CARACTERISTIQUES DE LA ZONE D’ETUDE ET SON CADRE GEOLOGIQUE

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Propriétés physiques de l’or

L’or se présente sous une couleur jaune métallique à reflet complexe qu’on définit « doré ». L’or est remarquable par sa grande densité, sa mollesse et son excellente conductivité électrique. À l’état pur, sa densité est de 19,3 et à l’état fondu, sa densité passe de 17,24. L’or n’a pas d’odeur ni saveur. Il est très bon conducteur thermique et électrique. Il fond au chalumeau vers une température de 1063°. Sa dureté est comprise de 2,5 à 3. En joaillerie, l’or est associé à d’autres métaux pour varier sa couleur et pour augmenter sa rigidité [34].

Propriétés mécaniques de l’or

Les atomes d’or sont réuni dans une structure dite « cubique à face centré ». De manière générale, tous les cristaux cubiques à faces centrées sont qualifiés ductiles et malléables. L’or pur se déforme facilement à froid, par martelage ou étirement. En fait, il a été utilisé très tôt pour fabriquer des bijoux et ornements, ou sous forme de feuille fine pour « plaquer » des objets. Un gramme d’or peut avoir une feuille de 1m2 et 1/15è d’épaisseur [34].

Propriétés chimiques de l’or

L’or est quasiment inaltérable, il résiste aux attaques chimiques, l’air et l’eau n’ont pas d’effet sur l’or (tant à froid qu’à chaud). Les acides nitriques, sulfuriques, halogénées n’ont aucune effet sur l’or à basse température [9]. Seul le mélange d’acide appelé « eau régale » réagit avec l’or. Son nombre d’oxydation pouvant varier de (-I) à (+V). Au(I) et Au(III) sont majoritaires. Sa relative inertie chimique le protège des attaques du dioxygène. En effet, la quantité extrait de ce métal persiste jusqu’à maintenant, c’est pourquoi l’or métallique ne se ternit pas et ne forme pas d’oxyde [34].

Bijouterie

Ce secteur est la première application historique de l’or. Elle utilise actuellement environ 68% de l’or disponible selon World Gold Council pour la période 2004-2008. L’or est utilisé dans la fabrication des médailles, anneaux, colliers et certaines esthétiques précieuses. Le médaille d’or servant pour la récompensassions des mérites dans certaines compétitions. C’est le matériel symbolique des médailles sportives correspondant à la première place avant l’argent et le bronze. Dans certains bijoux asiatiques, il est utile à la fabrication des objets de luxe (montre, stylo et des bracelets) qui ont de particularité déformable. Dans la plupart des ateliers de dorure ornementale , l’or est utilisé pour dorer les boiseries, les livres travaillés par les enlumineurs, les ferronneries par un procédé de dorure au mercure.

Monnaie

Le second usage historique de l’or est la monnaie. La première pièce en or est un alliage d’or et d’argent qui est datée du 8ieme siècle avant Jésus Christ. L’or a servi d’étalon-monétaire exclusif après l’abandon du bimétallisme Or/Ag dans les années 1870. C’est la guerre de 1914 qui met fin à ce système et qui ne put jamais être remis en place. Après l’accord de Bretton Woods en 1944, l’or est devenu un étalon de change : le dollar est défini en un certain poids d’or et les autres monnaies en dollar. En 1976, les Etats-Unis suspendirent la convertibilité du dollar en or, et en 1976, accord entre les pays du F.M.I démonétise l’or [33].

Médical

Sur le plan médical, à cause de son caractère inaltérable et inoxydable, l’or trouve des applications en odontologie. Il sert dans la fabrication des couronnes dentaires. Les dérivés organiques de l’or dites « sel d’or » sont utilisés dans certains traitements des affections en Rhumatologies (Chrysothérapie), et la feuille d’or ou d’argent a été utilisée comme enrobage des pilules. (Source : wikipedia.org)

Electronique

De nos jours, le secteur de l’électronique est très développé. Ce métal est très recherché par l’industrie à cause de son caractère inaltérable et de sa bonne conductivité électrique et thermique. Il est souvent utilisé dans la fabrication des objets tels que les contacts électriques inoxydables (figure 3) et en particulier dans les technologies de pointe pour la fabrication des microprocesseurs. Dans le cadre de la technologie spatiale, l’or est utilisé pour opacifier les organes optiques. L’ensemble des appareils électroniques et informatiques usagés dans le monde représentent un gisement de taille (à partir d’une tonne de vieux téléphone portable, il est possible d’obtenir 230 g d’or). Le secteur de l’électronique consommait environ 318 t d’or en 2003 [34].

Méthodes et moyens d’exploitations

Elles dépendent de la nature des gisements rencontrées, soit dans les dépôts primaires, soit dans les dépôts secondaires. Le choix de l’exploitation d’un gisement dépend généralement de la nature du dépôt, la taille, la profondeur, la teneur, la sécurité et les incidences sur l’environnement.

Exploitation dans les dépôts primaires

Cette exploitation comporte les différentes phases suivantes : extraction, traitements, purification et enfin le raffinage terminale.

Extraction de minerais

La première phase d’extraction des minerais commence d’abord par le décapage.

Cela nécessite ensuite l’enlèvement de la roche de proximité du minerai pour assurer une pente pas trop abrupt. Ceci se fait généralement au bulldozer. La figure 4 montre un exemple d’exploitation munie de quelques matérielles utilisées pour préparer le gisement.

En outre, on extrait les roches minéralisées par un bulldozer. Puis, on transporte les minerais obtenus vers l’usine de débourbage (figure 5) pour séparer les partiels non aurifères avec les partiels aurifères.

Les minerais seront broyés et pulvérisés (figure 6). Cette pulvérisation peut se faire en présence d’eau. Et enfin, les minerais finement broyés doivent passer dans des séries de Figure 4 : Enlèvement du terrain de traitements chimiques afin de récupérer l’or. recouvrement

Traitements de minerais

Ce sont des traitements chimiques, caractérisés par la fusion du métal d’or et l’élaboration de l’or à partir de cette solution. Les traitements passent à des différentes étapes : la flottation, l’amalgamation et la cyanuration.

La flottation : Cette étape commence le traitement du minerai obtenu après broyage. Lorsque les produits de broyage sont suffisamment fins, la flottation permet d’augmenter sensiblement la teneur en or et d’éliminer les sulfures difficiles à séparer par d’autres voies [9]. La flottation sépare les minerais en deux (02) : il y a le concentré qui flotte à la surface sous forme de suspension aqueuse et le résidu stérile qui n’a pas de l’or appelé « haldes ». Les agents mouillantes sont le Xanthate et parfois additionnés le traitement avec du sel de cuivre [9].

Amalgamation : Les résidus aurifères par flottation sont envoyés dans une table à secousse de cuivre amalgamé. Cette méthode se repose sur la propriété que possède l’or de s’allier avec le mercure métallique pour former des amalgames d’or et du mercure. L’or est récupéré de l’alliage par distillation au mercure vers une température de 400°C à 500°C (température de vaporisation de mercure). Cette procédée peut se faire de deux manières : soit par amalgamation interne du broyeur, soit par amalgamation externe . L’extraction par amalgamation n’excède pas de 60% de la production actuelle. En plus, la toxicité du mercure limite son utilisation, et les minerais obtenus ne sont pas directement de l’or pur. L’élimination des autres métaux dans le minerai nécessite une série de purification et de raffinage terminale.

La cyanuration : A l’heure actuelle, beaucoup d’exploitants utilisent l’épuisement par des solutions de cyanures alcalins aux résidus d’amalgamation. Le traitement convient aussi aux minerais finement broyés, aux concentrés par lavage et flottation [9]. Elle consiste à dissoudre les minerais d’or dans une solution de cyanures alcalins, cela donne une solution auro-cyanure alcalin. La solution auro-cyanure obtenus est filtrée puis passée dans un décanteur. L’or est ensuite précipité par ajout de poudre de zinc.

Le précipité d’or est filtré puis calciné et fondu et à la fin coulé en barre (figure 7). Différentes variétés de cette méthode sont maintenant très développées, notamment la lixiviation bactérienne et l’utilisation de charbon actif.

Purification

C’est l’extraction de l’or dans les minerais. Dans le cas où le minerai contient de l’antimoine, la purification s’est fait toujours par addition de thio-urée et dans le cas où le minerai contient une grande quantité de sulfures de métaux (par exemple dans la pyrite), on a utilisé très souvent la lixiviation bactérienne. Dans les minerais contenant des tellures (minéraux rebelles), il est nécessaire d’ utiliser soit un grillage liminaire soit lessivage du bromure de cyanogène. L’élimination du platine et les métaux voisins nécessitent une purification à l’eau régale [9].

Raffinage

Les lingots ainsi obtenus par purification n’ont pas directement de l’or pur. Ils nécessitent aussi de raffinage terminal. Le raffinage est nécessaire pour éliminer la dernière trace d’impureté (argent). L’or est à la fin coulé en barre généralement de 99,99% d’or et pouvant être vendus sur les marchés mondiaux sous forme de lingots (figure 8).

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : CADRES GENERAUX
Chapitre I : GENERALITES SUR L’OR
I.1 Historique de l’or
I.2 Minéralogie de l’or
I.2.1 Propriétés physiques de l’or
I.2.2 Propriétés mécaniques de l’or
I.2.3 Propriétés chimiques de l’or
I.3 Etat naturel
I.4 Titrage de l’or
I.5 Utilisations
I.5.1 Bijouterie
I.5.2 Monnaie
I.5.3 Médical
I.5.4 Electronique
I.6 Méthodes et moyens d’exploitations
I.6.1 Exploitations dans les dépôts primaires
I.6.1.1 Extractions de minerais
I.6.1.2 Traitements de minerais
I.6.1.3 Purification
I.6.1.4 Raffinage
I.6.2 Exploitations dans les dépôts secondaires
I.6.2.1 La batée
I.6.2.2 Le pan
I.6.2.3 Drague suceuse
I.6.2.4 Rampe de lavage
I.6.2.5 Situation de l’exploitation à Madagascar
I.7 Métallogénie de l’or
I.7.1 Les dépôts primaires
I.7.2 Les dépôts secondaires
Chapitre II : L’OR A MADAGASCAR
II.1 Les types de gisements à Madagascar
II.1.1 Les gisements primaires
II.1.1.1 Les gites primaires appartenant au domaine Archéen
II.1.1.2 Les gites primaires appartenant au domaine Protérozoïque…
II.1.1.3 Les gites primaires liées au tectonique Permo-triasiques
II.1.2 Les gisements secondaires
II.2 Les principaux gisements d’or à Madagascar
II.2.1 Région du Nord
II.2.2 Région Centrale
II.1.3 Région Est
II.3 Production d’or à Madagascar
DEUXIEME PARTIE : CARACTERISTIQUES DE LA ZONE D’ETUDE ET SON CADRE GEOLOGIQUE
Chapitre III : CADRE ADMINISTRATIF ET GEOGRAPHIQUE
III.1 Cadre administratif
III.2 Milieux physiques
III.2.1 Le Climat
III.2.2 Les Reliefs
III.2.3 Hydrographie
III.2.4 Les Végétations
III.3 Milieux économiques
III.3.1 L’élevage
III.3.2 L’agriculture..
III.4 Les infrastructures
III.4.1 Education
III.4.2 Santé
III.4.3 Sécurité
III.5 Milieu humain
Chapitre IV : CADRES GEOLOGIQUES
IV.1 Rappel sur le Précambrien
IV.2 Situation de la zone d’étude
IV.3 Pétrographie de la zone d’étude
IV.3.1 Les formations métamorphiques
IV.3.1.1 Les migmatites
IV.3.1.2 Les gneiss
IV.3.1.3 Les gneiss oeillés
IV.3.1.4 Les micaschistes
IV.3.1.5 Les quartzites
IV.3.1.6 Les amphibolites
IV.3.2 Les formations magmatiques
IV.3.2.1 Diorite et gabbro
IV.3.2.2 Granites et microgranites
IV.3.2.3 Pegmatites et filons de quartz
IV.3.3 Les formations superficielles
IV.3.3.1 Les cuirasse
IV.3.3.2 Les latérites
IV.3.3.3 Les alluvions fluviatiles
III.4 Tectonique de la zone d’étude
TROISIEME PARTIE : METHODOLOGIE D’APPROCHE
Chapitre V : METHODOLOGIE D’APPROCHE
V.1 Travaux de recherches bibliographiques
V.2 Travaux de recherches sur terrain
V.2.1 Matériels d’études
V.2.2 Choix de la zone d’étude
V.2.3 Observation des puits de forage
V.2.4 Technique de la batée
V.2.5 Les travaux effectués pour chaque gisement
V.3 Travaux de recherches au laboratoire
V.3.1 Séparation densimétrique
V.3.2 Séparation sous loupe binoculaire
QUATRIEME PARTIE : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
Chapitre VI : DESCRIPTION LITHOSTRATIGRAPHIQUE DES GISEMENTS
VI.1 Gisement de Tangena
VI.1.1 Situation géologique
VI.1.2 Description pétrographique et sédimentologique
VI.1.2.1 La séquence à alluvions aurifères
VI.1.2.2 La séquence stérile
VI.2 Gisement d’Ankijana
VI.2.1 Situation géologique
VI.2.2 Description pétrographique et sédimentologique
VI.2.2.1 La séquence à galets aurifères de base
VI.2.2.2 La séquence stérile
VI.3 Analyse et interpretation
VI.4 Guide métallogénique
VI.5 Morphoscopie des grains d’or
CINQUIEME PARTIE : INTERETS ECONOMIQUE ET PEDAGOGIQUE
Chapitre VII : INTERETS REGIONAUX
VII.1 Création d’emploi
VII.2 Création d’infrastructure
VII.3 Source d’argent
Chapitre VIII : INTERETS PEDAGOGIQUES
VIII.1 Classe de Seconde
VIII.1.1 Chapitre Minéralogie
VIII.1.2 Chapitre Pétrographie
VIII.1.3 Chapitre les Principaux minerais Malgache
VIII.2 Classe de Première
VIII.2.1 Chapitre Stratigraphie
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES