Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Условия образования бокситовых месторождений треугольника боке-киндия-туге, геохимическая неоднородность бокситовых залежей и оптимизация параметров разведочной сети (Гвинея)

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Бубакар Сов, Москва

6-/:99-у /"-г -г

МИНИСТЕРСТБО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ГВИНЕЙСКОЙ РЕСПУБЛИКИ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ КОНАКРИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БУБАКАР СОВ

% УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ БОКСИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ТРЕУГОЛЬНИКА БОКЕ-КИНДИЯ-ТУГЕ, ГЕОХИМИЧЕСКАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ БОКСИТОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗВЕДОЧНОЙ СЕТИ (ГВИНЕЯ).

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

по специальности:«04.00.11-геология, поиски и разведка рудных и нерудных полезных ископаемых; металлогения»

«

МОСКВА 1999

REPUBLIQUE DE GUINEE

travail-justice-solidarite .■

Ministere de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Ministere de l'Enseignement generale et professionnel de la Russie Université Gamal Abdel Nasser de Conakry Academie nationale de prospection géologique de Moscou

BOUBACAR SOW CONDITIONS DE LA FORMATION DES GISEMENTS DE BAUXITE DU TRIANGLE BOKE-KINDIA-TOUGUE, L'HETEROGENEITE GEOCHIMIQUE DES GITES BAUXITIQUES ET L'OPTIMISATION DES PARAMETRES DU MAILLE DE PROSPECTION (GUINEE).

These de Candidat es sciences geologo-mineralogiques

Conakry-Moscou 1999

*

DEDICACE

C'est pour moi un réel plaisir de remercier après ce travail rude et pénible tous ceux qui de près ou de loin, ont contribué à l'élaboration de cette thèse.

Je tiens à remercier la Direction du Centre Minier, surtout Mr. Bangoura et Mr. Conté ainsi que leurs collaborateurs de la Division Archives et Documentation.

Je remercie également la Direction Nationale de la Recherche Géologique pour leurs conseils.

Toute ma reconnaissance à la Division Géologique de la Société des Bauxites de Kindia (SBK) de Débélé qui m'a réellement facilité les recherches.

J'adresse mes sentiments de gratitude :

- Aux professeurs de l'Université de Conakry et singulièrement ceux de la Faculté des Sciences pour leurs sages conseils.

r

- Au Pr. Nanamoudou Magassouba qui m'a encouragé dépuis 1994 à profiter de la présence du Pr Gleb Victorov afin de finir ma thèse.

- Au Dr Thierno Amar Diallo et son collaborateur Mr. Souleymane Bah pour la saisie de ce travail.

Je me souviendrai pour toujours du soutien moral et matériel des autorités du Décanat de la Faculté des Sciences et du Rectorat de l'Université de Conakry dans l'élaboration de ce travail.

J'adresse singulièrement mes sentiments de gratitude et de reconnaissance :

- Au Pr. GLEG VICTOROV qui a été mon professeur et mon consultant de mémoire de fin d'études supérieures en 1978 et, aujourd'hui encore est l'un de mes consultants à cette thèse.

- Au Pr. BORTNTKOV A.J. qui fut mon professeur lors de mes études supérieures et qui est aussi mon consultant à cette thèse.

A mon Père et à ma Mère, je dédie ce travail. Enfin à tous ceux qui de près ou de loin m'ont apporté leur soutien, je dis merci.

*

L'auteur

INTRODUCTION.

Актуальность темы. Бокситы являются основным минеральным ^ сырьем Гвинеи. По их запасам Гвинея занимает ведущее место в мире. В настоящее время в стране интенсивно разрабатываются несколько крупных месторождений, вовлекаются в эксплуатацию новые, ранее разведанные объекты, активно ведутся поисковые и разведочные работы.

Наиболее крупные и богатые по содержанию глинозема бокситовые месторождения сосредоточены в треугольнике Боке-Киндия-Туге. Однако, в изучение нередко вовлекаются месторождения сложного строения с невысокими содержаниями и небольшими запасами, расположенные за пределами этого района.

Вместе с тем, перспективы выявления богатых месторождений в треугольнике Боке-Киндия-Туге далеко не исчерпаны. Этот район характеризуется уникальным сочетанием благоприятных для ф бокситообразования природных факторов и является наиболее перспективным.

В строении бокситовых залежей нередко отмечается горизонтальная и вертикальная зональность, в недостаточной степени принимаемая во внимание при геолого-разведочных работах. Учет зональности для обоснования оптимальных плотности и конфигурации разведочной сети привел бы к значительным снижениям затрат на разведку.

Эти сложные и актуальные для экономики Гвинеи вопросы решаются автором с привлечением новейших данных космических фотосъемок и методов математической статистики.

$

Цели и задачи исследований. Цель исследования - показать, что размещение крупных по запасам и богатых по содержанию глинозема месторождений бокситов в треугольнике Боке-Киндия -Туге обусловлено уникальным сочетанием комплекса благоприятных для бокситообразования климатических, геоморфологических и геологических условий, и что именно этот район является наиболее перспективным и должен осваиваться в первую очередь. Вторым аспектом является установление особенностей пространственного распределения параметров оруденения внутри

бокситовых залежей и выбор на этой основе оптимальных плотности и конфигурации разведочной сети.

В ходе выполнения работы автором решались следующие задачи:

• изучение влияния климатических факторов: количества осадков, температуры, влажности, атмосферного электричества на процессы бокситообразования и установление площадей их оптимального проявления;

• изучение роли форм рельефа и его высотных отметок на бокситообразование и районирование территории Гвинеи по геоморфологическим признакам;

• изучение влияния состава материнских пород и тектоники для выделения по этим признакам районов максимально благоприятных для бокситообразования;

• изучение распределения основных параметров оруденения -мощности рудного тела, содержаний А1203, БЮ?, Ре203, ТЮ2 и кремниевого модуля внутри бокситовых залежей с помощью методов математической статистики;

• обоснование на основе выявленных неоднородностей бокситовых залежей оптимальных плотности И конфигурации разведочной сети.

Фактический материал, положенный в основу работы. Работа выполнена по материалам Государственных геологических фондов Гвинеи, собственной документации, полученной в процессе личного участия в геологоразведочных работах, а также собранной при специальных поездках в бокситоносные районы Боке, Киндии и Дабола.

В работе использованы:

• геологическая карта Гвинеи масштаба 1:1 ООО ООО, составленная геологами ПО «Зарубежгеология»;

• физико-географическая карта Гвинеи масштаба 1:1 ООО ООО;

• карта осадков и растительности Гвинеи масштаба 1:1 ООО ООО;

• космическая фотокарта Гвинеи;

• геологические карты месторождений бокситов Дебеле и | Синтиуру масштабов 1:50 ООО и 1:200 ООО;

• планы геологоразведочных работ бокситовых месторождений районов Боке, Киндии и Дабола масштаба 1:10 ООО и 1:2 ООО;

• результаты опробования 64 скважин, пробуренных на месторождениях Синтиуру, Дебеле и Легетера. При этом были использованы анализы более 400 рядовых проб.

На основе анализа графических материалов, данных геологической документации и опробования составлены расчетные характеристики, которые использованы при составлении схем, гистограмм и таблиц, обосновывающих защищаемые положения.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались автором на Национальном Геологическом Фестивале, в работе которого ^ принимали участие все геологические организации Гвинеи, а также неоднократно на заседаниях Научного факультета Конакрийского университета.

По теме диссертации опубликованы две научные статьи. Некоторые положения вошли в учебные пособия, изданные в Конакрийском университете и используются при обучении студентов.

Содержание работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, общим объемом 175 стр. В работе содержится 78 иллюстраций и 31 таблица. Библиография включает 97 наименований, ф В первой главе дается описание физико-географических факторов,

влияющих на формирование богатых по содержанию глинозема залежей.

Вторая глава посвящена характеристике геологических факторов бокситообразования в Гвинее.

В третьей главе приводится статистический анализ параметров оруденения внутри бокситовых залежей, рассматривается их зональность и дается обоснование наиболее оптимальных плотности и конфигурации разведочной сети. В заключении работы приводятся краткие выводы по if результатам проведенных исследований и даются практические

рекомендации по использованию полученных данных при проведении | геологоразведочных работ на бокситовых месторождениях Гвинеи.

Диссертация выполнена в Конакрийском университете под научным руководством доцентов Бортникова А.Я. и Викторова Г.Г.- преподавателей МГГА, работающих в настоящее время по контракту в Гвинее. Окончательно диссертация доработана в Московской государственной геологоразведочной академии. Помощь в доработке диссертации оказывали доценты Сидорков Е.А. и Малютин С.А.

Автор глубоко признателен своим научным руководителям, а также сотрудникам кафедр геоинформатики и геологии полезных ископаемых МГГА за помощь и полезные советы в период окончательной доработки диссертации.

Успешной работе над диссертацией способствовала традиционная ^ дружба между Россией и Гвинеей и как следствие этого колоссальный объем работ, проведенных российскими геологами на территории Гвинеи. Автор с благодарностью свидетельствует об этом.

Защищаемы е положения. В диссертации защищаются три

положения. Доказательства первого положения вытекают из первой и второй глав диссертации, а второго и третьего - из третьей главы.

Первое положение. Приуроченность наиболее крупных по запасам и богатых по содержанию глинозема бокситовых месторождений к треугольнику Боке - Киндия - Туге обусловлена уникальным сочетанием ^ здесь комплекса благоприятных для бокситообразования климатических, геоморфологических и геологических факторов. Среди климатических факторов существенная роль принадлежит атмосферной электрической напряженности в сезон дождей, максимум которой приходится на этот район.

Второе положение. Бокситовые залежи характеризуются неоднородностями внутреннего строения, ориентированными согласно простиранию бовалей и выраженными в неравномерном распределении главных рудообразующих компонентов: AI203, Fe203 и ТЮ2 в плане и разрезе.

*

%

I

Третье положение. Бокситовые залежи с участками геохимической неоднородности, вытянутыми согласно простиранию бовали, более рационально разведывать прямоугольной сетью, ориентированной в том же направлении, с соотношением сторон ячейки, вычисляемым в каждом конкретном случае

Список работ Бубакара Сов, опубликованных по теме диссертации

1. «Применение геостатистических методов при изучении месторождений бокситов Гвинеи». Труды Конакрийского университета, 1998. (Соавторы-А.Я.Бортников, Г.Г.Викторов.), 8 с.

2. «Геология и природные ресурсы района Дабола (Гвинея)» Труды Конакрийского университета, 1998. (Соавторы - Г.Г.Викторов, М.Кава), 7 с.

3. «Введение в геологию». Учебное пособие. Издание Конакрийского университета, 1997, 106 с.

4. «Историческая геология» Учебное пособие. Издание Конакрийского университета, 1995, 112 с.

5. Глава «Геология» в учебном пособии «Геология и биология» для 9 класса средней школы. Издание национального института педагогических исследований (INRAP), Гвинея, 1997, 21 с.

*

Гвинея Бисау

\гооо

п/ /

Сенегал

Юкункум

Мали

\ 1

Керуан^ X Кот-д'иэуар

1 \а 1

25'С

1 У200П?\'Шз И"6 ¡4 0|5

• •

]/[±>

^--ента/ <• Бе/ла ^

/ / Г " / }*/ / 2 /Либерия "^еренкоре /

/ / ?/У7з2

\

С\

Схема размещения бокситовых площадей Гвинеи и физико-географических условий обрвзования бокситов

1 - изолинии среднегодовой температуры; 2 - изолинии среднегодовых осадков (мм); 3 - плато Фута-Джалон (500-1000 м над уровнем моря); 4 - высотные отметки; 5 - контур бокситоносности; 6 - площади с оцененными бокситовыми залежами; 7 - месторождения бокситов; 8 - центры добычи бокситов.

Приложение /г тезису г//

Статистические оценки химического состава и мощности бокситов месторождений Гвинеи

по данным секционного опробования керна скважин

Таблица 1

Район Характеристики Статистические параметры

N X S* V, % X mj\ X min R—Xiuav-XiniH А/СТА :

БОК В ЛЬОч 154/20 48,23/47,07 32,95/16,81 11,90/8,70 59,87/53,98 37,47/41,62 22,40/12,36 -0,15/-

ВЮг 152/20 1,23/1,33 1,21/0,64 89,76/60,15 4,43/4,03 0,27/0,62 4,16/3,41 2,251-

FeaÖ3 154/20 21,58/23,44 72,76/37,70 39,52/26,19 41,13/31,07 4,98/12,92 36,15/18,14 3,00/-

TiCh 149/20 2,52/2,55 0,61/0,61 30,95/30,58 6,38/5,25 1,26/1,44 5,12/3,81 0,27/-

P(m) -/20 -/7,7 -/11,56 -/44,15 -/15,00 -/3,00 -/12,00 -/-0,25

КЧШДИЯ AhOj 155/22 48,12/48,00 23,43/17,31 10,06/8,66 59,87/56,65 37,47/40,24 22,40/16,41 0,20/-

S1O2 155/22 2,23/2,23 1,23/0,61 50,00/34,97 4,68/3,87 0,24/1,26 4,44/2,61 0,40/-

ШШЖ 155/22 21,70/21,98 45,56/32,04 31,10/25,75 37,17/33,20 6,37/13,19 30,80/20,01 -0,47/-

тй....... 155/22 2,36/2,39 0,13/0,07 15,25/10,87 3,48/3,08 1,60/2,03 1,88/1,05 1,05/-

P(m) -/22 -/7,13 -/7,51 -/38,42 -/13,00 -/3,00 -/10,00 -/1,05

ДЛ1ЮЛА А1Й........ 113/22 39,98/39,37 78,15/57,61 22,07/19,27 58,80/50,30 19,10/24,50 39,70/25,80 -0,15/-

SiOi 109/22 0,70/0,72 0,16/0,10 57,14/44,44 1,90/1,44 0,22/0,38 1,68/1,06 1,13/-

РегОз 113/22 35,38/36,56 148,35/106,50 34,04/28,22 64,30/57,70 14,00/22,07 50,30/35,63 0,39/-

TiÖ2 113/22 2,80/2,84 0,29/0,16 19,28/14,08 4,25/3,65 1,92/2,17 2,33/1,48 0,92/-

P(m) 1 -/22 -/8,01 -/4,84 -/27,46 -/11,90 -/4,00 -/7,90 -/-1,27

Примечания:

числитель - по секциям, знаменатель - по полным разведочным пересечениям N - количество наблюдений х max,x mjn - максимальные и минимальные значения в

выборке

х - среднее арифметическое R=xmax-xmin - размах выборки

S2-дисперсия А/ста -отношение ассиметрии к стандарту

ассиметрии

V, % - коэффициент

вариации Приложение /г тезису у/2

Распределение содержаний АЬОз на участке детализации в центральной бовали месторождения Синтиуру

Приложение /с тезису

Существующая сеть скважин

график автокорреляционной функции содержаний АК03

Широтное направление (3-в)

Меридиональное направление (С-Ю)

7$ ¡50 215 .

Предлагаемая сеть скважин Направление СЗ'/ОЗ 1(р} Управление МЗ'СЗ

НР> 0,6 '

0,5 ОЛ 0,3. 0,2 о,/ о

200 ' 300 8=250м

200 £ - Г22м

со. о

область статистически незначимо отличных от них значений коэффициентов корреляции

Графики автокорреляционных функций содержаний А1203 по участку детализации в центральной бовали месторождения Синтиуру (Я - радиус корреляции, предельное расстояние, на котором сохраняется корреляционная связь в соседних скважинах).

Приложение к тезису а/3

ь

- существующая сеть скважин

о X о о

о ъ о . предлагаемая ° ^ сеть скважин

о о уг о

^рри - изолинии рельефа

- речная сеть

чо

Ориентировка и геометрия существующей и предлагаемой сети скважин на центральной бовали месторождения

Синтиуру

Приложение к тезису У3

CHAPITRE I : CONDITIONS GEOGRAPHIQUES DE LA FORMATION DES GISEMENTS BAUXITEQUES EN GUINEE

Le but visé est l'étude des conditions de formation des sols en général et des gisements de bauxite en particulier en Guinée.

Le cours de géologie générale nous enseigne pour qu'il y ait formation résiduelle (sol, croûte d'altération, etc), il faut :

- L'existence d'une roche - mère ;

- La présence des organismes végétaux et animaux

- Un climat déterminé ;

- L'âge des formations géologiques.

Dans cette perspective, il nous est nécessaire de connaître tout d'abord les conditions climatiques favorisant la formation des gisements bauxitiques.

% 1 - LE CLIMAT

Le climat est l'état moyen des conditions atmosphériques en un certain lieu du globe terrestre. De part sa situation géographique entre 7°24' - 12°32' de latitude Nord entre 8°00' - 14c45' de longitude de Ouest, la Guinée appartient à deux zones climatiques :

la zone tropicale pour la majeure partie du territoire et la zone subéquatoriale au-dessus du 9ème parallèle dans la partie Sud-Est de la Guinée de latitude plus basse et aux montagnes relativement élevées.

Selon Aubréville le facteur climatologique capital est la pluviosité en tenant compte de la durée de la saison sèche et de la saison pluvieuse. Le rythme biologique des espèces puissent vivre et perpétuer dans leurs aires.

Compte-tenu du relief et du paysage, la Guinée est repartie en quatre régions naturelles et, à ^ chacune d'elles correspond une sous-zone climatique à savoir :

- Le climat Sub guinéen ; c'est le climat tropical maritime en Basse-Guinée. Il se caractérise par une température moyenne annuelle de 23° à 25° C, un total pluviométrique de 5.000 mm aux environs de Covah et 2.100 mm à Kindia.

voir tableau n°..............................

f

- Le climat Foutanien ; c'est le climat tropical de montagne en Moyenne - Guinée. Il se distingue par deux saisons de durée sensiblement avec une pluviométrie annuelle variant de 2.000 mm sur le versant Occidental exposé à la mousson océanique humide à 1600 mm sur le versant Oriental tourné vers la haute - Guinée.

Les températures sont adoucies par le relief. Des tableaux de pluviosité, d'humidité relative et de température pour les quatre régions naturelles seront donnés en fin du paragraphe.

- Le climat Sud - Soudanien ; c'est le climat soudanien en Haute - Guinée. Il totalise une quantité annuelle de pluie de l'ordre de 1500 à 1100 mm avec une température élevée, principalement vers la fin de la saison sèche (Mars - Avril).

- Le climat Subéquatorial ; c'est le climat équatorial Guinéen en Guinée - Forestière. Il se caractérise pour longue saison pluvieuse de 8 à 10 mois selon la situation en latitude et en altitude. La pluviométrie annuelle varie de 1600 à 2800 mm et la température moyenne annuelle est de 24° à 26° C.

Nous présentons dans les pages suivantes.

1 - Un tableau des stations météorologiques de la Guinée

2 - Un tableau de pluviométrie de la Guinée

3 - Un tableau d'humidité relative

4 - Un tableau des températures.

2 - LE RELIEF

- La plaine côtière et son arrière - pays portent le nom de Basse-Guinée ou Guinée-Maritime. Ainsi, de l'océan vers l'intérieur on passe successivement du littoral à une plaine submersible puis à une plaine non inondable avant de buter contre l'écran montagneux des contreforts occidentaux du Fouta-Djallon. Le littoral Atlantique de la Guinée se caractérise par un tracé découpé comprenant des îles et îlots, des secteurs rectilignes, en cap, presqu'île ou baie. Le Cap verga et la presqu'île du Kaloum sont les deux principales avancées du continent sur la mer et la principales avancées du continent sur la mer et la principale baie est celle de Sangaréa à Dubréka.

La plaine côtière s'élargit au Nord et au Sud. En raison de la faiblesse de l'altitude et de la remontée de la marée, la plaine côtière est généralement submersible à l'exception des cordons Littoraux.

Vers l'intérieur du continent l'altitude augmente rendant impossible toute inondation par les eaux marines. C'est la zone des plaines exondées.

Les plaines de la Basse - Guinée sont brusquement dominées à l'Est par un écran montagneux sous forme d'une falaise verticale qui constitue la retombée occidentale du massif du Fouta-Djallon.

Les plus spectaculaires de ces contreforts sont les massifs de Benna, Kakoulima, Balan, Gangan.

- Un massif ancien accidenté, situé au centre Ouest de la Guinée, le massif du Fouta-Djallon. Il occupe environ 80.000 km2 et culmine au mont Loura (1538 m). Il est disposé en

* ' « It

Tabfea-j N°< 1: Stations Météorologiques de la Guinée

STATION LATITUDE LONGITUDE ALTITUDE

en m

BENTY 09°10'N 13°33'W 100

BEYLA 08°41'N 08°39'W 695

BISSIKR1MA 10°51'N 10°55'W 400

BOFFA 10°21'N 14°26'W 30

BOKE 10°56'Ñ 14°19'W 69

CONAKRY AERO. 09°34'N 13°37'W 5

COYAH 09°42'N 13°23'W 20

DABOLA 10°45'N 11 WW 438

DALABA 10°43'N 12°15'W 1202

DINGUIRAYE 11°18'N 10°43'W 490

DITINN 10°53'N 12°11'W 750

DUBREKA 09°47'N Í3°28'W 15

FARANAH 10°02'N 10°42'W 340

FORECARIAH 09°26'N 13°06'W 47

GAOUAL 11°17'N 13°12'W 100

GUECKEDOU 08°33'N 10°09'W 435

KANKAN tO°23'N 09°18'W 377

KINDIA 10°03'N 12°52'W 459

K!SS!DOUGOU 09°11'N 10°06'W 450

KOUROUSSA 10°39'N 09°53'W 372

LABE 11°19'N 12°18'W 1025

MACENTA 08°32'N 09°28'W 543

MALI 12°08'N 12°18'W 1464

MAM.OU 10°22'N 12°04'W 785

N'ZEREKORE 07°45'N 08°17'W 520

PITA 11°04'N 12°24'W 965

SEREDOU 10°43'N 12°16'W 850

SARABOIDQ 12°24'N 13°31'W -

SIGUIRI 11°26'N 09°10'W 361

TAMARA 09°27'N is-so'w, 90

TELEMELE 10°56'N 13°00'W 650

TOLO 10°50'N 12°00'W 750

TOUGUE 11 °26'N 11 °40'W 868

VICTORIA 10°49'N 14°32'W 7

YOUKOUNKOUN 12°32'N 09°16'W -Â2_

Tableau Nc 2 : tableau de pluviométries moyennes mensuelles et annuelles en

Guinée

1 moyenne

..... 1 STATION ! il Ht IV V V! Vli Vlil iX X XI XII annuelle

MACENTA 15,5 55,2 146,9 177,6 270,5 281,0 480,0 536,1 431,7 266,3 176,7 53,6 2891,1

33 ans 1,2 3,9 10,6 14,7 15,1 15,5 24,1 25,2 23,9 21,2 14,3 3,4 .173,1

SEREDOU 11,5 37,7 117,0 175,6 202,4 215,8 378,8 594,0 440,5 229,7 135,6 41,1 2579,7

c . ai ■<u 12 ans 1,3 3,2 9,8 14,5 16,4 20,1 24,5 28,1 25,5 22,0 14,8 3,6 183,8

c 5 U N'ZEREKORE 19,2 41,1 126,5 148,7 177,8 2