Géologie économiques de Quartz : production et marché de Quartz

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Les principaux gisements de Quartz à Madagascar

La région cristallifère Ramaritina-Ambatofinandrahana : Beombiaty, Bevitsika, Itremo, Antamboholehibe. Cette région occupe un important territoire sur le tronçon central des Hauts Plateaux. Les Quartz se rencontrent dans des bancs de Quartzites, des Schistes et des filons hydrothermaux (Astapov, 1987).
La région cristallifère de Tsivory-Mahabo : Soaravimasy, Andriavory, Ankaronga, Andalaratsy, Mariarano, Vohipotsy, Behararaka, dans le Sud de Madagascar. Le Quartz présente dans des bancs de Quartzite ou remplit les filons de Gneiss à Pyroxène (Bésairie, 1964).
La région cristallifère de Mananara-Rantabe : Rantabe, Beharamy, Fontsimaro, Mafaitra, Lavaravina, Antanambe, Ranolava, Anteninkely, Ambodimanga. Le Quartz provient en majeure partie de concentrations éluvionnaires et alluvionnaires et aussi des filons de pegmatite et en amas irrégulier dans les Quartzites (Bésairie, 1964).
La région quartzeuse d’Alaotra : Ambatondrazaka, Manambato, Antsahakely, Andranovato, Tsaranina et Tsaroanala. Elle se trouve à 200 km au Nord-est de Madagascar. Les cristaux de Quartz se trouvent principalement dans les pegmatites zonés (Astapov, 1987).
La région de Tsiroanomandidy : Miarinarivo, Fenoarivo, Tsiroanomandidy et Soavinandriana. Elle se situe à 80-250 km à l’Ouest d’Antananarivo, dans la région Moyen Ouest des Hauts Plateaux (Astapov, 1987).

Géologie économique de Quartz : production et marché de Quartz

Production de à Madagascar

Vu les nombreuses utilisations de Quartz, il est plus cherché aussi bien sur le marché local malagasy que sur le marché international. Depuis le début du XXème siècle, Madagascar a produit à peu près sans interruption et s’est parfois situé parmi les principaux fournisseurs sur le marché d’exportation (BRGM, 1985). Selon la demande internationale, la production de chaque type de Quartz fléchit. En d’autres termes, si durant quelques années, on assiste à une hausse de production d’un type de Quartz, dans les années qui viennent cette hausse de production sera pour un autre type de Quartz (Astapov, 1987) :
jusqu’en 1905 : prédominance du Quartz de joaillerie et d’ornementation
1908-1979 : cristal de roche pour fonte de haute qualité
1980-1987 : Quartz filonien transparent et granulé de catégorie inférieure
1988-2000 : Quartz fonte et ornemental
Depuis son exploitation jusqu’en 1980, on voit une croissance nette de production : celle-ci passe d’une dizaine de tonnes à un millier. Le Quartz produit chaque année alimente surtout le marché international (Rakotonirainy, 2003).
Durant les cinq années de production (1998-2002), c’était en 2000 qu’on a remarqué un pic significatif de 1.085.273,80 kg après avoir subit une évolution depuis 1998. Pourtant, une chute considérable a été signalée en 2001. Cette année, Madagascar n’a produit que 262.152,42 kg de Quartz. La production reprend sa croissance en 2000 mais avec un taux encore faible (Rakotonirainy, 2003).
Pendant les années 2006 à 2012, la production de Quartz à Madagascar révèle une baisse considérable comme l’indique le tableau IV suivant.

Marché du Quartz malagasy sur le plan international

Jusqu’ à l’ère actuelle, Madagascar occupe la seconde place de producteur mondial de Quartz après le Brésil. Il y a quand même d’autres principaux gisements mondiaux de Quartz tels que ceux dans les Alpes bernoises en Suisse. Les gisements actuels les plus riches en cristal de roche sont à Madagascar (à l’ouest et au nord-ouest), dans le sud du Brésil (environs de Cristallina, dans la Serra dos Cristaes de l’état de Goyaz) et dans l’Arkansas aux Etats-Unis. Des galets de cristal de roche se rencontrent en Hollande. Les plus riches gisements d’améthyste, en dehors de l’état du Rio Grande do Sul se trouvent en Uruguay, au Mexique et à Madagascar (Betafo), d’où l’on exporte des pierres aux couleurs particulièrement foncées. Il y a d’autres célèbres gisements mondiaux de Quartz selon la variété. (www.fossiliraptor.be/quartz.htm).
Le problème du marché malagasy se situe au niveau des exportateurs qui faute d’investissement, n’arrivent pas à satisfaire régulièrement les besoins des certains acheteurs. Ce qui incite, ces consommateurs à acheter du Quartz ailleurs selon Monsieur RAVELONJOMA, Conseiller technique du Directeur de mine (Rakotonirainy, 2003).
Malgré cela, on qualifie les pays de l’Est comme principaux acheteurs de Quartz malagasy, les pays européens les suivent, puis les pays africains représentés par l’Afrique du Sud. Pourtant, c’est la République Fédérale d’Allemagne (RFA) qui tient la première place. En 2003, la Chine et Hong Kong devenaient aussi des acheteurs potentiels (entretien auprès du personnel administratif de la DMG). Actuellement, l’Inde et la Chine sont les importants concurrents à la consommation des Quartz malagasy.

GENERALITES SUR LE MILIEUD’ETUDES

Cadre géologique de Madagascar

Du point de vue géologique, Madagascar est constituée par un socle cristallin occupant le 2/3 de sa superficie soit aux environs 400 000 km2, formé par des Roches Métamorphiques et des Roches Magmatiques. Seule la bordure de la côte Ouest occupant sur une surface de l’un tiers de l’Ile présente une formation sédimentaire, recouvrant le socle cristallin en couches non plissées. Ces formations sédimentaires grâce à leurs fossiles sont à l’âge de Permien ou Quaternaire. On rencontre également des formations sédimentaires dans les bassins lacustres (Moramanga-Alaotra et Antanifotsy-Antsirabe), et quelques franges orientales de la partie côte Est de Madagascar. La Grande Ile présente aussi des formations volcaniques et sub-volcaniques aussi bien sur le socle que sur la couverture sédimentaire, qui sont manifestées à différentes époques espacées du Crétacé jusqu’au Quaternaire (PGRM, 2012).
Le socle cristallin malagasy est une formation géologique très complexe. De ce fait, sa classification exige différentes méthodes géologiques. La connaissance sur le socle Précambrien de Madagascar fait intervenir de nombreux géologues avec leurs propres méthodes.

Synthèse géologique et cartographie géologique de 1950-1976

Les travaux géologiques antérieurs sont basés essentiellement par la lithologique mais avec trois limitations importante par rapport à la Géologie actuelle :
– Une vision trop stratigraphique d’un ensemble igné et métamorphique
– Absence d’interprétation tectono-métamorphique et ses implications métallogéniques liées à la Tectonique de Plaques encore non introduite au moment de la réalisation de la cartographie
– Des limitations technologiques à l’époque (PGRM, 2012).
Le travail de HOTTIN (1976) améliore la vision globale de BESAIRIE, mais sans corriger les problèmes soulevés ci-dessus.

Travaux universitaires récents (1980-2002)

Ces recherches académiques ont été réalisées par des universités de différents pays (France, Afrique du Sud, Etats Unis, Allemagne, Grande Bretagne, Australie, Suisse,….) en collaboration avec les Universités d’Antananarivo et de Tuléar à Madagascar ou avec les organismes géologiques et miniers, comme le Service Géologique et l’OMNIS (PGRM, 2012).

Mise à jour apportée par le PGRM (2002-2012)

En Mai 2005, le PGRM (Projet de Gouvernance de Ressources Minérales) a repris l’actualisation de l’information cartographique disponible qui était représentée par la carte géologique des années 60 -70 établie par Bésairie et Hottin. C’est une excellente et précise information lithologique, mais avec d’interprétations tectono-métamorphiques incorrectes.
Le bilan du projet de cartographie géologique de Madagascar (2002-2012) a montré que le socle Précambrien malagasy peut être divisé en six grands domaines géologiques (figure 8) :
– Domaine d’ANTONGIL/MASORA
– Domaine d’ANTANANARIVO
– Domaine d’IKALAMAVONY et Sous- Domaine ITREMO
– Domaine ANDROYEN-ANOSYEN
– Domaine de BEMARIVO
– Domaine de VOHIBORY
 Dabolava (≈1 Ga)
 Imorona-Itsindro (820-760 Ma)
 Ambalavao-Kiangara-Maevarano (570-520 Ma) (PGRM, 2012)

Domaine d’Antananarivo

Le Domaine d’Antananarivo est composée essentiellement d’orthogneiss et de paragneiss d’âge Néoarchéen en faciès schiste vert à granulitique. Les gneiss du Néoarchéen sont divisés en unités supracrcustales, le Groupe de Vondrozo au sud et le Groupe de Sofia au nord, et en orthogneiss regroupés au sein de la Suite de Betsiboka et présentant de granite-monzonite (type Betsiboka) et des faciès plus basiques de composition tonalite-granodiorite (type Moramanga). En plus de ces unités, trois grandes ceintures synformes de schistes et de gneiss basiques, d’âge Néoarchéen à Paléoprotérozoïque (2,70-2,48 Ga), sont regroupées au sein du Complexe de Tsaratanana : la ceinture de Bekodoka-Maevatanana, celle d’Andriamena et celle de Beforona. C’est évènement majeur du Néoarchéen est responsable de la création du Craton du « Greater Dharwar » (PGRM, 2012).
Le sous-domaine de l’Itremo fait partie du domaine d’Antananarivo.

Domaine d’Ikalamavony

Le domaine d’Ikalamavony marque la limite entre le domaine d’Antananarivo et le domaine Anosyen-Androyen. L’épisode tectono-métamorphique majeur autour de 550 Ma – 9Kbar/700°C montre son charriage sur le Domaine d’Antananarivo. La base du Groupe Ikalamavony est formée de Quartzites, Marbre et Schistes similaires au groupe d’Itremo d’âge supposé Paléoprotérozoïque (< 1.8 Ga). La majorité comporte de mélange de roches métavolcaniques et métasédimentaires d’âge 1Ga-0,98 Ga. Deux suites magmatiques ont traversé le domaine d’Ikalamavony : la Suite de Dabolava, datée de 1 Ga et la suite d’Imorona-Itsindro, datée de 820 – 760 Ma (PGRM, 2012).

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I. GENERALITES
Chapitre I. GENERALITES SUR LE QUARTZ
I.1.1. Historique du quartz
I.1.2. Minéralogie descriptive de Quartz
a. Forme cristalline
b. Propriétés physiques
c. Propriétés chimiques
d. Variétés de Quartz
I.1.3. Genèse et gisement de Quartz
a .Genèse
b. Types de Gisement
b.1. Gisement magmatique
b.2. Gisement métamorphique
b.3. Gisement sédimentaire
b.4. Autres types de gisement
c. Les principaux gisements de Quartz à Madagascar
I.1.4. Géologie économiques de Quartz : production et marché de Quartz
a. Production de à Madagascar
b. Marché du Quartz malagasy sur le plan international
Chapitre 2. GENERALITES SUR LE MILIEU D’ETUDES
I.2.1. Cadre géologique de Madagascar
a. Synthèse géologique et cartographie géologique de 1950-1976
b. Travaux universitaires récents (1980-2002)
c. Mise à jour apportée par le PGRM (2002-2012)
e.1. Domaine d’Antananarivo
e.2. Domaine d’Ikalamavony
e.3. Les suites magmatiques
e.3.1. La suite de l’Imorona-Itsindro (820-760Ma)
e.3.2. La suite d’Ambalavao-Kiangara-Maevarano (570-520Ma)
I.2.2. Aperçu sur le groupe SQC (Schisto-Quartzo-Cipolins)
a. Géologie de la série SQC
a.1. Histoire géologique
a.2. Pétrographie
a.2.1. Les Quartzites
a.2.2. Les Micaschistes
a.2.3. Les Cipolins
a.2.4. Les suites magmatiques
I.2. 3. Approche historique sur le gisement de Quartz d’Antamboholehibe
PARTIE II : MATERIELS ET METHODES
Chapitre 3 : MATERIELS
II.3.1. Matériels d’échantillonnage
a. Marteaux
b. Des emballages
c. Un sac à dos avec des accessoires
II.3.2. Matériels de mesure et de repérage
a. Boussoles de géologue
Manipulation des boussoles
b. GPS ou Global Positioning System
c. Cartes géologiques
II.3.3. Matériels d’enregistrement et de recherche
Chapitre 4 : METHODES
II.4.1. Entretien avec le professeur
II.4.2. Revue de la littérature
II.4.3. Travaux de terrain
II.4.4. Travaux de laboratoire
II.4.5. Méthodologie de SIG
PARTIE III : RESULTATS
Chapitre 5 : ETUDE PETROGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
III.5.1. Cartographie géologique de la zone d’étude
a. Etudes lithologique
a. Etude structurale
III.5.2. Pétrographie des roches environnantes
A. Les roches métamorphiques
A.1. Les orthogneiss
A.2. Les Orthoamphibolites
A.3.Quartzites
A.4. Micaschistes et Schistes
B. Les roches magmatiques
B.1. Le Granite
B.2. Le filon de Quartz
B.3. Les filons pegmatitiques
C. Les Roches Sédimentaires
Chapitre 6 : ETUDE DESCRIPTIVE DES GISEMENTS DE QUARTZ PIEZOELECTRIQUE
III.6.1. Distribution des faciès lithologiques : protolithes et faciès minéralisés
III.6.2. Contrôle structural de la minéralisation de Quartz piézoélectrique
III.6.3. Différentes zonations et géométrie de gisement
III.6.4. Minéralogie de Quartz piézoélectrique
A. Caractères morphologiques et couleur
B. Caractères optiques
C. Propriétés optiques
D. Classification
E. Intérêts économiques
III.6.5. Mode d’exploitation de Quartz piézoélectrique
III.6.5. Proposition de modèle génétique
PARTIE IV. DISCUSSIONS, SUGGESTIONS ET INTERETS
Chapitre 7. DISCUSSIONS ET PERSPECTIVE
IV.6.1. Discussions
IV.6.2. Perspective
Chapitre 8. SUGGESTIONS
IV.8.1. Sur le plan éducatif
IV.8.2. Sur le plan touristique
Chapitre 9. INTERETS
IV.9.1. Intérêts pédagogiques et scientifiques
a. Intérêts pédagogiques
b. Intérêts scientifiques
IV.9.2. Intérêts socio-économiques
CONCLUSION
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE
ANNEXES DU MEMOIRE

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