Influence des caracteristiques petro-structurales sur les proprietes mecaniques des quartzites de l’atacora au Benin (Golfe de Guinee, Afrique de l’Ouest)

Abstract

Deux variétés de quartzites de l’unité litho-tectonique de l’Atacora dans la chaîne panafricaine des Dahoméyides au Nord-Ouest du Bénin ont fait l’objet d’études pétrostructurales et mécaniques en vue de la détermination de l’influence de la minéralogie et de la déformation des roches sur leurs propriétés géotechniques. Les quartzites étudiés proviennent de Pouya et Bérécingou dans la commune de Natitingou. Les quartzites sont à quartz + orthose. Ils contiennent en plus environ 10 % de muscovite à Pouya tandis qu’ils en en sont presque dépourvus à Bérécingou. De plus les quartzites de Bérécingou et Pouya présentent un bon débitage, un réseau de fracturations et une composition pétrographique permettant l’obtention de plaquettes de 1 à 15 cm d’épaisseur. Les essais géotechniques révèlent que les coefficients de Micro Deval MDE obtenus au niveau des sites de Bérécingou et Pouya sont respectivement de 6,4% et 8,3% suggérant que les quartzites de ces deux sites résistent excellemment à l’usure par frottement. Les coefficients de Los Angeles LA sont de 12,96% et 23,6% respectivement pour les quartzites de Bérécingou et Pouya ; ceci indique une excellente résistance à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottements réciproques pour les quartzites de Bérécingou et une résistance satisfaisante à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottements réciproques des quartzites de Pouya. Cette variation de propriétés mécaniques entre ces deux types de quartzite est attribuée à l’influence de la tectonique locale et de la minéralogie.
Mots clés : Bénin, Atacora, minéralogie, structure, mécanique, quartzites. Influence of petro-structural characteristics on mechanical properties of quartzits from Atacora in Benin (Guinea Gulf, West Africa)

ABSTRACT

The petrographic, structural and mechanical characteristic of two types of quartzite from the Atacora structural unit of Dahomeyides pan-African belt were study in order to determine the influence of mineralogy and tectonic on their geotechnical properties. The studied quartzites are sampled at Bérécingou and Pouya in the Natitingou municipality. Both quartzites contain quartz and orthose. Additionally, the quartzites from Pouya contain 10% of muscovite whereas those from Bérécingou are nearly mica free. Moreover the quartzites of Pouya and Bérécingou have a good breakdown, fracturation network and petrographic feature allowing the production wafer quartzites having 1 to 15 cm thickness. The geotechnical test reveal that the Micro Deval coefficients (MDE) obtained at Bérécingou and Pouya are respectively of 6.4% and 8.3% suggesting that the quartzites of these sites excellently resist to frictional wear. The Los Angeles (LA) coefficients are of 12.96% and 23.6% respectively for quartzite from Bérécingou and Pouya. This indicates an excellent resistance to fragmentation by shock and reciprocal frictional wear for the quartzite from Bérécingou and satisfactory resistance to fragmentation by shock and reciprocal frictional wear for the quartzite from Pouya. The change in mechanical properties of these two types of quartzite is attributed to the effect local tectonic and mineralogical composition.

Keywords: Benin, Atacora, mineralogy, structure, mechanical, quartzits.