Les black shales à Pyrite argilite (black shale Py) et carbonate ferrifère : unité de

Deux types de faciès constituent cette unité de transition il s’agit des argilites noires pyriteuses et les carbonates ferrifères. Les argilites noires montrent des niveaux riches en pyrites souvent confondues aux laminent planes horizontales ou parfois cette pyrite englobe un claste. Le claste dévoile au cœur une zone silicifiée avec des micro-quartz entourés par des rhomboèdres de dolomite plus grossière au centre qui diminue en taille vers les bordures (Figs. IV-3 A-B). Les données de DRX montrent que les carbonates sont la dolomite et l’ankérite (Fig. IV-2).

Page 75 Figure IV-3: Faciès pétrographique des argilites noires pyriteuses du niveau 77,95m du sondage KO42028. A : Vue d’ensemble de la roche, B : Détail montrant un claste avec la zone silicifiée au cœur et de la dolomite aux bordures.

Les carbonates ferrifères (carbonate Fe) se présentent de deux manières : laminés (ondulés ou pas) et bréchiques avec parfois des fracturations remplies de matériaux dolomitiques (Figs. IV -4A-B). Lorsqu’il se présente avec des brèches et/ ou clastes il est reconnu par des éléments silicifiés au centre entouré de dolomites et de la pyrite automorphe (Figs.IV -4C-D). Ce faciès se caractérise par une alternance entre des niveaux riches en carbonate (marron/rouille), en matière organique et/ou pyrite (noir) et silicifiés dolomitique (blanc) (Fig. IV-4E).

La partie blanche est composée en grande partie du quartz à grains fins (micro-quartz) dont les limites entre les cristaux sont difficiles à caractériser à cause de la taille des cristaux qui est généralement petit, de l'ordre de quelques micromètres (Figs. IV -4F-G). Il est retrouvé également de la pyrite dans un ciment carbonaté et argileux (Fig. IV-4F) et une matrice argileuse carbonatée (Figs. IV-4F-G). Les parties noires quant à elles correspondent à de la pyrite et/ ou de la matière organique. La pyrite se présente le plus souvant en lits suivant la stratification (Fig. IV-4-H). La dernière partie localisée est celle qui est de couleur marron /rouille. Elle correspond à des carbonates (Fig. IV-4E). L’analyse au microscope électronique à balayage (MEB) de cette partie montre différents types de carbonates : la sidérite, la dolomite qui se présente zonée et plutôt riche en manganèse au niveau des bordures et en silice au centre (Figs. IV-4 J-K-L) ou plus riche en manganèse au centre enrobé par de la pyrite au niveau des bordures. Comme autres carbonates, sont présents la rhodochrosite de la dolomite ferrifère et de l’ankérite (Fig. IV-2). Ce faciès montre également des niveaux de phosphore apatite (Ca₅(PO₄)₃F) (Fig. IV-4K) détectable au MEB, ce qui permet de nommer ce niveau carbonate ferrifère à apatite de par son abondance de carbonate ; de sulfure par la pyrite et présence d’apatite. De façon générale cette unité montre très peu de minéraux argileux. Ces derniers sont représentés par de l’illite/mica (Fig. IV-2).

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Figure IV-4 : Faciès pétrographique du niveau des carbonates ferrifères. A : Carbonate ferrifère

avec brèche. B Carbonate ferrifère laminé.; C : Carbonate ferrifère à claste ; D : Zoom sur le claste au cœur de silice et entouré de dolomite.; E Vue d’ensemble des carbonates avec alternance de niveaux riches en silice (blanc), en pyrite (noir) et en carbonate (marron/rouille) ; F Zoom de la partie blanche montrant le micro-quartz. G : Partie blanche montrant le niveau silicifié entouré de dolomite . I : Zoom de la partie marron qui correspond à des carbonates avec en K une vue au MEB qui montre les différents types de carbonates retrouvés. J : Vue au MEB de la dolomite zonée. K : Vue au MEB de la partie marron contenant les différents types de carbonate du phosphore apatite. L : Zoom de l’organisation de certaines dolomites riches en manganèse enrobées par de la pyrite.

Page 78 I.1.3. Les argilites noires manganésifère riche en matière organique (black shale

Mn) et les grès : unité supérieure.

 Les argilites noires manganésifères (Black shale Mn)

Cette unité montre deux types de faciès : les argilites noires manganésifères (black shales Mn) riches en matière organique et les grès intercalaires. Les black shales Mn correspondent à un faciès argilo-silteux représenté par une alternance de niveau centimétrique de silts et de grès très fins carbonatés. Les grains détritiques visibles sont le quartz et les micas (Fig. IV-5D) tandis que la matrice est composée de matière organique, de carbonates associés (Fig. IV-5B) et de minéraux argileux (Fig. IV-5B, IV-2).

Les grains de quartz sont très fins, sub-arrondis à anguleux et flottent dans différentes matrices (Fig. IV-5D). Les micas se présentent en lamelles disposées parallèlement au litage et sont essentiellement de la muscovite (Fig. IV-5D). Les carbonates correspondent à de la dolomite et rhodochrosite et les minéraux argileux sont l’illite, la kaolinite et des interstratifiés illite-smectite (Fig. IV-2).

Figure IV-5 : Faciès pétrographiques des black shales Mn. A :Vue d’ensemble de la lame, B Matrice

carbonaté. C : Zoom sur les deux zones celle argilo-silteuse et silteuse. D : Zoom dans la zone silteuse.

Page 79  Les grès

Les grès intercalaires montrent une taille de grains variant de fins à moyens, modérément à mal triés, sub-arrondis et parfois sub-anguleux (Fig. IV-6A). Les grains sont essentiellement dispersés dans la matrice (Figs. III-15A-B) et parfois, avec un contact léger entre les grains (Fig. IV-6A). Les grains détritiques sont préservés et parfois partiellement altérés et composés de quartz, d’albites et des micas (en général de la muscovite) sont modérément présents avec des fragments de roches en traces (Figs. IV-6A–E). Les quartz et les albites sont très peu altérés et se présentent parfois dissous et remplacés par de la dolomite avec des corrosions qui laissent les feldspaths sous un aspect déchiqueté (Figs. IV-6D-E) et/ ou parfois rongés par la matière organique qui pénètre le long des microfactures. Les muscovites sont modérément préservées entre les grains de quartz (Fig. IV-6C) tandis que les fragments de roche sont altérés (Fig. IV-6F). La matrice est essentiellement composée de ciment dolomitique qui remplit les pores et remplace les grains détritiques (Figs. IV-6B, D et E) avec des petites quantités d’illites (Figs.6C-D, III-11) et parfois de la pyrite (Fig. IV-6C). Les minéraux argileux sont de l’illite et des interstratifiés illite/smectite (Fig. IV-2).

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Figure IV-6 : Faciès pétrographiques des grès. A : Vue d’ensemble des grès, B : Matrice carbonatée

avec des grains individuels, C : Illite et mucovite visible entre les grains, D : Plagioclases (albite), E= matrice carbonaté et cristallisation, F : Fragments de claste altéré dans le grès.

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