Abstract

Sciences, Technologiess et Développement, Volume 14, pp35-47, Novembre 2013
http://www.univ-douala.com/sdt/
Mineralogy and geochemistry of active stream sediments from the Kéllé River
drainage system (Pouma, Cameroon)
Jacques Etamea*, Epimarc Gildas Tchameni Ngouabea, Gilbert François Ngon Ngona, Marie Joseph NtamakNidaa, Cheo Emmanuel Suhb, Martine Gerardc, Paul Bilonga
a University of Douala, Faculty of Science, BP 24157, Douala, Cameroon
Economic Geology Unit, Department of Geology and Environmental Science, University of Buea, P.O. Box 63, Buea, Cameroon
c IRD, UMR 161 CEREGE, Institut de Minéralogie et Physique des Milieux Condenses, 140 rue de Lourmel, 75015 Paris, France
b
Received: December 2012
Revision received: February 2013
Accepted: March 2013
Available online: November 2013
Abstract
The catchment area of Kéllé River (Pouma, Cameroon) has quartzite, micaschits and gneissic rocks. Heavy mineral concentrates of active stream sediments collected
from various points within this catchment and adjoining tributaries have been studied for their mineralogy and geochemistry using various techniques: heavy mineral
separation from bulk samples, SEM, WDS and ICP-MS. The heavy mineral fraction is composed of garnet, kyanite, tourmaline, andalusite, sillimanite, epidote, zircon
and rutile. The grains generally occur either as angular, subrounded or as crystals with well developed faces indicating that the materials eroded would have been
drained over a short distance, arising thus from different rocks within the catchment. Some rutile grains have inclusions of biotite, monazite and calcite. The bulk
stream sediment geochemical data show that the behaviour of Zr, Hf, Th and U in the pan concentrates are linked to the presence of zircon which might have also
contributed some of the Nb, Ta and LREE. The enrichment observed for Nb, Ta, W, as well as V, Cr, Sn is related to the presence of rutile. The presence of traces of
Au (0.6 – 27 ppb) is probably due to the shear zone environment. The ΣREE is different between stream sediment samples derived from the gneissic terrain and those
drained from areas dominated by quartzite and micaschist. Therefore, the provenance of these sediments can be determined using REE contents in stream sediments
as well as, Th, Zr, Sc or Th/Sc and Th/Cr ratios.
ISSN 1029–2225©2013 Sciences, Technologies et Développement.
Key-words: Kéllé River- Stream sediments-Heavy mineral- Major and Trace elements
Résumé
Les quartzites, les micaschistes et les gneiss sont les formations géologiques que traversent les affluents qui forment le bassin versant de la Kéllé dans la région de
Pouma-Cameroun. A travers diverses techniques analytiques (séparation densimétrique, SEM, WDS et ICP-MS) sur des sédiments alluvionnaires en lit vif, la
minéralogie et la géochimie des concentrés de minéraux lourds ont été effectuées en divers points du bassin versant. Les minéraux lourds obtenus sont variés et
constitués entre autres de disthène, de tourmaline, de magnétite, de zircon, du grenat et du rutile, ces deux derniers étant toujours associés. Tous les concentrés sont
constitués presque entièrement de grains de minéraux lourds individuels rarement en agrégats. Ces grains sont soit angulaires, subarrondis ou sous forme de cristaux
à faces bien développées indiquant que les matériaux érodés auraient été drainés sur une courte distance. L’observation au MEB de certains grains du rutile montre
des inclusions de monazite, de calcite et de biotite. Les données géochimiques des concentrés de minéraux lourds montrent des enrichissements en Zr, Hf, Th et U
qui sont à mettre en relation avec la présence de zircon qui aurait également contribué en partie à l’enrichissement en terres rares légères. L'enrichissement observé
en Nb, Ta, W, ainsi que V, Cr, Sn est principalement liée à la présence de rutile. La présence de traces d'Au (0,6 à 27 ppb) est probablement due à l'environnement de
la zone de cisaillement. La variation constatée dans la somme des REE, les teneurs en Th, Zr, Sc, entre les concentrés de minéraux provenant du terrain gneissique
de ceux drainés des zones dominées par les quartzites et les micaschistes permet de dire que les terres rares,Th, Zr, Sc ou les rapports Th/Sc, Th/Cr peuvent être
utilisés comme marqueurs géochimiques pour déterminer la provenance des sédiments dans le lit vif des cours d’eau sur ces terrains métamorphiques.
ISSN 1029–2225©2013 Sciences, Technologies et Développement.
Mots-clés: La Kéllé- Sédiments fluviatils-minéraux lourds-Terres rares et éléments en traces