CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE

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1 CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE
CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE ET CRISTALLOCHIMIE DES MINÉRAUX PHOSPHATÉS DU GISEMENT DE KEF ESSENNOUN – BASSIN DE DJEBEL ONK (ALGERIE ORIENTALE) M. DASSAMIOUR1, H. MEZGHACHE2 et B. ELOUADI3   1- Université Ferhat Abbas –Institut d’Architecture et des Sciences de la Terre – Département des Sciences de la Terre - Sétif 2- Université Badji Mokhtar – Annaba, Département de Géologie; Laboratoire de Recherche en Géologie (LRG) BP. 12, Annaba 3- Université de La Rochelle, Laboratoire d’Elaboration des Analyses Chimiques et Ingénierie des Matériaux (LEACIM), France L'étude minéralogique des minerais de phosphate du gisement de Kef Essennoun du bassin minier de Dj. Onk montre que P, Ca et S se concentrent dans les grains de phosphates – pellets- tandis que Mg, Si et Al se concentrent dans l’exogangue. Le carbone (C) ne présente pas une concentration préférentielle à cause de sa présence dans l’exogangue sous forme de carbonate et dans les grains de phosphate sous forme de matière organique. Les formules structurales calculées montrent l’existence de deux minéraux principaux de phosphate : la francolite de formule structurale moyenne (Ca8.89, Na0.60, Mg0.41, Zr0.08, Fe0.02)[(PO4)5.07(SiO4)0.37(SO4)0.20 (CO3F)0.33](F1.72, Cl0.28) et la monétite de formule structurale (Ca0.76, Na0.20, Mg0.04)H[(PO4)0.81 (SiO4)0.05 (SO4)0.05 (CO3)0.08] . 1- GEOLOGIE DU GISEMENT La série sédimentaire du gisement de Kef Essennoun est exprimée par une succession stratigraphique allant du Maestrichtien au Lutétien, surmontée par une série sablo-argileuse continentale datée du Miocène et du Quaternaire (Visse, 1952). Le faisceau phosphaté daté du Thanétien supérieur d’une épaisseur moyenne de 35 m est constitué de trois couches, qui sont de bas en haut les alternances marnes-phosphates-dolomie du mur (IIM), la couche productive (I) et la dolomie phosphatée sommitale (IIT) (Cielensky et al., 1988; Mezghache et al., 2004). 2- MATÉRIELS ET MÉTHODES Lames polies des échantillons de la couche phosphatée du gisement de Kef Essennoun. Matériels : Microscope électronique à balayage (MEB) : cartographie de la variation des teneurs des éléments chimiques; La microsonde électronique couplé au système EDXA (SEM-EDXA) permet d'obtenir 26 spectres; - La droite de Henry afin de déterminer les sous populations minéralogiques. CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE La cartographie de la variation spatiale des teneurs des éléments chimiques par la microsonde électronique sur deux lames polies montre que : P, Ca et S se concentrent beaucoup plus à l’intérieure des grains phosphatés, les concentrations les plus élevées en Si, Mg et Al s’observent dan l’exogangue. Le chlore ne montre pas une concentration préférentielle. Le carbone (C) est dispersé dans l’exogangue et les grains phosphatés, du fait qu’il entre dans la composition des carbonates (la dolomite) et la matière organique qui se trouve soit liée à la matière phosphatée sous forme d’endogangue ou dispersée dans l’exogangue. CALCUL DES FORMULES cristallochimiques Le tracé de la droite de Henry : la valeur théorique de Ca/P (inverse de Gauss) en fonction de sa valeur réelle (Fig. 3) montre l’existence de 2 sous populations minéralogiques: La sous population “A“ du rapport Ca/P proche de 1. il correspond à un minéral phosphaté de même rapport . Il peut s’agir de l’un des deux minéraux: la monétite de formule simplifier CaHPO4 ou la brushite de formule simplifier CaHPO4·2(H2O). La sous population B: du rapport Ca/P aux alentours de 1,67. Il correspond à la francolite. Les formules cristallochimiques moyennes calculées montrent la présence, en plus de la francolite, de la monétite. Les formules structurales moyennes de la monétite et de la francolite sont respectivement : - (Ca0.76, Na0.20, Mg0.04)H[(PO4)0.81 (SiO4)0.05 (SO4)0.05 (CO3)0.08] ; - (Ca8.89, Na0.60, Mg0.41, Zr0.04, Fe0.02)[(PO4)5.07 (SiO4)0.37 (SO4)0.20 (CO3F)0.33](F1.72, Cl0.28). CONCLUSION Dans les minerais de phosphate du gisement de Kef Essennoun, les éléments P, Ca et S se concentrent dans les grains de phosphates – pellets- tandis que Mg, Si et Al se concentrent dans l’exogangue. Le carbone est dispersé dans l’exogangue et les grains phosphatés, du fait qu’il entre dans la composition de la dolomite et la matière organique qui se trouve soit liée à la matière phosphatée ou dispersée dans l’exogangue. C’est parfois rencontré à l’intérieure des grains phosphatés, ceci souligne la présence de la matière organique en endogangue. Les formules cristallochimiques moyennes calculées montrent la présence, en plus de la francolite, de la monétite. Les formules structurales moyennes de la monétite et de la francolite sont respectivement : - (Ca0.76, Na0.20, Mg0.04)H[(PO4)0.81 (SiO4)0.05 (SO4)0.05 (CO3)0.08] ; - (Ca8.89, Na0.60, Mg0.41, Zr0.04, Fe0.02)[(PO4)5.07 (SiO4)0.37 (SO4)0.20 (CO3F)0.33](F1.72, Cl0.28). BIBLIOGRAPHIE Cielensky S, Benchernine N, Watkowski T (1988): Travaux de prospection et d'évaluation des phosphates dans la région de Bir El Ater. Rapport interne, EREM, 80p. - Mezghache H. & Toubal A. & Bouima T. (2004): Typology of phosphate ores of the Djebel Onk Mining Basin (Eastern Algeria).Phosphorus Research Bulletin, Vol. 15, ,pp Visse L. (1952): Genèse des gîtes phosphatés du Sud-est Algéro– tunisien. XIX Congrès géol. Intern. Alger, série 1, n°27, 60 p. 2ème Colloque International sur La Géologie du Sahara: Ressources minérales, en hydrocarbures et en eau, 03 au 05 Décembre 2012, Ouargla, Algérie