Soutenance mémoire
Par rapport aux autres pierres gemmes existant à Madagascar comme le saphir, le rubis et les autres pierres fines, la découverte de l’émeraude malgache est plus récente. Les gisements d’émeraude connus à ce jour se rencontrent uniquement à Mananjary près de la côte Est à la hauteur de Fianarantsoa et celui de Ianapera au Sud-Ouest de Madagascar. Cela pourrait être dû à des différentes raisons :
– la rareté des recherches concernant la découverte des nouveaux gisements,
– la difficulté de la prospection des sites, à la fois reculés et insécurisés, etc.
Pourtant, des études concernant les modes de gisement d’émeraude à Ianapera et à Mananjary ont été effectuées par différents auteurs notamment Rakotovao P. (2009) et Chan Peng C. (2003). En fait, ces études nous incitent à aborder un sujet qui pourrait favoriser et améliorer la méthode de prospection de gisements d’émeraude. Outre, en 2004, Madagascar a bénéficié d’un levé géophysique aéroportée, par le biais du ministère des mines, effectué par la compagnie Fugro Airborne Surveys (Ltd). On va essayer de profiter ces opportunités considérables dans le domaine de la prospection minière et d’élargir la recherche sur l’application de ces données. En effet, l’objet de la présente étude s’intitule « Contribution de la spectrométrie gamma aéroportée dans la prospection d’émeraude à Ianapera, Fotadrevo et Tranoroa ». L’hypothèse de Rakototvao P. mentionne que : « Le gisement d’émeraude de Ianapera est un autre exemple de gisement associé aux zones de suture ». Pour faciliter la méthodologie d’approche, on a choisi les zones les plus proches de la zone de cisaillement en s’étendant verticalement au Sud selon les données disponibles.
CONTEXTE GEOGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
Localisation de la zone d’étude
La zone d’étude se trouve au Sud de Madagascar, dans l’ex-Province de Toliara, à la limite centrale entre les régions Atsimo-Andrefana et Androy. Elle a une largeur d’environ 30 km et 130 km de longueur. Elle couvre une superficie de 3900 km2. . Elle est décrite par les coupures au 1/100.000 des feuilles Ianapera (H59), Fotadrevo (H60) et Tranoroa (H61).
Orographie de la zone d’étude
Les réseaux hydrographiques sont moins denses de type chevelu à la fois angulaire ; ils sont influencés beaucoup par la déformation structurale qui affecte la zone. La partie Nord Ianapera est drainée par les affluents gauches du haut Onilahy, plus particulièrement par le cours d’eau du bassin de Ianapera. Pour Tranoroa, dans la partie Sud, deux bassins se partagent la région : la Menarandra à l’Ouest et le Manambovo à l’Est. La Menarandra reçoit la Beandry à droite et la Manambahy à gauche. Le Manambovo recoit le Zafary à gauche. La partie centrale est drainée principalement par les affluents de Menarandra.
Informations pédologiques
Les sols sont épais, souvent squelettiques. La faible végétation laisse jouer librement une érosion importante, et généralement la zone d’altération qui affleure, et parfois même la roche mère. Seules les zones basses possèdent de véritables sols : ce sont les terres rouges et les alluvions. Les terres rouges sont des sols siliceux d’une épaisseur de l’ordre du mètre en général. Elles se développent de préférence sur les formations amphiboliques. Les alluvions comprennent essentiellement de minces bandes ou de petites poches de terres noires résultant de dépôts vaseux de rivières stagnantes ou de marres intermittentes. Les terres noires alluviales sont largement répandues, mais de faible extension et très éparpillées.
GENERALITES SUR L’EMERAUDE
Définition
L’émeraude est la variété gemme de couleur verte du minéral béryl de formule chimique [Be3²⁺ Al2³⁺ Si6⁴⁺ O18²⁻ ] qui est normalement incolore; mais, la présence sous forme de traces, de chrome (Cr3+) et/ou vanadium (V3+) remplaçant l’aluminium (Al3+) dans la structure de l’émeraude, confère à cette variété de béryl sa couleur verte caractéristique.
Mode de formation et classification
Le modèle classiquement proposé de formation des émeraudes (e.g., Giuliani et al.1997a, Schwarz & Giuliani 2001, Groat et al 2008) ressemble à celui décrit par Sinkankas (1986) : les roches méta-volcanosédimentaires sont recoupées par des granitoïdes (pegmatites) riches en Be, au contact desquels se développent les minéralisations en émeraude associées à des schistes à biotite (phlogopite) métasomatiques et à des veines de pegmatites. Des nouvelles classifications et une revue récente qui détaille et discute les gisements d’émeraude et ces classifications (Groat et al. 2008) durant ces vingt dernières années ont été proposés à cause de la découverte de nouveaux gisements. Les classifications existantes sont en général construites sur un aspect spécifique des émeraudes (e.g, la composition chimique et les minéraux associés) ou de leur genèse (source des éléments Be, Cr et V ; contexte pétrographique, géochimique et tectonique…). Les plus utilisées sont la classification génétique et la classification non génétique proposées respectivement par Schwarz & Giuliani (2001) et Schwarz et al. (2001).
Classification génétique de Schwarz & Giuliani (2001)
Type I : regroupe les minéralisations associées à des intrusions granitiques. Les processus hydrothermaux associés aux intrusions granitiques et pegmatitiques conduisent à la cristallisation des émeraudes dans les roches mafiques ultramafiques, ou dans les séries volcano- sédimentaires associées. La plupart des gisements du monde appartient à cette catégorie et se subdivise en fonction de la présence ou non de schistes à biotite (phlogopite) métasomatique contenant la minéralisation ;
Type II : regroupe les minéralisations qui ne sont pas associées à des intrusions granitiques. Dans ce cas, ce sont les grandes structures tectoniques (faille, chevauchement, zone de cisaillement) qui contrôlent la minéralisation des émeraudes. Type II regroupe les gisements de type Colombien qui se trouvent dans des schistes noirs (black shale) associés à des séquences carbonatées d’âge Crétacé et ceux similaires au gisement de Santa Terezinha de Goiàs.
Classification non génétique de Schwarz & Al. (2001)
Catégorie 1 : ceux renfermant des pegmatites mais sans développement de schistes à biotite (type Gwantu, Nigeria);
Catégorie 2 : ceux présentant des pegmatites (et greisens) avec développement de schistes à biotite (type Malychevo, Russia) ;
Catégorie 3 : ceux associés à des schistes à biotite (phlogopite) mais ne présentant pas de pegmatites (type Tauern en Autriche, Swat Valley au Pakistan ou Santa Terezinha de Goiàs au Brésil) ;
Catégorie 4 : ceux contenus dans les schistes noirs associées à des séquences carbonatées et brèches (Type Chivor ou Muzo en Colombie) .
Ages de formation de l’émeraude
Presque tous les gisements du monde se seraient formés pendant pratiquement toutes les périodes géologiques, mais correspondraient souvent à des épisodes de collisions continentales qui génèrent des chaînes de montagnes dans de grandes zones de déformation (Schwarz & Giuliani, 2001). Pour le cas de gisements d’émeraude à Madagascar notamment (Mananjary et Ianapera) sont quant à eux associés à l’Orogenèse Est Africain (650 500).
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTES GENERAUX
I.1-CONTEXTE GEOGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
I.1.1-Localisation de la zone d’étude
I.1.2-Orographie de la zone d’étude
I.1.3-Informations pédologiques
I.2-GENERALITES SUR L’EMERAUDE
I.2.1-Définition
I.2.2-Mode de formation et classification
I.2.2.1-Classification génétique de Schwarz & Giuliani (2001)
I.2.2.2-Classification non génétique de Schwarz & Al. (2001)
I.2.3-Ages de formation de l’émeraude
I.3-CONTEXTE GEOLOGIQUE ET TECTONIQUE
I.3.1-Géologie régionale
I.3.1.1-Bloc Androyen
I.3.1.2-Bloc du Vohibory
I.3.2-Histoire de la déformation
I.3.3-Géologie locale
I.3.3.1-Les schistes cristallins
I.3.3.2-Les roches éruptives anciennes
I.3.3.3-Roches éruptives récentes
I.3.3.4-Les formations récentes
I.4-APERCUS DU MODE DE GISEMENT D’EMERAUDE A MADAGASCAR
I.4.1-Aperçu du mode de gisement de Ianapera (Rakotovao Prosper, 2009)
I.4.2-Aperçu du mode de gisement de Mananjary (Chan Peng, 2003)
PARTIE II : METHODOLOGIE ET DONNEES UTILISEES
II.1-RAPPELS THEORIQUES ET METHODOLOGIE
II.1.1-Spectrométrie gamma aéroportée
II.1.1.1-Définition
II.1.1.2-Rayonnement gamma
II.1.1.3-Sources du rayonnement gamma
II.1.1.4-Principe général de la spectrométrie gamma aéroportée
II.1.2-Images satellitaires
II.1.2.1-Elaboration de la carte de foliations
II.1.2.2-Elaboration de la carte de linéaments
II.1.3-Méthodologie d’approche
II.2-DONNEES UTILISEES ET LEURS SPECIFICITES
II.2.1-Données géologiques
II.2.2-Données radiométriques
II.2.3-Images satellitaires
II.2.4-MNT (Modèle Numérique de Terrain)
II.3-TRAITEMENT DES DONNEES
II.3.1-Logiciels utilisés
II.3.1.1-Geosoft
II.3.1.2-ArcGIS v.9.3
II.3.1.3-Grapher 5.0
II.3.1.4-Surfer 8.0
II.3.1.5-ENVI v.4.5
II.3.2-Traitement des données radiométriques
II.3.2.1-Création des champs de ratios eTh/K
II.3.2.2-Interpolation des données
II.3.2.3-Technique d’échantillonnage
II.3.3-Traitement des images satellitaires
II.3.3.1-Composition des images ratios
II.3.3.2-Composition colorée
II.3.3.3-Utilisation des filtres
II.3.3.4-Numérisation des linéaments et foliations
PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATION
III.1-INTERPPRETATION RADIOMETRIQUE
III.1.1-Présentation des cartes spectrométriques
III.1.2-Etude analogique de la distribution des radioéléments
III.1.3-Les cartes spectrométriques et la géologie
III.1.3.1-Formations récentes
III.1.3.2-Schistes cristallins
III.1.3.3-Roches éruptives
III.1.4-Relations probables avec la minéralisation
III.1.4.1-Contrainte des données spectrométriques
III.1.4.2-Source du Be probable
III.1.4.3-Les anomalies potassiques des schistes cristallins
III.1.4.4-La carte de rapport eTh/K
III.2-CONTROLE STRUCTURAL
III.2.1-Contexte géodynamique de la minéralisation
III.2.2-Informations structurales
III.2.2.1-Carte de foliations
III.2.2.2-Carte de linéaments
III.3-SYNTHESE ET DISCUSSION
III.3.1-Bloc de Vohibory
III.3.2-Bloc Androyen
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE
