Soutenance mémoire
Gisement magmatique normal
La chromite se forme à partir de la cristallisation fractionnée du magma. Elle peut avoir lieu en même temps que se forment les roches silicatées lors de la cristallisation des silicates fondus : le magma. Suivant la variation de la température et de la pression dans les profondeurs de la croûte, on constate une répartition variable du magma en ces constituants (cristaux, partie fluide). D’après l’expérience de BOWEN sur des composés complexes, au cours de la cristallisation des minéraux constitutifs des roches éruptives, cristallisent en premier lieu les minéraux les plus réfractaires tels que l’olivine, le pyroxène, les plagioclases basiques avec une formation des roches ultrabasiques telles que les pyroxénolites et les péridotites, ensuite, se cristallisent des minéraux plus fusibles tels que le feldspath et le quartz suivis d’une formation des roches acides telles que les syénites, les granodiorites et les granites [5]. En même temps que ces roches éruptives se forment, des minerais de valeurs vont cristalliser et donnent parfois des gîtes d’origine magmatique comme la chromite. Cette Figure 5 présente à gauche la série discontinue des ferromagnésiens, car, on ne passe pas directement d’un minéral à un autre. La structure cristalline et la nature de chaque minéral sont différentes. Dans le cas d’un magma hyposiliceux, les olivines apparaissent à haute température. Lorsque la température décroît, une partie des olivines formées réagit avec la phase liquide et permet l’apparition de pyroxène. Puis, lors d’une autre décroissance de température, une partie des pyroxènes formés réagit avec la phase liquide et on a l’apparition de l’amphibole. Enfin, pour une baisse de température à celles précédemment, une partie des amphiboles formées réagit avec la phase liquide et conduisent à la formation du mica noir et ainsi de suite jusqu’à l’apparition du quartz au cours de la réaction de cristallisation. A droite, la cristallisation des plagioclases tient compte de la teneur en Na et de SiO2. Lors de la décroissance thermique, une partie des plagioclases riches en Ca réagit avec la phase liquide et on obtient des plagioclases pauvres en Na, au fur et à mesure de la formation du quartz qui s’ajoute au liquide restant lors de la cristallisation. On parle d’une suite réactionnelle continue du fait que les deux plagioclases (anorthite et albite) ont la même structure. Ils échangent des ions avec la partie liquide lors de la décroissance thermique. Ainsi, en fonction de la teneur en SiO2 du magma initial, les différents minéraux acquièrent une stabilité à différentes températures.
Acquisition et vérification des donnés
La phase d’acquisition et de vérification des données est très importante en géostatistique car les données constituent les matières premières que l’on va utiliser ultérieurement. En d’autres termes, elles représentent les informations de base conduisant à l’identification du gisement étudié. La collecte des données devra être faite suivant une procédure d’échantillonnage bien définie. On vérifié aussi l’homogénéité sur le plan géologique de la région où on a effectué la collecte d’informations. Enfin, on contrôle si l’échantillonnage a été réalisé sur des zones à haute teneur ou non. C’est dans cette phase d’acquisition et de vérification des données que l’on effectue le test statistique comme : la construction des histogrammes des variables régionalisées, le calcul de la moyenne, la variance et la corrélation afin de pouvoir affirmer si la population étudiée est homogène. L’analyse statistique est fortement recommandée pour connaitre le comportement de la variable étudiée.
ANALYSE EXPLORATOIRE DES DONNEES
L’analyse exploratoire des données est toujours une étape préalable utile, voire nécessaire, à une démarche de modélisation. Elle permet une première détermination des plages de variations des données, des liens éventuels entre les caractéristiques que l’on étudie, d’une éventuelle structuration des données et oriente donc naturellement le choix du modèle qui formalisera l’ensemble des caractéristiques. Elle vise à caractériser la variabilité spatiale ou temporelle des concentrations, avec le milieu. Cette approche s’appuie sur un équipement adéquat, en l’occurrence un logiciel statistique perfectionné, ce que fait ISATIS dans son module Exploratory Data Analysis, intégrant des fonctions de représentation graphique adaptées (histogramme, résultats statistiques,…).
Définition de données Les données sont déduites à la suite d’une campagne de sondages carottés sur la zone sud d’Andriamena. On a au total de 103 sondages carottés et 1432 d’échantillons ont été analysé au laboratoire. Les variables régionalisées sont : le chrome (Cr), le fer (Fe) .On a donc deux variables à traiter simultanément. L’unité considérée est le pourcentage (%).
Localisation du site Les données sont limitées seulement au site du Bemanevika. Les points d’échantillonnage où l’on a recueilli les valeurs des variables étudiées dans cette étude sont représentées par les figures 13. Ces figures montrent la répartition des points pour chaque variable. On constate que la répartition de ces deux variables est presque semblable. Les données sont isotopiques (les points de mesure sont commune aux deux variables). L’analyse statistique est importante en géostatistique, elle permet de mieux comprendre le comportement des données comme le minimum, le maximum, la moyenne et la variance.
CONCLUSION
L’application de la méthode géostatistique pour l’évaluation du gisement de chromite du site de BEMANEVIKA d’Andriamena à l’aide de 91 sondages a permis d’estimer la caractéristique de ce gisement. On a effectué un teste statistique : calcul de la moyenne, de la variance et de la corrélation des variables étudiés (Variable régionalisé teneur Cr et Fe) afin de pouvoir affirmer que ces variables sont isotopiques. Ainsi, la carte variographique des variables régionalisées montre que la formation est isotropique. L’ajustement de variogramme des variables régionalisées a été fait enfin de pouvoir mener correctement le calcul de krigeage. En effet le modèle mathématique est une fois fixé avec ses paramètres, le tracé de la carte d’estimation à la minéralisation du gisement est assuré d’une fiabilité certaine. La fluctuation des variables régionalisées, teneur en Cr et en Fe, étudiée est représenté par le modèle sphérique testé avec le voisinage glissant. Les résultats statistiques sur le gisement de Bemanevika (Teneur en Cr et Fe, variance d’estimation …) ont pu être obtenus grâce au calcul de Krigeage. Ces résultats ont été obtenus à l’aide du logiciel ISATIS, une référence dans le traitement des variables régionalisées avec une interface interactive et de possibilité de sortie de nombreux graphiques ou courbes et une analyse de donnée bien guidée. Cette étude a permis, entre autres de confirmer l’importance et l’efficacité de l’outil géostatistique dans l’étude des gisements miniers à Madagascar et particulièrement, celui du gisement chromifère de BEMANEVIKA.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE DE LA ZONE D’ETUDE
I.1 CONTEXTE GEOGRAPHIQUE
I.2 LOCALISATION DU SITE BEMANEVIKA
I.3 CONTEXTE GEOLOGIQUE
I.3.1 Géologie du gisement
I.3.2 Altération de roche
I.3.3 Pédologie
I.4 HISTORIQUE
I.5 TRAVAUX EFFECTUE SUR BEMANEVIKA
I.5.1 Tranchée
I.5.2 Sondage
I.5.2.1 Sondage Packsack
I.5.2.2 Sondage Crealius
I.5.3 Analyse des échantillons
PARTIE II : GENERALITE SUR LA CHROMITE
II.1 DEFINITION DE LA CHROMITE
II.2 PROPRIETE DE LA CHROMITE
II.2.1 Proprietes mineralogiques
II.2.2 Proprietes physiques
II.2.3 Proprietés cristalographiques
II.2.4.Proprietes chimique
II.2.5.Proprietes optiques
II.3 ROCHE ENCAISSANTES
II.3.1 Roches basiques
II.3.2. Roches ultrabasiques
II.4 GENESE ET GISEMENT DE CHROMITE
II.4.1 Genèse de la chromite
II.4.2 Gisement de chromite
II.5 GITE DE CHROMITE
II.5.1 Gisement ophiolitique
II.5.2 Gisement magmatique normal
II.5.2.1 Gisement magmatique précoce
II.5.2.2 Gisement magmatique tardif
II.6 UTILISATION DE CHROME
II.7 CARRACTERISTIQUES ET QUALITE DU MINERAI DE CHROME D’ANDRIAMENA
PARTIE III : RAPPEL METHODOLOGIE
III.1 DEFINITION
III.2 OBJET DE LA GEOSTATISTIQUE
III.3 LA GEOSTATISTIQUE ET APPLICATION MINIERE
III.3.1 Notion de la variable régionalisée
III.3.2 Analyse structural d’un gisement minière
III.3.2.1Acquisition et vérification des données
III.3.2.2 Etudes variographiques
a)Le variogramme
a.1 Définition
a.2 Les propriétés du variogramme
a.3 Stationnarité de variogramme
a.4 Porté et palier du variogramme
a.5 Anisotropie
a.6 Calcul du variogramme
a.7 ajustement du variogramme à model théorique
b) Variance d’estimation et dispersion
b.1 Estimation d’une teneur
b.2 Erreur d’estimation
b.3 Variance d’estimation de V par v
b.4 Variance de dispersion
III.3.3.3 Le krigeage
a)Définition
b)Les équations générales du krigeage
III.3.3.4 Estimation globale et estimation local
a)Estimation global
b)Estimation local
PARTIE IV : APPLICATION ET TRAITEMENT DE DONNEE
IV.1 RECOSTITUTION ET REGULARISATION DES ECHANTILLONS
IV.2 LOGICIEL UTILISE
IV.3 ANALYSE EXPLORATOIRE DES DONNEES
IV.3.1 Définition de donnée
IV.3.2 Localisation du site
IV.4 ANALYSE STATISTIQUE DE LA VARIABLE
IV.5 ANALYSE VARIOGRAPHIQUE DE LA VARIABLE Cr
IV.5.1 Modélisation du variogramme
IV.5.2 Validation croisée
IV.5.3 Choix de grille d’estimation
IV.6 RESULTAT ET INTERPRETATION DE LA VARTIABLE Cr
IV.7 ANALYSE STATISTQUE DE LA VARIABLE Fe
IV.8 ANALYSE VARIOGRAPHIQUE DE LA VARIABLE Fe
IV.8.1 Modélisation de variogramme
IV.8.2 Validation croisée
IV.8.3 Choix de grille d’estimation
IV.9RESULTAT ET INTERPRETATION DE LA VARIABLE Fe
CONCLUSION
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