INTRODUCTION

1. Problématique
La chaîne Ruzizienne du paléoprotérozoïque, considérée comme l’extension NW de la chaine Ubendienne de l’Ouest de la Tanzanie (Fig. 0-1), affleure dans les territoires d’Uvira, de Mwenga et de Fizi, dans la province du Sud-Kivu, partie orientale de la RDC.

Figure 0-1 : Carte géologique de l’Afrique centrale et orientale
(Modifiée d’après Cahen et Snelling, 1966 et Andersen et Unrug, 1984 cités par Lénoir J.C., 1995)

En Tanzanie, la Chaine Ubandienne (Fig. 0-1) renferme des micaschistes à muscovite et grenat avec intercalation irrégulière des quartzites, micaschistes à biotites avec intercalation d’amphibolites, des calcaires et dolomies cristallins ainsi que des gneiss magmatiques. Du point de vue structural, cette chaîne a été réactivée à de multiples reprises durant le protérozoïque, en relayant les contraintes induites par les différentes orogenèses qui se sont succédé dans la région. D’une manière générale, trois phases de déformation sont définies dans l’Ubendien en Tanzanie (Lenoir J.C et al ; 1995) : (a) une phase précoce (2100-2025 Ma) s’est déroulée en faciès granulite, induisant une foliation orientée E-W à ESE-WNW; (b) une seconde phase de déformation, caractérisée par des zones de cisaillement majeures dextre NW-SE qui se termine par la mise en place de batholites calco-alcalins granitiques tardi- à post-cinématique (1860 Ma) ; et (c) une troisième phase de déformation est marquée, au néoprotérozoïque (750 Ma), par le développement de décrochements sénestres cassants-ductiles aux assemblages de faible degré métamorphique, intrudé par des plutons alcalins.
Dans la province du Sud-Kivu, les formations de la chaîne Ruzizienne furent décrites pour la première fois par Lhoest (1946) lors des levers géologiques portant sur les formations du Synclinorium d’Itombwe à Luemba (Territoire de Fizi) et aux environs du Lac Lungwe, Mayi ya Moto et Nzokwe (Territoire de Mwenga). Cet auteur avait démontré que les couches du Synclinorium d’Itombwe, d’orientation générale N-S, reposent en discordance sur les couches plus métamorphiques de la Chaîne Ruzizienne, dans certains endroits, et sur celles du système de l’Urundi (Kibarien, actuellement), moins métamorphiques, dans d’autres zones (Fig.0-2). Les couches de la Chaîne Ruzizienne décrites par Lhoest, sont constitués par des muscovitoschistes, quartzites à muscovites et intrusions granitiques (pegmatite et granites s.s.).
En 1979, dans son article intitulé « Etude photo-géologique du secteur précambrien de Luemba (Sud-Kivu-Zaïre), la partie méridionale du Synclinorium d’Itombwe et son substratum », M. Villeneuve avait confirmé l’existence des roches rattachées à la Chaîne Ruzizienne comprenant des quartzites micacés, micaschistes à muscovite ou à deux micas, des pegmatites, granites et parfois des gneiss. Les formations métasédimentaires sont d’orientation NW-SE; les granitoïdes, quant à eux, sont d’orientation E-W.
Contrairement aux précédents, M. Villeneuve (1980) et M. Villeneuve et L. Chorowicz (2004), rattachent les terrains entourant le synclinorium d’Itombwe, localisés au sud de la ville de Bukavu, au Burundien inférieur, actuellement dénommé « Formation de Bugarama » (Fig.0-3).

Figure 0-2 : Cartes géologiques du Synclinorieum d’Itombwe et le substratum précambrien (d’après Lhoest, 1946)

Cependant, Fernandez-Alonso et al. (2010) et Talk et al. (2012), à travers l’exploitation des images Radar (SAR) de l’Afrique centrale et orientale ainsi que les données de datation radiométrique des formations de la Chaîne Kibariennes d’Afrique centrale et orientale, ont démontré que la Chaîne Ruzizienne-Ubendienne, reconnue en Tanzanie se prolonge en RDC (province du Maniema et celle du Sud-Kivu) en recoupant la continuité de la chaîne Kibarienne du Mésoprotérozoïque (Fig.0-4) tel qu’elle fut décrite par Lepersonne (1974), et Lavreau (1985).
Il n’existe pas des études géologiques détaillées ayant été réalisé sur les formations géologiques de chaîne Ruzizienne-Ubendienne affleurant dans le territoire d’Uvira à l’instar des travaux de M. Villeneuve portant sur les formations de Kamanyola et Nyangezi, localisés vers le Nord de Kiliba, notre secteur d’étude. Néanmoins, certains travaux de mémoire de licence portant sur la pétrographie et l’étude structurale des formations ruziziennes de certaines zones de Fizi et d’Uvira ont déjà été rédigés par des étudiants de l’université de Bukavu (UOB). Cependant, rien de précis par rapport à la géologie, la lithostratigraphie, l’analyse structurale, le métamorphisme, la géochimie et la géochronologie de la Chaîne Ruzizienne ne découle des résultats de ces travaux à part la description pétrographique et non explicite de certaines roches.

Figure 0-3 : Esquisse photo-géologique du secteur de Luemba, territoire de Fizi

Figure 0-4: Synthèse d’image Radar (SAR) montrant l’interruption structurale et physiographique de la continuité entre la Chaîne de Karagwe-Ankole (KAB) au nord et la Chaîne Kibarienne (KIB) au sud dans la province du Katanga (RDC) marquée par la Chaîne Ruzizienne-Ubendienne du paléoprotérozoique.

Partant de ceux qui précèdent, plusieurs questions relatives à la géologie de la Chaîne Ruzizienne affleurant dans la province du Sud-Kivu, en général, et du secteur de Kiliba, en particulier, se posent:
1) Quelle est la nature des formations géologiques du secteur de Kiliba ?
2) Ces roches sont-elle représentatives du l’Ubendien de l’ouest de la Tanzanie ou du Kibarien comme cela fut défini par M. Villeneuve (1977)?
3) Quelles relations existent-ils entre les granitoïdes et les métasédiments à Kiliba?
4) Quels sont les indicateurs du métamorphisme et des phases de déformation trouve-t-on à Kiliba ?
5) Quelles sont les phases tectoniques ayant affectées ces formations? Et quelles relations existent-ils entre les phases de déformation et la mise en place des granitoïdes?
2. Choix et intérêt du sujet
Le choix de ce sujet est dicté par les faits ci-après: (i) le secteur de Kiliba est un terrain non étudié et où se rencontre beaucoup d’affleurements, (ii) l’envie de porter sa pierre sur un sujet passionnant portant sur les discussions relatives à l’appartenance de ces formations soit au Ruzizien, soit au Kibarien, ou même à l’Ubendien, (iii) les travaux de ce mémoire de licence nous permettront de bien appréhender la géologie des terrains précambriens du Sud-Kivu et ainsi de concilier la théorie à la pratique.
3. Objectifs du travail
L’objectif principal de ce travail est de contribuer à la connaissance géologique de la chaîne ruzizienne affleurant à Kiliba en vue d’une corrélation régionale avec ses équivalents ubendiens bien définis à l’ouest de la Tanzanie.
C’est ainsi que pour arriver à l’aboutissement de ce dernier, nous allons nous servir des objectifs spécifiques qui suivent :
 Confectionner une carte géologique détaillée permettant de comprendre répartition la lithologie et la structuration géologique caractéristique de la zone d’étude ;
 Déterminer les phases de déformation ayant affectées les roches de Kiliba et définir leurs paramètres indicateurs ;
 Définir les différents phases magmatiques en vue d’une corrélation avec celles reconnues dans l’Ubendien de l’ouest de la Tanzanie, de même que celles de l’Ubendien du NE du Katanga (en RDC) ;
 Définir les faciès métamorphiques caractéristiques de terrains de Kiliba afin d’établir leurs liens avec les faciès de l’Ubendien de l’Ouest de la Tanzanie ;
 Etablir une colonne lithostratigraphique de Kiliba.
4. Méthodologie
Pour atteindre ces objectifs, nous avons adopté une démarche qui s’articule autour de trois points essentiels :
 La phase de documentation
La synthèse bibliographique a été pour ce travail, consacré à la lecture et la synthèse de quelques anciens travaux relatifs à la géologie régionale de notre secteur d’étude mais aussi à sa situation géographie.
C’est ainsi que pour y arriver nous nous sommes servis de quelques publications, mémoires de licences, thèses et autres sources.
 travaux de terrain
Ces travaux ont été effectués en deux temps. La première descente sur le terrain s’étendait sur une période allant du 06 au 13 janvier 2017 alors que la deuxième était effectuée en date du 22 Avril 2017.
Nous nous sommes servie des coupes naturelles (pistes carrossables, sentiers, cours d’eau, etc…) appuyés par des observations sur des affleurements qui se retrouvaient sur notre terrain. Ainsi, avant de se mettre sur un affleurement pour le décrire et orienter les éléments structuraux, nous le parcourions pour regarder les différentes variations que pourrait présenter la roche. Après cela, nous passions à la description macroscopique de l’affleurement et de l’échantillon en déterminant les différents minéraux de la roche et la façon dont ils sont arrangés avant de lui donner un nom provisoire à confirmer à la microscopie. Pour finir, nous orientions aussi quelques éléments structuraux présents et visibles comme les surfaces et joints de stratification, les filons, les boudins, etc…
Au départ, nous avont enregistré les coordonnées géographiques pour permettre de retrouver les positions de nos affleurements et structures pour un bon établissement des cartes d’affleurement, géologique et structural du secteur. Les mesures structurales étaient prises suivant le principe de « main à droite ».
En dehors de ces travaux, plusieurs coupes géologiques ont été réalisées à différentes échelles.
Pour effectuer à ces travaux de terrain, plusieurs matériels nous ont été d’une grande nécessité :
un décamètre pour la mesure de distance (longueur) ;
un GPS de marque Garmin pour le prélèvement des coordonnées géographiques ;
un marteau de géologue pour échantillonnage ;
une loupe pour l’observation des minéraux et microstructures ;
une boussole de type SYLVA pour l’orientation des structures ;
un carnet de terrain, un stylographe, un marqueur et un crayon doté d’une gomme pour l’enregistrement des données ;
un appareil photographique pour l’enregistrement des images ;
une écritoire pour matérialisation ;
et des sachets pour échantillons et des sacs pour les transporter.

Image 0-1: matériels utilisé sur terrain
 travaux de laboratoire
Les travaux de bureau consistaient à la confection et à la description des lames minces pour la confirmation des noms de roche et des leurs caractéristiques mais aussi pour la détermination du degré de métamorphisme qui les a affectés et chercher à déterminer quelques types de déformations.
Au cours de ces mêmes travaux, plusieurs types de traitement graphique (rosaces de fréquences, canevas de schmidt, …) ont été établis pour interpréter les données structurales en nous servant du logiciel Win-tensor (Version 5.8.2) et Dips. Les analyses de lames minces ont porté aussi sur la détermination des orientations cristallographiques et structurales: la schistosité et la foliation. Pour terminer, les confections des coupes géologiques, différentes cartes y ont été aussi réalisées d’abord à main levé puis digitaliser avec le logiciel QGIS (Version 2.14.3) et la rédaction du travail.
Hormis les trois logiciels cités ci-haut, nous nous sommes servis aussi d’Adobe illustrator CS et Excel respectivement pour le traitement d’images et réalisation d’un graphique.
Pour arriver au bout de ces travaux, nous avons également utilisé comme outils :
un microscope pétrographique ;
une loupe ;
et un ordinateur dans lequel plusieurs logiciels de géologie nous ont aidé à réaliser nos traitements de données ;
Etc.
5. Structure du travail
Hormis, l’introduction, ce présent travail est subdivisé en quatre chapitres ; il s’agit :
 généralités : cette partie résume les différents travaux de géographie et de géologie sur la région du Kivu et de notre secteur d’étude ;
 études cartographiques et pétrographiques : la première partie qui est consacré à la cartographie, consistent à l’élaboration des cartes d’affleurement et géologique montrant les répartitions de nos formations géologiques. La deuxième partie de ce chapitre, est venu donner les caractéristiques des différents ensembles pétrographiques cartographiés et estimer leur degré de métamorphisme;
 études structurales : montrent à travers quelques marqueurs tectoniques, l’allure des formations géologiques et certaines phases de déformation qui auraient affecté les différentes roches de notre terrain d’étude ;
 études lithostratigraphiques : qui a consisté à établir la succession verticale des différentes formations rencontrées dans notre secteur d’étude.
 en fin, les discussions et conclusions : qui ont permis de discuter et d’établir les corrélations avec les résultats des autres chercheurs et de répondre aux questions posées à la problématique.