همجلا ـ يرو ـ جلا ة ـ ئازـ يرـ يدلا ة ـ قم ـ يطار ـ شلا ة ـ يبع ــة
عتلا ةرازو ـيلـ علا م ـلاـ بلا و ي ـحـ لعلا ث ـمـ ي
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
ةــــعماـــج يحي نب قيدصلا دمحم
- لجيج
Université Mohammed Seddik Benyahia -Jijel
-
Mémoire de fin d’études
En vue de l’obtention du diplôme : Master Académique en Géologie
Option : Ressources Minérales et Géomatériaux
Thème
Membres de Jury Présenté par :
Président : KESSASRA Farès Examinateur: BOUKAOUD El Hachemi
Examinatrice: BENCHARIF Naila Encadrant : BOUFTOUHA Yousef
Année Universitaire 2015-2016
Numéro d’ordre (bibliothèque) :……….…..….
يلك ـ ع ة ـــــ طلا مول ـــ عيب ـ حلا و ة ــــــ ةاي
سق ــــــ :م نوكلا و ضرلأا مولع
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département : des Sciences de la Terre et de l’Univers
Etude de la minéralisation polymétallique des filons de Boudoukha et son impact sur l’environnement. (W. de Skikda ; NE Algérien)
ZEGROUR Mohammed Lamine Soutenu publiquement : Lundi 27/06/2016, à 9h00, Salle 25, Bloc 05
Remerciement
Ce modeste travail, a été réalisé dans des conditions relativement assez favorables. C’est pourquoi, je remercie en premier lieu Allah le tout puissant qui m’a donné la force, la volonté, et le courage pour accomplir ce travail.
En tête des remerciements seront donnés à mon encadreur, Monsieur le Pr. Y, Bouftouha, maître de conférences à l’université de Mohamed Sadik Ben Yahia, Jijel. Qui m’a fait l’honneur de bien vouloir guider mes pas tout au long de cette recherche, et qui m’a toujours accueilli avec bienveillance, je lui remercié très chaleureusement pour la confiance qui ma accordée, pour leur encadrement, leur encouragement, et leur soutien qui a été capital et décisif pour moi.
J’adresse mes vifs remerciements à monsieur KESSASRA Farès, de m’avoir fait l’honneur de présider ce jury. Qu’il me soit permis de lui exprimer ma plus haute considération.
Je tiens à exprimer mon profond respect et ma reconnaissance à monsieur BOUKAOUD Hichem
, maître de conférences à l’université l’université de Mohamed Sadik Ben Yahia, Jijel. BENCHARIF Naila , maître de conférences à l’université de Mohamed Sadik Ben Yahia, Jijel. Qui ont bien voulu examiner ce
travail et d’être membre de ce jury.
Je désire à remercier également touts les enseignants du département des sciences de la terre et tous mes camarades étudiants collègues de ma promotion de Master.
De nombreux enseignants et chercheurs m’ont aidé au cours de ce travail et je les remercie de leurs remarques et de leurs conseils toujours très utiles, je ne peux tous les citer ici, mais je tiens à exprimer ma reconnaissance à monsieur : Mr : A. Lekoui et Mr : F. Kessasra.
Je ne saurais oublier mes très chers parents, Omar et Yamina, de m’avoir permis d’arriver à ce stade de mon éducation.
Mes meilleurs remerciements vont également aux personnes qui m'ont encouragé et aidé à la réalisation de ce travail, et m’ont compris quand le moral était au plus bas.
Merci enfin à tous ceux qui ont lu et liront ce mémoire.
Z.M.A
i
Résumé
L’ancienne mine de Boudoukha, située au Nord Est de l’Algérie, à environ 03 Km à l’Ouest du village de Ain Kechra renferme plusieurs filons de quartz à minéralisation sulfurée, polymétallique (Pb, Zn, Cu, Fe, Bi, Ag, Au, Sn, …). Ces filons de quartz sont encaissés d’une part, dans la granodiorite et d’autre part, dans son encaissant(les formations du Socle).
Les données de terrain, combinées aux travaux de laboratoire (étude métallogénique) laissent apparaître que la minéralisation sulfurée, polymétallique de l’ancienne mine de Boudoukha est représentée par une paragenèse minérale primaire, comportant : galène- blende-pyrite-chalcopyrite et cuivre gris, et une paragenèse minérale secondaire, formée d’une part d’oxydes et d’hydroxydes de fer (magnétite, hématite, goethite et limonite), résultant de l’oxydation supergène des minéraux primaires ferrifères et d’autre part, des sulfures et carbonates de cuivre (covéllite et la malachite).
Le phénomène d’altération supergène de la partie supérieure du protore sulfuré, polymétallique, se trouvant au-dessus du niveau piézométrique de l’ancienne mine de Boudoukha a engendré le développement d’une zone oxydée, exprimée en surface par des masses d’oxydes et d’hydroxydes de fer et du quartz, appelée chapeau de fer ou Gossan, et en profondeur, le développement d’une zone d’enrichissement en cuivre, appelée zone de cémentation. Le développement de ce chapeau de fer s’est accompagnée par une mise en solution et un lessivage par des solutions acides de certains éléments métalliques, notamment, les métaux lourds. Par ailleurs, l’altération et le lessivage du stock de minerai et des rejets de l’ancienne laverie de la mine de Boudoukha ont contribué à la production de solutions acides chargées en métaux lourds. Le drainage superficiel de ces solutions, acides chargées en métaux lourds qualifié de drainage minier acide (D.M.A) est à l’origine de la contamination des sols, des plantes, des alluvions des oueds et de la nappe phréatique du secteur de Boudoukha.
Mots clés : Boudoukha, minéralisation polymétallique, chapeau de fer, métaux lourds.
ii
Abstract
The old mine Boudoukha, located in North East Algeria, about 03 kilometers west of the village of Aïn Kechra contains several quartz veins with sulphide mineralization, polymetallic (Pb, Zn, Cu, Fe, Bi, Ag, Au, Sn, ...). These quartz veins are hosted on one hand, in the granodiorite and the other, in its rocks.
Field data, combined with laboratory work (metallogenic study) reveal that the sulphide mineralization, the former polymetallic mine Boudoukha is represented by a primary mineral paragenesis, comprising: galena-sphalerite-pyrite-chalcopyrite and copper gray, and a secondary mineral paragenesis formed on the one hand of oxides and hydroxides of iron (magnetite, hematite, goethite and limonite), resulting from supergene oxidation of primary mineral ferriferous and secondly, sulfides and carbonates copper (covellite and malachite).
The supergene alteration phenomenon of the upper protore sulfide, polymetallic, located above the level of the former pézométrique mine Boudoukha spawned the development of an oxidized area expressed on the surface by mass of oxides and iron and quartz hydroxides, iron called cap or Gossan, and depth, the development of a copper enrichment zone, called carburizing zone. The development of this steel cap was accompanied by dissolution and leaching with acidic solutions of certain metallic elements, in particular, heavy metals. Furthermore, alteration and leaching ore stock and rejection of the old laundry of Boudoukha mine contributed to the production of acid solution containing heavy metals. Surface drainage of these solutions, acids charged heavy metal called acid mine drainage (D.M.A) is the source of the contamination of soil, plants, sediments wadis and the water table of Boudoukha sector.
Key words: Boudoukha, polymetallic mineralization, supergene alteration, hat, heavy metals.
iii
صخلم
حخودىت مجىم
ٍناىح ًهع زئازجنا قزش لامش ٍف عقَ ، مَذقنا 30
،)جذكُكس حَلاو(جزشق هُع حَزق بزغ زرمىهُك
دٌتٌربك ندعمت عم زتراوكلا قورع نم دٌدعلا ىلع يوتحٌ
اصزنا(نداعمنا جدذعرم ص
،ثُمسُثنا ،ذَذحنا ،ساحىنا ،زَذصقنا ،
حهج هم جاىرحم يذه زذراىكنا قوزع )...هرثسقىثنا ،ةهذنا ،حضفنا رىخصنا ٍف يزخأ حهج هم و ،دَرىَدىوازجنا ٍف
.اهن حىضاحنا نذعمرنا نأ زهظذ )نداعمنا جأشو حسارد( ٌزثخمنأ ممعنا عم حجمذم حُواذُمنا خاُطعمنا
ًتٌربكلا مجىمن نداعمنا دذعرمنا
ٍف مثمرَ مَذقنا حخودىت ابوكلاك ،ثٌرٌب ،تٌارٌلافس ،انٌلاغ :لمشٌو ،ًساسلأا ًندعملا قلخت
.يدامرلا ساحنلا ،تٌارٌ
فلخت و
نم ةهج نم ةنوكم يوناث ًندعم )تٌنومٌللاو تٌاثوٌجلا ،تٌتامٌهلا ،ثٌتٌناملا( ،دٌدحلا تادٌسكوردٌهو دٌساكأ
ةدسكلأا نع ةجتانلا ،
.)ثٌلٌفوكلا ، تٌكلملا ( ساحنلا تانوبركلاو دٌتٌربك ىرخأ ةهج نم و ،ةٌدٌدحلا ةٌلولأا ناعملل ةٌحطسلا ةٌفوجلا هاٌملا حطس ىوتسم تحت ةدجاوتملا نداعملا ةددعتم ةٌتٌربكلا ةٌلولأا نداعملل يولعلا ءزجلل ةٌحطسلا ةدسكلأا ورهاظ ىمسٌ تادٌسكوردٌهلا زتراوكلاو دٌدحلا و دٌساكأ نم ةلتكب حطسلا ىلع ةلثمتم ـةدسكؤم ةقطنم روطت جتنأ ،مٌدقلا ةخودوب مجنمل
قلا وأ دٌدحلا ءاطغ رصانعلا ضعبل لٌسغ و للحتب قوفرم ناسوقلا روطت .ساحنلاب ةٌنغ ةقطنم روطت كانه ،قمعلا ًف ،ناسو
ةٌمجنملا تاٌافنلا و ًندعملا نوزخملا حٌشرت و ةدسكأ ،كلذ ىلع ةولاعو ،ةلٌقثلا نداعملا امٌس لاو ةٌضمح لٌلاحمب ،ةنٌعم ةٌندعملا ح لولحم جاتنإ ًف مهاس ةخودوب مجنمل ةمٌدفلا ةعبشملا ةٌضمحلا لٌلاحملا هذهل ًحطسلا نلاٌسلا ،ةلٌقث نداعم ىلع ةٌوتحملا ضما
ولتل ردصم وه ربتعٌ يذلا ،ةٌضمحلا ةٌمجنملا لوٌسلا ىمسٌ ةلٌقثلا نداعملاب ث
ةٌفوجلا هاٌملاو بساورلا ةٌدولأاو تاتابنلاو ةبرتلا
.ةخودوب ةقطنم ًف :ةيحاتفملا تاملكلا مت ،زتراوكلا قورع
.ةلٌقثلا نداعملا ثولت ، ،دٌدحلا ةعبق ،نداعملا ددعتم ندع
i
TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ / ABSTRACT/ صخلم……….……….i
LISTE DES FIGURES………..vi
LISTE DES TABLEAUX……….………..viii
LISTE DES PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES……….………..…………..viii
LISTE DES ABRÉVIATIONS……….…….………ix
CHAPITRE I : INTRODUCTION GENERALE ET CADRE GEOGRAPHIQUE I. 1. Introduction générale……….……….2
I. 3. Cadre géographique……….……3
I.4. Climat et végétation………..……….3
I.5. Réseau hydrographique………..….………..3
I.6. Population………..………5
I.7. Historique des travaux géologiques et miniers de la région de Boudoukha…..……….….………..5
I.7. 1. Les travaux géologiques……….…………..5
I. 7. 1. 1. A) Les travaux géologiques anciens………..…….………..5
I. 7. 1. 1. B) Les travaux géologiques récents……….…….…………5
I.7. 2. Travaux miniers……….……….….………….5
CHAPITE II : Cadre géologique régional II. 1. Introduction……….….………8
II.2. Les grands ensembles géologiques de la chaine des Maghrébides………..………9
II. 2.1. Domaine interne……….………..……9
II. 2.1.1 le socle kabyle……….……….9
II. 2.1.2. Dorsale kabyle (ou chaîne calcaire)………..…….10
II. 2.2. Le domaine des flyschs………..11
II. 2. 2. 1) flyschs Maurétanien : flyschs de « Guerrouch »………...…………..11
II. 2.2. 2) flyschs Massylien ………...……..11
II. 2.3- Le domaine externe………...…….13
II. 2.3.1) Les séries telliennes………..….13
ii
II. 2. 3. 1. A) Les séries épitelliennes………..……….13
II. 2. 3. 1. B) Les séries ultra-telliennes ……….…….13
II. 2. 3. 2- Les séries de l'avant pays allochtone………14
II. 2. 3. 3 - Les séries de l'avant pays atlasique autochtones……….………14
II. 2.4 - Les séries stratigraphiques postérieures à la phase éocène……….………..14
II. 2. 4.1 - Le « Nummulitique II……….…….14
II. 2. 4. 2- Flysch Numidien ………..……….….14
II 2. 4 .3 - L’Oligo-Miocène Kabyle (O.M.K)……….14
- Les Olistostromes………..………15
II. 2. 5- Les formations post-nappes……….…….………15
II. 2. 6. Le magmatisme………...………..………16
II.7. Les principales phases tectoniques post Eocène………...………..16
II.7 .1) la phase tectonique mésozoïque………...………..16
II.7 .2) la phase tectonique tertiaire……….…..16
CHAPITRE III : Cadre géologique local III. 1. Introduction……….……….……..19
III. 2. Les différentes unités géologiques de la Kabylie de Collo………..…………..19
III. 2. 1. Le Socle Kabyle………..….…………19
III. 2. 2. La couverture sédimentaire du socle Kabyle………..19
III. 2. 3. Les formations miocènes postes – nappes………..……….23
III. 2. 4. Les roches magmatiques……….……….23
III. 2. 5. Edifice structural de la Kabyle de Collo………..26
II. 3. Différents ensembles géologiques du secteur d’étude (le secteur de Boudoukha)………29
III. 3. 1. Introduction……….……….29
III. 3. 2. Le socle………29
III. 3. 2.1. Pétrographie des formations du socle………..30
III. 3. 2.1. A) Les formation des séricitoschistes……….………30
III. 3. 2.1. B) Les formation de Micaschistes……….………..30
iii
III. 3. 2.1. C) Les formation de Gneiss……….…..……..30
III. 3.3. La couverture sédimentaire du socle kabyle………30
III. 3.3. 1. La formation gréso – pélitique………31
III. 3.3. 2. La formation calcaro – pélitique………...…..32
III.3.4.Granodiorite……….…………..34
III. 3. 4. 1. La granodiorite saine………..………34
III. 3. 4. 2. La granodiorite altéré……….37
III. 3. 5. Les roches d’origine métasomatiques……….…38
III. 4. Conclusion………38
CHAPITRE IV : Etude gîtologique et métallogénique IV.1. Introduction……….………..42
IV.2. aperçu général sur l’ancienne mine de Boudoukha……….………..42
IV.2.1. Le filon Roland………..43
IV.2.2. Le filon Hubert………..………43
IV.2.3. Les filons secondaires………...……….43
IV.3. Etude gîtologique et métallogénie de la minéralisation de Boudoukha………….……….……..43
IV.3.1. Morphologie des corps minéralisés………..………….44
IV.3.2. relation minerai – encaissant……….44
IV.3.3. Observations macroscopiques………...…………44
IV.3.3. 1. Aspects texturaux de la minéralisation du secteur de Boudoukha……...….45
IV.3.4. Observations microscopiques………47
IV.3.4.1. Objectif………..47
IV.3.4.2. Méthodologie……….47
IV.3.4.3.Etude des minéraux métalliques……….………47
IV.3.4.3. a) Les minéraux primaires………47
IV.3.4.3. b)Les minéraux secondaires……….54
IV.3.4.4. les minéraux de gangue………..57
IV.3.5. Successions paragénétiques de la minéralisation de Boudoukha………..59
iv
IV.4. Conclusion……….…60
CHAPITRE VI : Etude du chapeau de fer ‘Gossan’ et du Drainage Minier Acide (D.M.A) au niveau de la mine de Boudoukha VI. 1.Introduction………..…….62
VI. 2. Etude du chapeau de fer ‘Gossan’ au niveau de la mine de Boudoukha………..62
VI.2. 1. Définition d’un chapeau de fer ………..…………..…62
VI.2. 2. Les différérentes zones formants le chapeau de fer………..……64
VI.2. 3. Mécanisme de formation d'un chapeau de fer………..65
VI.2. 4. Enrichissement de la zone de cémentation……….…..68
VI.2. 5. Précipitation du fer………..……….70
VI.2. 6. La composition minéralogique des chapeaux de fer………..…………..70
VI.2. 6.1. Les minéraux résiduels………...………..71
VI.2. 6.2. Les minéraux secondaires……….………71
VI.2. 6.2. a) Les oxydes de fer……….71
VI.2. 6.2. b) Les oxydes et hydroxydes de manganèse………72
VI.2. 6. 2. c)Autres minéraux secondaires………..……….72
VI.2. 7. Conclusion sur le chapeau de fer……….….73
VI. 3. Le drainage minier acide (D.M.A)………...……….74
VI. 3. 1. Définition du drainage minier acide………74
VI.3. 2. Formation du DMA………..74
VI. 3. 3. Réactions associées au Drainages Miniers Acides……….……….75
a. Oxydation de la pyrite………..…75
b. La Solubilisation des métaux……….….76
VI. 3. 4. Les impacts du drainage minier acide ………...………….76
VI. 3. 5. Cas d’étude : le secteur de l’ancienne mine de Boudoukha…………..……….79
VI. 3. 6. Conclusion et Recommandations sur le DMA………85
VI. 3. 6. A) La méthode de traitement passif ………..…….85
VI. 3. 6. B- La phytoremediation………..85
v
VI. 3. 6. B. 1. Les techniques de La phytoremediation…………...……...…85
VI. 3. 6. C) - Barrière de recouvrement………...……….87
VI. 3. 6. D) Enrobage des sulfures réactifs ………..…87
CHAPITRE VII : Conclusion générale……….………..………..………89
Références bibliographiques………..…………..………..90
Annexes………...….…………..98
vi
LISTE DES FIGURES
pages
Figure. I. 1 Situation du secteur de Boudoukha 4
Figure. II.1 cadre structural de la méditerranée occidentale (D’après J.P Bouillin, 1974)
8
Figure II.2 Coupe schématique montrant le dispositif structural des différentes unités de la chaîne des Maghrébides (Durand Delga, 1969)
10
Figure II.3 Coupe schématique montrant le dispositif structural des différentes unités de la chaîne des Maghrébides (Durand Delga, 1969)
12
Figure III.1 colonne stratigraphique schématique de la série des Achaiches (J.P.Bouillin, 1977)
21
Figure III.2 Carte détaillé de l’écaille des Achaiches dans son cadre structural.
(D’après J. P. Bouillin, 1977)
22
Figure.III.3 Carte géologique schématique de la Kabyle de Collo et d’EL Milia (d’après J.P.BOUILLIN, 1977)
24
Figure III.4 Coupe synthétique et théorique de la Kabylie de Collo et d’El Milia (d’après J.P.BOUILLIN 1977)
27
Figure III.5 Coupe synthétique de la fenêtre de Béni Toufout (J.P.Bouillin1977) 28 Figure III.6 Colonne lithologique schématique de la série encaissante de la
granodiorite (S. Tamouza, 1993)
33
Figure III.7 Schéma représentatif de plusieurs injections de quartz minéralisées au sein de la granodiorite (Tamouza, 1993)
35
Figure III.8 Schéma illustrant la présence d’enclaves au sein de la granodiorite (S.
Tamouza, 1993)
36
Figure III.9 Coupe représentative le long de L’oued Boudoukha montrant la disposition structurale des différentes formations du secteur étudié (S.
Tamouza, 1993)
39
Figure III.10 Coupe schématisant l’intrusion de la granodiorite au sein des ensembles géologiques de la région de Boudoukha (S. Tamouza, 1993)
40
Figure VI. 1 Schéma idéal de développement d’un chapeau de fer (Routhier, 1963) 63
vii
Figure VI. 2 Schéma, illustrant la zonation d’un chapeau de Fer (d’après PARK et MAC DIARMI, 1970, in Bernard et Samama, 1975)
64
Figure VI. 3 séquence d’éléments qui correspond à des affinités décroissantes pour le soufre, et des solubilités croissantes des sulfures d’après ; Schumann (1988)
66
Figure VI. 4. Vue panoramique de l’ancienne mine de Boudoukha 79
Figure VI. 5 Image satellitaire montrant une vue d’ensemble du secteur d’étude 80 Figure VI. 6 Situation géographique des stations de prélèvement 81 Figure VI .7 Variations des teneurs en plomb dans les sols du site minier de
Boudoukha
82
Figure VI .8 Variations des teneurs en cuivre dans les sols du site minier Boudoukha 82 Figure VI.9 Variations des teneurs en plomb dans les racines, et les parties aériennes
(Feuilles + tiges) des espèces végétales étudiées
83
Figure VI.10 Variations des teneurs en cuivre dans les parties souterraines et aériennes des espèces végétales étudiées
83
Figure VI. 11 Variations du pH dans les sols du site minier 84
Figure VI. 12 Variations de la conductivité électrique dans les sols du site minier de Boudoukha
84
Figure VI.13 schéma représentatif des techniques de la phytoremediation (Salt et al., 1998)
86
viii
LISTE DES TABLEAUX
pages Tableau IV. 1 Les successions paragénétiques de la minéralisation du secteur de
Boudoukha
59
Tableau VI.1 Principaux effets sur la santé humaine des métaux observés dans le drainage minier (Collon, 2003)
78
Tableau VI.2 Teneurs totales des métaux lourds dans les sols du site minier de Boudoukha
81
Tableau VI.3 Teneurs totales en Pb, et en Cu dans les parties souterraines et aériennes des espèces végétales étudiées du site minier de Boudoukha
82
Tableau VI.4 Résultats des analyses physico-chimiques des sols étudiés 84
LISTE DES PLANCHES PHOTOGRAPGIQUES
page Planche IV. 1 observations macroscopiques des aspects texturaux des échantillons 46
Planche IV. 2 Illustrations microscopiques (sections polies, en LN. Gx10) montrant les différentes relations mutuelles entre les différentes phases minérales formant le minerai de l’ancienne mine de Boudoukha
50
Planche IV. 3 Illustrations microscopiques (sections polies, en LN. Gx10) montrant les différentes relations mutuelles entre les différentes phases minérales constitutives du secteur de Boudoukha
53
Planche IV. 4 Illustrations microscopiques (observation en LN. Gx10), montrant les différentes relations mutuelles entre les différentes phases minérales, constitutives du minerai de Boudoukha
56
Planche IV. 5 Illustrations microscopiques (observation en LN. Gx10), montrant les différentes générations du quartz (Qu I, Qu II et Qu III)
58
Planche VI. 1 illustration macroscopiques des échantillons du chapeau de fer 65 Planche VI. 2 Vue microscopique de sections polies (en LN. Gx10), montrant les
différentes formes de déstabilisation la chalcopyrite en magnétite, et en hématite et en covéllite
69
ix
Liste des Symboles et des abréviations Eléments
chimiques
Minéraux Régions Acides
Ag: Argent.
As: Arsenic.
Au: Or.
Ba: Barium.
Bi: bismuth.
C: carbone.
Co: Cobalt.
Cr: Chrome.
Cu: Cuivre.
Dy: Dysprosium ETM : éléments traces métalliques F : Fluor.
Mn : Manganèse Ni : Nickel.
Pb: Plomb.
Ti: Titane.
V: Vanadium.
V: Vanadium Yb: Ytterbium Rb: Rubidium Se : Sélénium Sc: Scandium Sr: Strontium.
Y: Yttrium Zn: Zinc.
Zr: Zirconium.
Ba : barytine.
CPy : chalcopyrite.
Cov : covéllite.
Ca : calcite.
FeSO4 : sulfure de fer.
Ga : galène.
Hm : hématite.
Mc : marcasite Py : pyrite.
Sp : sphalérite.
Qu : quartz.
BT: Beni Toufout.
CB: cap Bougaroun.
Hcl : acide chlorique.
HNO3 : acide nitrique.
H2SO4 : acide sulfurique.
Noms des Sociétés E.R.E.M : Enterprise de Recherche et Exploitation Minière.
O.R.G.M : Office des recherches géologiques et minières.
Formations géologiques
Olist: Olistostromes.
O.M.K: Oligo-Miocene- kabyle.
T: Trias.
Mesures
Cm: Centimètre.
M : mètre.
Km : kilomètre g: gramme g/t : Gramme par tonne.
ppm: Partie par million.
µ : micro.
% : pour cent.
°C : degré Celsius.
1
CHAPITRE I
INTRODUCTION GENERALE
ET CADRE GEOGRAPHIQUE
2
CHAPITRE I : INTRODUCTION GENERALE ET CADRE GEOGRAPHIQUE I. 1. Introduction générale
Le massif de la Petite Kabylie, dont fait partie la mine de Boudoukha, objet de notre étude, fait partie des zones internes de la chaîne des Maghrébides (Delga, 1955, 1969 et 1980
; Bouillin, 1977 et 1983 ; Wildi, 1983). Il s’étale sur plus de 150Km, le long du littoral méditerranéen, entre le massif d’El Aouana a l’Ouest, et le massif de Filfila à l’Est.
L’ancienne mine de Boudoukha, faisant l’objet de notre étude se trouve au Sud du massif granitique des Béni-Toufout. Elle est située à environ 20 Km à l’Est de la ville d’El- Milia, et à environ 03 Km à l’Ouest du village d’Ain Kechra (Figure I.1).
Les dépôts sont représentés par des filons de quartz à minéralisation sulfurée polymétallique, ces filons de quartz sont encaissés dans le corps de la granodiorite de Boudoukha et les formations cristallophylliennes du socle.
Dans le présent travail, qui rentre dans le cadre de la réalisation du mémoire fin d’étude pour l’obtention du diplôme de Master en géologie, option, Ressources Minérales et Géomatériaux.
Notre étude portera essentiellement, sur la caractérisation du contexte géologique de la minéralisation polymétallique de la mine de Boudoukha, l’étude métallogénique de cette minéralisation, l’étude du chapeau de fer et également l’étude de l’impact environnemental des eaux d’exhaure et des rejets de cette mine (DMA).
La présente mémoire est structurée en six (06) chapitres, le premier chapitre est consacré à une présentation du sujet et le cadre géographique de l’ancienne mine de Boudoukha, ainsi qu’ un aperçu sur l’historique des travaux géologiques et miniers.
Le second chapitre traitera le cadre géologique régional.
Le troisième chapitre quand à lui sera consacré à l’étude géologique locale (l’étude géologique de la Kabylie de Collo, et de la région de Boudoukha).
Le quatrième chapitre sera abordé l’étude gîtologique et métallogénique de la minéralisation sulfurée polymétallique de l’ancienne mine de Boudoukha.
Enfin le cinquième chapitre est consacré à l’étude du chapeau de Fer et du Drainage Minier Acide au niveau de l’ancienne mine de Boudoukha, ce chapitre terminera par une
3
conclusion dont la quelle nous proposons des solutions pour minimiser les impacts du drainage minier acide.
Nous terminerons ce travail par un sixième et dernier chapitre qui sera consacrée à une conclusion générale.
I.3. Cadre géographique
La minéralisation filonienne polymétallique de l’ancienne mine de Boudoukha, qui fait l’objet de notre étude appartient à l’aire géographique dénommée Kabylie de Collo, Elle est située à environ 03 Km à l’ouest du village d’Ain Kechra et environ 20 Km à l’Est de la ville d’El Milia (Figure. I.1) (Archive des mine, l’année inconnue).
La mine de Boudoukha sur laquelle est construit l’ancien village minier est limitée au Nord par le grand massif des Béni-Toufout, à l’Ouest par Oued Bousiaba au Sud par des terrains vagues et à l’Est par le village d’Ain Kechra (figure I. 1).
I.4. Climat et végétation
La région de Boudoukha comme toute la région de la Kabylie de Collo est caractérisée par un climat méditerranéen avec un été, sec et chaud et un hiver, humide et pluvieux.
La pluviométrie de la région atteint parfois 1500 mm/an, ce qui a favorisé le développement d’une végétation très dense et souvent impénétrable.
Le couvert végétal de la région est constitué, essentiellement, de chênes lièges, chênes zêns, chêne afares et des d’oliviers et d’autres arbres fruitiers.
I.5. Réseau hydrographique
La région de Boudoukha se présente comme l’une des régions les plus arrosée de l’Algérie du Nord, elle est traversée par un certain nombre d’Oued notamment, Oued Boudoukha au Sud et Oued Bou Fessadja au Nord, qui sillonnent la région pour se jeter dans l’Oued Rezal, Les oueds traversant la région d’étude présentent un régime semi permanant (un débit assez important en hiver, mais sec en été). Ils s’écoulent généralement du Sud vers le Nord pour se jeter dans le Barrage de Bousiaba.
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Figure. I. 1: Situation du secteur de Boudoukha
(Extrait de la carte topographique d’Algérie 1/200.000 type 1960)
10 Km
M E D I T
E R
R A
N E
E Cap Bougaroun
SKIKDA
Ain Kechra
Boudoukha Safsafa El Milia
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I.6. Population
La majeure partie de la population se trouve localisée au niveau des villages d’Ain Kechra et Boudoukha, à la l’exception de quelques habitants qui vivent au niveau des Mechtas en pleines montagnes et cela en dépit des difficultés d’accès et l’état sauvage de la région.
I.7. Historique des travaux géologiques et miniers de la région de Boudoukha I.7. 1. Les travaux géologiques
I. 7. 1. 1. A) Les travaux géologiques anciens
Plusieurs travaux géologiques ont été réalisés dans la région de la Kabylie de Collo.
Les premières publications ont commencées au début du 20ème siècle par une note, publiée en 1903 par ; P. Termier. Sur les terrains cristallophylliens du massif des Béni-Toufout entre El- Milia et Collo, où un âge Eocène a été attribué à l’ensemble du complexe métamorphique du Sud de la Kabylie de Collo. Après cette étude, Dussert, (1816), in archives des mines, Constantine) à réalisé une monographie sur les gisements métallifères de l’Algérie et dans laquelle figurent des passages sur les gisements de Ain Kechra et de Boudoukha.
En 1931-1934, Roubault, et Betier ont publié des notes avec établissement de la carte géologique d’Ain Kechra.
I. 7. 1. 1. B) Les travaux géologiques récents
Parmi les travaux géologiques récents concernant la région, on citera ceux de Bouillin en 1977 dans l’étude géologique de la Kabylie de Collo et d’EL Milia.
Les travaux de l’E.R.E.M en 1970 dans la région de Ain Kechra, ceux de Ouabadi en 1989 et 1994 sur les granites de Kabylie de Collo, et enfin Bouftouha en 1989 et 2000 sur les transformations métamorphiques et les skarns a scapolite de l’auréole de contact du granite miocène granite des Beni-Toufout.
I.7. 1. 2. Travaux miniers
Les filons de Boudoukha et d’Ain Kechra ont fait l’objet de plusieurs travaux miniers qui sont commencés a partir de 1900 suite au tracé de la route El Milia – Tamalous.
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A partie de 1924, les deux concessions firent partie de la société des mines de Boudoukha.
L’exploitation de la mine de Boudoukha et d’Ain Kechera à commencé en 1910, avec l’installation d’une laverie très complète et trois sections de crible s à cinq compartiments au niveau de la mine de Boudoukha. Par la suite, il y eu l’installation d’une usine de flottation sélective mais sans résultats. Ce n’est que vers 1945 – 1946 que les mines furent fermées.
Vers les années 1970, L’E.R.E.M a effectué des travaux de prospection, notamment l’implantation de sondages afin de délimités les corps minéralisés et d’en estimé les réserves.
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CHAPITRE II
CADRE GEOLOGIQUE
REGIONAL
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CHAPITRE II : CADRE GEOLOGIQUE REGIONAL II. 1. Introduction
La chaîne alpine d’Afrique du Nord ou chaîne des Maghrébides fait partie de l’orogène Alpin périméditerranéen d’âge à partir du trias jusqu' à l’actuel, qui s’étend d’Ouest en Est sur 2000 km, depuis l’Espagne du Sud à l’arc calabro-sicilien. (Figure II.1).
Le domaine de l’orogène Alpin périméditerranéen, en forme d’anneau très aplati est constitué par la superposition de plusieurs types de séries hétéropiques, définissables en général du Trias au Priabonien, parfois adhérents à un socle paléozoïque ou ancien, de nature cristallophyllienne complexe (Villa, 1980).
Cette chaîne est caractérisée par des structures en nappe à vergence sud dominante, Ces nappes sont issues de trois domaines paléogéographiques reconnus du nord vers le sud. Classiquement, on distingue du Nord vers le Sud les zones internes, situées à l’intérieur de l’anneau et qui sont représentées aujourd’hui par une série de massifs cristallophylliens et les formations de la dorsale kabyle, alignés le long de la côte méditerranéenne, la zone des flyschs d’âge crétacé à éocène et en fin les zones externes, qui sont situées à sa périphérie (Figure II.1).
Figure. II.1 : cadre structural de la méditerranée occidentale (D’après ; Delga, 1980)
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II.2. Les grands ensembles géologiques de la chaine des Maghrébides
La chaine des Maghrébides est caractérisée par des structures en nappes à vergence sud dominante. Ces nappes sont issues de trois domaines paléogéographiques reconnus du nord vers le sud (Delga, 1955 ; Bouillin, 1977, Vila 1980…) :
- Le domaine interne.
- Le domaine des flyschs.
- Le domaine externe.
II. 2.1. Domaine interne
En Algérie du Nord, le domaine interne est représenté par les massifs cristallophylliens métamorphiques, formés de gneiss, micaschistes, schistes, marbres et amphibolites et leur couverture sédimentaire d’âge allant du paléozoïque au Tertiaire, appelée dorsale Kabyle ou Chaîne calcaire.
II. 2.1.1 le socle kabyle
Il affleure principalement en Petite et en Grand Kabylie et dans les massifs côtiers du Chenoua et d’Alger (figure II.1).
Dans la partie Est du massif de Petite Kabylie, le socle kabyle occupe la majeure partie de Collo et d’El Milia. Selon Bouillin, 1977, Il est composé principalement de deux ensembles : - Un ensemble supérieur, caractérisé par des schistes à intercalations par endroits de grès et de porphyroïdes oeillés (roches éruptives acides très étirées). On rencontre par endroit des phyllades soulignés à leur extrême base par des passées carbonatées. Ces formations sont surmontées en discordances par des formations siluriennes, représentés par des schistes noirâtres, débutant par des conglomérats, au dessus desquels se trouvent des psammites rouges et vertes à graptolites, puis, viennent des grès calcaires à Tentaculites surmontés par des calcaires à Orthocères.
- Un ensemble inferieur représenté, essentiellement par des gneiss admettant par adroit de puissantes intercalations des marbres et d’amphibolites.
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La base de cet ensemble gneissique est parfois transformée en Kinzigite, notamment dans la région de Collo ou il faut noter la présence des roches basiques et ultrabasiques (péridotites), associées aux formations de cet ensemble.
II. 2.1.2. Dorsale kabyle (ou chaîne calcaire)
« La dorsale Kabyle » ou « chaine calcaire » est représentée par des affleurements étroits et discontinus, Elle forme la couverture méridionale du socle Kabyle et marque la limite entre le Socle Kabyle au Nord et les Zones telliennes au Sud (Figure II.2). Elle affleure sur une frange étroite du Dj. Sidi Driss et Dj. Rhdir montrant un style tectonique en écailles. Ces dernières sont orientées suivant la direction E-W (Raoult, 1974).
La dorsale Kabyle est composée par des formations allant du Permo-Trias à l’Oligocène. D’après, (Bouillin, 1977), la dorsale kabyle admet une couverture gréso-micacée, d’âge Priabonien à Oligocène supérieur (Nummulitique I et Nummulitique II)
Elle comprend trois domaines qui sont du Nord au Sud (Bouillin, 1977) :
II. 2. 1. 2. A) Dorsale interne : Elle est caractérisée par une série sédimentaire conglomératique à la base et calcaire au sommet, d'âge allant du Permo-Trias au
Figure II.2. Coupe schématique montrant le dispositif structural des différentes unités de la chaîne des Maghrébides (Delga, 1969)
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Néocomien. Depuis, elle est restée émergée jusqu'au Paléocène, puis, à partir de l'Eocène se sont déposés des calcaires néritiques massifs
II. 2. 1. 2. B) Dorsale médiane : Elle est caractérisée, surtout, par la constance des dépôts marneux à microfaune pélagique du Turonien au Lutétien et une lacune stratigraphique du Crétacé moyen.
II. 2. 1. 2. C) Dorsale externe : Elle est constituée, essentiellement, de calcaire dolomitique du Jurassique inférieur et par un Crétacé supérieur et Eocène inférieur détritique.
II. 2.2. Le domaine des flyschs
Le domaine des flyschs est subdivisé par (Bouillin, 1977), en trois formations allochtones :
- les formations des flyschs maurétaniens, d’âge Crétacé inférieur à Paléogène - les formations des flyschs massyliens, d’âge Crétacé inférieur à Paléogène.
Selon Bouillin, 1977, ces flyschs sont des formations de mer profonde, mises en place par des courants de turbidité.
II. 2. 2. 1) flyschs Maurétanien : appelé aussi flyschs de « Guerrouch ».
Ce flysch comporte de bas en haut :
Des calcaires du Tithonique-Néocomien et un ensemble de grès (flyschs de Guerrouch) de l’Albo-Aptien.
Des microbrèches à ciment sparitique, riche en quartz détritique.
Des conglomérats au sommet puis des grés micacés de l’Eocène à l’Oligocène.
II. 2.2. 2) flyschs Massylien :
D’après Bouillin, (1977), il est représenté par une série allant de Néocomien au Lutétien terminal. Cette série est formée par une alternance de pélites schisteuses et de grès quartzitiques, d’âge Crétacé inferieur, surmonté par des niveaux des phtanites du cénomanien.
Au sommet de la série, se rencontrent des marnes microbréchiques sableuses d’âge Crétacé supérieur.
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Selon leur dispositif structural (Figure II.3), les formations de type flyschs occupent des positions :
(I) en position interne, superposés aux massifs kabyles. Dans ce cas, ils sont appelés flyschs nord-kabyle (Delga, 1969) .
(II) en position relativement externe à la bordure Sud de la Dorsale kabyle (flyschs sud-kabyle). (Delga, 1969) .
(III) et enfin en position très externe, sous forme de masse isolées flottant sur le Tell, charriées jusqu’à une centaine de kilomètres au sud (Delga, 1969).
Figure II.3. Position des nappes de flyschs par rapport aux unités de la chaine des Maghrébides (d’après Delga 1969).
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II. 2.3- Le domaine externe
Le domaine externe, représente la marge téthysienne du continent africain. En Algérie orientale, il est représenté par :
- les séries telliennes.
- les séries de l'avant pays allochtone.
- les séries de l'avant pays atlasique autochtone.
II. 2.3.1) les séries telliennes
D’après Bouillin, 1977, Ces formations ont subi une tectonique tangentielle majeure d’âge fini- Lutétien ou fini-Oligocène.
Elles Sont caractérisées par leur faciès marno-calcaires du Néocomien au lutétien. Ces séries comportent au Lias des dolomies, puis des calcaires à silex, au Malm des calcaires fins et de minces bancs de radiolarites verdâtres, au Néocomien – Barrémien des marno-calcaires à ammonites pyriteuses, des marno–calcaires au Néocomien-Lutétien et des marnes à nivaux conglomératiques au sénonien.
Les séries telliennes ont été subdivisées par Bouillin, 1974, en deux grandes unités:
II. 2. 3. 1. A) Des séries épitelliennes, auxquelles il rattache une partie des terrains prékabyles. Ces séries épitelliennes sont caractérisées par :
- Un lias à dolomies et calcaires à silex.
- Un Malm à calcaires fins et de minces bancs de radiolarites verdâtres.
- Un Néocomien-Barrémien marneux et calcareux.
- Un Cénomanien réduit ou absent sous un Sénonien discordant, marneux à niveaux conglomératiques et à klippes sédimentaires.
II. 2. 3. 1. B) Des séries ultra-telliennes : largement développées avec quelques lambeaux du Crétacé et de l’Eocène marneux ou argileux, charriés sur le socle Kabyle aux environs d’El Milia.
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II. 2. 3. 2- Les séries de l'avant pays allochtone
Ce sont des séries localement écaillées qui supportent les nappes du tellien externe au Nord, et qui surmontent l'autochtone Nord- aurésien. Ces séries ont été regroupées en trois grandes familles (Vila, 1980) :
A- Les séries sétifiennes, présentant un caractère de plate forme subsidente et ne présentant des variations significatives qu'à leurs parties méridionales.
B - Les unités de l'avant–pays allochtone Constantinois présentent une différenciation remarquable, avec au Nord, les séries néritiques constantinoises et au Sud, les séries de type Sellaoua.
C- Les séries des confins algéro- tunisiens, montrant une sédimentation analogue à celle des nappes telliennes ou à celles des séries septentrionales de type Sellaoua.
II. 2. 3.3 - Les séries de l'avant pays atlasique autochtones
Les séries de l'avant pays atlasique constituent les monts du Hodna et du Bélezma, le Nord des Aurès et la zone des diapirs (Vila, 1980). Ce sont des séries mésozoïques très épaisses, très homogènes de plate forme subsidente, envahie par une sédimentation gréseuse au Berriasien- Albien (Vila, 1980)
II. 2.4 - Les séries stratigraphiques postérieures à la phase éocène II. 2. 4.1 - Le « Nummulitique II »
Ce sont des formations gréso-micacées, d’âge Priabonien à Oligocène supérieur qui constituent la couverture des séries de la chaîne calcaire et des flyschs maurétaniens (Bouillin, 1977).
II. 2. 4. 2- flysch Numidien :
Ce type de flysch est représenté par une série d’âge allant d’Oligocène supérieur au Burdigalien, formée à la base par argiles à tubotomaculums, et au sommet par une puissante assise gréseuse.
Ce type des flyschs est caractérisé par une trilogie de faciès qui sont de bas en haut :
- des argiles varicolores sous Numidiennes à tubotomaculums.
- puis, on a des grès épais en gros bandes à grains de quartz hétéromorphes.
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- et enfin, des formations Supra Numidiennes marneuses admettant des Siléxites qui atteignent le Burdigalien.
II 2. 4 .3- L’Oligo-Miocène Kabyle (O.M.K) el les Olistostromes
Cette formation détritique micacée Constitue la couverture sédimentaire transgressive et discordante du socle Kabyle.
L’Oligo-Miocène kabyle est constitué par des formations détritiques comportant trois termes (Bouillin, 1977)
-un terme basal, formé par des brèches et des conglomérats, reposant en discordance sur le socle.
-Un terme médian ; comportant des grès micacés à débris de socle, associés à des pélites micacés.
-un terme supérieur ; constitué de niveau de silexites à radiolaires.
Les Olistostromes
A l’Oligo-Miocène kabyle succèdent des Olistostromes, qui sont des formations tectonosédimentaires à débris de flyschs, intercalé avec des passés gréso-micacés d’âge Aquitanien à Burdigalien inferieur (Bouillin, 1977).
II. 2. 5- Les formations post-nappes
Selon Bouillin, (1977), les formations post nappes sont développées sur tout le domaine du socle kabyle. Elles comportent deux cycles sédimentaires, l'un marneux (à la base), l'autre gréseux au sommet. L'âge de ces formations va du Miocène supérieur au Miocène terminal.
Le Mio-Pliocéne continental affleure sur de vastes espaces dans le secteur des hautes plaines sétifiennes ou constantinoises en remplissage de bassin (Bouillin, 1977).
Les formations miocènes Postes –nappes occupent une grande partie du bassin de Collo dans la partie Nord de la Kabyle de Collo.
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II. 2. 6. Le magmatisme
Le littoral algérien a connu une intense activité magmatique durant le Miocène. Cette activité s'est traduite par la mise en place de granitoïdes, intimement liés à un volcanisme essentiellement andésitique (Semroud et al., 1992).
Les granitoïdes sont représentés par une série de roches allant des diorites aux granites en passant par les quartzo-monzonites, diorites quartziques, granodiorite, microgranites (Semroud et al., 1992).
Ces roches sont localisées dans les régions de l'Edough, Cap de fer, Fifila, Kabylie de Collo et d’El Milia, El Aouana, Bejaia- Amizour, Thenia et Cherchell.
La plus part des plutons ont induit dans leur encaissant sédimentaire un métamorphisme de contact d'intensité variable suivant les massifs.
II.3 Principales phases tectoniques post Eocène
Si la période pré-tectogénique a commencé dès le Trias, la chaîne Alpine d’Algérie s’est surtout structurée au cours des phases tectoniques tertiaires. Cette structuration est rattachée à la fermeture du sillon des flyschs qui s’est faite suite à plusieurs phases tectoniques.
II.3 .1) la phase tectonique mésozoïque
La phase mésozoïque correspond à une période de distension généralisée, parfois marquée par un volcanisme basique contemporain de la sédimentation argilo – gypseuse du Trias (Guiraud, 1973 et Vila, 1980). Au jurassique inférieur, la distension a provoqué une subsidence différentielle qui a persisté jusqu’à la fin du Crétacé inferieur avec la structuration paléogéographique générale Est- Ouest caractéristique du bassin maghrébin.
II.3 .2) la phase tectonique tertiaire
II.3 .2.1) – la phase fini – lutétienne : c’est une phase assez générale qui se place vers la fin du Lutétien. Cette phase est également appelée : phase atlasique (Guiraud, 1973), fini lutétienne (Delga, 1969) ou priabolienne (Vila, 1980).
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Cette phase aurait structuré la chaîne calcaire, les flyschs et les séries telliennes en grandes lames ou en plis couchés à vergence Sud, avec les unités les plus internes en position plus haute.
II.3 .2. 2) – la phase miocène : Caractérisée par une direction de raccourcissement Nord-Sud, elle aurait débuté plutôt dans les zones septentrionales (Burdigalien moyen) que dans les contrées méridionales (Langhien inferieur) (Vila, 1977 et 1980).
II.3 .2. 3) – la tectonique récente : dans le constantinois, (Vila, 1980), considère que les éléments de la tectonique récente sont représentés par des failles normales de directions variables, en bordures des massifs calcaires jurassico- crétacés
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CHAPITRE III
CADRE GEOLOGIQUE
LOCAL
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CHAPITRE I III : Cadre géologique local III. 1. Introduction
La Kabylie de Collo dont fait partie la région de Boudoukha occupe la partie centrale du massif de la Petite Kabylie.
Elle est caractérisée sur le plan géologique par la présence des diverses formations géologiques, qui appartiennent à différents domaines paléogéographiques, ayant marqué la genèse de la chaine des Maghrébides du Nord de l’Algérie. Ces formations géologiques sont principalement représentées par le socle Kabyle et sa couverture sédimentaire.
III. 2. Les différentes unités géologiques de la Kabylie de Collo (D’après ; Bouillin, 1977 ; Bouftouha, 2000).
III. 2. 1. Le Socle Kabyle
Les affleurements du socle de Petite Kabylie constituent une grande partie du secteur géographique de la région de la Kabylie de Collo (voir la carte géologique, Figure.III.3.
Dans la partie Sud de la Kabylie de Collo (région des Beni Toufout), les formations du socle Kabyle comportent à la base des gneiss (paragneiss et orthogneiss), surmontées par des micaschistes et schistes.
Dans la partie Nord (région du Cap Bougaroun), les formations du socle Kabyle sont formées par des paragneiss granulitiques (kinzigites) à intercalations de lentilles de marbre et auxquels sont associés des péridotites (lherzolites serpentinisées) avec des traces de chromite.
III. 2. 2. La couverture sédimentaire du socle Kabyle
Dans la partie Sud de la Kabylie de Collo (région des Béni Toufout), la couverture sédimentaire du socle Kabyle est représentée par un empilement de nappes à caractère flysch et à caractère tellien.
Selon, (Bouillin, 1977), les formations à caractère flysch de la couverture du socle Kabyle dans la région des Beni-Toufout sont assez comparables aux formations de l’unité des Achaiches, située au Sud d’El Milia.
Cette unité des Achaiches, sous forme d’écaille est constituée, essentiellement de grès et de calcschistes, traversés par endroit par des filons de dolérite.
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Pour les formations à caractères tellien, elles sont formées pour l’essentiel, de marnes et de marno-calcaires à intercalation de bancs calcaires
Dans la partie Nord (région du Cap Bougaroun), la couverture sédimentaire du socle Kabyle est représentée par les formations de l’Oligo-Miocène, sur lesquelles reposent en discordance les formations de la nappe numidienne.
Les caractères principaux de la série des Achaiches sont représentés par la colonne stratigraphique synthétique de la figure III.1, et par la carte géologique détaillée (Figure III.2).
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5-crétacé inferieur. 5b : grès fins en bans métrique et pélites verdâtres (faciès du Barrémien-Albien inferieur des flyschs maurétaniens), 5a : schistes bleutés ou verdâtres en petits lits de calcaires fins à campanelles (dont des associations du Berriasien basal), dans les calcaires s’intercalent des coulées de laves en coussins.
4-Lias supérieur ( ?) - Dogger - Malm -. 4d : radiolarites rouges, 4c : calcaires microbréchiques à Aptychus et débris de micrite à saccocomidae, 4b : calcaires à filaments (Dogger ?), 4a : calcaires oolithiques.
3- Lias. 3c : calcaires fins en petits bancs, calcaires marneux et barres de calcaires à silex, 3d : schistes gris, admettant des intercalations calcaires à leur sommet (Rhétien).
2-(permo-trias) et trias. 2c : jaspes rouges et bans de radiolaires , en lits centimétriques, 2b : schistes rouges-violacé alternant avec des bancs décimétriques à métriques de grès rouges (parfois blancs), 2a : conglomérats violacé à galets de quartz centimétriques, schistes violacés en minces niveaux dolomitiques jaunâtres.
1-Paléozoïque. Schistes gris-noir a intercalations de lydiennes, Schistes gris-jaune a grains de quartz et muscovite (Silurien et Carbonifère)
Figure III.1 : colonne stratigraphique schématique de la série des Achaiches (Bouillin, 1977).
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Oued El Kebir
Ain Boukredeche
1 : socle kabyle, 2 : unité et série de Sidi Ahmed, 3:unité et série de Sidi Rhiat,
4 :unité et série des Achaiches ; 4a :trias(grès et radiolarites), 4b :lias (calcaire à silex), 4c :Dogger-Malm(calcaire à filaments, microbechers à Aptychus) , 4d : radiolarites, 4e : Berriasien(calcaire à Campanelles), 4f :Néocomien p. p à Albien ?,flyschs gréseux, 4g : dolérite intrusive et laves berriasiennes en coussins, 5 :écailles inferieures(unités
telliennes et massyliennes), 6 :flyschs en position supra kabyle et flyschs des écailles d’EL Akbia, 7 : formations telliennes.
Moule Ed Demamène
Figure III.2 : Carte détaillé de l’écaille des Achaiches dans son cadre structural. (D’après Bouillin, 1977)
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III. 2. 3. Les formations Miocènes postes – nappes
Les formations miocènes Postes –nappes occupent une grande partie du bassin de Collo dans la partie Nord de la Kabyle de Collo, et sont développées sur tout le domaine du socle kabyle. De facies très variés dans le détail, ces formations comportent deux cycles sédimentaires. L’un marneux à la base et l’autre gréseux au sommet, (Bouillin, 1977).
III. 2. 4. Les roches magmatiques (d’après ; Bolfa, 1952 ; Raoult, 1974 ; Bouftouha, 1989 ; Ouabadi, 1994).
L’une des caractéristiques de la Kabyle de Collo est le développement d’un magmatisme tertiaire (miocène), marqué par la mise en place de roches éruptives dans certains endroits (voir la carte géologique, Figure.III.3).
Les roches magmatiques tertiaires de la Kabylie de Collo sont représentées par les granites (Béni Toufout et Cap Bougaroun), les granitoïdes et les microgranites (Ain Kechra – Boudoukha, El Milia, et les environs de Collo) et des coulées et injections de laves acides (région de Collo et du Cap Bougaroun).
A ces roches magmatiques acides s’ajoutent des roches basiques et ultrabasiques dans la partie Nord de la Kabylie de Collo.
Les roches basiques sont peu représentatives et de moindre extension. Les roches ultrabasiques sont de deux types. Les uns sont localisés au voisinage du Cap Bougaroun; il s’agit de péridotites associes au gneiss à cordiérite et Sillimanite. Les autres sont sous forme de petits pointements, affleurant à une quinzaine de kilomètres au Sud-Ouest du Cap Bougaroun, prés de la localité de la Mechta de Yaddène. Elles présentent certains caractères communs aux complexes stratifiés et aux séries ophiolitiques (Bouillin, 1977).
Cap Bougaroun
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Figure.III.3 : Carte géologique schématique de la Kabyle de Collo et d’EL Milia (D’après ; Bouillin, 1977)
Sidi Maarouf
M ed D
Ain Kechra El Milia
Boudoukha
BT
Safsafa Dj Goufi
O Zhour
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Légende :
1 : Quaternaire ; 2 : Pliocène,
3 : Miocène poste – nappe (Burdigalien-Langhien),
4 : Oligo – Miocène Kabyle, Olistostromes et flyschs charriés sur le Socle Kabyle.
5 : Tellien charrié sue le socle kabyle.
6 : Socle Kabyle.
7 : Flyschs Massylien, Maurétanien, et Numidien du chainon d’El-Karn . 8 : Formations Telliennes cénomaniennes et éocènes en position Sud – Kabyle.
9 : Microgranites miocènes.
10 : Bande de flyschs massylien intercalée entre les formations telliennes et les unités plus septentrionales qui la chevauchent ;
11 : Formations épitelleinnes triasiques, jurassique ou crétacé inferieur, formant les reliefs du M’cid –Aicha et Sidi Maarouf ;
12 : Ecaille inferieure du Moul El –Demamène et des Beni Toufout (séries telliennes et flyschs massylien plus ou moins schistosées) ;
13 Unité supérieures métamorphiques de Moul El – Demamène et des Béni Toufout.
Constituées par des flyschs maurétaniens et leur soubassement épimétamorphique.
14 : Granodiorite miocène.
15 : socle à péridotites du Cap Bougaroun.
16 : Granites miocènes.
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III. 2. 5. Edifice structural de la Kabyle de Collo
Le dispositif structural de la kabyle de Collo selon comporterait selon Bouillin, (1977) trois compartiments structuraux (fig.10) :
Un compartiment Nord inferieur, représenté par un ensemble de plusieurs nappes (flyschs maurétaniens, flysch massylien et formations telliennes), engagées sous le socle kabyle (fenêtre de Béni Toufout).
Un compartiment Nord supérieur, comprenant le socle kabyle et sa couverture sédimentaire, transgressive, représentée par les formations de l’Oligocène-Miocène Kabyle (O.M.K), surmonté lui-même successivement par des Olistostromes, des formations telliennes et des nappes de flyschs du crétacé Paléogène, vient ensuite le Numidien et enfin le Miocène post nappe discordant sur l’ensemble.
Un compartiment structural Sud qui regroupe des formations numidiennes ainsi que des nappes de flysch mauritanien et massylien, superposé aux unités telliennes.
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1 : massif de Cap Bougaroun, 2 : bordure NW du ‘bassin de Collo’ ; les formations sédimentaires du compartiment Nord – supérieur y sont schistosées et plissées au contacte du granites miocènes du Cap Bougaroun, 3 :environs de Collo et d’ El Milia, montrant que les microgranites sont localisées dans des déprissions structurales, 4 : fenêtre des Béni Toufout, 5 : massif du Moule d Demamène, 6 : Chainon d’El karn, 7 : synclinal de l’oued Resal, au S d’Ain Kechra, 8 ; trias du djebel Arbala et des environs de la mechtat Stalgneuf, olst : Olistostromes à blocs et olistolites de flyschs maurétaniens et massyliens, . CB : Cap Bougaroun, BT ; béni Toufout.
olist
N S
Péridotites
Flyschs Maurétanien
Nummulitique Trias en position diapir à
travers le socle Kabyle
Série mauritanienne épimétamorphique des Achaiches (paléozoïque à crétacé inferieur
Formations telliennes Burdigalien moyen –
supérieur poste nappe
Flyschs massylien (forment des nappes dans la partie S de la coupe) O.M.K
Socle Kabyle de CB (Kinzigites rétromorphosées)
Socle Kabyle Microgranites
Granites
Numidien
Figure III.4: Coupe synthétique et théorique de la Kabylie de Collo et d’El Milia (d’après ; Bouillin 1977)
10 Km
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Figure III.5: Coupe synthétique de la fenêtre de Béni Toufout (D’après Bouillin, 1977) 1 Klm
