Republique Algerienne Democratique Et Populaire Ministere De L’Enseignement Superieur Et De La Recherche Scientifique Universite Des Sciences Et De La Technologie H
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N° d’ordre : 16/2015-M/S.T REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE H. BOUMEDIENE FACULTE DES SCIENCES DE LA TERRE DE GEOGRAPHIE ET DE L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE – USTHB MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme de MAGISTER En : GEOLOGIE MINIERE Spécialité : Métallogénie et géologie des gites métallifères Par : Samir HAROUN Sujet Synthèse métallogénique des minéralisations à Ba, F, Pb, Zn, Cu, Fe comprises entre le massif de Lakhdaria et le massif de Beni Houa Soutenu publiquement, le 23/12/2015 , devant le jury composé de : Devant le Jury composé de : M. D.E. AISSA Professeur à l’USTHB Président M. O. KOLLI Professeur à l’USTHB Directeur de mémoire M/ A. BOUTALEB Professeur à l’USTHB Examinateur M/ L. SAMI Maitre de conférance /A à l’UMMTO Examinateur 1 Synthèse métallogénique des minéralisations à Ba, F, Pb, Zn, Cu, Fe comprises entre le massif de Lakhdaria et le massif de Beni Houa Résumé Le district algérois constitue la partie centrale des Maghrébides, il englobe ces deux domaines internes et externe en contenant des formations allant de paléozoïque jusqu’au l’actuel, passant par le mésozoïque et le cénozoïque. ce district est constitué des minéralisation a barytine principalement et oxydes de fer de territoire compris entre le cap Ténès a 150km a l’ouest d’Alger et le massif de Lakhdaria a 70k vers l’est et passant par les massif de l’Arbaa et Bouzegza. Ces minéralisations sont à des contextes géologiques différents : (a)- les minéralisations à Ba, F, Cu, Fe de l’est algérois sont encaissées dans des formations gréso-carbonatées de la dorsale kabyle. Les indices les plus intéressants sont ceux de Lakhdaria, de Keddara et de Meftah ; (b)- les minéralisations à Ba, Cu, Fe de l’ouest algérois sont encaissées à la fois dans la dorsale kabyle (Chenoua) et dans les nappes de flyschs (Sidi Semiane, Breira, Beni Akil et Larhat). Ces minéralisations apparaissent essentiellement sous forme de remplissage de filons, de cassures et sous forme d’amas. Ces remplissages sont parfois accompagnés de remplacement métasomatique comme à Meftah. Les observations macroscopiques et microscopiques des différents indices révèlent l’existence de dix types de textures principales : massive, veinulée, bréchique, géodique, rubanée, drusique, disséminée, crêtée, box-works karstique. La nature de minerai principale se diffère d’un gisement à l’autre, elle dessine une zonalité de l’est vers l’ouest : La fluorine est le principal minerai à l’est de district alors que la barytine est plus dominante à l’ouest (sidi semiane), avec des indices et petits gisement de fer au centre de territoire (Breira à l’ouest et koudiat elmadene a l’est).Les minéraux métallique sont de peu d’importance et montre aussi une zonalité dans le district, la galène abondante à l’est est absente à l’ouest, les minéraux de cuivre se développent dans tout le territoire. L’étude microthermométrique des inclusions fluides piégées dans divers minéraux (quartz, barytine et fluorite) associés aux minéralisations de district algérois montre des fluides relativement chauds (100 à 250 °C) (riches en Ca, Na et Cl). Ces caractéristiques correspondent à des fluides des eaux de formation issues de bassins sédimentaires. Les mots clés : Barytine, Fluorine, oxydes de fer, sidérite, Sidi semiane, Beni Akil, Koudiat elmadene, Keddara, Lakhdaria, dorsale kabyle, nappes telliennes. 2 Remerciements Il m’est bien agréable d’adresser mes remerciements et d’exprimer ma reconnaisse à toutes les personnes qui m’ont aidé de près ou de loin à la réalisation, tant scientifique que matérielle de ce mémoire. Ma plus profonde gratitude va à mon promoteur Mr O.KOLLI, d'avoir proposé le sujet et pour avoir encadré et suivi mon travail de près avec sa rigueur scientifique et ces conseils qui m’ont permis de mener à bien ce mémoire. Je lui témoigne toute ma reconnaissance pour ses encouragements et ses inquiétudes tout au long de la réalisation de ce mémoire et pour le temps qu’il a consacré à la correction de mon manuscrit. Mes remerciements vont également à monsieur Mr D.E.AISSA qui a bien voulu présider le jury. Monsieur le professeur A.BOUTALEB qui a toujours été un interlocuteur attentif n’a jamais cessé de m’encourager à persévérer et c’est à lui que je dois avoir entrepris l’étude systématique des inclusions fluides ; je le remercie pour avoir accepté de faire partie de mon jury. Mes remerciements vont également à Mr L. SAMI qui a bien voulu accepter de faire partie du jury. Je ne peux terminer cette liste sans remercier l’ensemble des enseignants du département des Sciences de la Terre de l’USTHB pour le savoir et les connaissances qu’ils m’ont instruit tout au long de mon cursus universitaire. A mes amis et mes collègues qui m’ont aidé de près ou de loin, je leur dois ma réussite et ma joie de venir à bout du présent mémoire. Je remercie aussi ma famille proche, ma mère, mon père et mes frères pour m’avoir aidé à progresser dans mes études par leurs conseils et leur affection. Merci à ma femme Karima, qui je lui témoigne toute ma reconnaissance pour ses encouragements tout au long de la réalisation de ce mémoire. Merci à tous ceux que je n’ai pas cité et qui, par l’apport d’un petit rien ont contribué énormément à ce travail. 3 SOMMAIRE RESUME. SOMMAIRE. PARTIE I : GENERALITE I.INTRODUCTION ……………………………………...……….….…002 II. DEFINITION DE LA ZONE D’ETUDE …….……….……...…..……002 III.OBJECTIFS DE L’ETUDE ……….………………………...………004 IV.METHODOLOGIE ………………….……………….…………...…004 V.HISTORIQUE DES TRAVAUX ……….……………………………004 PARTIE II : CONTEXTE GEOLOGIQUE REGIONAL I.LES GRANDS ENSEMBLES DU DOMAINE TELLIEN ……...……010 A.LES KABYLIDES ………………………………….…………...…010 1. Le socle kabyle ………………………………..……………….…010 2. Le complexe paléozoïque ……………………….…….……………010 3. La chaine calcaire ………………………………..……….………010 B.LES NAPPES DE FLYSCHS …………………….……..…………011 1. Le flysch mauritanien ……………………………..……...………011 2. Le flysch Massylien ………………………………….……...……011 C.LE DOMAINE DES NAPPES ………………………….…….……013 1. Les unités autochtones ou parautochtones …………………………013 2. Les nappes telliennes ou massifs allochtones ………….…………013 D.LES FORMATIONS POST NAPPES ………………….….………013 1. L’Oligo- Miocène Kabyle (O.M.K) …………………...….……013 2. Le flysch numidien ……………………………………….....……013 3. Les olistostromes …………………………………………....……013 4. Les bassins post-nappes …………………………………..………014 4 5. Les complexes magmatiques …………………………………..…014 II. EVOLUTION PALEOGEOGRAPHIQUE ET GEODYNAMIQUE DES MAGHREBIDES …………..………………………..………...……014 PARTIE III : CONTEXTE GEOLOGIQUE LOCAL I.GEOLOGIE DE L’OUEST ALGEROIS ………………..….…………018 A.APERÇU LITHOSTRATIGRAPHIQUE …………….……………018 1. Unité inferieur de Bou Mâad …………….………………………018 2. Unité supérieure de quatre mamelons ………………..…….……018 B.APERÇU TECTONIQUE ……………………………….…………019 II.GEOLOGIE DE L’EST ALGEROIS…… ………………….………..022 A.APERÇU LITHOSTRATIGRAPHIQUE ………………….………022 1. Le socle kabyle …………………………………….……..………022 2. La chaine calcaire ………………………………….……..………022 2.1. Unité septentrional interne …………………….………..……022 2.2. Unité meridionale médio-externe ……………….……………023 2.3. Unité méridionale externe de Bouzegza.….……………..……025 2.4. Unité externe de Tamarkennit …………..……………...……026 3. Les flyschs …………………………………………….…….……026 3.1. Le flysch Massylien …………………………….……….……026 3.2. Le flysch mauritanien ……………………………………..……026 3.3. Le flysch gréso micacé ………………………………….……026 3.4. Le flysch numidien………………………..……………..……026 4. L’Oligo-Miocène Kabyle ………………………..………….……026 5. Le Miocène post nappe… …………………………..……….……027 6. Les Olistostromes ……………………………………..……….…023 B.APERÇU TECTONIQUE ……………………………………….…027 5 PARTIE IV : GITOLOGIE INTRODUCTION ……………………………………..………………..031 I.SECTEUR OUEST ALGEROIS …………………….……….……….031 A.SIDI SEMIANE ……………………………….….……………...…032 1. Géologie de gisement ………………………………………………032 1.1. Stratigraphie locale …………………………..…………….…032 1.2. Tectonique locale ………………………………………………032 2. Minéralisation de Sidi Semiane ……………………………………035 1. Introduction …………………………………….………………035 2. Description de la minéralisation ………………..………………035 3. La relation « encaissant-minéralisation » ………..…………….036 4. Textures …………………………………………….………..…037 1- La texture bréchifiée ……………………………….……...…037 2- La texture massive ………………………………….………..037 3- La texture crêtée ………………………………………..…….037 4- La texture mouchetée …………………………………...……037 5- La texture rubanée ……………………………………..……..037 6- La texture veinulée …………………………………………….037 7- La texture de box-works ………………….………………….037 8- La texture disséminée ……………………..………………….037 9- La texture géodique …………………………..………………037 5. Etude minéralogique ……………………………..……………..040 1/La barytine ……………………………………..……………...040 2/les minéraux métalliques ………………………..…………….041 2.1/la pyrite ………………………………………..…………..041 2.2/la chalcopyrite ………………………………….…………041 2.3/le cuivre gris …………………………………….………...041 3/les minéraux de gangues …………………………….………..041 6 3.1/Le quartz ……………………..……………………………041 3.2/Les carbonates …………………….………………………041 4/les minéraux d’altération ………………..…………………….043 4.1/Oxydes de fer ………………………….………………….043 4.2/La covellite, la malachite et l’azurite …….……………….043 6. Succession paragénétique ………………………………………..044 B.LARHAT …………………………………………….…………..…045 1. Géologie de gisement ……………………………….……………045 1.1. Stratigraphie locale ………………………………..………….045 1.2. Tectonique locale ………………………………….…………045 2. Les indices de barytine de Larhat ……………………..…….…...047 2.1. Description de la minéralisation ..……….…...……...……..047 2.2. L’encaissant de la minéralisation