Soutenance mémoire
La forte demande actuelle venant des pays émergents tels que la Chine et l’Inde, en matières premières extraites des roches pegmatitiques, implique une considération d’un problème d’approvisionnement au niveau des gisements exploités. Outre sa biodiversité incomparable, Madagascar dispose de richesses minérales considérables reconnues dans le monde entier d’où son appellation d’île verte ou de paradis des indices. Les pegmatites malgaches sont connues depuis les travaux d’Alfred Lacroix qui les a classées en deux principaux groupes : le groupe potassique et le groupe sodolithique. Le groupe potassique est caractérisé par des pegmatites de grande taille, riches en feldspaths potassiques avec béryl bleu, tourmaline noire, muscovite et d’autres minéraux accessoires tels que des minéraux à uranium, phosphore, terres rares et niobium. Le groupe sodolithique est caractérisé par des pegmatites riches en albite et en minéraux contenant du lithium : spodumène, tourmaline lithinifère, béryl rose à césium, ambligonite et lépidolite. Cette classification a été particulièrement utile autrefois pour la prospection de matériaux industriels notamment le béryl industriel.
Toutefois, les gisements de pegmatites restent mal exploités en raison de l’insuffisance des informations géologiques et minières de base. Les exploitations malavisées détériorent effectivement non seulement la surface de la Terre mais également la subsurface. De plus, le coût d’une extraction minière inconsidérée peut excéder le plafond budgétaire. C’est dans ce concept de considération de la sensibilité de la recherche des cibles que l’étude du cas de la carrière de titre minier PRE 3273 a été effectuée. La carrière sujette est composée de 48 carreaux équivalent à une surface de 1875 Ha. Elle est localisée au sein du Fokontany Ambalamahatsara d’Ambatofinandrahana. Une étude géophysique de prospection électrique y a été effectuée. Cette descente sur terrain a été effectuée du 15 au 19 juin 2016.
Une étude géologique appuyée par une approche géomatique a également été effectuée pour plus de pertinence dans la délimitation des zones potentiellement susceptible à l’extraction. L’apport de cette étude se traduit par des anomalies intéressantes lors de la descente.
Les pegmatites de Madagascar
Caractéristiques et utilités
La pegmatite est une roche magmatique à grands cristaux, de taille supérieure à 20 mm. La plupart des migmatites ont une composition granitique. Elle contienne habituellement du quartz, des feldspaths et du mica. D’autres minéraux peuvent exister : tourmaline, topaze, béryl, grenat, wolframite, apatite, etc. avec parfois des minéraux rares comme certains phosphates de fer ou des niobo-tantalates. Les pegmatites forment des poches ou des filons, à l’intérieur ou au voisinage immédiat des plutons granitiques auxquels, elles sont génétiquement associées. Elles correspondent au liquide résiduel, riche en eau, de fin de cristallisation d’un magma granitique. L’abondance de l’eau facilite la diffusion des éléments chimiques et permet la croissance des grands cristaux. (Wikipedia, 2017) L’utilité de la pegmatite se traduit par la nature des minéraux qui la constituent. Les dépôts de pegmatites peuvent effectivement contenir des pierres gemmes, des minéraux industriels ou des minéraux rares. Cela induit une utilité dans le domaine de l’architecture, de la joaillerie, de l’industrie minière mais également dans le domaine de l’informatique. (Geology, 2017) .
Les champs pegmatitiques de Madagascar
La réputation de Madagascar à l’extérieur s’est construite sur le production de gemmes de pegmatites, du moins jusqu’à très récemment, où la découverte de gisements de corindons a changé cette image. En parallèle avec le marché du saphir-rubis, les minéraux, roches et gemmes des pegmatites constituent une part prépondérante du marché des pierres malgaches. La genèse des pegmatites malgaches remonte à l’évènement panafricain, entre 525 à 480 millions d’années. Elles se sont cristallisées entre 8 à 12 kilomètres de profondeur. Elles sont extrêmement variées dû au fait de la grande variété de magmas parents et aux échanges d’éléments avec la roche encaissante. Elles ont été mises en surface par 500 millions d’années d’érosion. (Yves Bertran Alvarez, 2017) .
Les champs pegmatitiques malgaches sont reconnus à travers les trois traits qui qui suivent :
◆Les champs comportent des filons de quartz et des pegmatites le plus souvent concordé
◆Les minéralisations pegmatitiques comprennent essentiellement le béryl, la columbite à un degré moindre et la niobontantale uranifère.
◆Les pegmatites se présentent sous différents types structuraux rangés dans une série évolutive : pegmatites homogènes ou peu différenciées, pegmatites semi-zonées et pegmagmatites zonées.
Les petits mineurs sont les principaux opérateurs de l’extraction des richesses du sous-sol malgache. Ceci est dû à la répartition étendue des gisements dans des zones très reculées . entrainant un problème d’accessibilité et la petite taille des veines à exploiter. L’exploitation intense et désorganisée conduit à l’extraction de la partie uniquement superficielle des gisements. Après abandon de la mine, les travaux nécessaires pour réactiver de tels sites sont trop élevés et contiennent trop de risques pour attirer d’autres exploitants, même si le gisement présente des potentiels intéressants.
Les pegmatites de la zone d’étude
Les pegmatites distinguées sur terrain sont du type lithique. Elles se présentent sous forme de veine de faible épaisseur de l’ordre de 1 à 2.5 m mais très allongées, pouvant atteindre jusqu’à 500 m. Le pendage est très fort voire subvertical. Elles ne présentent pas des zonations spécifiques sauf que les contacts avec la formation encaissante, cipolin, sont très nets. On remarque aussi une concentration de tourmaline noires, de différentes tailles et surtout millimétrique, aux épontes. La minéralisation des pegmatites est assez typique que les pegmatites soient petites ou grandes dimensions. Elles sont formées de feldspath microcline, quartz, mica, tourmaline et béryl. Le feldspath est en abondance et très blanc avec quelques amazonites très pâle et rarement vert franc. Il y est retrouvé quelquefois des labradorites blanches avec une faible labradoréscence bleue. Le quartz a tendance à devenir peu abondant sauf dans les grandes pegmatites. Il est généralement fumé ou parfois blanc laiteux. Les micas ont de couleur violacé, essentiellement des fuschites, et accompagne les tourmalines verts, roses et rouge. La concentration des tourmalines et béryls au niveau de la pegmatite sont abondants. Les tourmalines noires sont très abondantes aux épontes avec des tailles millimétriques à décimétriques. Il y est également retrouvé des tourmalines de taille millimétriques à centriques colorées verts, roses, bleus et rouges dont certaines sont bien cristallisées et généralement disséminées dans les pegmatites. Les béryls sont de couleurs variés du jaune au bleu. De même pour la cristallisation donnant des qualités de béryllium pierreux au cabochon. Les tourmalines et béryls sont qualifiés comme des minéralisations accidentelles des pegmatites. Ils s’y déposent généralement en forme des poches. Ces poches sont l’unique source des grosses gemmes de bonne qualité et parfois dépourvus de défaut. Elles forment donc les grandes réserves de tourmalines et béryls gemme. Dépendant de sa taille, une poche peut contenir plusieurs centaines de kilogramme de gemme voire même en tonnes. La présence des micas avec les feldspaths et quartz confirme que la pegmatite est favorable à la formation des poches de tourmaline et/ou béryl. La deuxième condition et la taille des pegmatites, surtout leur largeur. De plus les pegmatites présentent des signes comme renflement au niveau des poches. D’une manière générale aussi les poches sont bien emballées par des formations très résistant parfois formé essentiellement des feldspaths ou rarement quartz.
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Table des matières
Introduction
CHAPITRE I. LES PEGMATITES DE MADAGASCAR
I. 1. Caractéristiques et utilités
I. 2. Les champs pegmatitiques de Madagascar
I. 3. Les pegmatites de la zone d’étude
CHAPITRE II. CONTEXTE GÉNÉRAL DE LA ZONE D’ETUDE
II. 1. Contexte administratif et géographique
II. 2. Contexte topographique et environnemental
II. 3. Contexte climatique
II. 4. Contexte hydrologique
II. 5. Contexte géologique
CHAPITRE III. MATÉRIELS ET MÉTHODES
III. 1. Approche Géophysique
III. 1. 1. Choix de la prospection électrique
III. 1. 2. Principe de la prospection électrique
III. 1. 3. Acquisition des données
III. 1. 4. Matériels utilisés
III. 1. 5. Traitement des données
III. 1. 6. Coupe géoélectrique ou pseudo-section
III. 1. 7. Qualité du modèle RMS
III. 1. 8. Fonction de vraisemblance ou d’incertitude
III. 1. 9. Fonction de sensibilité
III. 2. Approche Géomatique
III. 2. 1. Choix de la télédétection
III. 2. 1. 1. Principe de la télédétection
III. 2. 1. 2. Principe de la composition colorée
III. 2. 1. 3. Principe du ratio de bandes
III. 2. 1. 4. Principe de l’ACP
III. 2. 1. 5. Principe de l’identification des linéaments
III. 2. 1. 6. Matériels utilisés
III. 2. 2. Choix du SIG
III. 2. 2. 1. Principe du SIG
III. 2. 2. 2. Matériels utilisés
III. 2. 2. 3. Traitement des données
CHAPITRE IV. RÉSULTATS ET DISCUSSIONS
IV. 1. Apport de la prospection géophysique
IV. 1. 1. Présentation des travaux
IV. 1. 2. Interprétation des résultats
IV. 1. 3. Localisation des panneaux
IV. 1. 4. Profil géoélectrique n°1
IV. 1. 5. Profil géoélectrique n°2
IV. 1. 6. Profil géoélectrique n°3
IV. 2. Apport de la télédétection
IV. 2. 1. Apport de la télédétection par composition colorée
IV. 2. 2. Apport de la télédétection par ratio de bandes
IV. 2. 3. Apport de l’analyse en composantes principales
IV. 2. 4. Apport de l’identification des linéaments
IV. 2. 4. 1. Aperçu de la densité des linéaments
IV. 2. 4. 2. Identification par vectorisation des linéaments
IV. 3. Apport du SIG
IV. 4. Synthèse
IV. 5. Perspectives
IV. 5. 1. Assurer une exploitation efficace
IV. 5. 2. Amélioration de l’étude
Conclusion
