurs se trouvent aux points 13 et 6 sur la branche MA du marigot Kissla. Sur la branche MO. on retrouve les valeurs fortes aux points 16, 17. 16. 15. 14, 8 et 3. Sur le carigot Wssouna, les points tytnt une valeur forte sont HO 20. 17 et AN 16, 16. 20, 21.

figure V.8 : Répartition du PLOHE sur les «eux marigots.

U teneur Doyenne des échantillons traités est de 15.5 ppn. Le clarke

oe concentration dans la lithosphère est de IS ppm. Ce qui équilibre les

deux valeurs. C'est aussi, comne 1"uranium et le thorium un élément radio-

actif. Le plomb (PS ) a un rayon ionique de 1,28 A et se trbuve en coor-

oonnance 10. 1) est en corrélation avec le thorium (0,44), le vanadium

(0,26), le nickel (0.22). Rb et B* (0,2«) et un peu moindre avec l'uraniur.. Il est iussi corrélé aux majeurs, fejOjt (0,45) perte au feu (0,27), MgO

et K2O (0,22). Au niveau du groupement factorfel (Cf. V.3.4) il suit deux

pnases ; ur.e phase argileuse et une autre nnase minéralisatrice. Sur la

branche KA de Missia, les fortes valeurs se situent aux points 17, 16, 6, •:

Sur la tranche KO, les points fores sont 1&, 16, 7, 6, 4, 2. Sur le narigct

Kissouna les fortes valeurs se trouvent aux points MO 24, 21. 17. IS. 13.

10 et AY 21.

figure ï . 9 • «par t i t ion du TH0R1UH sur les deux «arigots.

La aoyenne est de 6.3 ppa pour les échantillons traité**, ce qui est

Inférieure au Clark* qui est de 10 ppe. C'est, coane l'uranium st le

ploat>. un élément radioactif. I l a un rtyofi ionique (Th 4 *) oe 1,06 A (Cf.

V.3.2.2) et se trouve en cooroonnance 8. IT forme une corrélation posit i ­

ve avec le plonfc (0 .44) , 1i02 (0 .41) . P^s (0,28) uramu» (0 .27) , avec les

•ajeurs co*ne AI2O3 (0.27) et F e ^ t (0 .27) . Au niveau des regroupements

factorials (Cf.V.3.4) 11 suit le plono dans une phase argileuse et une au­

tre Ktnêralisatrfcr. l i tholoçiqjeœnt, i l stable bien suivre ce ploaf

avec q^i i l est l i # . Sur les ceux narigots. le thoriun suit presque la nène

répartition que le ploœ.

Figure V.10 : Répartition du BORE sur les deux aarigots.

La teneur sayenne des échantillons traités est de 43 ppa. Son clarke

dans la litnosphere est de 13 ppm (Cf. V.3.2.2). Cette teneur est large-

Bent supérieure au clarke. Cette plus grande teneur est due a la présence

des ainéraux argileux qui concentrent plus le bore. Il a un rayon ionique

de 0.21 A (B ) et est en coordonnante 3. 11 force une corrélation avec

les aajeurs AljOa (0.34). Ti0 2 (0,31). hgO (0.43). K ^ (0.63). M a ^ (0.47),

avec les traces V (0.23). Sr (0.54). Cr. Ca (0.S3), Rb (0.63) et Ba (0.63).

Avec ces aêoes éléaents, le bore forae un groupement au niveau du facteur

1. (Cf. V.3.4). Du point de vue lithologique, il suit la répartition des

autres éléaents coune le Ba. Ca. Sr. Cr sur Its deux marigots Hissia et

Missouna.

Hour* V . l l : Répartition du BARIUM sur les deu& aarigots.

Les échantillons traités or.t une teneur moyenne de 353 ppo.

Le clarke dans la lithosphère est de 250 ppa (Cf. V.3 .2 .2) . Cetu teneur 7* o

est supérieure au clarke. Le 8a a un rayon ionique de 1,43 A et se

trouve en coordonnante 10. 11 forae une corrélation avec les Majeurs

Al203 (0.78). MgO (0.81). KjO (0.97), NajO (0.76). Ti0 2 (0 .6) . F e ^ * (0.76.),

avec les traces ftb (0 .38 ) , Sr (0 .89) . Cr (0 .76 ) , 6a (0 .59 ) . V (0.S8) ,

B (0,63) . On retrouve ces associations avec le bariun au niveau du mène

facteur 1 (Cf. V.3.4) . Svr les deux nerigots, la répartition lotnologique

suit presque bien les élénents traces i.vn le B, 6a, Sr et Cr (Cf. Fig.

V.10, 12. 13. 14).

Figure V.12 : Repartition du 6M.L1UH sur les deux aarigots.

La teneur aoyenne du Galliua des échantillons traités est de 17 ppn.

Son clarke dans la lithosphère est de IS ppc (Cf. V.3.2). Mous avons ainsi

a peu près les aênes valeurs. Le rayon ionique «e Ga* est de 0,62 A. Il

est en coordonnance 6. La corrélation fci se fait avec les éléments Mjeurs

A12Q3 (0.31). Fe202t. fejf>3 (0.41). Ti0 2 (0.38). HgO (0.38). K 20 (0.53).

HijO (0,65). avec les éléments en traces B (0,47), V (0.25). Sr (0.63).

Cr (0.51). Ro (0,56) et Ba (0,5). Le groupe factoriel de ces associations

est 1 (Cf. V.3.4). Du point de vue lithologique, ce gallium suit la répar­

tition des autres éléœnts auxquels il est associé sur les deux sarigots.

figure V.I3 : Repartition du STftONTiUH sur les de.x «arlaots

i

L'ensenble des échantillons traités donne une teneur moyenne de

15 ppm. Le clarke dans la lithosphère est de 450 pi*>. Nous avons ainsi

une teneur noyer.ne très faible de ces échantillons par rapport au clarke. 2* '

Le rayon ionique de Sr est de 1.16 A (Cf. V.3.2.2) . 11 se trouve <e

plus souvent en coonlonnance B. 11 forme une corrélation avec les aajeurs

A12Û3 (0 .67) . ftzOît. F e 2 0 3 (0.31>, T i0 2 (0 .61) . KjD (0 ,73) . Ktf (0 .83) .

Na20 (0.B3). perte au feu (0.Z4) et avec les traces B '0 ,54 ) , v (0 ,57) .

Cr (0,77) , Ga (0 ,63) , te (0 ,87) , Ba (0,89). On retrouve ce groupement

au niveau du facteur 1 (Cf. V.3.4). Lithologiquenent, 11 suit la réparti­

tion des éléments avec qui i l est en corrélation sur les deux marigots.

figure V . l * : Repartition flu CH80HE sur les deux aarigots.

La teneur «oyenne eu chrone des échantillons traités est de

27 ppm. Le clarke de concentration dans la lithospnere est de 90 ppn,

ce qui est largement supérieur a notre valeur Boyenne. Le rayon ionique

du Cr J est de 0.63 A (Cf. V.3.2.2) et se trou\e en coordonnanee 6. I l

forme i d une corrélation avec les éléments Mjeurs *i?Û3 ( 0 , * 6 ) , F^Ojt,

FejOj ( 0 . 2 O . T102 (0 .56) . H$0 (0 .57) . K O tu.78). «ajO (O.SS). perte au

feu (0,24) . avec les éléments en traces B (0.S3), V (0 .61) . Sr (0 .77 ) .

Ga (0 ,51) . Rb, Ba (C.76). On retrouve presque la Bene répartition que

les éléments précédents auxquels 1) est associé sur les deux marigots.

Les faibles teneurs se situent sur le marigot Hissot,-ta.

Ficure V.15 : «par t i t ion du CUURE sur les deux aariiiots.

Nos échantillons traités ont une tener* myenne de 13 pp<=. Le

clirke de concentration dans la lithosphère est ce 70 ppr. Mous avons

ainsi une valeur très Inférieure nu c l i n e . Le raye Ionique du Cu est

de 0.72 A (Cf. V.3.Z.?',. 11 est en sooreo'inance 6. 11 est în corrélation

directe a*ec le Ri (0,22) . Au niveau des groupeeents factorials, on le

retrouve er. facteur 2 (Cf. V.3.4) associé èw. é'éaents de la aeusies*

pnase jrgileuse (kaol inl te) . Sur la branene KA CJ taarigot l i s s t » . les

fortes teneurs se trouvent aux points 16. 16, 13 et sur U bra.che MO,

le point fort est en 6. Sur le «artgr' Hissouna, on trouve les fortes

teneurs aux peints »C 4 et AM 1 , 5. U et 21.

89

rr-0» 0 » *• rr-s » •• rr-• i *• rr-

f1pjr:--V. 16 : «partition du ZINC sur les ceux «arljotS.

U teneur aovenne de nos échantillons est de 60 ppo. Li valeur de

son clarke dans la lltnosphlre est de 40 p(r. Ce qui nontre que notre

teneur aoyenne est Supérieure «u clarke. Le rayon Ionique de Zn est

Ce 0,74 A. Il est e-. cbordonnince 6. Il forae une corrélation positive

avec le FeD (0.20). Il se trouve dans le groupement factorlel 3 Cf.

V.3.4). Sur la branche HA du Marigot Kissla les fortes teneurs en Zr, se

trouvent «u» points 18. 16. 9. 1. Sur la branche H3 au nème oarlgot. les

points forts se trouvent en IS et 6. Sur Vautre earlgot Hissouna les

pljs fortes valeurs se trouvent en KO 19. 16 et AH 1, 3, 6, 7. 11, 12,

13. 1*. 15. 17. 19.

vu

Mous allons voir at paragraphe suivant une aéthooe plus efficace

pour définir ces associations çeV-.hlaiques.

. ¥.3.4 - Analyse factoriel le

Deux analyses factorielle» ont été réalistes sur l'échantillonnage

disponible (streaa en l i t v i f ) .

• Une analyse factorielle sur cinq facteurs sans rotation.

- Une analyse factoriel le %-jr cinq facteurs avec rotation oblique.

Les résultats obtenus par ces deux Méthodes.sor.t sensiblraent iden­

tiques.

Aussi, nous n'analyserons en d e u i l s que les résultats fournis

après rotation oblique (Tableau V.5) qui sont.corrélés directement a des

poles • îéralogtques.

Cette matrice f tctoriel te indique les'corrélations entre les varia­

bles et les facteurs déterainés par l'analyse. Ceux-ci peuvent suggérer

des hypothèses convenient les associations entre les éléments géochlrjques.

On trouve :

facteur 1 : AI2O3. tt^t. F e ^ , TIC;. HgO, K;C.

W«;0, PF, B, Pb. ï . Sr, Cr, Ga, P.O.

Ba. Th. Ss. D i t e * . Opposés a SIOj

Facteur Z : * 1 J 0 3 , FeîOjt, FejO^, ttnO. Pf,

Pb, V. Cu, N I , S j . Kaolin 1 te opposé a 11H te

facteur 3 : FeO. TIO2, HnO. P?.

C, In, Co, Ga

Facttjr 4 : Fe203t,. Fe;03, KZ-« *ajO. P2O5.

6, Pb, Zn, «1 , Sr, Cr, Ci.

R:*. ES, T-., Ss.

Pacte.r 5 : AljO^. f«j03t, F e ^ j , TiC:. P2O5, PF,

Pb, V, r.i. Gi, U r 7n, Ss.

91

E - " t - • £ ' . •>••• - T . : i . : ;

i i i i : «•«-• i " A : T : «-ACT J FACT > r » : r 5 1 : • 1

1 . - » : ' : : • . . : - • 1 : » » c i ! • • , : j< 1 . : : : I ! r « C 1 ! • .<< . ! - 0 . 4 ! l ' . 'J3J 1 1 r « c • ! • • " . ( • . - . 2 . 1 5 . ; » s s 1 . 3 ; : : 1 1 *»c» > 1 - ' . t j » .1 i » • • : ' j s ' . i n ; ' . 0 5 : 3 I

"AT*iC£ r * : r . ' » i " . . r *••»:•: * V A T . A M ( *. P A ; T : J Q U - ( ' A ; T S » » * T T E ^ N Ï

1 ' r»-T 1 ' » : T ( FACT ] 'ACT » ' A î t I I 1 : :

I i l l ! I . ! ) £ * . » ; ? » - ^ O S » • • 3 3 ! » • l i t ? ! I ' l . ' " * I - i ) ) l . - . 3 1 5 1 . . 3 2 > ' . . 1 A ? 1 • • 1 7 5 S ! I r E l ' ! • . : > S 3 - . : < 5 1 • • ? « ' . 9 5 » 3 - . 3 » » I I 'ES I • 132? . Î 1 J 3 . 5 5 5 5 " . 3 3 1 6 - . 3 1 1 » ! I 'E51J ! - . ; 1 8 « . . 3 < 3 ? . . 1 A S 3 . » 3 l ' . 3 5 J ? I Ï TIDl • • l s c : » .344A . Ï»»A • •JA.M • • Ï 1 3 1 I I "OB : - . > ? 3 » . 3 4 1 3 . 3 4 3 3 « O H ! .31A3 I i » l ! I - . 1 1 6 1 - . 5 : « 1 . " » * » . o i S I « i 3 S 3 3 ! 1 < î î 1 - . J » » ! . 1 " 4 5 • • 1 3 1 3 • • O i l » • • 3 1 1 * ! I 1A2* I •>-mt . A i i l - U S » . 1 ? > 9 • ! > » » ! I " Î M I • • : ; * ' i l < » 3 - tSS» .12ÎA • • » ! » * I I " «• i • • • 7 - 1 , . ! , • ; > . 1 . » . . . Î Î J I , - . i k - j i i ! : I - l . u * . . ; • ? ! . 1 8 1 . . . 1 7 Î A • • 1 3 3 ! t .' J t - . - 1 , - . . ? ' 3 A » > i v . 1 4 i ! .A3»* 1 : fi • - . : . . , ' • - . v s * >*3i < • u . ' * » I 3 T I i I -»1 ! - • • . I I - - . I ' D - * • • : • * , .A'?"» * .S131 I I CI I ' I t . 1 .»'«••• . 3 A S ' . . O M • ! » > » I : / : - ' " i > i - . 3 ' A A - • ; i i . ' • • i 3 i * . • • 3 A « " ! : : . i i - . M : É , - . • '-> - . » » A J . , 3 i ? i .if?; i ! ; s r . * » j « « 7 0 5 . 3 . 4 ? . . i n : . . J I A A t I .1 • - . . • . - ! . . ? > • , ' - . I T A ) . U > A • ' 1 1 1 1 I ! >* : " . ! . - • > . ' . ' J \ * . 7 4 3 »2A'A «341* I î Z* ! - . . I - ? • . : t 4 3 • • , IA-* ».3JA1 . 3 4 4 ? I i J* i - » , ^ ; . i j 4 i • 311•• . » > : > . A ? I - i • 4>i - . i ; i - . i i»a - . ; M . o - t A - . : » > 4 r : <A ' - . i s t i ' « M l . - « : 3 3 d « 3 - A ; * : ) à » 1 I J I . . I n ' 1 - • 1 •» 11 . ; - 4 o - - l i l a - . ? 3 3 « ! ! T» - ' i . - j ' . • :<:>? - . : ' : i . ; i / ' - . ? 4 i 4 : : ïs - . . . i t - - . • • •»k > • > • * ! . :>»? ' * î i ? i I : ;LW - « I ' U . . " " ^ A . . i î ï » • : ' . ; ' . - l i i i i I < A « . • . i ' „ - , " . i - . . I ? » .31:4' . i n * I

: • I M I . . » : • * : - " r I ; - - " i - ; A . " V A - J A I - Ï A » » * 1 ; . • T A T I S ' .

! : ï - . - - ; " A : * : ""A.:- J ^ A ; - • ? A : * S : : • 1

: - • • ! » • ! . . : - A . " - " ; : . . . ? - . - 3 * - . J J - ' « i s - !

Tableau V.3 : Matrice factonelle après rotation oblique

»c

Le facteur 1 Indique la finesse granuleaétrlque de 1« phase argi ­

leuse des échantillons. Les éléaents en traces sont adsorcés par les

argiles ou encore incorporés dans leur structure où i l s se subst tuent

a certains éléments wjeurs.

L'association entre AI2O3. ftgO^ et tfi confirae la richesse en

l l l i t e de cette phase.

Le comportèrent «es éléments en traces au niveau de cette

est la suivante :

Le bore rentre dans la structure des argiles pour remplacer SI * .

le Pb remplace le K* et le to t le vadadlua rentre aussi dans la struc­

ture pour reapalcer le Fe , le chroae se substitue k l 'Ai et le Fe

dans la structure de î M i l i t e , le stronttua est adsorb* sur les argiles.

le gai Mu» suit l'alunintuB, le rubldiua replace tes éléments alcalins

et alcaline-terreux (Cf. I I I . 2 ) . le barlua est adsorb* par les argiles et

les hvdroxydes.

Par a i l leurs , la eoaperaissn de ce facteur avec la carte l i tholo­

gique (Fig. ¥.20) indique claireaent que ce facteur est directement l i é

a la quantité d'argile présente dans les échantillons.

On notera la corrélation positive de la surface spécifique (SS)

avec le cortege des éléments suivants : AI jOj . F«j03t, Fe^Oj. TfO?, HgO,

KjO. NajO. FF, E, Pb, V, Sr, Cr, 6a, R i , 8a. Th. Ceci tiontre que cette

variable physlcochlalque traduit atèffle les propriétés assortantes de l 'ar­

g i le .

D'autre part , la S10? s'oppose, sur le facteur 1 , »u» autres varia­

bles géochiaiaues. Ceci nontre qu'une phase minérale, le quartz. Joue le

role ce diluant vls-a-vis des autres pnases.

Les fortes valeurs positives de ce facteur ] indique ces échantil­

lons ncies en quartz, tandis que les valeurs négetives ir.eiouent des

échantillons riches er. argile (Cf. figures V.20, 21).

le facteui 2 ossose les zones i fortes teneurs en kaolinite (fac­

teur < 0) aux zones a 1 ' l i te (facteur • 0 ) . On notera !a corrélation entre

»

kaoltr.ite et Pb. V. Cu et N I . Cette opposition entre kaolinlte et i l l l t e

proviendrait de leurs conditions de forait lon. On sait que la Uo l ln i te

provient de la décoapositfon des roches acides sous climat humide soumis

a un lessivage importent et rapide (CA!1.L£R£ S. et HOU* S . . 1963), alors

que l ' i l l i t e provient d'une décomposition lente des roches riches en ba­

ses (C i , K. Na). Ces caractères basique et acide sont reconnus aux massifs

du Chi l l lu et du Mord-Gabon dont les produits d'altération alimentent les

séries FranceviUiennes sus-jacentes (Cf. 1.1.1) sur lesquelles notre étu­

de est portée.

Le facteur 3 caractérise une phase sulfurée, carbonatée ou encore

organique. Ce facteur est toujours opposé aux autres facteurs 1 , 2 , 4 et

5 (Fig. V.18). C'est un facteur posit i f . I l semble Jouer un role mineur

par rapport aux zones ancaales en U, Th, P2C5, v «t * • (facteur 5 ) , come

on peut le voir dans ie tableau Ï . 3 , où le coefficient de corrélation est

de 0,07. On voit par la qu ' i l y a Bene indépendance entre ce facteur 3

a matière organique et le facteur minéralisation (facteur S).

le facteur i est un facteur Interaédialre entre le facteur 1 et le

facteur 2. I l souligne les tendances détritiques. Contrairement au facteur

1 , on notera cette f o l s - c i . l'absence de AIJOJ et la corrélation avec le

Fej03. C c ° - u 1 indiquerait la présence d'une phase riche en hyeroxydes (ou

oxyhydroxydes) de fer . Comme les deux premiers facteurs, 11 est opposé

a la S10 2.

Le facteur i : avec l'association U, Pb, V et P Os» ce facteur

caractérise l'abondance d'une phase minérale type francev1111te_(un

phospho-vanadate de plomb et d'uraniun) présente dans les gisements France-

vi lHens. Ce facteur reste important car comporte une riragenèse qui serait

indicatrice des zones riches en uranium, vanadlun, PjOc et ploftb, pour la

suite de notre étude. Ces zones riches en U, V. Pb et PJOJ sont opposés

aux zones riches en quartz (phénomène de dilution)et aux zones réductri­

ces i matières organiques. Ce facteur S est négatif (Cf. F1g. V.17).

V.3.4.1 - Les plans factoriels

Les variables ont été projetées sur les facteurs, la permutation

ceux par deux de tous les facteurs de la matrice factcnel le après rota-

%•

-ÏS3 • c,

'«F « > •

so.

^"^V

f lgjre V.17 : Charges des variables sur les facteurs 1 et ?

ss

tlon oblique serait Inut i le . C'est ainsi que nous avons choisi trois

permutations, a savoir les facteurs t et i. Ses facteurs i et 3 et enfin

les facteurs 1 et 5.

tes facteurs 1 et 2 <F5g. V. 17)

L'association IFeG, Co. Zn, C) s'individualise bien sur ce dlagras-

• e . De «eue plus «u Sud (AljO^. KjO, NajO. TIO*. B, Ca, Ba. Ra. V. Cr et

SS) cette association est at t i rée par le pfile 1111 te . Au a H i e u , !'asso­

ciation ( fe jOj . Pfis. MiO. PF. Pb, N i , 0. Th) est att irée vers le pole

kaolinite. La SIC; apoaralt opposée a toutes ces phases car joue un rflle

de dilution.

U s deu* autres plans 1 et 3 (Fig. V. 18) et 1 ev i (Fig. V.19)

sont donnés a t i t r e indicatif et permettent de voir le déplacement des

associations Bise: en évidence sur la figure V. 17.

K.3.4.2 - Estimation des facteurs

Mous avons reoorté les valeurs des facteurs a l 'aide de symboles

(d'après leurs valeurs positives ou négatives) sur les cartes des pré­

lèvements des deux marigots Hlssia et Mtssouna.

Le but de cette étude est de chercher a définir 1rs anomalies en

uranium. Nous allons, pour se fa i re , nous Intéresser au facteur co-npo.--

tant cet élément, c'est-J-dine le facteur 5 dans lequel nous avons l 'as­

sociation U. V, Pb. P2Û5. indicatrice d'une phase mlnérele type francevil-

l l t e . néannolns, nous donnons au passage les cartes des autres facteur?

1 . 2 et 3. (Fig. 20. 21 . 22, 23. 24, 25). Le facteur 4, ayant un caractère

intermédiaire entre le facteur 1 et le facteur 2, n'est pas donné.

Estimation du facteur 5 sur les Jeu» marigots Hissia et Hlssou-e

- Sur la branche HA du marigot Hlssia (Fig. V.26), les points 12,

10 et 6 présente't une forte valeur négative du facteur mineralisateur

(facteur SJ. te se'nt 12 se trouve dans une zone d'anoralle raciométrieue

(et géocM^ique; reconnue par des travaux antérieurs oe la CC'UT (Consj-

gnie ces Kinera-s c'Uraniur, ce francevil le). Les autres points 10 et 6

se situent er. ave! de cette, zone. Ces pointsjsont aussi anona^x.

r v'

i-&

- *

l %

figure T.18 : Charges des »ari*b1es sur les facteurs 1 et 3

97

Figure V.19 : Charges des variables sur les facteurs 1 et S

98

A Grande valeur négative du Facteur 1 O Grande valeur positive du Facteur 1

Figure V.20 : Estisatior. des grandes valeurs négstives et positives du Facteur 1 (<0), sur le marigot Hissia. Les valeurs négatives suivent la tendance du Facteur 1, donc caractérisent des zones riches en arçiles (illite). Les valeurs positives indiquent des zones ricnes et quartz.

99

Q Grande valeur négative du Facteur 1

O Grande valeur positive du Facteur 1

[*7)lnd1ee connu

Facteur KO

Figure V.?l : Estimation des grandes valeurs négatives et positives du Facteur 1 (<0), sur le «larigot Kissouna. Les valeurs négatives indiquent des zones riches en argiles ( i l l i t e ) Les valeurs positives indiquent des zo-.es riches en q jar t r .

100

N i

A Craiide valeur négative du Facteur 2

Q 6rande valeur positive du Facteur 2

Indice connu

Ficure V.22 : Estisation des fT tes valeurs négatives et positives du Facteur 2 (<0) sur le larigot Kissia. Les valeurs négatives indiquent des zones riches en argiles (Kaolinite).

101

Fioure V.23 : Estlnation des grandes valeurs négatives (les granees valeurs positives n'existeant pas) sur le marigot Kissouna.. Les grandes valeurs négatives in:iguent'ces zones riches e'. argiles (Kaolinite). •

102

*2) firande valeur positive du FacKsur 3

Q Grande valeur négative du Facteur 3

Indice connu

_ Facteur 3 > 0

F i ; . re V-?* : Est l ta t ion ces fortes valeurs posit ives et réçstlves <îu fac te j r 3 (>0j sur le ta r igo t K1ss1a. Les çr j ' . ies valeurs positives i n d i c j e i t ces rones s^**urées. carbo­na tes CJ ci-çaniques.

103

$ Grande valeur positive du Facteur 3

O Erande valeur négative du facteur 3

u Q Indice connu

Fleure V.25 : Estimation d*s fortes valeurs p:s1t1ves et negatives du Facteur 3 (>0) sur le r-î- igot Kissouna. Les aranses vaiej rs posit ives 1r;*ouent ces zonss fortement sulfurées, carbcr.atêes CJ encore o rgan ic^ .

104

N

i

/

£ 6r«nde valeur negative du facteur S .

Q 6rande valeur positive du Facteur 5

Indice connu

Facteur 5 < 0

( ©

S

frU

MO

Ficure 1.26 : Estlnaticn des grandes valeurs négatives et posit:ves du Facteur 5 f<0) sur le ra'-igot Kissia. Les fortes valeurs négatives t^cicjent des zones atonales, conc r:ré>alisatrices-

10S

® Grande valeur negative du facteur S

O Brand* valeur positive du Facteur S

A) Indice connu

Facteur 5 < 0

"Iaure Y. 27 : Estimation des grandes valeurs negatives et positives du Facteur 5 (< 0) sur le rerlgot Kissouna. Les fortes valeurs négatives Indicjent des rones anomales, core r lnéral isatr ices .

106

- Sur la branche HD du aéae aurigot Missia (Fig. V.2.6) les fortes

valeurs négatives du facteur 5 apparaissent au niveau des points 16, 17,

16, 14, 6 et 2. Les points 18. 17. 16 et 14 se trouvent dans la zone

d'anomal le radioaétrique reconnue awtérteureaent, de atae que les points

6 et 2. Les points 18, 17, 16 et 14. du f a i t de leur présence dans la zone

indiciel le (C) sont bien aaoaaux.

- Sur le «arigot Hlssouna (Fig. V.27), le caractère alnéralisateur

prouvé par des fortes valeurs négatives du facteur S. seable se confirmer

dans les zones indiciel les. Les échantillons 2 1 . 20. 19. 18. 17. 14 et 13

ayant de fortes valeurs er. ce facteur S, se situent dans la zone où l ' i n ­

dice (A) a été reconnu (C0HL*). Ce f a i t aontre que ces points sont anomaux.

Les points 9 , 7 et 6 se situent da*s la zone d'anomalie radionftrique (ou

géoeniaique) reconnue antérieureaest. Les autres points AH 17, 21 se trou­

vent en aval de la zone Indiciel le (E ) .

V.3.4.3 - laaces au a-içroscope électronique a balayage

des éléments indicateurs de «inéralisation.

associés a . niveau eu facteur 5 (Plancne 3)

Le facteur 5, indicateur des rinéralisatlons est un facteur guide

pour la déteralnation des zones anontles. Sur la plancne 3, nous avons

f a i t projeter des luges I au microscope électronique a balayage des

éléments essentiels. a savoir P2O5, L'. Th, PB et V sur l'échantillon

total AH 21 pris en l i t v i f sur le « r i g o t Hissouna. Cet échantillon

renferae conae ainéreux argileux l ' r î l i t e e t la Uol i f i i te (Cf. I I I . 1.2).

L'enrobage des particules par la aaïière organique ou par du fer f a i t que

les foraes des ainéraux soient arrcnïies et non d is t inguées .

La répartition de '• cinq images qui sor.t données C J O J , U, Th. Pb

et V) est uniforme. En ayf n° S c. plomb, quelques points montrent ce

fortes concentrations de cet élême-t. Ceci se f e r a i t - i l sur Ces ainéraux

argileux ( i l l 1te-kaolinite) en l i a i s : - avec le fer, ou avec c'autres miné­

raux a grande surface spéci*-que ( î î . 9 1 m^/g, tableau IV .1) .

A la vue de ces i--açss très ."•formes, i l est o i f f i c i î e de voir la

forme de liaison er.tre c;s c-ffére»t« éléments. Nous pouvons tout sicple-

ment aire eue ces é'.éner'.i s:nt aes:-c«s sur les argiles oui les unissent.

""• I» I

107

PLAKCHE 3 - i r . S E AU EICrOSCOPE El ECTRO.'ilQUE A EALAYA6E PES Cirq ELETBiTS U, PgOs. Th. Pb . V Sim L'ECHAHTILUffl AH 21

Photo 1

Image montrant une vue générale de l'échantillon AM 21 sur lequel '«s Images ont été projetées.

Photo 2 : Image X du P^Oj

Photo 3 i Image X de 1 ' uraM um

Photo < :

Image X du Thorium.

Photo S :

Image X du Plomb.

Photo 6 :

Image X du Vanadium.

109

V . 4 - COMCUKIOW

De cette étude statistique, 11 ressort que les phases argileuses

Jouent un role prépondérant dans le contrôle des autres phases ainérales.

En e f f e t , tous les facteurs déterminés par analyse factorlel le en rota­

tion oblique :

- ont en coaaun les éléaents Mjeurs et traces suivants Al jOj ,

F e ^ t , PF. V, Pb.

- aettent en évidence cinq phases alnérales principales : argileu­

ses (facteurs 1 et 2 ) , sulfurée, organique ou carbonatée (facteur 3 ) .

détritique (facteur 4) et ainéretlsatrlce (facteur S) .

La varaible physlcochlaique, surface spécifique (SS) est corrélée

avec l'abondance des phases argileuses ( I l l l t e , Kaolinite) dont el le tra­

duit, les propriétés de surface.

La phase sableuse a quartz quoique t r is abondante ne s? caractérise

pas «n géochiale. e l l e Joue néanaolns un rflle aajeur de diluant vis-a-vis

des autres phases et devrait être éUtilnée au «wnent des prélèvements

(tatiisaqe par exemple a 100 y).

Par a i l leurs, 11 apparaît clairement que la rat ière organique ac­

tuelle que nous avons dosée, semble jouer un rflle mineur dans ta prospec­

tion de l'uraniun.

Enfin, l'analyse factorlelle nous a pemis de corfirmer tes anoma­

lies radfométrlques ou gé&chimfques (travaux COtUF) décrites antérieure­

ment et de Mettre en évidence d'autres zones anonaliques favorables, no-

tarment les points 12, 10 et 6 de la branche HA du narigot Missla. en avjl

de l'indice ( 0 ) . .ti points 6 et 2 Ce la branche MO du mène icarigst, les

points «a 6, MO 7. AH 17 et AH 21 c- narigct Wssouna.

CHVITK f I

1A MIUE OU M » DCS ECHMTIUiaS ETUDIES.

SOU LIE» AVEC L'MHEaCTE KS C1SE1C1ITS FftUCEfllUEE

I l l

Dans le chapitre précédent, nous avions constaté que le Plono

é ta i t associé tantôt au Thoriun au niveau des facteurs 1 et 2 . tantôt

au Thoriun et a l'Uranlun au niveau du facteur 5 (Cf. chapitre V) . Nous

al lons, dans ce chapitre, essayer de déf inir ce PI ont).

vi.i - ttfpg à» l'EvourriM D'W moicaporT

Un corps radioactif peut, en se détruisant, donner naissance a un

autre corps radioactif qu i , a son tour, engendre un autre corps et ainsi

de suite jusqu'à l'obtention d'un élément stable. L'ensemble de cette

suite d'éléments feme une famille radioactive.

I l existe trois grandes familles radioactives naturelles :

- La famille de l'Uranlun 23S qui contient le radium et qu'on appel­

le famille uraniio-radium. et qui aboutit au Plomb 206.

- La famille de l'Urcnlun 235. qui contient de l 'actiniun et qu'on

appelle pour cette raison, famille de' l 'actiniun qui aboutit au Plomb 207.

- La famille du Thorium 232 qui aboutit au Plomb 208.

tes transformations radioactives comportent deux radioactivités :

- Radioactivité «c : Quand un atone se transforme en éaettant une

particule a. . l'élément qui en résulte a une charge cininuée oe deux unités.

c'est-a-dire que l'on obtient un élément qui recule oe deux cases dans le

tableau périodîqj*. Quint a son poics atomiaue, 11 est diminué de quatre

unités.

z A _ > t _ z 6 • 2 «

far exereie, si on considère la famille de l'i-dniun 233 eu) centient

112

Ce radius a un poids atoaique de 226 e t une caarge de 88.

226 ^ • _ ^ 88 protons

88 I 226-88 • 138 protons

S ' i l èaet uae part icule*, i l perd deux protons e t deux neutrons,

f i reste 86 protons

136 neutrons

222

On arrive a un corps qui occupe la case 86 et sa aasse est 222 et

qui est le Radon : 222 ^

L'équation de transforation s 'écr i t :

226 222 4 «5 «* — > 86 * • z *

I l y a a la fols conservation du nombre œ aasse et du noabre de

charge.

- Radioactivité S : C'est lorsqu'un atoae se transforae en émet­

tant un rayonnement B , l'éléaent qui en résulte a aèae poids atoaique

(afeae noabre de aasse) et sor. noabre atomique augmente d'une unité, c'est-

à-dire qu ' i l avance d'une case dans le tableau périodique.

-> B * 0 2*1

Ainsi le Plocs 212 occupe la case 32 di. tableau périodique. Son

poids atoaique est 212.

212 p_ Eî protons 82 IX neutrons

212

Il énet un rd»onne«er.- 3 et l'on peut aoaettre e-i'un neutron s'est

113

charge en proton : 83 protons

129 neutrons

212

Cet lèsent occupe la case 83 (avanceaent d'une case dans le tableau

périodique) e t sa nasse reste inchangée (212). Cest le 212

83 *<c

212 „ , _ > 212 Thc • ** 82 • 83 -1

Résuné

Dans les trois grandes faai l les radioactives naturelles : Uraniun

238 a Pioab 206. Uranli* 235 a Plonb 207 e t Thoriun 232 1 Ploao 208 :

- une désintégration a. f a i t reculer le noyau de deux cases dans le

tableau pf-iodique et la Basse est diainuée de quatre unités

• Une désintégration 0 f a i t avancer le corps d'une case et la nasse

reste inchangée.

Les trois feuil les aboutissent a des corps stables qui sont des iso­

topes du Pieu* (Pb 206. Pb 207 et Pb 208).

On constate donr une diminution de la nasse de

238 - 206 » 32 pour la famille de U 23S

235 - 207 * 28 pour celle de U 235

232 - 2 0 8 - 2 4 pour celle du Tr> 232

Ces diminutions de nasse sont des multiples de 4 ce qu: s'expliq-je

par ces dininutions oes nasses dues aux rayonnements a. .

3? 78 ?A Les nonbres -j- * 8, -^ • 7 et ^ - « 6 indique't donc le nombre ce

transformations xdans la suite des f a i l l e s .

114

¥1.2 - APPUCATIW A L'EOHXniXMI AMLVSE

A l'image de It transformation que nous venons de voir en dernier

lieu, nous pouvons essayer de déterainer la nature du Plomb dans nos

échantillons.

En effet, l'échantillon AH 21 pris en lit vif sur le «a ri got Hissou-

na a été analysé par la section radioséologique du CRPG qui a trouvé les

rapports isotopiques suivants :

206

24

207

204

208

204

Pb » 32.S78 1 0,002

Pb * 17.401 • 0,015

Pb > 40.115 1 0,040

I l est entendu que ces rapports isotopiques sont obtenus sur un

échantillon de sédiaent de aarigot a faible teneur en Uranium (13 ppn)

et Thoriuc (10.6 ppc).

208 Le PlOBb 208 caractérisé par le rapport | g | = 40 est supérieur

aux autres rapports du Pb | 2 | sr 32 et J57 * 17.

0e ce f a i t , le *éœ premier rapport se trouve supérieur a la Vo.'ur

35 attendu

KENES J . , 1976).

| g | = 35 attendue pour un Ploob d'environ 2 x 10* ans (0EVILLERS C. et

208 Le rapport corsidéré a J Pb s 40 est un multiple de 4,'donc

caractéristique des variations «* ( ^ « 1 0 ) . I l ,• aurait alors dix varia­

tions a. , ce qui nécessite beaucoup de temps. Ce Plots est donc d'origine

ancienne et radiogénicue. -La grande valeur de -a. de ce pion» qui provient

du Thoriuc est due au fa i t qu'i l arrive que des interférences se produi­

sent lors ces transfer-nations des isotopes 206 et 207, susceptibles de

fausser la détermination des» . Toutefois, ncus restons £.*ns le schéma qui

us

existe généraleaent dans les çranltes ou la teneur en Thoriua est supé­rieure a celle de l'uraniua (Th > U). Pour tous nos échantillons, nous avons le rapport Th/V * 1,7, ce qui entraîne que /h > V. Ceci explique -.tffl le fait que les valeurs dérivant de U 238 et U 23S Soient faibles par rapport a la valeur du Pb 208 provenant du Thoriua 232.

CHAPITRE « :

CORRELATION ENTRE SURFACE SPECIFIQUE

ET LES ELEKITS - INTERPRETATION DES ZONES ANOMALES »

117

Nous avons défini précédaient ce que l'on entend par surface spé­

cifique (Cf. chapitre IV ) . Nous avons aussi aontrf que la bonne définition

de 1'adsorption dépend nécessairement de la surface spécifique. L» valeur

de cette dernière est une grandeur qui sera fonction de la concentration

des différents éléments sur une phase donnée. Nous admettrons que toutes

les valeurs cencentratives (teneurs) des éléments qui évolueront dans le

même sens que la valeur de la surface spécifique seront des éléments ad-

sorbes. Dans une note antérieure (D. « C H U , C. ft&MZI et J.C. SAMMW,

1981). nous avons montré que les éléments comme l'uranium et le vanadium

étalent adsorbés S' les argiles car 11s évoluaient dans le mène sens que

la surface spécifique qui . en quelque sorte, mesure la capacité de f ixa­

tion et de rétention d'un corps.

D'après les résultats des calculs statistiques du chapitre V, la

surface spécifique suit pratiquement les phases argileuses et ainéralisa-

t r ice . Notre but est de chercher a définir les zones anomales, donc des

2ones favorables a la minéralisation. Celle-ci se traduit par l'association

de l'uranium et des autres éléments coane le Vanadium, le Plomb, le P^S

et le Thorium, aise en évidence dans le facteur 5 (Cf. V.3.4) .

nous allons dans ce 'chapitre, nous intéresser aux corrélations entre

surface spécifique et ces éléments, afin ce pouvoir définir les zones

anomales.

Nous savons, d'une part, que les marigots échantillonnés ont des s i ­

tes différents e t , d'autre part, que T'acsorption dépend de la chir.ie du

fluide et des phases solides en contact. Kous allons, a insi , définir les

élénents wr'igot par marigot et essayer ensuite d'é'.ablir les cartes d'ano-

nalies correspondantes en uti l isant les surfaces spécifiques.

V I I . 1 - RELATION SURFACE SPECIFIQUE - URANIUH

Selon l'hypothèse d'une adsorption sroporticr.nelle à la surface

szêcific-e. nous allons étaolir des diaçrd-nes uran:u.v - surface spêcifi-c.e, ci crache écnantillcr ccit se cisicse' par ra^r-rt » <•" • • - •

118

passant par l 'origine. La teneur en uranium de l'eau ayant percolé étant

une fonction ae 1* pente de chaque droi te , on peut approcher une d i s t r i ­

bution des teneurs relatives dans le f lu ide , donc un sente de dispersion

de l'uranlua en ayant corrigé les effets d'adsorptlon de la roche support.

D'après cela, les droites tracées (Ftg. V I I . 1 , 2 , 3) passant par

l 'origine et dont les pentes sont définies a part ir des observations pré-

cédentes. Individualisent trois zones :

- • une zone de classe I dite anomale

- une zone de classe I I qui représente -le fond géochimiquë* de la

région, dite zone eoyenne

- une zone de classe I I I d i te pauvre (ou fa ib le ) .

V I I . 1 .1 - U s branches M et « du warigot Wssia

(Flg. V I I . 1 . 2 . 3)

- La figure V I I . I aontre un diagraane Uranium/surface spécifique

des échantillons totaux en H t v i f de la branche MA de Nissia. Dans la

zone anoaale de classe I , nous avons les points 13, 12, 10, 9 et 2. Ces

points sont situés dans une zone arrosée par une solution plus riche en

uranimt.

Dans la zone noyenne de classe I I , nous avons des points qui repré­

sentent un fond géochiaique de la région. Ce sont les points 3, 6, 11 et

15. Cette zone est arrosée par des solutions moyennement riches en Uraniur.

Dans la zone pauvre de classe I I I se regroupent les échantillons îo. il. 16, 10. 8, 7, 5, 4 et 1 .

- La figure VI I .2 aontre un autre diagrams Uraniuc/surface spéci­fique ces échantillons totaux en l i t vif ce la branche fO c marigot Kïs-sia.

Zi'.î la zone anoeale de classe I , nous avons le seul point 26.

Za'.i la zone nioyer.ne de classe I I , les points Z, S. IC, 11, 1-î, 17

119

Zone anomale de classe 1 U/SS > 0,5

Zone aoyenne de classe II 0,2 < U/SS < 0,5

Zonef faible de classe III U/SS < 0.2

>0 20 20 S- —

figure V I I . 1 : Diagramme Uranium / surface spécifique des échantillons totaux en l i t vi f de la branche HA du marigot Hissia.

120

uecmj

10.

5 .

Zone anomale de classe I u/ss > o.s

Zone aoyeune de classe II 0.2 < U/SS < 0,5

• Zone faible de classe IK U/SS < 0,2

10 20 35 Ss~j-

Figure VII.2 : Olagramne Uranium / surface spécifique des échantillons totaux au lit vif de la branche HD du marigot Missia.

121

0 Anomalie de classe I

£) Anoaalle de Classe II Q Point faible de classe III

N (§) Indice connu

Figure V I I .3 : Carte d'anomalies en URAMUM des échantillons en l i t v i f des ««ux Sranches du sarigot Kissia e- u t i l i s a n t les surfaces spécifiques. Les classes .", I I , : : : sont définies a*- les figures v u . i e: V i l . 2 .

122

•entrent un fond géochiaique de la région.

Dans la zone pauvre de classe I I I . nous avons les points i. 5, 6.

7 . 9 . 13. 15. 18.

Cartes d'anomalies, en Uraniua. constatées ci-dessus sur les deux bran­

ches du «arigot Hissia en ut i l isant les surfaces spécifiques (Fig. ¥11.3

- Sur la branche HA de ce aarigot (Fig. V i l . 3 ) . les points 12 et

13 sont alimentés en aaont par une anoaalle provenant de \a roche, de aêne

que les points 10 et 9. Leur proxiaité par rapport a l ' indice ( 0 ) , connu

dans la zone.par des travaux antérieurs (COWF). peut avoir un intérêt.

Le point anoaal 2 situé en aval est sans doute al inenté par une source

située en aaont de la branche secondaire. Ce point doit être pris en consi­

dération.

- Sur la branche K> du aime aarigot Kissia. seul l 'échantillon 16

est anomal. I l se trouve a prox1«1t< de l ' ineice (C) connu et son aliaen-

tation s e * l e provenir de cet indice situé en aaont.

En soane. Sur les deux branches du aarigot Hissia (Fig. V I I . 3 ) , les

points favorables sont 13. 12. 10, 9 et 2 . sur la branche HA, et le point

16 sur la branche K>. Si nous nous reportons a 1'estimation du facteur S

(einéralisateur) dans le chapitre V, nous constatons que l'anoealie aux

points 12 et 10 (Cf. Figure V.26) é ta i t signalée sur la branche HA, ainsi

<iut l'anocalie au point 16 sur la branche K3.

VI I .1 .2 - Le aarigot Hissouna (Fig. V I I . 4 . V I I .5 )

La figure VI I .4 nontre un dlagrasne Uraniun/surface spécifique des

échantillons totaux en H t v i f . du aarigot Hissouna.

Dans la zone anorjle de classe I , nous avons les points A". 21 , et

2, ainsi ç.ie HO 23, 21 . 19. 16. 9, 6, 5 et 1. Ces points sont les p'ius

arrosés en solution riche en Ureniue.

Oars la zone moyenne de classe I I , nous trouvons les points AM 1,

3: i , 5, e , ' 7 , 8, S. 10, I I , 12. 13, 14, 15, 16, 17, 16, 19 et 2C. dins*

123

i O o Zone anoMle de classe I

U/SS > 0.5

to­ rn o

•no

20Q, -OB

iao

OS

Zone aoyenne de classe II

0.2 < U/SS < 0.5

Zone faible de

classe III

U/SS < 0,2

'0 20

Fieure VI I .< : Diagraœe Uraniurs / surface spécifique des échanti l lons totaux l i t v i f , du r a r i j o t Hissouna (AK en points noirs e t KO en points blancs).

12*

0 taoaalie de classe I

@ « M w t ! t de classe I I

O Peint faible de classe I I I

(AJ Indice connu

Ftçure v : ! . 5 : Carte d'anomalies en (HUMUIM des échanti l lons totaux en l i t * i f ou «arigot Hissoima en u t i l i s a n t les surfaces soécif ic-jes. Les classes ! . I I , et ! ! I sont déf inies par la f igure V I I . * .

125

que les points HO 24. 20. 17. 16. 15. 14. 13. 12. 1 1 . 10 e t 2 .

Dans la zone de classe I I I , NO 25. 22. 8 , 7 . 4 et 2 sont des échan­

t i l lons pauvres.

Cartes d'anomalies en Uranium, des mimes échantillons sur le marigot

Hissouna en ut i l isant les surfaces spécifiques.

Sur ce aarigot Hissouna (Fig. V I I . 5 ) . l'anomalie aux points HO 23.

2 1 . 19. 18 confira» la présence de l ' indice (C) dans cette zone, Les points

HO 9 . 6 et 5 retiennent l 'at tent ion, car i l s sont éloignés des indices

connus dans le secteur, de aêrne que les points HO 1 et AH 2 . 2 1 . Ces points

n'ont pas été signalés antérieurement et méritent ainsi une Investigation.

Dans le chapitre sur l 'es t iMt ion des facteurs (Cf.' Chapitre V) . les points

MO 6 et AH 21 ont été signalés.

V I I .Z - KtATlOW SMKFACE SPECIFiqUE-UWUlIW AU «VEAU DES

T8AHOC5 aWMtOJCnHOUES

Les échantillons sont Unises et traités selon la méthode décrite

précédemment (Cf. chapitre 11) et ceci pour supprimer les effets de d i lu ­

tion des prélèvements de aarigot. La prise donc en considération de la

surface spécifique est nécessaire, car dans une aine tranche granuloaétri-

.que. les phases et leurs propriétés absorbantes peuvent varier énormément

d'un échantillon a l 'autre. Mous Savons que des différences de teneur a

même granuloaétrie aais a propriété d'adsorption différente peuvent ne pas

avoir de signification en prospection.

La figure V I I . 6 montre un diagramme Uranium/surface spécifique des

échantillons totaux en berge ( a i , b j . c j . d j , ex, f j . gj et h j ) avec

leurs tranches granutooétriques (a2. « 3 . . . , o^. b j . . . et n^). Ces écnantil-

lons totaux représentent respectivement HO 2 1 . HO 5, AH S, W. 16. AH 22.

m 1 , HA 13 et HA 16.

Ces échantillons se «composent coone sui t , Ci.r.% leurs fractions :

"° 2 l * * l l to ta ' l ) , a 2 (> 50C u) . 83(500-200 u) , a«(20C-100), ai'.lOO-W fi).

a 6(< 40 u).

figure VI1.6 : Diagramme uranium / surface spécifique des échantillons totaux (aj • HO 21, bj • HO 5 , cj » AH 8, dj • AH 6, e) • AM ?l, fj • HA 1, oj •' HA 13, hj • HA 16) et leur tranches granulométriques (portant les mAm>s lettres et avec des chiffres en indice. Plus le chiffre est grand, plus la fraction est fine).

127

2coe anowle o> classe I U/SS > O.S

Zone Moyenne de classe H

0.2 < U/SS < 0,5

Zone faible de classe III U/SS < 0.2

i* nrV.

Figure VII.7 : Diagram» Uraniur / surface spécifique des échantillons totaux en berge des deux aarigots Hissia et Kissouna. - Echantillons de Kissouna : ai • KO 21. bj • MO 5. ci « AM 8 dj * W. 6 et ej = AH 21.

- Echantillons de Hissia : fj * HA 1. gi « HA 13 et hj « MA 1G.

128

HO S * b j ( t o U l ) . b 2 (> SOO-200 ( i ) . b 3(200-100 v ) . b 4 ( 100-40 p ) . b 5 (< 40 u)

AM 8 » c x ( t o t a l ) . c 2 (> 500-200 p ) . c 3(200-100 p ) . c 4 ( 100-40 | i ) . c 5 (< 40 p)

AH 16 » d j ( t o t a l ) , d 2 > SOO-200 p ) . d 3(200-100 p ) . d 4(100-40 p ) . d s (> 40 p)

AN 21 • e j ( t o t a l ) . e 2 (> 500-200 M ) . c 3(100-40 p ) , e 4 (< 40 p)

HA 1 • f i ( t o U l ) , f 2 ( < 40 p)

HA 13 « g ] ( t o t * ) . g 2 (< 40 p)

HA 16 • h i ( t o U l ) . h 2 (< 40 it)

A la vue de ce diagraaae. nous constatons que tous les échantillons

se situent autour d'une droite passant presque par l 'origine. Ces échan­

t i l lons ont presque la terne signification en prospection. Cela veut encore

dire que ces échantillons seablent s'organiser quelle sur soit )a fraction

analysée, en families caractérisées par les rapports entre teneurs en

Uraniia et surface spécifique.

De même, s i Mon replace ces échantillons totaux dans le même dia-

graaae (Fig. V I I . 7 ) que les échantillons en l i t v i f (Cf. c i g . V I I . 1 . 2 et

4) avec l'hypothèse d'une adsorption proportionnelle « l a surface spéci­

fique, on constate que ceux-ci se situent dans la zone anomale de classe I

(a i et c i ) et dans la zone aoyenne declasse I I ( b j , d j , c j . f j . g j , h 2 l .

Aucun échantillon ne se retrouve dans la zone pauvre de classe I I I .

L'adsorption de l'Uranium sur les phases et l'estimation grossière du

facteur d'enrichissement qes échantillons étudiés

Nous savons, d'après les travaux de LAXSHUIR (1976. 1976) qu'une

eau de surface par exemple a 0,4 pp» d'uranlus. suivant qu'el le soit en

équilibre avec un hydroxyde de fer a EF (enrichissnent factor • facteur

d'enrichissenent) • 1.5.10 ou une taclrnite t*en cristal l isée (EF * 2)

conduira à une phase minérale a 600 p?c dans le premier cas, sais seule­

ment a 0,6 ppb, e'est-a-dire analytiqueœnt nulle dans le deuxiêne cas.

Partant de cet exemple, nous pouvons estiner grossièreeer.z Ic i

facteurs c'enricnissement ces échantillons totaux ( a j , dj et f j ) en SUD-

pcsart qu'i ls soient a l 'éouilibre ave: l'eau circulant a l'époque eu ?ré-

lêvenent (0.41 ppt, 1 pps et 0,43 pcDj. Les facteurs d'enrienissenent, OUÏ

129

sont le rapport de la teneur en uraniua fixé sur la teneur en uranium

dissout, seront respectlveaeiî 22.10 , 8.10 et 58.10 . donc incompatible

avec une adsorption noraale sur les argiles (EF • 2 a 6) d'après LANGMUIR

(1978). Cette anoaalie correspond a la présence du fer enrobant les par t i ­

cules argileuses Cf. chapitr* 1V.3) et de la présence d'un peu de matière

organique.

711.3 - HEIATIOU SMFACE SPECIFIQUE - f 2 ° 5

Toujours selon l'hypothèse d'une adsorption proportionnelle a la

urface spécifique, nous allons établ i r des diagrammes P^s/surface spéci­

fique.

¥11.3.1 - tes brandies m e t HO du —Hoot Wssla

(Fig. V I I . 8 . 9 . 10)

- La figure V I I . 6 •entre un diagrams P2O5 - surface spécifique

ces échantillons totaux en l i t v i f de la branche HA du aarigot Hissia.

Oans la zone anomale de classe I . on trouve les points 13, 10, 9 ,

• . 3 et 2.

Dans ta zone Moyenne de classe I I . nous retrouvons presque tcus les

autres points a l'exception des points 18 et 10' qui se trouvent en zone

• aible de classe I I I .

- La figure V'1.9 montre un diagramme PjOs/surface spécifique des

échantillons totaux en H t v i f de la branche MO du marigot Hissia.

Oats la zone anomale de classe I . on trouve les points 17, 16, 15,

. 11 . 9.

udr.s la zone moyenne oe classe I I . on trouve les points IS , 13, 6

et 3.

Dors la zone faible ce classe I I I , les points 10, 7, 5, 4 , 2.

130

% « l

i t

a Zone «noHle de classe l

P20s / SS > 0,006

Zone Moyenne de classa I I 0.003 < P2O5 / SS < 0.006

H g j ' t VI I .6 : Oiagraœe P2O5 / Surface spécifique des échantillons totaux en U t vif de 1* branche Hft du narigot Kissia.

131

Zone «nooale de classe 1 l>2°5 / SS > 0.006

ne Mayenne de classe II 003 < P2O5 < 0.006

îe faible de classe II! P?35 / SS < 0,003

" M 1» j , n j |

Fiçjre VI I .9 : Dlagrame f^"- I Surface spécif ic/je des échantillons totaux en l i t vi f de le tranche K> du oariçot Kissia.

132

£ Anoaalle de classe I

(S) AnomMe de classe I!

Q Point faible de classe tll

fic.'-t VII. 10 : Carte d'anocalies er. 8^5 des échantillons totaux en lit vif des deux brancnes KS et MD du marigot Kissia ei utilisant les surfaces spécifiques. Les classes I, il, III sent définies par les f-çures ï.'.'.S et vîl.9.

133

Carte d'anomalies en P;0j des échantillons vus (ci-dessus)

du M r i oo t Hissia (Fig. VU.10)

• Sur la branche HA. les points 13, 10. 9 . 6. 3 et 2 sont anomaux. Dans le cas de l'uraniuti (Cf. Fig. V U . 3 ) , l'anoaalie aux points 13. 10. 9 et 2 é ta i t constatée: les points 6 et 3 apparaissent en plus dans le cas du P2O5. Ce dernier est «oins discret que 1"uranium.

- Sur la branche HD, les points 17, 16. IS . 14, 11 , 9 et S sont anoaaux. Seule l'anoaalie au point 16 é ta i t constatée dans le cas de 1'ura­nium. La confirmation de l' indice (c) est nettement prouvée par les points 17, 16, 15 et 14. Sur cette brancne. l'anomalie en P2O5 est plus nette que celle en uranium.

VU.3 .2 • marigot Hissouna (Fig. VU.11)

La figure VU.11 montre un diagraane PjOs/surface spécifique des échantillons totaux en l i t v i f du marigot Missouna.

Dans la zone anomale de classe I . on trouve les points AH 2 1 , 20. 19, 18. 17. 16, 11 , 5 et HO 23, 5. 1 .

Dans la zone moyenne de classe I I , on retrouve le maximur des autres points.

Seuls les points AH 15. 12 et HO 25, 13, 8 , 7, 4 et 2 se situent en zone faible de classe I I .

La carte d'anor.aHes en P2O5 sur le marigot Hissouna en utlisant

les surfaces spécifiques (Fig. V!I.12)

Les points anomaux sont HO 23 et 20 dans la partie aoont. vers le milieu du marigot, les points HO 5 et 1 , en descendant le cours, or. re­trouve les autres points anomaux AM 5, 11, 16, 17, 18, IS. 20 et 21. En anont. l'anocalie 23 éta i t signalée dans le cas de l'uYaniun (Cf. Fig. V I I . 5 ) . C'est aussi le cas aes points HO 5 et HO 1 et AM 21. Le F Os " concentre ainsi , beaucouo plus cans la partie avale du mar:got, q.e l 'ura-niur. qui est plus présent dans la partie anont.

134

\l Zone anomale de classe I

P20s / SS > 0.006

Zone aoyenne de classe I I 0.003 < P j0 5 / SS < 0.006

Zone faible de classe I I I . P205 / SS < C.003

Unk Fioure VII .11 : Diagramme P2°5 / surface spécifique des échantillons totaux

en l i t vif du larigot Kissouna (HO points blancs. AK en points noirs).

135

9 Anoaalie de classe I <§) Aneaalie de classe II O Point faible de classe III [ A ) Indice connu

fic.re V I M Z : Carte d'anomalies en P2O5 des échantillons totaux en lit vif du narigot Hissouna en utilisant les surfaces spécifiques. Les classes I, II. III sont définies par la figure VII.II.

136

V i l .4 • gUTlOW SURFACE SPECIFIQUE - VAMOIUM

Coaae dans le cas de l'uranfuo et puis du P^Og, nous allons étudier

des diagrams vanadium/surface spécifique, selon l'hypothèse d'une adsorp­

tion proportionnelle évoquée précéderaient.

¥11.4.1 - les branches H» et HP du T i a o t Hissla

- la figure 111.13 aontre «m diagraaw Vanadiun/surface spécifique

des échantillons totaux en l i t v i f de la branche HA du oarigot Nissia.

Oans la zone anomale de classe I . nous avons les points 14, 13, 12,

10, 8 . 4 et 2.

Dans la zone Moyenne de classe I I , on trouve les points 18, 17, 16,

15. 6 et S.

Oans la zone faible de classe I I I , les autres points 11 . 10, 9 , 7.

3 et 1 .

- l a figure VII .14 aontre un autre diagramme Vanadlus/surface spé­

cifique des échantillons totaux en l i t v i f de la branche HO dj aêrigot

Hissia.

Oans la zone anomale de classe I . seul le point 14 apparaît.

Dans la zone aoynne de classe I I . or. retrouve presque tous les

autres points.

Le point 11 est unique dans la zone faible de classe I I I .

Carte c'anocalies en Vanadiun du carlqot Hissia en util isant

les surfaces spécifiques (Fig. VII.15)

- Sur la branche HA, les points 14, 13, 12, 10, S, 4 e: 2 sont i'-o-

r a - j . Les points 12 et 2 étaient anonaux oans le cas ce l'urariun (Cf.

F'S- « I I . 3 ) . Dans le cas du PJOJ, les points 13 et 2 (Cf. Fiç. .11.10),

les aro-alies en vanaeium sont plus fréquente, sur cette Sranc-* que ceî'es

137

Zone anowle de classe I V/SS > 6,25 -

o

I t o

Zone aoyenne asse I I 3 < V/SS < 6,<rS

de classe I I I < 3

M S- —

F.iure VII.13 : Diagram» Vanadium / surface spécifique des échanti l lons totaux en t u v i f de la branche HA du «ar igot Kissia.

^DDff.

138

Zone «noaale de classe I V/SS > 6.25

Zone «oyerme de classe II 3 < V/SS < «.25

Zone faible ale classe III Y / SS < 3

" s -

fic-jre VII .14 : Diagramme Vanadium / surface spécifique des échantillons tota-x en l i t v i f de 1î branche W du tarigot Kissia.

139

0 Anoaalie de classe I

£ ; Anoaalie de classe I I

Q Point.faible de classe I I I

Figure VK. IS : Carte d'anocaTies en VMAOIUK des échantil lons totaux en l i t v i f c. sar igct Hissia er. u t i l i s a n t les surfaces spéci f iques. Les classes I , I I . I l : sont déf inies par les f iguras VZl.lî et f.:.\i.

140

de 1'uranium et du P2Û5.

Sur la branche ND, seul 1'échantillon 14 est anoaal. l'anomalie en

ce point est reconnue aussi dans le cas du P2O5. aafs pas dans le cas de

l'uranium où l'anomalie est moyenne.

« 1 . 4 . 2 - te marigot Hissouna

La figure VII .16 montre un diagramme vanadium/surface spécifique

des échantillons totaux en l i t v i f du marigot Hissouna.

Dans la zone anomale de classe 1 , nous avons les points AH 2 1 . 20.

19, IS. 11 . 10. 9 et HO 2 1 . 20, 19. 18. 17.

Dans la zone moyenne, on trouve les points AN 3, 4 , 6 et 16 et

HO 24. 16. 14. 13, 10, 9 , 8 . 7 , 6 , 4 et 2.

U s autres points AH 1 , 2 . 5. 7 . 8 , 12. 13. 14, 17, 16 et HO 25.

23. 22, 15, 12, 11 . 5, 3 et 1 . se situent en zone faible de classe I I I .

Carte d'anomalies en Vanadium sur le marigot Hissouna en

uti l isant les surfaces spécifiques (Fig. VII .17)

Oans la partie amont du marigot, les points HO 2 1 . 20, 19. 18. 17

sont franchement anomaux. Vers la partie avale, on trouve AH 9, 10, 11 ,

15, 19, 20 et 21 qui sont aussi anomaux. Les points HO 2 1 , 19 et 18 étaient

anomaux dans le cas de l'uranium (Cf. Fig. V I I . 5 ) , mais pas dans le cas

du P2O5 dans la partie amont du marigot. Par contre, dans la partie avale,

les points AH 11, 19. 20 . 21 sont aussi anomaux dans le cas du P2O5. Seul

le point AN 21 l 'est dans le cas de l'uraniuo. Les anomalies en vanaoius

sont aussi fréquentes que celles du P2O5 dans cette partie avale. En aaont,

par contre le vanadiun tend à suivre l'uranium.

20D.

Bo.

MO.

SO.

141

» O

Zone anoaaie de classe l

I/SS > 6.25

Zone aoyenne de classe III 3 < V/SS < 6,25

Zone faible de classe III

ï/SS < 3

JC s-

Figure VII .1€ : Oiagranne Vanadiun / surface spécifique des échantillons totaux en l i t vi f du marigot Xissouna.

143

¥11.5 - BEUUIOW SMtFAg SPECIFIQUE - PLOMB

Toujours dans l'hypothèse d'une adsorption proportionnelle, come

précédeanent, nous allons de nouveau établ i r des diagrammes Ploab/surface

spécifique.

¥11.5.1 - Les branches m et HO du •arlqot Hissia

(Fig. Y I I .1S. 19. 20)

- La figure ¥11.18 aontre un diagraaœ plomb/surface spécifique

des écnantillons totaux en l i t v i f de la branche HA du marigot Hissia.

Dans la zone anomale de classe I . nous avons les points 16. I I . 10,

9 . 6-et 2.

Dans la zone aoyenne, on trouve les points 18. 27, 15, 12, 10, 5,

4 et 3.

r ' i s la zone faible de classe I I I . nous retrouvons les autres points

13, 8 . . 1 .

• La fleure VI I .19 montre un autre diagramme plomb/surface spécifi­

que des échantillons totaux en H t v i f de ^» branche HD du aa r1gct Hissia.

Dans la zone anoaale de classe I , on trouve les points 16. 14, 11 .

9 , 6 et 6.

Dans la zone noyenne, or. a les points 18, 17, 15. 13, 10, 7, 5, * .

3 et 2.

Carte Canonalies en piorab sur le mar-:c;t Hissia en

uti l isant les surfaces spécifi ' jes (Fig. VII .20)

- Sur la branche HA, les points l i . 16, 10, 9, 6 e'. 2 sont franene-

nent anoeiaux. Les anosalies en ces points étaiert signalées dans le cas

de Turaniun (Cf. Fig. YH.3) pour les r;ints 10. 9 , 2 dans le cas du

P2Û5 (Fig. V I I . 10) po.r les po-inti 10, s, 6 et 2 et cans le cas eu vana-

dlcr (Fig. VII .15) po.r les peints 10 .s. 2. Les seuls points dont l'anc^a-

* 3 •

144

K>

a

Zone inoa*le de classe l M>/SS > 1.42

30-

30.

!« CÇ 0 0 7

Zone Moyenne de classe I I 0.06 Pb/SS < 1.42

Zone faible de classe I I I P6/SS < 0.6

.cure VI I . IS : Oiaçreme Pltr.5 I surface spécifique des écta- t îHons totaux en l i t v-.f de la branche M* du ra r igo t Missia.

se­ ns

40.

30 -,

Zone inouïe de clisse I Pb/SS > 1.42

Zone aoyenne de clisse II 0.6 < Pb/SS c 1,<2

23-

Zone faible de clisse I I I Pb/SS < 0,6

r ' rjre . : : . :9 : Zîiçrirr.; ?lo-a / s.-*3Ce sjécifir

146

f Anoaalle de classe I @ - Anoaalie de classe II O Point faible de classe III

O ) Indice connu

F-:-re VII.20 : Carte d'ans-ulies en PLOKB des Échantillons totaux en lit vif du narigot Vissia er. utillsar.t les surfaces SDéçifiQues. Les cUsses I, H , III sont défi'-'es par Tes fiçjres VII. 15 et •,'T' 1 C

147

l i e n'a pas été signalée précédemment sont les points 16 et 11.

• Sur la branche MD. les points franchement anomaux sont 16, 14,

11 . 9 , 6. L'anomalie en 16 a été signalée dans le cas de l'uranium et du

p 2°5 . L'anomalie en 14 a été signalée dans le cas du vanadium.

VI I .S.2 - Le marigot Hissouna

(Fig. V U . 2 1 , 22)

La figure VI I 21 aontre «n diegraaae plomb/surface spécifique des

échantillons totaux en l i t v i f du marigot Hissouna.

Dans la zone anoaale de classe 1 , apparaissent les points HO 24,

2 1 . 19, 18. 16, IS . 13. 12, 10, 9 . S et AN 1 . 2 . 11 . 16. 17. 18, 19, 20

et 21 .

Dans la zone aoyenne de classe I I . on trouve HO 22. 17. 14. 8 , 6.

4 3. 1 et AH 4, S. 6 , 8 . 13, 14.

Les autres points HO 25, 23, 20, 11. 7 . 2 et AH 3. 7. 10, 12. 15

se trouvent dans la zone faible de classe I I I .

Carte d'anomalies en plomb sur le marigot Hissouna en

uti l isent les surfaces spécifiques (Fig; ¥11.22)

Sur ce marigot les points francheaent anomaux sont HO 24, 2 1 , 19.

16. 16, 15. 13. 12. 10. 9 . 5 et A'i 1 . 2. 11 , 16. 17. 18. 19. 20 et 21 .

Par rapport aux cas de l'uranH.™, P2O5, vanadius, les points d'anoaalies

en plomb sont plus nombreux i c i .

148

»,

20-

n-

Zone anoaale de classe I Pb/SS > 1.42

g

2 S s

A^pi$ ^

Zone noyenne de classe II 0.6 < Pb/SS < 1.42

Zone faible de classe III Pb/SS < 0,6

1C ÏO

Fioure VI 1.21 : Olagrame Plor™ / surface spécifique des échantillons totaux en l i t vif du marigot Kissouna.

149

W Anoaalle de classe I (g) Anonlle de classe II O Feint faible es classe III

A)Indice connu ®

Figure VII.?? : Carte d'anoralies en Pl0f3 des échantillons totaux en l i t vi f du carlgot HissOuna en uti l isant les surfaces spécifiques. Les classes I , I I . I I I sont définies par la figure V I I . 2 1 .

ISO

V I I . 6 - KESWC - COIICUglOH

Peur résiner les observations précédentes, nous avons établi les

cartes d'anomalies des i*ux marigots, en ut i l isant les surfaces spécifi­

ques (Fig. V I I . 23 . 24). Sur chaque carte, des échantillons franchement

anoaaux ont été portés pour chacun des quatre éléaents étudiés précédem­

ment, a savcir' l 'uraniua, le PJOJ, le vanadium et le plocb. Quel genre

de renseignements peut-on t i re r de ces cartes ?

Le cas du i r l o o t Hissia (Fig. KII .23)

- Sur la branche HA, l j s zones minéralisées se présentent aux poir."

13. 12. 10, 9 et 2. Les points 13 et 12 doivent être probablement alimen­

tés par une source située en amont et provenant directement de la roche,

de même que les points 10 et 9. Ces quatre points sont aussi sous 1"in­

fluence de l ' Indue (0) (se trouvant en amont de ces points). Quant au

point 2 , une attention particulière doit lui être accordée. I l est situé

sur une branche secondaire et doit avoir sa source d'alimentation située

en amont de cette branche. La prospection des indices n'a pas reconnu cet­

te zone.

• Sur la branche KO, seul le point 16 crésente une minéralisation

en Uranium. Ce point est sous l'influence de l'indice (C).

Que peut-on dire du comportement des éléments de ce marigot Hissia ?

L'uranium indique les zones minéralisées et se trouve toujour; en

association avec au moins un des éléments. I l est moins mobile, sur ce

marigot, que les autres éléments.

Le P2O5 est Hé en grande partie aux zones cinéralisées (points

HA 13. 10, 9, 2 et KO 16). U est rarement seul (sauf points HA 3 et HO 15)

et souvent Hé aux autres éléments en dehors des zones minéralisées en

uranium (points HA 16 et fO 17, 14, 11 et 9 ) . I l est plus étalé que

l'urarsius, donc plus moDile que ce dernier sur ce marigot.

Le vanadium suit presque les zones minéralisées en uraniun (pcnnts

HA 13, 12, 10, 2) . I l est associé au Ploro et PjC; au point KA 14, et se

trouve seui aux peints HA 1* et KA 4.

151

• u C»iO$

®v ®W»

N

Fie.r e VII.23 : Certe des anoraT'es fortes en util isant la surface spé:ifique des auatres éMé^e'.ts (U. P2O5, V et Pb! sur le rariçct «issia.

152

Le coaporteaent du ploat nous retient l 'a t tent ion, car nous aide a

comprendre ses origines. En e f fe t , une partie du Ploab est l iée aux zones

Minéralisées (points HA 10, 9 et 2 ) , une autre partie est indépendante.

C'est surtout le cas «es points HA 16, 11 et KO 8, 6 et des points HA 6

et HO 17. 14, 1 1 . 9 . On peut dire que le ploab l i é a la Minéralisation

est ou ploab radiogénique et celui qui se trouve seul est du ploab dét r i ­

tique.

Sur ce aarlgot Missla, les zones Minéralisées qui n'ont pas été

aises en évioence par la reconnaissance des Indices (travaux COKUF) se .

trouvent en HA 13. 12. 10. 9 et 2. L'autre point anomal, tel que KO 16 se

trouve dans une zone oîs l'anomalie a été reconnue antérieurement.

Le cas du aarlgot Hlssouna (Fig. VI I .24)

Les points ainéralisés en uranlua se trouvent en HO 22, 2 1 . 19,

*&. 9 , 5 et Ml 21 . Les anomalies aux points HO 22. 2 1 , 19 et 18 confiraient

l ' Indicé (A) . Par contre, les points HO 9. 6 et S. ainsi que AH 21 ne su­

bissent pas l'influence d'un indice connu dans le secteur. Ces points sont

nouveaux et doivent être véri f iés.

L'uraniue est noins fréquent, sur ce u r i g o t comme sur l 'autre

aarlgot Hissla. I l est l i é au moins a un des quatre éléments étudiés,

sauf au poir.t HO 6 où.i l se retrouve seul. I l se cantonne dans la partie

aaont du aarlgot Missou.na.

Le PJOJ est plus étalé sur ce marigot que l'uraniue. On le trouve

en amont (HO 22. 20) , a ci-parcours (HO 5, 1 et AH 5) et dans la partie

avale du aarlgot (AH 1 , 16. 17, 16, 19. 2C. 21).

Le Vanadium suit le même comportent'-.: que sur le marigot Missia. i l

est aussi étalé ç-e le P?05- I l se concentre en aront et en aval du ear i -

got.

Le PI or* raûiogér.icue est l i é à la rin«ralisation (ceints MO 21 , 19,

18, 9 , S et HA 2 1 ; . Les autres points'isolés sont cétritiques.

De cette étude, i'. ressort eue la s-rface srécifiq^e ;cue ^r. raie

153

©v

^ ^ V : ' - 2 4 = C i r t e «" «*«H'« fortes en utilisent 1, l u r , , . « s r ^ . , .

1S4

Important dans U prospection oeochiaique. Elle a permis de aettre en Évi­dence, en ayant corrl»* les effets de la roche support ;

- des zones nouvelles d'anonlles (HA 13, 12, 10. 9, 2) sur le aari-oot Hlssla et HO 9. 6, 5 et »! 21 sur le Mrlgot Hlssouna.

- de confirmer certaines zones «nonles, aises en évidence par des travaux antérieurs (COMUF). Ce sont les encsples des points HD 16 sur le aarlgot Hissia et HO 22, 21. 19. 18 sur le aarigot Hlssouna.

Elle peraet, enfin, de ne pas surestimer les grandes teneurs des tléaents lors de leur prospection géocalBique, et conseille de prendre er coapte les effets d'adsorptfon de la roche support.

(

CHAPITRE N U

CMCUISIOH GENERALE

156

La prospection géochimique de l'uranium dans les pays de zone inter»

tropicale humide a un bilan qu'on peut considérer jusqu'ici comme globale­

ment posi t i f . El le est devenue, sans doute. <a technique de base dans la

recherche des zones favorables en régions forestières et pour la local i ­

sation des gisements, en association avec la radioaétrie. Elle ne peut

aussi a e l l e seule résoudre tous les problèmes posés ov is toutes les con­

ditions. El le a besoin de renseignements apportés par es autres techni­

ques comme par exemple l'estimation des anomalies a p r t i r de la méthode

•ult ibarlable et de la méthode de 1'adsorption ( u t i l »ant les surfaces

spécifiques). Cette dernière reste fondamentale poui les pays de la zone

intertropicale humide, où le re l ie f très varié, avec une végétation abon­

dante et un réseau hydrographique dense, font que >ou;: ayons des condi­

tions propices a un for t lessivage, entraînant a nsl une complexité dans

la circulation et concentration des solutions.

L'étude entreprise ne vise pas a créer ac nouvelle méthodologie oe

la prcsPv'<.ffon géochimique de l'uranium, mai! a fournir une meilleure es­

timation des anomalies trouvées par tes méthodes systématiques classiques.

Au départ, nous savons que les gisements d'uraniue du bassin de

Franceville au Gabon sont des gisements s'Jimentai'es stratifornes a'ige

ancien (1,6 a 1.7 ai.lliard'd'années). Tr is types oe minéralisations de

l'uranium r.u moins r"' été reconnus :

- Le premier minerai correspond a un grès noir, très s l l i c l t é .

L'uranium, exprimé sous forme de pecfolende est associé a des matières

Organiques.

. - Le second type de miner; est un grès pe- Ou pas s i l i c i f i é , noir

i tache néisatiteuses. Li aussi. ' uranium est exprW sous forme de pech­

blende qui est rarement en incU ion dans les matières organiques.

- Le troisième type est un minerai ox>Jé co-.stitué ce prcc.its

jaunes, var.aeates d'uraniun irp'égnant un grès altéré. Cans les rsres cxj-

dées, l'uraribs s'associe au vanadiun pour donner ces produits ja--.es

conre îa f rarce»i l l i te CJ la v a r i a n t e .

157

L'association minérale fréquente les g4sewnts est du type U. V,

Pb et P2O5.

La compréhension de la signature géochimique de ces gisements

d'uranium a travers les stream sédiments passe par une meilleure caracté-

rlsatlon des phases porteuses de l'uranium et des éléaents vecteurs qui

1'accompagnent.

Notre souci, dans le traitement ces échantillons, a été de respec-

. u ( conditions naturelles de te <-ain, et pour ne pas .trop perturber

les ;.'M>SCS adsorbantes que sont les argi les, nous avonj cnolsi de récupé­

rer les fractions fines < 40 u) a l'étraporateur.

La diffraction des rayons X a perais de trouver deux minéraux argi­

leux principaux qui sont l ' H H t e et la kaollnite, présents dans tous les

échantillons. U présence de ces ninéraux montre que le secteur de KA1A-

KATA étudié, est soumis a une érosion Intense e t rapide. La richesse en

quartz au niveau de tous les échantillons confirme l'abondance des grès

dans cette région. Pour des înviux i tenir, ce quartz devrait être él imi­

né, afin de parvenir a une meilleure interprétation des résultats. I l joue

le rtJe de diluant vis-a-vis des autres phases.

L'ancienneté des gisements a été, u « fc'.i encore, prouvée par des

rapports isotopiques du Plomb obtenu sur «n échantillon. Ces rapports iso-

tcpiçues sor.t caractéristiques Ces désintégrations >. (au moirs dix pour

le plomb 206). ce qui nécessite beaucoup 4e temps. Ce pi ces est dor.c bien

d'origine ancienne et radiogénlque.

Deux méthodes de travail nous ont permis d'interpréter les eanifes-

îations des gisements au niveau des street sediments.

- Une méthode mul t ivar ia te , gui a penr.is d'expliquer les liaisons

géoeniciques et pnysicocMffiques entre .s éléments et les pnases en pré­

sence, ï t de mettre surtout en valeur des zones e'anocalies polymétalli-

ques mfses e- évidence ou pas) par la géochinie.

- Une méthode basée str la sjrface spécifieue, car cette tec*me;.e

présente un anantage évident. La nesur- d'une su-^ace spécifique intêr-e

158

globalement les propriétés d'adsorptfon des différentes phases minérales

et organiques et n'obligent plus a des analyses minéraloglques très fi­

nes comme la détermination des phases du fer et la nature des composés

organiques.

De ces deux méthodes. 11 ressort que :

• Méthode multivariate :

Les phases argileuses Jouent un rSle prépondérant dans le contrôle

des autres phases. Par contre, le quartz Joue le rile de diluant vis-a­

vis des autres phases et devrait être éliminé au moment des prélèvements.

Grace è la détermination des cinq facteurs par analyse factorlelle. cer­

tains pointu sont compris. Par exemple, le facteur S nous a permis de

suivre les points minéralisés. Ce même facteur a permis de confirmer les

anomalies radiométrlques ou géochlmlques décrites antérieurement (travaux

COMUF) et de mettre en évidence d'autres zones anomales favorables, notam­

ment les points 12, 10 et 6 de la branche MA du marljot Mlssla, en aval

de l'indice (Û) (Fig. v. 26), les points 6 et 2 de la branche MO du même

marigot. Les points MO 6. MO 7, AM 17 et AM 21 du marigot Mlssouna (Fig.

V. 27).

- Méthode utilisant les surfaces spécifiques :

Les effets d'adsorptlon de la roche support sont corrigés. La sur­estimation des grandes teneurs des éléments dans les zones d'anomalies est évitée par cette méthode. Celle-ci a permis de confirmer les anomalies géochimiques ou radiomé*' 'ques mises en évidence par des travaux anté­rieurs (COMUF). Ces anomalies se trouvent autour de l'Indice (A), sur le marigot Missouna (MO 22, MO 21, MO 19 et MO 18 - Fig. VU.24), et a pro­ximité de l'Indice (C) pour la branche MO du marigot Mlssla (Fig, VII.23). Cette méthode a enfin permis de mettre en évidence de nouvelles anomalies, a savoir HA 13. MA 12. MA 10. MA 9 et H» 2 sur le marigot Mlssla. et MO 9. MO 6. MO S et MA 21 sur 1e marigot Missouna (Fig. VI1.23, 24).

En somme, les deux méthodes se complètent. La méthode multlverlable met en évidence des anomalies. La méthode utilisant les surfaces spécifi­ques met aussi en évidence les anomalies a l'aide des données fournies par "analyse factorlella, et a pour avantage de corriger en même temps les

1S9

effets d"adsorption des roches supports.

(.'adsorption reste un point fondanental dans la prospection géochi­

mique en streaa. L'uranium est un élément, en général, t r i s nobile dans

les conditions de surface. Beaucoup de travaux dont ceux de LANSNUIR (1978),

SZAlAT (1964) et CAPUS (1979) ont essayé de suivre son comportement dans

des Mélanges af in de pouvoir définir les types de gisements que cet élément

peut constitue-. Dans ce aine ordre d'Idée et par souci de t ien caractéri­

ser les anoaalles déjà trouvées par des Méthodes classiques, nous nous

sonnes penchés sur cette définition de 1'adsorption par la caractérisation

des surfaces spécifiques des phases. Cette aéthode ne vise pas a trouver

des gisements aels a bien comprendre et estiaer les anomalies déj i trou­

vées. Elle ne présente donc pas une charge technologique et financière

importante. Elle peut s'appliquer a ta prospection en streaa sediment de

tous les métaux qui ont tendance en surface a s'adsorber sur les argi les,

sur les hydroxydes de fer ou sur oe la matière organique.

L'inconvénient de cette méthode vient peut-être CJ f a i t que le com­

portement de l'uranium est t r is complexe en surface et se confond a celui

des autres ions. En e f fe t , l'approche de l'évaluation de la richesse rela­

tive en uraniuB des fluides, par la pente des droites passant par l ' o r i ­

gine fie diagramme uranium-surface spécifique, n'est rigoureuse que si

d'autres ions n'entrent pas en compétition avec l'uranium de façon trop

importante, ou si le taux maximum d; recouvrement de la surface adsorbante

par les ion» uranyles n'est pas atleit . t .

Le domaine d'étude reste ouvert. Le problème pourra être cerné un

jour par une meilleure compréhension des pnénomènes. Néanmoins, la carac­

térisation de 1'adsorption a partir des surftces spécifiques reste un outi l

ce base pour l'estination --s anomalies déjà trouvées, dans les zones

into: tropicales hur.laes i * celles Ces bassins Francevilliens du Gabon.

AJWEXE I

Tableau III.3 : Analyses cnlulques des élénents najeurs des échantillons totaux en H t vif, des deux «arigots.

161

[CHMTiLlOM SIS; OJCJ W FeO F.JOJ TtOî "»o HnO w Ufi f j 0 5 PF TOTAL •1 M 18 60.09 16.5 12.12 0.44 11.83 0.5 0.17 0.02 2.98 0.12 |o.OS*[ 6,81 100.21 0.45 1

HA 17 62.19 20.7 «.22 0.17 4.04 0.721 0,17 0.02 4,I«'0.29«I.0S07.6 100.2! 0.83 1

M 16 61.96 22.26 4.09 0.67 3.37 0.68; 0.62 0,03 4.48 0.28 0.074 6.0i jlOO.5. 0.16 |

! « > 5 76.-1 .1.34 8.62 0.48 0.10 0.6? 0.17 0.02 1.71:0.26 0.070 9.56 100,4' 3.2B j

M 14 81. IS 8 .M 0.94 0.70 0.17 0.37 0,22 0.02 1.53! 0.11 J0.O62 7,61 100.il 2.56 !

m 13 75.61 13.61 «.27 3.06 3.21 0.-2 0.08 0.04 1.5710.03 0.090 6.1 100,1'0.04 '

1 M 12 76.61 13.16 0.58 0.72 0.29 0.65 0.17 0.01 2.06 0.17 io.OSS 6.23| 99.5 1.07 i

| mn 81.79 8.85 1.66 1.24 0,20 0,4 tlrict: 0.02 1.48 0.16 O.04B 5.94 100.21 1.31

m 13' 85.18 :I0.09 ; 0.4J 0.06 0.26; O.OZTflctf 0.01 1.43 0.04 0.016 3.37 101,5: 0.04!

HA 10 78.661 7,00' 9.80 0,40i 9.36; 0.02|Tr«ceî 0.02, 1.13 0.01 «.210 ! 8,6 jlOO.3 0.90 i . I l I I 1 1 i l ! '

MA 9 91.81| 4.56, 0.23[ O.lOj 0.12

24,43*, 0.99! 0.38] 0,57

Q.2 jlflCf f C.02 , 9.76J 0.09 iO .031

0.69! 0,32[0,02. 4.9710.22,0.050

100.1, 0,49

ru 8 62.36

12.29| 0.6* 0.44

100.2! 0.1C

H* 7 79,61 0.20 0,5 j 0.14] 0.02 1.871 0. ,09 JO, .045 i i

2.46J0.17|0.110

4.0 99.1J 0.19

M 6 75.84] 1«.8S| 0.68! 0.41 0.23 O.tlj 0,08! 0.02

'.9B| 0.93)o,

4.25 99,27; 0.25

74.57|15.S | 2.20! 0.161 2.00J 0.441 0.271 0.02 4.54 100.7J 0,10

62.9tj22.46l 1.98. 0.28! 1.67

!80.3l!l0.25' 0.531 0.30 Ôiâil

0.7B; 0.321 0,02 4.44! 0.21 |o.060

.6*! 0.14)1

6.64 99.8To.23

M 3 0,59: 0.121 0,0? 1 10.064 ! 6.35 100,0l 1.39

M 2 85.32i6.64 | 1.02! 0.43; O.SS

T. 0.*llrtc*i 0.02 0.B7J 0.07 M.S5 • 4.92 99.5. 0.76

82.59[10.69l 0.611 0.16, 0,43

5.6? 0.21J 5.46

0,52' 0.18J 0.02 1.721 0.12 «.060 — I ! 1 1

0.39! 0.œ| 0.011 2.21)0.05(0,090

3.72 100.2; 0.1B

W 18 70.79113.46

76.7lll2.17| 2.02J

99.4! 0.25

NO 17 0.261 1.741 0.06, 0.08| 0.01 !_Î.2SJ_0.« |0.1M 5.241 99.310.69

MS 16 • 73.9 13 62: 2.05 0.17| 1.87 0.46 0.13)0,02 3.32 0.09 0.110 5.25| 99.9 0.71

1,82,45 6.62! 2.21 0.56| 1.64 0.33^r4M^ 0.0? 1.9S 0.12 «.210 5.6 |l00.7> 1.12

M9 14 '84.54 0.78 0.25 0.21,Tr4Cei 0,02 l,24îrjcts0.200 4,77.100,2* 0.97 '

HO 13 183.25 9.54: 1.29 0.26.. 1.01 0.08 0.031 0.02 1.35^r4ct$3.060: 5.6 99,2: 0^06

tO 11 79,82 9,24 ! 4.25 0.42 3.80 0.25 Trace* 0.01 1.44 0.02 0,080 3.98 99.1 0.16

MO 10 81,33 10.42! 0.55 0.33. 0.19 0.36'Traui 0.02 1.68 0.C3 O.O10 5.26. 99.6 1.18

M3 9 83.8 10.9 1.17. 0.13' 1

1.03 0.46'Trjc»i 0.02 1,76: 0.05 0.090 4.49. 9?.7 0,43

M3 8 81.04 10,42; 1.14 0.76! 0.86 0,47lTr«e«l 0.C2 1.29JncrtO,100 5.32! 99,8' 0.64

« 5 7 68.57 16.6l! 4.79! 0.171 4.61 0.49; o.oeJ 0.02 j,07|Tr»cr»3,070 7.631 99.9 0,31

ta 6 62.71 15.9 i 5.1'J 0.22 4 ,s : 0.4» 0.271 0.02 2.191 0.04 0.093 9.43:100,3 0.43

» : 5 76.7? 11.79 2.57 0.21' 2.74 0.4ÎTrjc«j 0.02 1.04| 0.03 0.050 6.75 1 99.8' 0.24

MO 4 72.73 14.17J 3.05! 0 .3Ï 2.67 0,44 0.08 0.02 2.3 TriwjO.fc) 6.73! 99.8' 0,23

MD 3 63,39 15.MJ 3.57' 0.31| 3.23 O.&S! C.29 0.02 2.92 0,1 ; e . i40 9.30' 99.9 : C.44

*Z 2 .76.0*. :: .7î | 2.02: 0.15J 1.66 0.37: 0.03 0.02 1 1 1

1.04 O?03,C055 7 . : É ! 99.6: C.22

162

ECMMTIUDtB 5 l O 2 | » » j 0 3 •ft'- F#0 *2*>3 TiO? HJO HnO 1

«jO , 1 4 , 0 »2«S PF TOT«. C

1

[ HO 25 78.771 7 .23 1.71 0 .32 1.36 0,37 I r e » ! 0.03 | 2.84 0.02,0.032 8.67 99.6J 0.94 1

[ M 24 70.47111.09 2 .61 0.78 1.75 0.50 0.03 0.01 ! 1.21 jo.01 jO.043 12.78! 98.7J 3.33

1

[ M 23 75.92111.86 3.29 0.26 3.01 0.21 0.08 0.03 i 1.3 .0.02 ,0.072 6.61 99.1J 2.15

HO 22 83.431 4 .6 4.06 0.14 3.92 0.21 0.03 0.02 ! 0.64 |0.07 J0.0S8 6.89 100.01 1.62

MO 21 79.99 9 .72 1.78 0.34 1.41 0.41 <ract! 0.02 ! 1.77 >0.01 |o.050 6.74 K . * < 1 . 4 C :

HO 20 64 .02) 16 .01 4 .74 0 . 4 3 4 .2? 0.98 0.12 0.06 ! 1.27 '0.07 J0.090 12.36 99 ,8 j 2.52 '•

HO 19 77.94 10,36 2,85 0 ,41 2.40 0.48 0.03 ! 1

0.03 :0.93 .Tram 0.040 7.13 99.7 11.32 !

HO IB 79.86J 9.92 2.11 0.45 1.62 0.41 0.08 0.02 ' 1.23 jO.06 '0.050 6.59 I 0 C . 3 l l . 3 3 l

M 17 •75.55112.01 2.56 0 .30 2 .22 j 0.54 ! 0 .031 0 .02 1.43 J0.03 10.086 7.65 99 .9 : 1 . 2 4 '

HO 16 «3.07 i 6.92 2.11 !0 ,59 1,46 j 0.45 flnui 0 .03 0.53 10.03 !o.052 7.19 100.3 1.63 <

HO 15 ,88.11i 5.45 1.48 0 .28 1.27 0.33 [tncct 0.02 0.42 0.02 |0.035 4.3 100.3 i 0 .80 !

. HO 14 J76.96jl2.31 2 . » 0.17 2 .01 0.44 JTnetjo.02 11.95 |o.04 $.070 5.83 95 .0 0.30 •

I D 13 J77.74JI0,a I .T7 0.54 J ,18 0,39 ?nt*i0.02 ! l .99 Î0.06 lo.037 6.92 J99.C1.11 '

HO 12 l>3,06 7.12ll,61 0.50 1.06 o.33 jo.oelo.02 0.94 |0.04 J0.O70l6.O4 j 9S.3 1.23 |

HO 11 Jw.12 7.59)1.42 0.52 0.85 0.36 braces) 0,02 0.9 0,06 |0.032 4.63 | 99.1 -0.74 !

HO 10 IB1.2 jl0.55lo.83 0.23 0 .56 0,52 ! 0.03 0,02 i 1.22 0 ,11 JO.OSQ 15,25" 9 9 . K £ .70 |

HO 9 JB4.09 ! 6,8 0.81 0.50 0,26 0.26 Trac* 0.02 10,71 0,04 I0.04C '«,84 95.61 2.03 1

HO S J77.07 jl2,57i3,02 0.06 2.96 0.36 0.08 0.02 j l .36 0.07 0 .055 S.29 9S.E : C 2 7

K 7 J67.79 19.61 JO.M 0.15 0.68 0.61 0.33 0.02 U.44 O.Ol 10.062 7.01 99.7 -0.07

K> 6 176.37 11.37J2.61 0.49 2.07 0.43 0.03 0,02*1.26 0.04 0.54 :8,01 llOO.*' 1.36

HO S JB4.98 6,03 0.8) 0,58 0.17 0.31 0.08 0.03 ! 0.69 0.03 0.06C:6.76 | 99.2-1.28

HO 4 •53.28 30.7l|o.4O 10,10 0.29 0,24 ffrtc* 0.02 i 1.56 JO.OI 0.020 :13,56| 95.6 0.09

HO 3 192.71 3.65 JO.45 ! 0,36 0.06 0.17 JTractl0,02 10.44 |o.OI iO.CKt7.St JlOS.3 C.72

re 2 '76.951 9 , M | I . 6 I 10.80 0.73 i 0,49 '0,06 0,02 2.03 0.06 J0.037 «9.4 | 99.1 2.49

, « 1 'SS.ÎS 6,3ljl,47 io.M 0.5? : 0 . 2 4 ' . 0 . 0 6 !0 ,02 :0 .69 10.01 rO.076 4 .98 199.1 0.98

V 1 65.47 ; * • * |o.99 0.7S 0.93 0.21 io.is .0,02 C.65 0.03 «.0*: 4 .65 . 99 .6 1.91

*l .2(! 4,08 0.96 'o.34 ] 0,£7 • 0.16 W e i 0,01 0.38 0.02 'o.02S 3.14 100.0

1 f 3 6J.72: 7.7 1.46 10.78 o.e; 0.31 0.C3 0,01 0.7 O.O; ,0.044 6.27 1 99.7 1.96 :

| H> 4 •77.9 |e.S7 2.11 i 1 . 06 I 0.94 0.42 jTracef 0 .02 0,65 0.02 |0,047 ,10,23^00.1 3,33 1

W 5 •s?.6 j 4,9 0.91 0.29 o.er 0.3 lTr lceIO.02 0.37 '0.02 10.047 j . 4 J95.S : . 5 3 i

1 * *• •31.211 4.37 0.6< 0.52 0 , 0 ; C.1B * f r i c f i 0 . 0 2 0.35 T rac« io .025J .56 30C.3 c.9: ,

! If 7 • K , « 9 ' » . 3 9 0795 io.35 0,52 0.18 Brace» 3.02 0.28 r r a c M 0 . 0 2 S J . « 7 ' 9 9 . 3 :.'t '.

; *•> 8 33 .22 7.43 1.05 |o,56 1.33 3.32 o.C3-:,C2 'o,e; :.oi u.cc c.58 JOÎ.2 : .s? •

: « 5 ?5.83 6 . 1 : 2.17 0.43 I.6S : . 5 0.073.:? ( 0 . 6 Ï 3.03 D.044JE.B2 ' 9E.7 :.~ . 1 i v . . £'..75 7.SS z.v |c.« O.JC : .4 j jirac<i:.02 |0 .9= - . 0 3 C.C31 t . S l . ? » . : • ! 1

163

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M 12 77.44 9.77 2.63 0.47 2.11 0.42 O.OJI 0,02 ( 1,96 jo.04 | 0,04T| 8.38 99.9: 1.93

i M 13 >»7.1 (.35 1.38 0.39 0.95 0.27Tncti : 0.02 . 0,77 0.05 ; O.OZSJ 4.66 100.5 0.96

W 14 J90.74 * . K 1.36 0.19 1.15 0.33>r»e«J 0.02 0.64 i 0.04 0.033! 2.69 100.6 ; 0,09

R H ; 72.31 M.K 2.20 0.39 1.77 0.7 fnëïl 0.Ô2 1.(9 • 0.06 0.03a 8.53 100.I 10.70

M M !7«.3i 8.03 1.95 0.91 0.91 0.44^r»£*J 0.02 0.9410.04 O.IOçj 9.33 99.1' 2.67

Ml 17 i M , ( t 3.29 0.74 0.S6 0.13 4.19Jrnc*j 0.02 0.41 knee» 0.070; 4.66 99.9 ; 1.59 i

m 18 ! 65.85 S.S4 1.34 0.82 0.43 0.27 j 0.17J 0.02! 0.(3 i 0.03 O.lOq S.96 99.9 1.73

«K 19 85,71 7.43 1.78 0.21 ! 1.55 0,49Ir*c*l U.01 0.85. 0;01 0.070) 3.87J10O.2 0.39

m 20 73.06i 14.02 2,22 0 . X 1.89: 0.64: 0.17; 0.01 1.67:0.04 0.130 7.28| 99.1 0.74 i

Ht 21 ': S4,47| 26.1$ l.S* i.30j 1.2: o.77| o.ar 0.02 2.73 0.09 1.60 j 13.2410O.5: 1.34;

MHEXE II

J Tableau III.6 : Analyses chfaiques des élénents en traces d*s échantillons totaux en H t vif des deux narigots.

165

CCHAXTIUOKS S Pt> Zn * Cu Ce 8 , • 1 Cr Ci ta 81 u T)l

M 18 67 29 141 114 6 2 8 8 48 7 1 100 100 107 881 1 11 .09

Kl 17 66 14 44 112 30 69 34 30 78 7 8 156 1178 1 . 5 1 .74

M* 16 9 2 32 n 109 14 79 46 ( 7 72 46 172 1286 2 1 . 9 2

M 15 52 13 40 « 8 210 1S9 47 6 2 42 47 57 SOI 2 . 6 ' 2 . 0 *

M* 14 31 10 52 8 6 <10 100 50 15 33 <10 46 438 1 2 . E

Ht 13 35 <10 10 9 5 75 S3 56 15 16 <10 V) 361 9 1 .02

•U 12 31 11 42 123 12 42 42 49 41 20 7 587 11 9 . 8 5

HA 11 31 15 66 <1C <10 310 54 <10 <10 10 25 310 2 . 5 11 .97

M 10' 57 5 12 8 0 85 171 46 <10 15 <10 19 23? 0 . 3 l . M

* HA 10 40 35 80 <10 <10 116 78 <10 19 <10 17 277 4 . 1 7 , 6 4

Ht 9 16 13 84 <1D <10 339 43 <10 <10 <10 20 168 2 4 . 3 9

HA 8 107 <10 30 144 14 « 3 39 7 3 238 50 1 5 - 1117 1 .5 1 .01

Kl 7 49 <10 M <10 <10 ( 8 27 15 25 3 0 . 2 57 472 1 . 5 4 . 1 6

Ht 6 67 28 64 44 <10 90 30 X 36 18 8€ 636 3 . 7 11 .48

Ht S 72 13 50 ' 8 9 <10 149 45 46 41 19 U 719 2 5 . 1 5

Ht 4 105 23 40 134 <10 67 35 «6 70 47 15é 1067 1 .3 11.47

Ht 3 40 12 76 <10 53 134 40 14 24 10 t x 6 2 3 2 . 5 2 . S 4

M» 2 22 <10 64 32 <10 354 42 <10 19 13 1 9 - 211 2 . 9 8 . S 1

Ht 1 61 <1C 107 U 18 118 41 17 18 22 5C 448 2 4 . 6 0

m 18 69 32 47 117 <10 21< 42 21 35 22 72 493 3 . 4 10 .66

W 17 67 1* 31 68 <10 216 45 21 34 12 7 3 S25 3 . 6 1.47

9 . 0 5 HO 16 28 25 6 3 75 <10 2 t 2 S3 25 35 18 76 539 1 5 . 1

1.47

9 . 0 5

KO 15 52 13 •86 62 <10 179 42 22 27 13 *C 312 2 . 1 9.OC

« I* 38 15 32 51 <10 194 «C <10 14 10 31 277 2 . 4 7.C3

KO 13 45 13 45 35 <10 135 41 c i : 10 10 3C 289 0 . 6 3 . 9 1

HO 11 50 20 31 <Î0 <10 246 36 <1C <10 13 33 252 3 . 4 6 . 5 3

HO 10 50 12 69 66 <10 116 48 12 31 <10 43 391 3 . 6 11.JC

HO 9 63 M • 5 45 <10 Î:I 38 11 29 19 55 457 1 . 2 9 . 5 1

HO 8 50 19 72 ce uo 125 43 <tc 15 14 J£ 306 2 . 4 10.65

« " 37 31 40 69 <10 | i :z 53 14 36 22 t= 368 C.6 9 .16 ;

HO 6 to ç; 76 Bô • •10 1 » 59 21 31 35 e; 542 3 . 6 9 . 5 ! '

H : S 35 't( 46 ;: «1C ! • L : 54 • l 25 21 ;: 205 j . t 7 .1 =

1 . « 4 «4 2ç 36 ç= <10 ! '-5' 56 N 35 X i : 312 3 . : ic i : . j » : 2 «£ 34 49 i : : oo !::• 51 It:- e- :e i " 756 ;.: 12. ! *

mZ 2 38 -L 42 ::: >10 • ^T£ 4 ! la i?T N i - :si ••• - . 3 :

166

ECHMTIUJHB B PB 1» » Cu Co •t Sr Cr ta te 94 U j Th

M 25 28 210 331 26 410 346 34 <w 23 810 40. 278 3.6 j 6.08

HO 24 43 20 72.5 65 <10 262 40 <10 23 810 40 278 3.61 6.08

HO 23 17 11 «3 <1D <10 400 43 <10 <10 <10 17 202 4.6 1 7.31

HO 22 31 17 «0 <10 <10 421 37 <10 vlO 10 16 202 3 . 2 | 9.58

HO 21 26 26 «4 149 U 334 40 10 25 18 36 313 12.8 | 5.68

HO 20 26 10 72.5 201 <10 205 48 38 58 10 46 354 3.9 13.59

HO 19 31 M M 115 <10 362 54 12 31 <10 28 234 7.5 18.33

HO U 20.2 u S3.7 98 <10 289 43 <10 18 vlO 32 266 9,4 8.73

HO 17 36.£ 24 35 139 210 11.00 45 12 j 31 <10 45 337 B.43 1 8.05

HO 16 33.» 15 107 31 <10 779 43 <10 j 22 12 17 129 4.11 7.78

HO IS 32 32 «9 19 <10 441 38 <10 j 16 10.3 12 100 3 .5 j 8.44

no M 17 20 49 72 <10 412 57 14 26 <10 35 264 5.1 7.80

HO 13 26,9 28 «7.7 38 <10 360 50 <10 20 14.8 38 305 2.4 6.7»

HS 12 22.4 4] 69.3 26 <I0 869 45 <10 16 10.7 25 206 4.5 6.93

HC 11 17.t <10 44 26 35 496 40 <10 17 9.6 23 163 2.5 6,18

HO 10 19.5 29 6 t . 5 58 <10 2B4 43 <:o 22 11.3 36 270 3.0 7.12

HO 9 17 22 49 30 <10 B42 44 vlO 16 11.7 19 163 6.7 5.22

re B 61.5 21 67.5 104 <10 175 46 <10 32 31 32 278 3.5 6.69

IC 7 2.6 10* 44 101 <10 462 5E 14 47 <10 101 643 1.95 9.69

I t 6 17 10 7B.5 69 vlO 461 36 12 26 <10 39 293 15 . i 8.48

HO S 17 IB 51.4 <10 <10 276 40 <10 vlO <:. 17 149 3.8 | 7.40

HO 4 îe.s 22 5X4 105 76 210 111 17 36 8.6 36 325 1.2 1 1.68

H3 3 19.5 <10 44 <I0 <1C 396 38 <•£ <10 8.8 1! 92 C.4.' S.Sî!

H: 2 37.3 26 49 65 <10 496 38 U 24 12,6 30 232 1.6 | 7.561

HO 1 33.9 <10 49 19 161 523 48 <ia 14 7 19 159 S.6I 7.33;

W 1 52.5 13.E 105 14 32 194 3' '.10 : <10 34.7 13 19S 3 ! 0.5 •

A* 2 « <10 64.5 <1C <io 1£I 41 <IS j <10 1 8.6 10 U ' 3.5 1.3?'

n> 3 56 '.10 \Z. 40 <10 2S2 52 ••'.Z : 19 i 10 19 209 3 .5' C.5 !

w t 31 IC il 36 «10 356 71 < Î : 1 i.- ! 43 24 2*3 .•-.'. z.2 !

A." 5 24.3 <10 78.5 13 210 352 40 • 13 1 <10 < 5.8 10 125 3 1 3.5 |

A» € 52.5 220 I X 21 21 337 43 vl: 1 vie ! 5.8 10 Î2£ 3 j C.5 1 A" 7 35.5 vlC l 94 «10 c -.10 1 179 3* i -:r. • vis ' io io | 9i ! : • : .»"|

A.» E 39 vlC ! 63 <ic ; <io '.27 33 : : • v i ; 39 21 i :s£ i :.! : . ; 1

A" 9 • ;. <1C ! U. «i | <10 154 47 v i : 23 i 12.5 12 | 223 . . :.«| AC 10 AI ilS 1 >l 6: 1 <i=

i :** t : i : « ; i : 26 ! 235 : , , ,:d

167

ÉCHUT a u » t n> Z« ¥ ta Co *i Sr €r fa » U 0 Tk

| m i l 45 10 117 30 *w 231 a <10 | <10 10.7 10 100 2 1.5

' m 12 110 no •6 20 <1C 255 30 <111 !S 90 27 260 S.S 0.S

Ml 13 56 <10 103 <10 <ir 141 34 <10 <10 9.6 17 171 3 0.5

«1 M 40 <10 141 <10 <10 «» 40 <I0 '10 <10 15 131 3.5 0.5

m is 52.5 <10 129 93 <ie 299 43 10 32 42 56 404 6 1.75

m v » 17 «3 44 <u SBO 43 <10 is 11.» 20 241 3 9.91

m v » 15 100 (10 ( H 1266 42 <I0 «10 <10 11 11» 2.6 7.74

m u V 16 n 12 <ie 3»7 42 <10 1C B 14 1M 3.2 6.62

m M n M «2 83 <» 115 31 <!0 30 9.5 29 206 3.7 8.41

m K 41 » M US <19 70 43 19 ! 38 17 «t 46! 6.4 11.23

M 21 H 35 S8 148 S3 73 Si 32 ! S5 6.4 1*3 804 13 10.6

r

til

Tableau IV.1 : Tableau général de fcaractérisatlon des échantillons totaux en l i t v i f des deux aarigot: (texture, couleur, surface spécifique et proportion des ainéraux argileux par rapport au ouartz).

163

UMMTILUMS ;

icnuK

— I COUUM

r—^^—— soviet

SPtlFIODI

Proportion i W r i u j

• f î t e s ' 0-jarU i

M 18 liant « r f l l M i » caacrttloM ftHHflHIVli • » t t «/« 20.11 «1 39

Ai 17 « r ,1 l . Mmm~ io n •/« 1».12 76 2»

m it »r$1l« IMMtvM 2.5 T t /« . /4 20.17 K 1»

J M IS V f l l r a laMMM 10 M S/1 12.24 «2 58

M 1< Sbblt 1la«a«<n * « t r i s • • «fffUwi to n tn 11.30 31 69

M 13 •bit Itaoatoi 7.s n (/»•;/« 12.SS SI «9

M 12 »rj*W ItaoaMiM 10 TU 6/1 H.25 «a 52

M 11 l i r a i »rfi\ù wblei» IO n s/2 t .Sl 12 t o

M 10' Sable l laow «ral l t iu îo t» 7/a S.03 37 63

M 10 Sabl* llaoM ar f l lcm s »e/ i 7.S1 25 75

ni * Stbte l t a m v i argllei. • arx-i» wtfitMf S 1 7/1 3.72 15 W

m s ftryilt î m m t 2.9 t 0/2 17.H 90 10 "

m 7 arf l l» I M W M 2.5 ï 0/2 1231 *i 55

m « argil* I H M M H to n o/i 1230 K *5

•u S «rj1t« llaoarvst 2.5 T S/4 15.00 !7 «3

M < »rjlW UacMrUM 2,5 T S/2 17.22 S) 17

«U Ira' lc ub l l aK 10 Tt 4 / | S.«l 37 53

« 2 l i a » M M O «rallcw » «ébrlj wofUui 2.5 » 7/2 0.52 25 75

M 1 Apjllr Mbltvtt io n B/i 11.«3 1» 61

•0 IS • r j l le ltaono ueleuM 10 »« 7/» 2».s: «9 i l

m 17 Sable llaontui 2.6 » «/« 12.13 i t &c

«o is Argile llaono MbltlIX 2.5 • i/2 15.95 5? K

•o :s S*&1« Ifwmrvx 2.5 » 7 T-6/2 l î . V Ï - ÇÉ

K M SjM< l IBWI I I • J«bM» l<)«U>' 2.S ' 7/2 7 . J ; : •

170

EOMOTIUMS

:

| TEXTOtf ! O M X l *

SMfACE

S K t l f l O U t

Proportion «1n4r*n< i p r i v e i l s

EOMOTIUMS

:

| TEXTOtf ! O M X l *

SMfACE

S K t l f l O U t • r a i l * * Q u r U

HO 13 S U 1 * l l a m a j 2 . 3 T t / 4 «J.70 35 65

HO 11 S t » l * t l a o a c n 7 .S I t 7 / t 10.61 34 6C

HO 10 Ltaca « r a l t a n io n 7 / i 15.51 36 «2

I B t « T f l U 1IBOK U S U l I M 2 .» 7 7 /2 »,52 40 60

HO a Lleea H b l r a 2 .S t « / . 1 0 . » 3» «2

HO 7 A r | l l « I t a * s i b l e i i M to A in 7 » . H 61 39

1 * « Llfloa «rat l e v 10 T l 7 /6 27,61 4J 27

HO 5 A r f l l t l laoae u b l * u M 2 .5 T 8/6 19.01 43 57

HO 4 A r f l l » l f o n . i t 10 I t 7 /6 22.23 S3 47

HO 3 A r f l l * I t a a m i 2 . i » 7 /6 24 .8 73 27

HO 7 t r a i l * Haoao u b i m s * 2 . Î 7 7 / 4 . 7 / 6 1 8 . « 47 S3

NC 25 I faoa i r g l l o u b l * u i ' 2 . 5 T 6 /2 11.04 26 74

HO 24 « r a i l * I t a o a m * « « f o r i »

• c f J U n 2 . 5 » S /2 11.97 41 59

HO 23 â r f l l t l laoae u b l c t t t * . io w 6 /3 A.S4 43 57

HO 22 • r a i l » l i n t m 2.5 7 5/2 17 .U 17 83

HO 21 11(01 *r j11o UD1«U> 2.5 » 7 /2 « . < 36 64

NO 20 A r f l l * 1 > w w 10 «1 / ) 18.84 •59 41

HO 19 Llao* * r f11o sab1*ui « 6*E"i« ' • * « 4 U I I > 2.5 » J /2 12.40 38 62

no is Ltaoft I r g l l o u t l t u i 2 .5 I 7 /2 10.22 36 64

« 17 M a o * « r f l l o w b l t w i 2 . 5 7 tl* 17.90 «4 56 '•

«C I t S t t l f l l aone» . 2.5 » 6 /2 £.54 26 75

<C 15 Sj»l« l l a o n f u i 2.5 » 6 /2 5.90 20 80

•C 1» * r ç l * * l l b l t v M 2.5 > 5 1 17.58 45 5;

<r. 13 S M I * l l a s n r . i 2.5 » 7 -1 11.92 4C 40

•C 12 l i a s * M b i t » ' 2 .5 » t ' J ! 1 . * 1 25 7 ;

•C 11 S J S Î * 11«o^rvs 2 .5 » ? 1 ?.55 . 28 7 r

171

1

, EOURTIUMS T O W C 1

COUUl'R

1

! SURFACE

• S W C I f t O M

Proportion •tnc'roua : e r f i o n t » T O W C

1 COUUl'R

1

! SURFACE

• S W C I f t O M A r j l l e » | Q u a r u

MO 10 L1B0A M ' VS j 7 i tn 50.13 V 63

NO t J t b l t I t a m » • o f f r r t t

• f f f l u n 10 Y» V Î • . 7 2 » 75

HO • Stoic I M m O f f : i t u i io m »/« 18.20 4C S*

MO 7 U n a r o l l o a 2.4 » 8/2 24.51 72 28

t o « M a o * « r o l l * t t s l c i l l ï . i T 6/2 12.42 41 59

« S Sablt l l o s n n a « « I b r H

• t f o f U t i 2.5 » 6/2 5.94 ' 22 78 •

HO « Ary l l » H i m n i » • t.s » »/2 J2.8S 100 0

HO ] Sobl* l l a o m t a « « tbr1» • « O i U . » 10 « 7/1 4 . 1 * H 87

M Z Soblo I t m w « « b r l *

« r f f U U I 2.5 » i. ; 14.5» J5 65

W 1 S*bW H B D M H I • M b r l i

W a f U m 2.5 » 7/2 7 . 5 ! 2J 77

W 1 «•bl« l l o s n n i • M e r i t

« « • I t M M 10 «R 5/? 7.01 20 80

UK Z Sobl» t.S » 7/2 4.44 . «5 85

m j i i b l t 1 l o m . i i 2.5 » t / 2 8.09 28 72

tu < Sobl* l lf looevt io w «/2 9.50 31 «9

U> i S«B1C 2.5 1 7/2 5.93 IB 82

f 6 SibW 2.5 » 7/2 5.57 15 i t

tr 1 S r t l » 2.5 » 7/2 5.57 16 84

AH 8 Sobl* l laoneui 2.5 » 6/2 8 . 4 ) 27 73

«* » Sjblr llOOAOwft 2.5 t 7/2 9.83 31 69

AX ]0 Sable l loenoui 5 » 6/2 7.82 29 7Î

A» 11 S j t l e • « b r l i t r ^ t l . » 2.5 Ï 7/2 4.«3 S3 V

w n Llocm i i e f f u i ic re in IS.33 « ft

s.» l ; SaSlff l lnonciu 2 .5 r «/? 6 . / 0 23 T7

A» i< u s ï e 2.5 » 7 /2 12 .3 : i j n

17Z

CCHMTIUMS TCTUKE auirw SURFACE J trVVOrUcm «Ifltraus j

SfECIflQUt t -Aralltf Owrtt

M IS : llao> t f i l l n n

M 16 ' S*»lt ltaontui

m 17 ' Srtlt •> dfbrli WgfUui

M i t ; Sablt • « b r i i *rg4uu>

M 19 •' Stblt HarniiE

4P & l l am i r j IUu»

«N 21 I L4aw srgllcu» • tOrit

2.S T 7/2

io n «/2

» n 7/i

2.S T 6/2

2.3 T 6/4

2.5 T 6/2-6/4

2.S « 6/1

13 .»

6.67

4 . : .

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12

20

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^?3

MMEXE IV

Tableau V.l : Tableau dé corrélation linéaire entre tes variables des échantillons totaux en H t vif des deux aarlgots. (Les valeurs soulignées sont significatives au seuil de confiance de 95 t).

v*

.h-

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•••. / \ institut V T ~^J national •l polytechnique

' d de lorraine

. .^cf. : Sco l .

AI^ORISATION DE SOUTENANCE DE THESE DE DOCTORAT 3ëme CYCLE

VU LE RAPPORT ETABLI PAR :

Monsieur le Professeur SAMAMA Jean-Claude

le Président de l'Institut National Polytechnique de Lorraine autorise

Monsieur N'GANZI Christophe

à soutenir, devant l'I.N.P.L., une thèse de Doctorat intitulée :

"LES SIGNATURES GEOCHIMIQUES DES GISEMENTS D'URANIJM A TRAVERS LES

STREAM-SEDIMENTS : EXEMPLE DES GISEMENTS FRANCEVILLIENS DU GABON."

en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR 3ène CYCLE

Spécialité "MATIÈRES PREMIERES MINÉRALES & ÉNERGÉTIQUES"

Fait à NANCY, le 17 Juin 1983

Le^Erésident de l'I.N.P.L.