CARTOGRAPHIE GEOCHIMIQUE

Le but principal de l’établissement des cartes géochimiques d’isoteneurs est de mettre en évidence les anomalies géochimiques primaires (concernant les roches) de les localiser géographiquement et de les corréler avec l’environnement géologique. Le traçage des contours d’ isoteneurs anomales tient compte des valeurs dépassant le seuil d’anomalie (threshold) des différents éléments traités. L’application de la méthode de triangulation automatiquement à l’aide du logiciel Wind Surfer a permis de tracer des contours des hautes valeurs, déterminant ainsi graduellement les zones anomale. La superposition des cartes obtenues avec la carte géologique, permet d’avoir une idée sur les relations existantes entre les anomalies et la géologie du secteur (comprendre le contrôle des minéralisations).

DISCUSION

- Pb : Les anomalies de cet élément se localisent globalement à l’Est du secteur prospecté. La plus importante anomalie de point de vue extension est celle de l’extrême Est, elle se surimpose aux schistes du Paléozoïque. Celles du centre sud située sur le profil 3 entre les stations (33-36) et du nord-ouest sur le profil 8 entre les stations (7-10) atteignent les valeurs maximales du threshold (80 ppm), elles apparaissent à la limite d’affleurement entre les gneiss oeillés du Protérozoïque et les schistes quartzitiques du Paléozoïque (Fig.18)

- Zn : Les anomalies du Zn concordent globalement avec celles du Pb sur le plan répartition. Les plus importantes se trouvent à l’Est sur le profil 4, au point d’échantillonnage (52-53) associées aux faciès des schistes oxydés. Elles atteignent des valeurs supérieures à 800 ppm. L’anomalie localisée sur le profil 3 entre les stations (33- 36) se superpose parfaitement avec celle du Pb précédemment citée (Fig.18).

- Cu : Une seule anomalie de Cu se situe dans le secteur de Raout-Lessoued, elle se trouve à l’extrémité du profil 4, de petite extension et d’une valeur ne dépassant pas les 150 ppm. Elle apparaît sur les schistes très oxydés (Fig. 19).

- Ba : Les anomalies de cet élément se manifestent sur la partie ouest du secteur, à l’opposé des anomalies précédentes. Elles sont nombreuses et se localisent toutes sur les gneiss. Les plus importantes sont situées sur le profil 1, entre les points d’échantillonnage (10-30) (Fig. 19). On peut imaginer que leur prolongement se poursuit vers le sud.

- Mn : Cet élément présente une importante anomalie, située dans le coin NE du secteur sur le profil 5 et allongée suivant une direction NW-SE. Les hautes valeurs constituent

une série d’anomalies atteignant les 10000 ppm. Elle apparaît au dessus des schistes oxydés du Paléozoïque (Fig. 20).

- Co et Ni : Ces deux éléments sont étroitement liés, leurs anomalies sont superposables, soit du point de vue extension ou teneur. Les plus importantes sont localisées sur le profil 5 entre les piquets (58 - 62) associées aux schistes oxydés. Cela confirme bien la bonne corrélation qui existe entre ces deux éléments (voir analyse bivariée). (Fig. 20 et 21). - Mo : Les anomalies du Mo sont observables au SE du secteur d’étude. L’anomalie la plus

importante du Mo, se situe sur le profil 2, entre les points (51-58), elle apparaît au-dessus des schistes quartziques, (Fig.21).

CONCLUSION

L’analyse des cartes d’isoteneurs des différents éléments, en corrélation avec la carte géologique du secteur Raout-Lessoued, fait ressortir ce qui suit :

- Une relation très étroite entre les anomalies de l’ensemble des éléments (à l’exception du Ba) avec le faciès des schistes du Paléozoïque,

- L’existence d’une liaison de ces éléments avec la faille supposée située au SE du secteur et dont sa direction est SE-NW. On peut dire donc que le contrôle des minéralisations est lithologique et structuale. Il est principalement lié au faciès des schistes oxydés et quartziques du Paléozoïque.

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres

PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires

PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé

Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain

2 Probable

Fig.18 Fig.19

Fig. 18. Cartes géochimiques du Pb et Zn (roches) Fig. 19. Cartes géochimiques du Cu et Ba (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres

PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires

PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé

Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain

Fig. 20. Cartes géochimiques du Mn et Ni (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres

PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires

PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé

Accidents tectoniques zones de limonitisation et ferruginisation 1 2 1 Certain

Fig. 21. Cartes géochimiques du Co et Mo (roches)

J : Jurassique : calcaires dolomitiques gris foncés Echelle : 1/ 20.000 T : Trias : grés quartzeux, rouges, rosâtres

PZ : Paléozoïque : schistes gris foncés lustrés, schistes noires

PR : Protérozoïque : Gneiss oeillé

6.3. PEDOGEOCHIMIE

La méthodologie adoptée pour la pédogéochimie est la même que celle utilisée en lithogéochimie pour le traitement statistique des données.

Dans toute prospection géochimique, si les conditions de terrain le permettent la combinaison de la lithogéochimie et pédogéochimie est d’un intérêt non négligeable. Cela permet de corréler les résultats par les deux méthodes de prospection.

Plusieurs informations sont données par la pédogéochimie, telles: - Le comportement des éléments dosés.

- La manifestation des minéralisations dans les sols couvrants les roches mères.

- La vérification des anomalies mises en évidence par la lithogéochimie, tout en tenant compte de certains facteurs comme la mobilité, topographie,….

- Les associations géochimiques.

- Le repérage des éléments indicateurs d’une minéralisation cachée ou d’une minéralisation oxydée.

* PROFILS GEOLOGO-GEOCHIMIQUES

Les courbes des teneurs des éléments Pb, Zn, Cu, Ba, Mn, Ni, Co, et Mo tracés suivant les profils 4 et 6a (Fig. 22 et 23 ) nous ont permis de mettre en évidence la relation entre ces éléments d’une part et les sols d’autre part. Ainsi, les hautes teneurs de ces éléments se manifestent au contact des formations géologiques du Quaternaire et des schistes du Paléozoïque. Les teneurs atteignent 50 à 60 ppm en Pb, 100 à 300 ppm en Zn, 400 à 600 ppm en Cu, 500 à 2000 ppm en Ba, 2000 à 5000 ppm en Mn, 80 à 1000 ppm en Ni, 200 à 250 ppm en Co et 10 à 80 en Mo.

Ces teneurs sont relativement plus fortes pour le Cu, Mn, Ni et faibles pour le Zn, Co et Mo par rapport à celles obtenues en roches, par contre, elles sont presque les même pour le Pb et Ba. Cela peut être expliqué par la mobilité de ces éléments.

6.3.1. ANALYSE UNIVARIEE

Nous avons suivi la même démarche que celle utilisée en lithogéochimie.

A/ PARAMETRES STATISTIQUES

Les différents paramètres statistiques des données d’analyse des échantillons de sols sont calculés de la même manière que ceux des roches, ils sont illustrés dans le tableau suivant :

Paramètres statistiques (sols) B/ HISTOGRAMMES

Les différents histogrammes établis en valeurs arithmétiques présentent la même allure que ceux réalisés en lithogéochimie (discontinuité des classes, mode élevé dans les premières classes). (Fig.24). La forme de la courbe des fréquences présente une asymétrie à gauche ce qui indique une distribution lognormale. Alors on a converti les valeurs arithmétiques en valeurs logarithmiques. Les histogrammes obtenus par ces dernières sont plus ou moins homogènes, qui indiquent une population bimodale (une population de basses valeurs et une population avec des courbes de fréquences symétriques (Fig. 25)

Eléments Paramètres Pb Zn Cu Ba Mn Ni Co Mo N actifs 326 326 326 326 326 326 326 326 Minimum 5 50 5 75 8 2 2 1 Maximum 60 500 600 6000 5000 1000 250 80 Moyenne arithmétique 16.05 81.44 43.46 271.08 501.71 41.54 30.46 5.46 Moyenne géométrique 10.37 71.35 37.99 140.17 273.66 24.67 21.52 3.72 Médiane 10 50 40 75 300 30 20 4 Déviation standard 11.52 52.77 40.75 583.24 630.05 80.88 31.35 7.13 Cœfficient d’asymétrie 1.25 3.12 10.06 6.71 3.06 8.50 3.31 6.31 1^er Quartile 10 50 30 75 100 12 10 2 3^emeQuartile 20 100 50 300 600 40 40 6

Tab. 6. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs arithmétiques (sols) Co Ni Mo Pb Zn Cu ^Ba Co Mn

Tab. 7. Tableaux de distribution des fréquences en valeurs logarithmiques (sols)

Fig. 25.Histogrammes des valeurs logarithmiques (sols)

Pb Zn Ba Cu Mn Ni Co Mo

C/ COURBES DE FREQUENCES CUMULEES

Les droites de probabilités, tracées en valeurs logarithmiques sur le papier semi-log, (Fig. 22, 23) montrent que la distribution est lognormale pour tous les éléments traités. Obtention d’une seule droite, cas du Cu et Co (population unimodale). Les droites à deux branches (population bimodale), cas du Pb, Zn, Ba, Mn et Mo qui montrent un excès de basse valeurs, tandis que le Ni présente une population bimodale avec excès de hautes valeurs.

Nous avons confirmé la lognormalité de la distribution, en utilisant le même test qu’en lithogéochimie (test d’Ahrens et la formule

(

)

Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo G M X ^{1.54 1.42 1.34 1.93 1.83 1.41 1.68 1.46} S X −2 -6.9 -24.08 -38.04 -895.4 -758.39 -32.24 -120.22 -8.81

Ainsi, comme le montre le tableau ci-dessus, la distribution lognormale des éléments est confirmée par le calcul.

Le fond géochimique et le seuil d’anomalie sont déterminés de la même façon que pour le cas précédent (lithogéochimie). Les paramètres géochimiques des éléments sont indiqués sur le tableau suivant : Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo L X ^{2.339 4.267 3.637 4.942 5.611 3.205 3.069 1.315} SL 0.688 0.472 0.465 0.943 1.130 0.953 0.819 0.862 Graphique b ^{15.84 63.09 39.81 158.48 398.10 25.11 31.62 6.30} Calculé b ^{10.37 71.35 37.99 140.17 273.66 24.67 21.52 3.72} Graphique t 50.11 199.52 125.89 1258.9 3162.07 158.48 158.48 25.11 Calculé t 50.18 183.44 96.30 925.09 2623.06 166.03 110.76 20.88

CONCLUSION Pb Zn Cu Ba Mn Co Ni Mo b graphique Litho Pédo. 25.11 15.84 39.81 63.09 39.81 39.81 158.48 158.48 316.11 398.10 31.62 25.11 21.29 39.81 5.01 6.30 b Calculé Litho Pédo 8.25 10.37 65.56 71.35 28.87 37.99 198.14 140.17 206.65 273.66 12 .11 24.67 13.42 21.52 6.77 3.72 Tableau comparatif du fond géochimique b ( sols et roches )

La comparaison du fond géochimique entre les sols et les roches ( tableau ci-dessus) montre des valeurs plus élevées dans les sols à l’exception de Ba et Mo dont le fond géochimique dans les roches est supérieur à celui des sols. Cela pourrait être expliqué par la présence de ces derniers dans le réseau cristallin des feldspaths et les micas et après altération, ils sont libérés et lessivés dans les sols (concentrations plus faibles).

6.3.2. ANALYSE BIVARIEE

La méthodologie suivi dans cette analyse est le même que celle exposée dans le cas précédent (lithogéochimie). La visualisation des coefficients de corrélation relatifs aux différents couples d’éléments formants la matrice de corrélation ci- dessous, montre que la majorité des coefficients sont positifs, sauf pour le couple (Ba, Zn)

Matrice de corrélations simples (sol)

N=326 PB ZN CU BA MN NI CO MO PB 1 ZN 0.43552 1 CU 0.45346 0.46994 1 BA 0.13145 -0.03731 0.04579 1 MN 0.59147 0.20221 0.32039 0.33186 1 NI 0.66372 0.59939 0.57303 0.10061 0.51406 1 CO 0.4564 0.37271 0.45954 0.16397 0.51536 0.62172 1 MO 0.29092 0.25801 0.23981 0.19628 0.42222 0.23695 0.35271 1 Le seuil de signification est égal à 0.128 pour l’intervalle de confiance de 99%. La classification des coefficients de corrélation est représentée au tableau ci-dessous :

Intervalle Type de corrélation Valeur de r r0 à r0 + f r0 + f à r0 +2f r0 +2f à r0 + 3f r0 + 3f à r0 + 4f Faible Moyenne Fort Très fort 0.128 < r ≤ 0.346 0.346 < r ≤ 0.564 0.564< r ≤ 0.692 0.692 < r ≤ 1 DISCUSION

Les résultats des coefficients présentant une forte corrélation sont illustrés au tableau suivant :

Couples de variables Pb - Mn Pb - Ni Ni - Zn Ni - Cu Ni - Co Coefficient de corr. 0.591 0.663 0.599 0.573 0.621

Ces corrélations sont représentées par le schéma simplifié suivant : Pb Mn Zn Ni Cu Co

Il est a noté que malgré la positivité de ces coefficients, la corrélation reste insignifiante entre la quasi totalité des éléments.

* DIAGRAMME DE DISPERSION

Les digrammes construits pour le même but que précédemment (lithogéochimie) ont révélé après dépouillement qu’il s’agissait de fausses corrélations sauf pour le cas des couples (Cu- Ni) et (Ni-Co) qui montre un nuage de points en forme d’ellipsoïde (Fig.28).

Donc on ne tient compte que des associations vérifiées aussi bien par le calcul que par graphique.

6.3.3. ANALYSE FACTORIELLE

Cette analyse a été effectuée dans le but de vérifier si elle confirme les tendances obtenues précédemment et de repérer d’éventuelles corrélations nouvelles. Les résultats de l’analyse sont représentés dans le tableau suivant :

Schémas des corrélations selon les quatre facteurs :

F1 :

F2

2 associations géochimiques

F3: Mo

F4:

La représentation graphique des corrélations entre les variables et les facteurs (Fig.29) a permis de confirmer que les éléments Cu, Ni se corrèlent mieux positivement avec le facteur1, en plus elle nous a révélé que le Zn fait partie de cette association. Ce résultat confirme aussi l’enrichissement du sol en ces éléments, cela pourrait s’expliquer par la mobilité de ces derniers. La corrélation selon le facteur 4 ne rend pas compte de la structure réelle des données, puisqu’il ne représente que 8.33 % de la variance.

Fact.1 Fact.2 Fact.3 Fact.4

PB 0.35182 -0.00989 0.03691 0.78356 ZN 0.86219 -0.07651 0.15892 0.10407 CU 0.74744 0.05531 0.05534 0.28668 BA -0.01267 0.98278 0.08285 0.12918 MN 0.01843 0.2254 0.27295 0.84649 NI 0.64832 0.02266 -0.02088 0.63421 CO 0.40522 0.09352 0.22101 0.60591 MO 0.14475 0.08715 0.95079 0.2071 Valeurs Propres 3.69064 1.258 0.77583 0.66666 Cum.val.prpres 46.133 15.725 9.69791 8.33322 Variance % 3.69064 4.94863 5.72447 6.39113 Cum.variance % 46.133 61.8579 71.5558 79.8891

Poids Factorielle. Varimax. Normalisé (sol)

Extraction: Composantes Principale..

Zn---Cu---Ni

Pb---Mn---Ni---Co Ba

Fig.29. Représentation graphique des résultats de l’ACP (sols)