Arrow Table de matières
3579320

Chapitre 2. ETUDES CARTOGRAPHIQUE ET PETROGRAPHIQUE

2.1. Introduction

Ce chapitre nous permet de connaitre la composition lithologique de notre secteur d’étude. Nous avons également cherché à déterminer les manifestations tectoniques et métamorphiques. La cartographie détaillée nous a permis également de localiser divers intrusions granitiques.

2.2. Etude cartographique

2.2.1. Confection des cartes

2.2.1.1. Confection de la carte d’affleurements

Nous nous sommes servi des toutes nos données de terrain que nous avons ploté sur la carte topographique à courbe de niveau et à réseaux hydrographiques remarquables. Egalement nous avons utilisé nos trois longues coupes géologiques  réalisées sur le terrain pour compléter notre carte d’affleurements. Cette carte a été dressée sur une échelle de 1/10000.

Toutes ces données visibles sur notre carte d’affleurement sont contiennent également des données lithologiques de notre secteur d’étude.

Est également visible sur cette carte d’affleurement des informations structurales de base : foliation, contact intrusif, filon de quartz, schistosité, contact probable des formations géologiques.

Figure 2-1 : Carte d’affleurement du secteur de Kiliba

 

2.2.1.1. Confection de la carte géologique

Cette carte géologie a été confectionnée sur une échelle de 1/10000 et couvre une superficie de 1177m sur 2098m soit une superficie de 2469346m2 (à peu près 2.5Km2).

Figure 2-2 : Carte géologique du secteur de Kiliba

Notice explicative :

Avec :

  • Bg, Fp et Fg respectivement des boudins de granite, filons de pegmatite et filons de granite
  • Bq et Fq : respectivement les boudins et filons de quartz
  • : contacte intrusif
  • Fa : direction de la faille
  • Fo : foliation
  • S1 : schistosité 1 et
  • S2 : schistosité 2

2.2.2. Description des unités lithologiques

Le secteur de Kiliba est formé par des roches métamorphiques et granitiques qui sont tous, par endroit, recoupées par des filons de quartz. A part ces deux formations, on retrouve aussi des formations superficielles quaternaires de la plaine de la Ruzizi.

2.2.2.1. Description des métasédiments

Les métasédiments du secteur de Kiliba représentent près de 40 % des formations de tout le secteur et comprennent des micaschistes, quartzites, paragneiss, et par endroit les amphibolites.

  • Micaschistes : les micaschistes sont feuilletés à schistosité et foliation marquées, et riche en lamelles de mica visible à l’œil nue. Ils sont parfois retrouvés à l’interieur des intrusions granites.
  • Quartzites : les quartzs sont jointifs et sont intercalaires dans les autres formations métasédimentaires et presentent un apsect sacaroïdales. Les grains sont de même taille (millimétrique) et sont généralement clairs.
  • Paragneiss : sont des roches les moins réprensentées. C’est des gneiss feldspathiques à éléments isolés et lenticulaires et comprent également le grenat.
  • Amphibolites : localisées seulement en deux endroits, ils sont de couleurs sombres avec un aspect rubané. Les minéraux sombres pourraient être des amphiboles ou des pyroxènes.

2.2.2.2. Descriptions des granitoïdes

(a) Types de roches granitiques de Kiliba

Ils occupent environ 55% de l’étendue du secteur étudié. Il s’agit de granites déformés (orthogneiss) et des granites s.s. En fonction de dimensions de grains, deux types principaux ont été identifiés :

  • granites grossiers à moyens, constitués de quartz, feldspaths et muscovites : C’est l’unité lithologique la plus dominante du secteur ; par endroit, cette unité subie une fusion partielle conduisant aux migmatites (Image 2-1 a, b et c).
  • granites fins à quartz et feldspaths: ils sont moins représentés car ils ont été décrits à un seul endroit sur une superficie d’environ 30 m2 (Image 2-1 b).

Image 2-1 : Affleurements des différents granites le Kiliba

En dehors de ces deux types, des roches pegmatitiques ont été observées dans l’intrusion granitique, ainsi que des filons et des aplites traversant les métasédiments.

  • Etude de formes des intrusions

Bibliographiquement, il est établi que la forme cartographique des structures diapiritiques est une des expressions du contexte tectonique. Trois types de forme d’intrusion granitiques sont distingués ; il s’agit de formes circulaires, formes elliptiques et formes en goutte d’eau.

Les formes circulaires sont fréquentes dans le cas d’intrusions post-tectoniques ou anorogéniques. Par contre, dans les cas d’interférence entre intrusion granitique et déformation régionale, les formes dominantes sont les formes elliptiques. Les formes en goutte d’eau asymétriques sont caractéristiques des plutons mis en place le long de zones de cisaillement ductile ; elles caractérisent les mises en place syn-tectonique et sont d’excellents critères cinématiques.

Les granitoïdes de Kiliba recoupent en l’emporte-pièce les métasédiments et ne présentent pas ni de formes circulaires, ni de formes elliptiques ; ils sont plutôt asymétriques, et sont, comme il est indiqué sur la carte, associés au cisaillement ductile mis en évidence par l’étude des veines de quartz boudinées. Il s’agit donc des intrusions de formes en goutte d’eau asymétrique.

2.3. Etude pétrographique

2.3.1. Introduction

Un total de12 échantillons a été prélevé sur terrain et cela suivant les types lithologiques pour une étude macroscopique approfondi à la loupe ou à l’œil nue. Mais seulement 5 ont été utilisées pour les études microscopiques (lames minces).

2.3.2. Description pétrographique des unités lithologiques

2.3.2.1. Roches métasédimentaires

Quatre grands types pétrographiques ont été identifiés dans notre secteur, il s’agit ici des micaschistes, quartzites, paragneiss et amphibolites.

2.3.2.1.1. Les micaschistes

  • Aspects macroscopiques

Sur le plan macroscopique, le micaschiste sont feuilletés, à schistosité et foliation marquées, et riche en lamelles de mica visible à l’œil nue.

Outre les micas (muscovite surtout et biotite), d’autre minéraux visibles et identifiés comme le quartz et le grenat y sont soit dispersés ou rangé selon un plan en minces lits discontinus (surtout pour le quartz). C’est ainsi qu’à l’échantillon, les micaschistes présentent une schistosité de crénulation qui est parfois due à la taille des cristaux de quartz ou de grenat qui ont par endroit résisté à la déformation et qui lui confer un aspect boutonné. D’où part endroit on pouvait tout simplement l’appeler micaschiste  ou alors micaschiste à grenat.

Les feldspaths sont presque absents ou alors microscopiques. Le micaschiste de la station KIB-036 semble être altéré et possède une coloration rougeâtre due soit à l’altération des ferromagnésiens ou d’un feldspath (Image 2-2a).

Mais par endroit comme le montre l’échantillon de KIB-081, certains schistes tendaient à avoir un enrichissement en quartz qui s’y serait incorporé probablement par métasomatisme des intrusions granitiques avec les roches encaissantes (particulièrement les micaschistes). Mais aussi une abondance en chlorite et en mica noire (biotite), nous amenait parfois à l’appeler « schiste sériciteux », parfois même « schiste chloriteux » (Image 2-2b) ou alors les prendre tous comme des « phyllades ».

(b)

(a)

Image 2-2 : (a) les micaschistes altérés à grenat de la station KIB-033 et (b) Séricitoschiste riche en quartz de la station KIB-81

  • Aspects microscopiques (Echantillon de la station KIB-033).

Pour la même échantillon de micaschiste de la station KIB-033, plusieurs images ont été prises en plusieurs endroits et cela en LN et en LP. La première pour montrer le grenat et la deuxième montre les autres minéraux de la roche. Néanmoins, nous avons photographiés d’autre plage à une échelle plus petite pour bien apprécié la structure et l’arrangement des minéraux. Cette roche présente une structure lépidoblastique (Image 2-6) caractérisé par des imbrications des minéraux entre elles (surtout les muscovites) et sont par endroit alignés suivant le plan de schistosité ou de foliation. Parmi les minéraux identifiés, nous avons la muscovite, chlorite, le quartz et le grenat, les oxydes de fer et rarement la biotite.

  • La muscovite : elle est la plus abondante. Leurs sections longitudinales allongées sont striées par le clivage. Ils ont un relief moyen. La muscovite a une teinte de polarisation vives du 2ème et 3ème ordre c’est-à-dire de l’orange à bleu verdâtre
  • Le chlorite: est le deuxième par son abondance. C’est une famille complexe de minéraux en cristaux aplatis, à clivage parfait, donnant des lamelles flexibles peu élastiques de teinte verte.
  • Le grenat: il présente un relief fort à très fort, avec des craquelures le long desquelles logent des produits bruns d’altération. Pas d’inclusions montrant un mouvement de cisaillement éventuel. Le grenat est un produit de la réaction : Quartz + muscovite + gamma <=> Grenat + eau. Le grenat présente une teinte grise et il est sans macle.
  • Le quartz, il est incolore et limpide, xénomorphe avec des craquelures avec un relief faible. La teinte de polarisation du quartz est gris clair à blanc pur.
  • Les oxydes sont localisées dans les fractures comme le montre l’image
  • La biotite : elle est la moins abondante avec une teinte de polarisation tend du brun foncé au jaune orange clair.

(b)

(a)

Image 2-4 : (a) Lames minces du micaschiste de la station KIB-033 en LN et (b) en LP, montrant le grenat, les oxydes et la muscovite

(b)

(a)

Image 2-5: (a) Lames minces du micaschiste de la station KIB-033 en LN et (b) en LP montrant les minéraux de quartz, muscovite, biotite.

Image 2-6: Lames minces du micaschiste de la station KIB-033 en LN montrant les la structure de la roche et les minéraux de chlorite.

Paragénèse minéral : Muscovite+Chlorite+Grenat+Quartz et une faible proportion  en Biotite.

2.3.2.1.2. Les quartzites

  • Aspects macroscopiques

Ces roches sont généralement claires mais parfois elles ont des colorations rougeâtre, blanchâtre à rosâtre suite à l’altération des ferromagnésiens ou de la coloration des grains de quartz qui les constituent (quartz laiteux ou roses). Il est constitué par plus de 95% de quartz, d’où par endroit son apparence pale, comme du sucre. Il est moyennement à grossièrement grenue, dur et avec une cassure conchoïdale (Image 2-7 a et b).

(b)

(a)

Image 2-7 : (a) Echantillons des quartzites de la station KIB-064 et (b) de la station KIB-055

  • Aspects microscopiques

La plage est essentiellement faite de quartz incolores, sans craquelures ni clivages. La texture est granoblastique (minéraux sont automorphes, avec des joints rectilignes entre les grains formant des angles proches de 120°) (image 2-8a). Pas un seul macle mais une teinte de polarisation est du débit du premier ordre (gris foncé – gris clair à rose blanc) ; l’extinction est roulante montrant qu’il a subit des efforts tectoniques importantes (image 2-8b)

(b)

(a) (a)

Image 2-8: (a) Lames minces du quartzite de la station KIB-064 en LN et (b) en LP.

2.3.2.1.3. Amphibolites

(a) Aspects macroscopiques

Une roche généralement dure, sombre à verdâtre et résistant au coup du marteau. Elle présente un litage très peu différencié (amphibolite rubanée). L’amphibolite est une roche du métamorphisme général (mésozone à catazone). Parmi les minéraux visibles à l’œil, il y a les amphiboles (qui sont très abondants) et peu de quartz (Image 2-9) concentrés en petits lits indifférenciés qui confère à cette roche un aspect rubané.

Image 2-9: Echantillon d’amphibolite foliée de la station KIB-41.

(b) Aspects microscopiques

Au microscope, trois minéraux essentiels sont identifiés, il s’agit ici par ordre d’importance de l’hornblende, du plagioclase et du quartz.

  • Hornblende : est la plus abondante sur la plage photographiée. Elle est une des variétés d’amphibole calcique. Il est à relief moyen à fort, de couleur variable avec un pléochroïsme dans les tons verts. l’hornblende présente une teinte vives du 2ème ordre variant du bleu-vert à verte, les macles sont fréquentes et simples.
  • Le plagioclase avec un relief faible et des craquelures peu visibles. Le plagioclase présente une teinte de polarisation variant du gris clair au gris.
  • Le quartz qui est moins abondant, xénomorphe et incolore à limpide mais en LP, il est clair.

(a)

(b)

Image 2-10 : (a) Lames minces de l’Amphibolite foliée de la station KIB-041 en LN et (b) en LP

2.3.2.1.3. paragneiss

Elle est parmi les roches du métamorphisme général, très commune, méso- à catazonale le plus souvent, à grain moyen ou grossier. Elle présente une foliation nette caractérisée par des lits généralement de teinte sombre, riches en minéraux ferromagnésiens (micas) alternant avec des lits clairs (blancs, jaunes) de quartz et de feldspaths. Ces minéraux leucocrates sont les plus nombreux et sont visibles à l’oeil nu (différence d’avec les micaschistes). La texture est lépido- à nématoblastique pour les lits sombres, et granoblastique pour les lits clairs. Les minéraux autres que quartz, feldspath, et mica peuvent y ont été observe. Il s’agit ici des grenat, d’où la denomination du gneiss à grenat. Selon l’aspect extérieur, il s’agit vraisemblablement du gneiss gneiss oeillé à lentilles ovoïdes (1-5 cm) constituées par des porphyroblastes de feldspath ou des amas granoblastiques quartz-feldspath. Selon l’origine, nous l’avons donc appelé: paragneiss car dérivant de roches sédimentaires.

(b)

(a)

Grenats

Image  2-11: (a) Paragneiss de la station KIB-042 présentant des lentilles des minéraux leucocrates et (b) le paragneiss de la station KIB-047 montrant les grenats

2.3.2.2. Roches magmatiques

Les granites de Kiliba se présentes sur le plan orogénique sous deux formes bien reconnaissables. En certains endroits, il est sein et en d’autres endroits, elle semble avoir subi des faibles déformations qui lui ont conféré une certaine foliation minéralogique et un métamorphisme précoce qui lui a conféré une certaine gneissification.

2.3.2.2.1. Le granite s.s.

(a) Aspects macroscopiques

Se situant dans le groupe acide des roches magmatiques, le granite sein a un contenu en quartz de plus au moins de 10%. Avec une couleur rose, l’orthose est normalement dominant sur le feldspath plagioclasique. La muscovite est existante et bien pâle alors que le mica noir est rare. Les grains sont grossiers avec des cristaux de plus de 5 mm de diamètre qui, par endroit, lui conférait un aspect pegmatitique (Image 2-12).

Image 2-12 : Granite sein de la station KIB-LEC d’aspect pegmatitique

(b) Aspects microscopiques

Cette roche est constituée des minéraux ci-après: Feldspath, quartz et mica blanc (muscovite).

  • Le feldspath : il est le plus abondant. Le feldspath calcique est incolore avec un aspect trouble ou grisâtre dû aux altérations. Il a un faible relief avec beaucoup des craquelures tout comme le plagioclase (orthose). Ces deux formes de feldspath, le feldspath calcique avec le plagioclase couvrent plus 60% de la plage photographiée. Une macle polysynthétique caractérise le plagioclase mais ensemble avec le feldspath-K présentent une même teinte de polarisation que le quartz qui va du gris clair au gris foncé.
  • Le quartz incolore à limpide, couvre près de 35% de la plage, sans craquelure ni clivage avec une forme xénomorphe aux facettes irrégulières.
  • Le mica blanc (muscovite) y est dans les proportions très faibles (à peu près 5%). Le mica blanc (muscovite) a une teinte de polarisation tendant vers l’orange.

(a)

(b)

Image 2-13 : (a) Lames minces du granite sein de la station KIB-LEC en LN et (b) en LP

2.3.2.2.2. Granites déformés (orthogneiss)

(a) Aspects macroscopiques

Macroscopiquement, nous pouvons identifier deux sortes de granite déformé (métamorphisés). Ce sont les granites qui étaient localisés souvent près de l’encaissant (micaschiste surtout)  qui présentaient une certaine déformation précoce qui pouvait même nous amener à les appeler des orthogneiss.

(b)

(a)

Image 2-14 : Affleurements de l’orthogneiss (a) de la station KIB-034 et (b) de la station KIB-009

Par endroits, l’orthogneiss présente des grains grossiers, et une foliation peu indentifiable avec une alternance des lits de teinte sombre, riche en ferromagnésiens alternant avec des lits clairs (blancs, gris ou rosés) de quartz et de feldspath peu identifiés. Ils nous ont été aussi difficiles à identifier. Son aspect extérieur montre des gros bloques semblables aux yeux qu’on rencontre chez les gneiss œillets (Image 2-14 a).

Alors que le deuxième groupe, bien que acide aussi, l’orthose est dominante et la couleur est blanche. Habituellement il y a peu de plagioclase. Les micas noirs (biotites) sombres apparaissent en tache et parfois groupé (Image 2-14 b). La muscovite pâle et brillante est aussi commune. Les grains ont une taille inférieure à celle du premier groupe et sont homogènes.

 (b) Aspects macroscopiques

Sur le plan microscopique, nous nous sommes servi de l’échantillon de la station KIB-009 car la taille des minéraux est appréciable et bien reparti.

Cette roche présente une structure granoblastique orienté. Et le paragénèse minérale est constitué de Feldspath-K, quartz, muscovite et sillimanite.

  • Feldspath potassique (feldspath-K) est le plus abondant de la plage. Il est fortement fracture, présentant une forte altération. Il a une teinte gris claire.
  • Le quartz : le quartz incolore et parfois limpide présentant des craquelures. En LP, il reste gris foncé à gris claire.
  • Muscovite : en LP, la muscovite présente une teinte orange à bleu verdâtre
  • Sillimanite : d’aspect en petit paquet fibreux, la sillimanite est en LN, incolore et limpide avec un clivage unique et parfait sans pléochroïsme ni relief. Ils ont a été difficile à identifier en LN car semblable à la muscovite qui est un peu plus au dessus sur la lame mince mais en LP, ils présentent une teinte qui est du premier ordre (gris) et avec une extinction droite avec un allongement positif.

(b)

(a)

Image 2-13: Lames minces du Leuco granite de la station KIB-009 en LN et LP

Dans les granites métamorphisés, la présence de la sillimanite montre un degré de métamorphisme avancé, catazonal, comme le montre le leucogranite de la station KIB-009. Elle a été donc formée suivant la réaction : Muscovite+quartz óOrthose+Sillimanite (Foucault A. et al., 2014). D’où le nom d’orthogneiss mais qui sont encore à leur stade précoce.

2.3.2.1. Couverture sédimentaire

La couverture sédimentaire de la région de Kiliba est surtout localisée vers l’Est de notre carte, avec des épaisseurs variables, mais cette couverture est très peu localisée dans les lits des rivières et parfois même absente. Notons quand même qu’à la station KIB-08B nous avons essayé d’estimer sur base d’un profil, la hauteur (épaisseur) de cette couche de couverture qui pouvait aller à plus de 10 m (image 2-14).

Image 2-14 : Profil d’une partie de la couverture sédimentaire à la station KIB-08B

En général, ces particules sont de tailles variables (15Cm à quelques mm) et les grains ne sont pas classés suivant leur granulométrie. La coloration de l’ensemble va du brunâtre au jaunâtre (image 2-14).

Partager ce travail sur :