Contribution À L'étude Géologique Et Gîtologique Des Minéralisations De
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N° d’ordre: 04/2006-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 GEOPHYSIQUE ET DE L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE FSTGAT MEMOIRE Présenté en vue de l’obtention du diplôme de MAGISTER En: SCIENCES DE LA TERRE Option : Géologie Minière Par Brahim MERDAS Contribution à l’étude géol ogique et gîtologique des minéralisations de la région de Hammam N’bails (Nord Est algérien) Soutenu le : 02 / 03 / 2006 devant le jury composé de: Mr. O. KOLLI Professeur à l’USTHB Président Mr. A. BOUTALEB Maître de Conférences à l’USTHB Directeur de thèse Mr. D.E. AISSA Professeur à l’USTHB Examinateur Mr. A. CHOUABBI Maître de Conférences -Univ Annaba Examinateur Mr. A. AFALFIZ Chargé de Cours à l’USTHB Examinateur Avant propos Ce travail n’aurait certainement jamais vu le jour sans la précieuse contribution de nombreuses personnes auxquelles je tiens à exprimer ici ma profonde gratitude. Tout d’abord, je voudrais exprimer ma profonde gratitude et ma reconnaissance à mon directeur de thèse Mr Boutaleb Abdelhak, qui a proposé ce sujet et a bien voulu suivre le travail jusqu’à sa finalisation, avec qui j’ai pu bénéficier de ces connaissance en métallogénie du plomb-zinc, dont il m’a initié, et des précieux connaissances, orientations et conseils durant tout le déroulement de mes travaux. Je le remercie vivement et je le prie de croire à ma profonde reconnaissance. Mr le professeur O. Kolli me fait l’honneur de présider le jury, je le remercie vivement pour ses précieux conseils et son entière disponibilité, je le prie de bien vouloir trouver ici l’assurance de mon profond respect. Je voudrais exprimer toute ma gratitude au professeur D.E. Aissa auquel je dois beaucoup de respect, pour son aide quotidienne, ces précieux conseils et de m’avoir fait l’honneur de faire partie du jury. Qu’il trouve ici ma profonde reconnaissance. Je tient à remercier Mr A. Chouabbi pour son concours efficace et ses aides précieuses, il me fait l’honneur de siéger parmi les membres du jury. Je remercie également Mr A. Afalfiz d’avoir accepter de lire et juger ce travail, c’est un grand plaisir que de le retrouver parmi les membres de mon jury de thèse. Mes remerciements vont également à Mr Ait Ouali R, pour ses précieux conseils, à Mr Bounif pour son aide précieuse, à Mr Berguig M.C pour ses encouragements et son soutien moral. Au cours de mes travaux j’ai eu recours aux conseils et services de Mr Benali, Mr Drareni, Mr Haddoum, Mr Ouabadi, Mr Kesraoui, Mr Chaalal, Mr Haouchine et Mme Bouchareb Haouchine, je leurs présente ici tout mes remerciements. Je suis heureux de témoigner ma reconnaissance à Mr Laouar, Mr Mezghache, Mr Tlili, Mr Toubal, Mr Kouadria et Mr Bouabsa pour leurs encouragements et aides qu’ils me rendirent. Je tient à exprimer mes sincères reconnaissances et vifs remerciements au personnel de l’ORGM, en particulier Mr Aoune. N, Melle Ould Cheikh. Z, Mme Sediki, Mr Tami, sans oublier Mohamed et Mr Cherif. R du service documentation pour tout les facilités qu’ils m’ont accordé. Je tient à exprimer aussi ma sympathie pour Mr Briedj, Mme Djebouri, Mr Abed, Mr Mouloud, Mr Cherigui, Mr Zeghouane, T. Achour et tout le personnel de la bibliothèque de l’ONIG à Alger. J’exprime aussi ma reconnaissance à Mme Belhadj, (CRD Sonatrach), F. Dahoumene (CRAAG). Mes remerciements s'adressent également à tout le personnel de la FSTGAT en particulier Mr Kaci H, Mr Bailiche A et Mr Hadoun N pour leur encouragements et tout l’aide qu’ils m’ont apporté. J’associe à ces remerciements mes collègue de la promo: L. Sami, A. Hamis, H Benramdhane, O. Haddouche, D. Mazari et N. Hadjmohamed. Je remercie également mes collègues L. Attoucheikh, N. Guessoum, I. Chaouche, L. Sahri, F. Oulebsir, et mon ami N Doghmani pour l’aide précieuse et l’ambiance agréable que j’ai toujours trouvées auprès d’eux. Ma gratitude va également à mon ami R. Benrabaa pour sa grande générosité et gentillesse et son entière disponibilité. Mes ami de Bouchegouf m’ont toujours soutenu et encouragé pour mettre à terme ce travail, je leur suis très reconnaissant, qu’ils trouvent ici mes sincères remerciements. Je suis heureux de témoigner ma reconnaissance à tout les membres de la famille de mon oncle Tarfa Mohamed à Larbaa pour leur chaleureux accueil et leur générosité pendant tout le séjour que j’ai passé à Alger, je remercie également la famille Chettabi à Alger, avec eux j’ai passé des moments agréables et je me suis toujours senti chez moi. Ce travail n’aurait certainement pas vu le jours sans l’aide et le soutien de nombreuses personnes que je risque d’oublier de mettre leurs nom ici, j’exprime à tous ma sincère reconnaissance qui j’espère portera ses fruits au fil des ans. Je dédie ce travail à ma famille, qui a su toujours me soutenir dans les moments les plus difficiles A ma très chère mère, mon cher père, mes frères et sœurs et leurs enfants. SOMMAIRE CHAPITRE I. GENERALITES I / Introduction ………………………………………………………………………... 1 I.1. Cadre géographique ………………………………………………………………. 2 I.2. Aperçu géologique ………………………………………………………………. 4 I.2.1. Le domaine interne ……………………………………………………………... 4 I.2.2. Le domaine des flyschs…………………………………………………….…… 5 I.2.3. Le domaine externe (domaine des nappes)……………………………………... 5 I.2.4. L’avant pays allochtone ou para autochtone …………………………………… 5 I.2.5. L’ensemble stratigraphique post-Priabonien……………………………………. 6 I.2.6. Les bassins "post-nappes"………………………………………………………. 6 I.2.7. Le magmatisme néogène ……………………………………………………….. 6 I.3. Historique des travaux antérieurs…………………………………………………. 7 CHAP II. CADRE DEOLOGIQUE DE LA REGION DE HAMMAM N’BAILS II.1. lithstratigraphie…………………………………………………………….……... 8 II.1.1. Trias……………………………………………………………………….……. 8 II.1.2. Jurassique……………………………………………………………………… 11 II.1.3 Crétacé ……………………………………………………………………..……. 12 A. Le néritique constantinois…………………………….……………………..……… 12 B. Ecailles des Sellaoua………………………………………………………………... 12 c. les séries ultratelliennes……………………………………………………….…….. 16 II.1.4. Paléogène………………………………………………………………………. 16 II.1.5. le Numidien ……………………………………………………………………. 18 II.1.6. Néogène………………………………………………………………………… 19 II.2. Tectonique………………………………………………………………………... 21 II.2.1 Les ensembles structuraux……………………………………………….……… 21 A. Les Sellaoua ………………………………………………………………………... 21 B. les nappes telliennes………………………………………………………………... 22 C. la nappe numidienne ……………………………………………………………….. 22 II.2.2. Comportement tectonique des formation triasiques.…………………………… 22 II.2.3. les fossés d’effondrement……………………………………………….……... 24 II.2.4. les accidents transversaux ……………………………………………………... 25 II.2.5. la néotectonique………………………………………………………….…….. 26 II.3. Evolution géodynamique………………………………………………………… 27 CHAPIT III. GEOLOGIE DU BASSIN D’EFFONCREMENT DE H. N’BAILS III.1. Généralités………………………………………………………………………. 29 III.2. Description du bassin d’effondrement…………………………………………... 29 III.3. La série stratigraphique…………………………………………………………. 31 III.4. Etude structurale………………………………………………….……………... 38 III.5. Les phases tectoniques majeures qui ont marqué la région……………………... 42 III.6. Cadre sismotectonique de la région……………………………………………... 43 CHAPITRE IV. GITOLOGIE ET CARACTERISATION GEOCHIMIQUE DES MINERALISATIONS IV.1. Cadre métallogénique régional………………………………………………….. 45 IV.2. L es gîtes a antimoine plomb et zinc de la région de Hammam N’bails……… 48 IV.2.1 Le gîte de Ain Safra……………………………………………………………. 48 IV.2.2. Le gîte de Ain Achour (Pb, As)………………………………………………. 49 IV.2.3. Le gite de Koudiet Djedada…………………………………………………… 49 IV.2.4. L’indice de Dj Heimel………………………………………………………… 50 IV.3. Gisement de Hammam N’bails……………………………………..…………… 51 IV.3.1. Les corps minéralisés et leur Morphologie ..………………………….……… 51 IV.3.2 Les textures……………………………………………………………………. 53 IV.3.3. Minéralogie du gisement……………………………………………………… 55 IV.3.3.1. L es minéraux de gangue……………………………………………………. 55 A. La calcite …………………………………………………………………….……... 55 B. La dolomite………………………………………………………………….……… 57 C. La fluorite…………………………………………………………………….……... 60 D. La barytine………………………………………………………………….………. 60 E. Le quartz…………………………………………………………………….……… 60 F. La sidérite………………………………………………….…………..…………… 60 G. L’argilitisation……………………………….………………………..…….……… 61 H. La silicification……………………………………………………………………. 61 IV.3.3.2 Les minéraux utiles…………………………………………………………... 62 A. La nadorite…………………………………………………………………………. 62 B. La flajolotite………………………………………………………………………... 63 C. La galène…………………………………………………………………………… 64 D. Sphalérite…………………………………………………………………………... 66 E. Schalenblende………………………………………………………………………. 66 F. Pyrite………………………………………………………………………………... 67 G. Marcassite………………………………………………………………………….. 67 H. Chalcopyrite………………………………………………………………………... 67 I. Stibine……………………………………………………………………………….. 68 J. L’Or…………………………………………………………………………………. 68 IV.3.3.3. les minéraux secondaires…………………………………………………… 68 a. Cérusite……………………………………………………………………………... 68 b. Smithsonite…………………………………………………………………………. 68 IV.3.3.4. Les oxydes de fer……………………………………………………………. 68 IV.3. Caractérisation géochimique des minéralisations et des fluides………………... 71 IV.4. discussions et conclusions………………………………………………………. 75 IV.4.1. Les altérations hydrothermales………………………………………………... 75 IV.4.2. Modes de dépôts des minéralisations…………………………………………. 75 CHAPITRE V. CONCLUSION GENERALE V.1. Conclusion générale…………………………………………………….………. 78 V.2. Discussions V.2.1. Thermalisme, accidents majeurs et minéralisations 80 V.2..2. comparaisons avec quelques