rapport kettara frag el ma birnhass hajjar
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MASTER GEOSCIENCES APPLIQUEES AUX
RESSOURCES MINERALES ET ENERGETIQUES
2ème semestre
RAPPORT DE SORTIE
Mines (Kettara, Birnhass, Frag El Maa et Hajjar)
(MASSIF DES JEBILETS et GUEMASSA)
REDIGE PAR : Félix NSHIMIYIMANA SUPERVISE PAR : Prof. El Mostapha MOUGINA
SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I. MASSIFS DES JEBILETS
A.Jebilets Centrales
A.I. Introduction
A.2.Cadre géologique
A.3.Cadre structural
A.4.Station 1 : Mine de Kettara
A.5.Station 2 : Mine de Birnhass
A.6 : Station 3 : Mine de Frag El Maa
PARTIE II.MASSIFS DES GUEMASSA
B.Mine de Hajjar
B.1.Localisation géographique
B.2.Cadre géologique
B.3.Visite du fond
CONCLUSION GENERALE
INTRODUCTION GENERALE
Le cycle hercynien constitue une province métallogénique très
productive .Les minéralisations sont dominées par les gisements
polymétalliques volcanogènes liées au volcanisme pré-orogénique de la
Meseta occidentale. Elle est subdivisée en sous-province dont l’une
à amas sulfurés des Jebilets-Guemassa.
Les gisements décrits dans ce rapport de sortie appartiennent
d’une part, aux massifs des Jebilets, et plus précisément aux
Jebilets Centrales (mine de Kettara, Birnhass, Frag El Maa) et
d’autre part, aux massifs de Guemassa (gisement de Hajjar)
PARTIE I. MASSIFS DES JEBILETS
A) JEBILETS CENTRALES
A.1.) INTRODUCTION
Les Jebilets centrales constituent une grande région de la province
metallogenique des jebilets- Gue massa. Cette région comporte
plusieurs mines en pleine activité, ainsi que des anciennes mines. La
sortie dans cette région a pour but de visiter trois anciennes mines
des jebilets centrales à savoir:
1. Kettara (amas sulfuré qui sont précoce).
2. Bir Enhas (épithermaux, donc des filons) du stade tardif de
l'orogenèse hercynienne.
3. Frag Elma (skarns métamorphiques causé par l'intrusion).
A.2.) CADRE GEOLOGIQUE :
Les Jebilets, situées immédiatement au nord de la ville de
Marrakech, forment un ensemble de terrains d’âge paléozoïque,
plissées, métamorphisées (Huvelin, 1977)
De l’Est vers l’Ouest :
La zone orientale correspondant à des terrains allochtones
d’âge Ordovicien à Dévonien
La zone centrale, correspond aux schistes de Sarhlef, d’âge
Viséen supérieur Namurien (Huvelin, 1977).
Fig.1 : Carte geologique des Jebilets
Cette série est caractérisée par une déformation majeure
synschisteuse et un métamorphisme régional anchi à épizonal. Elle
est associée localement à des auréoles de métamorphisme de
contact autour des intrusions granitiques. Elle proviendrait des
pelites qui se sont en enrichies en matière organique dans des
conditions anoxiques (Fig. 2).
FIG2 : Encaissant schisteux dans la région de Kettara
La zone occidentale, dite de «Bou Gader » correspondant à des
terrains allant du Cambrien à l’Ordovicien (Huvelin, 1977). Le
Cambrien, est représenté par des formations détritiques à faible
activité volcanique, peu affecté par la tectonique hercynienne.
Les contacts entre ces 3 unités constituantes des Jebilets sont de
nature tectonique, chevauchement, faille de décrochement
respectivement.
La mine de Kettara, Binehass et Frag El Ma sont situées dans la
partie centrale du massif des Jebilets Centrales (Fig.1).
Trois principaux types de roches magmatiques se retrouvent dans
les Jebilets. Ils ont été calés dans le temps par rapport au
paroxysme de la déformation hercynienne :
Un magmatisme bimodal intrusif dans la partie centrale acido-
basique dit prétectonique et de nature tholéiitique à affinité
océanique (Aarab, 1984), est contemporain de l’ouverture du
bassin Viséen
Le deuxième magmatisme qualifié de syntectonique, se
manifeste dans la partie centrale des Jebilets, il est marqué
par la présence des granites calcoalcalins.
Un faisceau de filons de microdiorites recoupe les granites. Il
ne montre pas de déformation synschisteuse notable
A.3. CADRE STRUCTURAL
La plus déformée des parties des Jebilets est la partie centrale.
Les Jebilets centrales ont été structuré lors de l’orogenèse
hercynienne et l'indice de cette déformation se manifeste par la
schistosité de flux datant du Viséen supérieur-Namurien au sein des
schistes de Sarhlef.
L'orientation du massif est E-W.
STATION 1 : MINE DE KETTARA
La mine de Kettara est située à environ 32 km au NW de la ville
de Marrakech(Fig.1). Cette mine contient des minéralisations de
type amas sulfurés qui se presente sous forme lenticulaire et à
pyrrhotite dominante, à texture massive et rubanée, avec quelques
disséminations de pyrite(Fig.3)
Fig.3 : Dissémination de pyrite dans la pyrrhotite dominante
La minéralisation sulfurée est surmonté par d’un chapeau de fer(
Fig.4 ).Elle est encaissé dans les schistes de sarhlef, avec une
schistosité S1 de direction et pendage N50,75 NW et N45,70
SW. Remarquons qu’il y a changement du sens du pendage de la
schistosité.
Dans cette mine, la pyrrhotite a été oxydée en contact de l’air
et l’humidité, ce qui donne de l’acide sulfurique qui est un oxydant
fort, d’où les phénomènes de drainage minier observés dans la
région ainsi que les bulles de soufre natif (Fig.5).
FIG.4 : Chapeaux de Fer dans la mine de Kettara
Fig.5 : Phenomene de drainage minier acide(mine de kettara)
Le gisement de Kettara a été exploitée pour le soufre qui servait
à la fabrication de l’acide sulfurique transporté à Safi pour le
traitement des phosphates. La raison de sa fermeture fut que les
dépenses pour l’exploitation du gisement furent trop grandes,
raison pour laquelle on a utilisé le soufre provenant du raffinage du
pétrole dont l’obtention semblait moins couteuse.
La minéralisation primaire est représentée par : la pyrrhotite, la
pyrite et la chalcopyrite. C’est la zone du protore (Fig. 3)
En avançant plus haut dans la plaine, on observe des oxydes et des
hydroxydes de fer qui se présentent sous forme des ocres rouges et
jaunes.
Fig.7 : Ocres rouges (gauche) et jaunes (à droite)
Une zone du chapeau de fer, constitué de :
l'hématite Fe2O3
la limonite
la goethite
la sidérite FeCO3
la malachite
Situation(GPS) : N31°52’06’’ et W -8°10’21’’
La direction et le pendage de la schistosité au niveau du chapeau
de fer est de N60, 70SW. Une brechification de la mineralisation
matérialisée par les galets au sein d’une matrice gypseux (liée au
jeu de faille) est observée.
Brève historique sur la mine de kettara :
1930 : découverte de la mine.
1930-1939 : exploitation de l'hématite par la société SIP
Début des années 40 : pyrite (exploité pour son soufre qui
permet la mise en solution des phosphates
Jusqu'au 1960 : exploitation pour l'ocre jaune.
Après en 1982 : autre société: compagnie minière
métallurgique qui exploité la pyrrhotite pour le soufre. Dès
cette période, les dépenses devenant grandes pour
l’exploitation du soufre, la mine fut abandonnée.
STATION 2 : MINE DE BIRNEHASS
Dans cette région, on y observe des schistes - micaschistes à
andalousite et cordiérite, des lambeaux de quartz carbonatés, des
filons pegmatitiques d’âge Viséen sup.- namurien)
Leur schistosité S1 mesure environ: N 20° 85° NW
On y observé un filon subvertical (Fig.8) de puissance variant de
1.5 m à 2 m environ. Il est tardi-hercynien.Il s’est mise en place
pendant la phase de distension post-hercynienne. Il est pre-
atlasique. On note que l'orientation E-W présente l'orientation de
l'orogenèse atlasique.
Il est associé à des niveaux de quartz prismatique.
Fig.8 : Filon tardi-hercynien et quartz prismatique associé(mine de
Bernhas)
La paragenèse rencontrée dans cette station comporte:
galène
pyrite
sphalérite
malachite.
La texture rencontrée est :
o géodique
o bréchique
o en cocarde
D'après la texture, c'est une zone de gisements épithermaux. Les
minéraux de gangue sont :
quartz
carbonate
micas
STATION 3 : MINE DE FRAG EL MA
(SIDI BOUATHMANE)
Ce gisement est situé près de Sidi Bou Othmane. On y trouve
beaucoup de lambeaux de calcaire associés à des granites. Cette
association a donné naissance aux gisements de type SKARN(Fig.8).
Les SKARNS de la région de Frag El Maa comporte une richesse en
graphite.
Fig.8 : Skarn de Frag El Maa (Sidi Bouathmane-Morocco)
Origine du graphite de Frag El Maa
La matière organique se trouvant initialement dans les pelites a
subi un dégazage pour libérer le gaz méthane (CH4)
D’autre part, les carbonates ont subi une décarbonatation pour
libérer le gaz carbonique.
La présence du CH4 et du CO2 dans l’environnement a permet une
réaction suivante :
CH4+CO22C+2H2O
Les minéraux de la paragenese ( Fig. 9) sont entre autres :
Le grenat
Le quartz
L’épidote
La wollastonite
Le pyrope
Fig.9 : Différents minéraux silicaté-calciques du Skarn de Frag El Maa (Sidi
Bouathmane)
C o n c l u s i o n
Les amas sulfurés trouvés dans les Jebilets Centrales sont
encaissés dans les schistes de Sarhlef, structuré au cours de
l’orogenèse hercynien. Dans le but de mieux comprendre les
phénomènes géologiques associés à la mise en place de la
minéralisation, différentes étapes successives peuvent être résumées
de façon suivante :
Ouverture du bassin => mise en place des amas sulfurés (corps
horizontal) => orogenèse (qui a soulevé le corps minéralisé dans la
mine de Kettara) =>Métamorphisme => contrainte relâchée =>
ouverture de failles =>circulation fluides qui montent en surface =>
dépôts de sulfures et formation des skarns.
PARTIE II. MASSIFS DES GUEMASSA
B. MINE DE HAJAR
B.1.LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
La mine de GUEMASSA est située à 35 Km d’ouest de Marrakech
et à 800 Km d’altitude .Le massif des GUEMASSA dont font
partie le gisement de Hajar est un ensemble de formation du
siècle
Hercynien qui émerge de la couverture plion-quaternaire en
plusieurs blocs tectoniques.
FIG.10 : Carte géologique des massifs des Jebilets et Guemassa
B.2. CADRE GEOLOGIQUE
Le gisement de Hajjar est de type amas sulfures volcanogenes
(VMS) encaissé dans une série volcanique et volcano-sédimentaire
d’âge Viseen Supérieur-Namurien, déformée au cours de l’orogenèse
hercynienne (Fig.11)
Fig.11. Coupe géologique de la mine de Hajar(mineralisation
concordante et encaissée dans un une serie volcanosedimentaire)
C est un gisement polymétallique à Zn-Cu-Pb avec la pyrrhotite
dominante (75%), la sphalérite (7 à 8%), la chalcopyrite (0.6% à
0.8%) et la galène (2%)
La pyrrhotite constituant la phase dominante notamment au Sud,
montre une faible fugacité du soufre.
La pyrite est mieux exprimée au Nord, mais elle reste secondaire
par rapport à la pyrrhotite.
L’altération hydrothermale est la chloritisation et la sericitation. L
intensité d’altération diminue en allant du Sud vers le Nord, ce qui
témoigne un caractère distal du gisement situé au Nord.
Visite du fond de la mine de Hajjar
Dans le fond de la mine, différentes traces de déformation se
manifestent par des plans de schistosité et des plissements(Fig.).
On y observe les plis anisopaques avec la minéralisation sulfurée
encaissée dans les plans de stratification. Cette minéralisation se
serait déposée dans les zones de relâchement après une phase de
compression.
Fig.12 :Pli anisopaque avec des sulfures dans les plans de
stratifications(fond de Hajjar)
Elle s’infiltre aussi dans des plans de schistosité (S1) (Fig.13)
Fig.13 : Schistosité avec infiltration des sulfures (fond de Hajjar)
Différents sondages carottés ont été faits. Les minéralisations sont
disséminées dans les pelites gréseuses riches en matière organique
(Fig.14)
Fig.14 : Sondage carotté (mine de Hajjar)
CONCLUSION GENERALE
Toutes ces minéralisations sulfurées font partie de la province
hercynienne marocaine. Cette province est située dans le domaine
mesetien, plus précisément dans le meseta occidental.
Ce dernier a subit plusieurs processus de déformation avec un
volcanisme pré-orogénique qui a fait qu'elle est devenue une
province metallogenique très productive pour des amas sulfurés.
Ces amas sulfurés sont repartis dans les deux grands massifs, celui
de Jebilets Centrales (mine de Draasfar,Kettara,Benslimane,...) et
de Guemassa (Hajjar).