IMAGERIE PAR TOMOGRAPHIE ÉLECTRIQUE

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DESCRIPTION DES PRINCIPALES FORMATIONS GEOLOGIQUES

Les trois premiers sites visités sont localisés dans le district d’Andapa : Ambodihasina, Ambodisatrana et Andasibe Mahaverika et les trois derniers sont dans celui de Vohémar : Milanoa Ampondra, Manambery et Antsirabe Nord.

Andapa – Cadre géologique

· Traits généraux
La région étudiée est couverte, en majeure partie, par des terrains appartenant au socle précambrien métamorphique. Dans les schistes cristallins du socle, nous avons séparé ceux que nous avons rattachés à l’unité du Bemarivo. Le socle a subi très localement une certaine migmatisation particulièrement développée dans l’Est qui a donné naissance à des granites présentant parfois le faciès malgachitique et le plus souvent le faciès porphyroïde. Sur cet ensemble métamorphique reposent des lambeaux parfois démantelés de quartzites d’âge Dévonien. On observe quelques rares épointements de gabbros et des filons de roches à faciès diabasique. Dans l’Ouest abondent les dômes de roches intrusives hyperalcalines feldspathoïdiques tandis que dans le Sud-est se sont répandues des coulées basaltiques. Enfin, des seuils sur certaines rivières ont déterminé des zones alluviales.
· Migmatites
Les migmatites sont très localisées. Nous avons distingué des migmatites schisteuses et des migmatites oeillées bien qu’il soit souvent difficile de les cartographier d’une manière distincte. Dans la région située à l’Est d’Ambodiangezoka, on peut observer des gneiss montrant des feldspaths ovoïdes atteignant 1 à 2 centimètres de long. Le ferromagnésien essentiel est la biotite, mais la muscovite, bien que rare, est présente en petites paillettes. Dans la zone située au Nord- Est de Tsararano, les migmatites schisteuses passent localement à des faciès oeillés et même granitoïdes. Sillimanite et grenat y sont particulièrement abondants. Toute la région située à l’Est d’Andapa, aussi bien sur la piste d’Antalaha que dans la vallée de la Lokoho, a été le siège d’une migmatisation.
· Roche de granitisation
Dans la région étudiée, les formations métamorphiques du socle ont été l’objet d’une ou plusieurs granitisations importantes. Les plus gros témoins en sont les Marojejy, l’Anjanaharibe et le granite d’Antongil.
Le massif de Marojejy est essentiellement constitué par un gros batholite de migmatites granitoïdes. Il s’agit des orthogneiss observés sur la piste de Doany et des malgachistes qui constituent toute la partie septentrionale des Marojejy. Ces migmatites granitoïdes sont des roches montrant un structure oeillée ou porphyroïde à grand cristaux de feldspaths. Elles présentent d’une manière quasi-constante le faciès malgachitique (feldspath jaune verdâtre à brunâtres). Les ferromagnésiens sont subordonnés et très couramment, quoique de teinte foncée, ces roches sont presque hololeucocrates. Elles sont à pyroxène et amphibole mais la biotite peut aussi être seule présente. Elles ont le plus souvent une composition de granite monzonitique, plus rarement granodioritique. L’orientation des migmatites granitoïdes est parfois très nette, mais bien souvent on la devine sans pouvoir la mesurer. Le faciès porphyroïde masque en effet la schistosité. Des magnifique bed-rocks sur l’Andranomadiohely et Andasibe Maverika et Belambo nous ont montré des figures très nettes de granitisation

Vohémar – Cadre géologique

· Couverture latéritique
L’ensemble de la région étudiée montre une couverture plus ou mois importante d’argile latéritique, il n’existe pas de cuirasses, en dehors de la petite butte témoin basaltique situé au Nord de Manakana.
· Socle cristallin
La série cristallophyllienne de l’extrême Nord-Est de Madagascar est constituée par la superposition de trois grands ensembles stratigraphiques, que nous appellerons Groupe et définirons un peu plus loin de la base au sommet, il s’agit du :
Groupe d’Ampanefena
Très fortement granitisé, il comporte en assez grande abondance d’anciennes roches éruptives basiques, parfois transformées en charnockites. Dans la moitié Nord de la zone étudiée des rétromorphoses assez poussées ont été notées, rétromorphoses beaucoup plus difficiles mettre en évidence dans le sud par suite de l’augmentation du degré métamorphique. Les ressemblances sont très grandes avec les Granites de l’Antongil ; il est probable qu’on est en présence d’un ancien socle remobilisé, déjà granitisé et métamorphisé avant le dépôt des séries supérieurs, possédant ses propres directions tectoniques.
· Cadre géologique
C’est un ensemble presque entièrement granitisé que l’on retrouve à la base de toute la série cristallophyllienne du Nord de Madagascar, les faciès les plus constants sont des granites leucocrates à biotite, avec parfois des traces de muscovite ou amphibole, ou des granites à amphibole et biotite ; ils ont tendance à prendre un faciès oeillé existe aussi des granites à deux micas avec ou sans grenat, d’autres presque hololeucocrate. Tous présentent des passages à texture migmatitique, renferment quelques septums d’origine variée (quartzite et gneiss à amphibole pyroxène épidote ; quartzite à muscovite tourmaline, amphibolite ; gneiss à muscovite, sillimanite, grenat, graphite). Il existe aussi masses de roches gabbroïques basiques passant à des charnockites dioritiques ou granodioritiques plus ou moins retromorphosées dans la faciès amphibolite.
· Granite à deux micas
Ce sont des granites à grain moyen, texture généralement planaire, de couleur blanchâtre. La muscovite est à peu près aussi abondante que la biotite, mais peut aussi être subordonnée; du grenat s’ajoute parfois aux micas ainsi qu’un peu d’épidote.
Dans le dôme situé à l’ouest d’Androfiamena, muscovite et biotite sont équivalentes ; il existe en outre un peu de grenat.
Dans celui, haché par des fractures, de Maroadabo-ambilondabe, les faciès à deux micas alternent avec des roches à biotite, épidote, plus ou mois muscovite et des granites à biotites. La pointe Est de l’anticlinal, près du Bekaraoka, est par ailleurs fortement rétromorphosée, avec une structure cataclastique.
On rencontre encore des granites à deux micas, mêlés à des faciès banaux à biotite dans le dôme de l’Ambatosambo, de l’Ampoentany, du salafaina, Bobakoera, Andohanandrafiamena.
Dans le magnifique massif si salafaina qui se détache nettement dans la topographie de la Feuille W33, nous avons relevé en trois l’existence de granite à muscovite et amazonite.

CLIMAT

Le climat est de type tropical chaud et humide caractérisé par deux saisons distinctes : saison chaude qui va d’octobre en avril caractérisée par des pluies abondantes et de température élevée et saison fraîche allant de mai à septembre.

Température

A cause de la forte humidité atmosphérique et de la précipitation abondante et continue, les moyennes de température sont quasi-identiques tout au long de la côte.
Les variations des températures sont peu perceptibles pour l’ensemble de la région. Janvier et/ou février enregistre les plus fortes chaleurs et les mois les plus frais sont Juillet et Août. A Sambava, Antalaha, et Vohemar, les températures varient de 18°C à 31°C. Andapa a une température moyenne annuelle de 18,8 à 25°C.
L’amplitude thermique à Sambava, Vohemar et Antalaha est respectivement de 12,8°C, 10,3 °C et 9,4°C soit une élévation d’environ 50 % par rapport à celle de 1961 à 1990.
Andapa a une température moyenne annuelle variant de 18,3°C à 25,2°C. On peut même y parler de véritable hiver car on aurait enregistré un minimum absolu de 7,8°C un certain mois d’août 1963 selon le service de la météorologie.

Pluviométrie

La zone d’Antalaha, Sambava et une partie de Vohémar sont caractérisées par une forte pluviométrie d’une moyenne annuelle de plus de 2 000 mm, une absence de mois véritablement sec et un faible déficit de saturation : 3 à 5 mm.
La zone d’Andapa se distingue par un microclimat entre ceux de la côte Est et des Haut-Plateaux avec toutefois une pluviométrie moyenne annuelle élevée de 1 800 mm en 130 jours.
La zone Nord de la SAVA, Vohémar est caractérisée par une précipitation moyenne annuelle de 940 mm
L’abondance des précipitations annuelles et l’absence d’une véritable saison sèche constituent les principales caractéristiques de la SAVA.
L’essentiel des pluies est apporté par les courants de l’Est, mais l’effet orographique y intervient aussi. La raideur des pentes, la proximité de la mer, l’orientation par rapport au flux explique les variations locales de la pluviométrie. Les maxima sont enregistrés là où le flux moyen frappe quasi-perpendiculairement la côte (Sambava : 2 409 mm, Antalaha 2 376 mm). Au nord de Sambava, les totaux annuels baissent légèrement du fait de la divergence de l’Alizé (Vohémar 1564,9 mm).
Le nombre de jour de pluies décroît du Sud vers le Nord (Antalaha 219, Sambava et Vohémar 184). La saison de pluie comporte de fortes pluies et averses brutales avec un maximum au mois de Janvier. De mai en septembre prédominent de forts crachins qui pénètrent en profondeur dans les sols. Le mois le plus sec est le mois d’octobre pour Antalaha, Sambava et Andapa où les totales annuelles descendent jusqu’à 940 mm. Septembre et octobre sont les mois reconnus notoirement secs.

RELIEF ET PAYSAGE

La zone Nord-Est de Madagascar constitue un ensemble massif qui est marqué par le contact rapide et brusque entre les Hautes Terres et la mer. Du point de vue géomorphologique, la région juxtapose des formes variées : volcaniques, quartziques et cristallines. Les principales unités de relief sont les suivantes :
-les reliefs du socle qui correspondent essentiellement à des unités tectoniques spécifiques. Les mouvements tectoniques et orogéniques affectant la masse continentale, suivis par des volcanismes répétitifs de la fin du Tertiaire et du Quartenaire ont mis en place des reliefs de types variés : plateau, horst, graben. Ainsi, les failles ont découpé cette région en blocs massifs vigoureusement disséqués par l’érosion.
-le plateau de Makira et la presqu’île de Masoala sont des horsts encadrant le graben de la baie d’Antongil.
Les bassins sédimentaires : cette zone se caractérise par le contact socle sédimentaire. Le volcanisme y a fait apparaître de nombreux lacs et dépressions. La cuvette d’Ankaibe s’étend largement et offre d’excellente zone de cultures de rente ;
La côte : il s’agit des côtes à haute falaise marine à plus de 1.500 m d’altitude se localisant au niveau du Cap Masoala et de la baie d’Antongil. C’est là où le plateau continental prend une extension importante couvrant 2.750 km2 et 25 miles de large. Le Cap Masoala est entouré de nombreux îlots. La côte est parsemée de bourrelets dunaires et des végétations adaptées aux milieux côtiers tropicaux. De maigres mangroves sont localisées dans de rares endroits.
La structure de notre relief actuelle est due à des ondulations et des failles. Le bassin sédimentaire se couvre des sables fluviatiles qui sont attaqués en cirques par l’érosion quand le socle cristallin s’élève lentement.
Dans la zone montagneuse, ce sont les roches métamorphiques qui dominent sur un socle rarement visible.
Le socle cristallin soulevé s’est cassé, plus souvent en écailles imbriquées. Les couvertures plus simples se sont plissées. La surrection d’une chaîne de montagne de mouvement du continent voisin : bombements de rayons plus ou moins larges, éruptions volcaniques.
Certaines montagnes semblent être sorties d’une mer peu profonde ou s’être plissées aux dépens de terres émergées.
· Les plissements
Dans les régions montagneuses les roches apparaissent souvent tordues ou déformées. Ces ondulations des couches sédimentaires traduisent les mouvements profonds du globe qui bouleversent l’écorce terrestre.
L’écorce terrestre est fragile ; sous l’effet de poussées très violentes, la disposition régulière des roches est rompue. Certains mouvements, comme les tremblements de terre, sont brutaux. D’autre comme les plissements, sont très lents : ils naissent au fond des mers et résultent généralement de poussées horizontales qui compriment les sédiments déposés dans les fosses océaniques. Sous l’effet de ces poussées, les couches se froissent ; puis les plis émergent, se déroulent et forment de puissants reliefs
La plupart des montagnes résultent de ces plissements. Ces derniers ont mis en oeuvre des qualités prodigieuses de sédiments
· Des ondulations
Les plis présentent des formes variées qui dépendent de la force de la poussée. Si la pression n’est pas trop forte, les couches sédimentaires en ondulation régulière : ce sont des plis droit. Si la poussée est plus violente, les plis s’ inclinent : ce sont des plis obliques. Si la poussée est très violente,les plis se déversent les sur les autres ou s’étalent : ce sont des plis couchés.
Un pli présente deux éléments : un bombement ou anticlinal ; un creux ou synclinal.
L’anticlinal donne une forme en saillie appelée un mont ; le synclinal crée un val.
· Les failles
Un choc peut briser ou fêler un objet de verre ou de faïence, très dur, mais incapable de se palier ou de se déformer. De même, les roches cristallines, comme le granite, soumises à forte pression, ne se plissent pas, mais se cassent. Ces fractures de l’écorce terrestre hachent aussi les couches sédimentaires qui recouvrent le socle. Ces blessures qui rompent les roches s’appellent des failles.
Les failles peuvent être isolées, mais souvent elles sont groupées en familles ou réseaux de failles sensiblement parallèles qui hachent ou morcellent toute une région.
Les blocs soulevés ou affaissés peuvent, comme de gigantesques marches, se disposer en gradins, appelés parfois des escaliers de failles.
Un bloc, encadré par des failles, peut être soulevé et donner un massif, en saillie qui domine les régions voisines : on dit que c’est un môle. Cette forme est fréquente dans les vieilles montagnes.
Si un bloc s’affaisse profondément, il crée une dénivellation par rapport aux régions voisines. Cette dépression allongée, dont le creux est accentué, est un fossé d’effondrement.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ÉTUDE
I.1 SITUATION GÉOGRAPHIQUE ET ADMINISTRATIVE
I.2 SITUATION GÉOLOGIQUE
I.2.1 Géologie
I.2.2 Le Socle Précambrien
I.2.3 Les rohes volcaniques
I.3 DESCRIPTION DES PRINCIPALES FORMATIONS GEOLOGIQUES
I.3.1 Andapa – Cadre géologique
I. 3.2 Vohémar – Cadre géologique
I.4 CLIMAT
I.4.1 Température
I.4.2 Pluviométrie
I.5 RELIEF ET PAYSAGE
PARTIE I I : DÉVELOPPEMENT MÉTHODOLOGIQUE
II.1 LA RESISTIVITE ELECTRIQUE DES ROCHES
II.1.1 Définition
II.1.2 Facteur influençant la résistivité des roches
II.1.3 La loi d’Archie
II.2 LA MÉTHODE DE RÉSISTIVITÉ ÉLECTRIQUE
II.2.1 Historique et principe
II.2.2 Théorie élémentaire
II.2.3 Les différents types de dispositif
II. 3 IMAGERIE PAR TOMOGRAPHIE ÉLECTRIQUE
II.3.1 Fonction de sensibilité
II.3.2 Profondeur d’investigation et tableau récapitulatif
II.3.3 Représentation des pseudosections
II.3.4L’inversion des pseudosections
II.3.5 Avantages et inconvénients des différents dispositifs
PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATION DES PROFILS
III .1 LOCALISATION DES TROIS SITES D’ANDAPA- INTERPRETATION DE COUPES GEOELECTRIQUES
III.1.1 Le site d’Ambodihasina
III. 1.2 Le site d’Ambodisatrana
III.1.3 Le site d’Andasibe Mahaverika
III.2 LOCALISATION DES SITES DE VOHEMAR- INTERPRETATION DES COUPES GEO ELECTRIQUES
III.2.1 Site d’Ampondra-Ambatomikadona
III .2.2 Le site de Manambery
III .2.3 Le site d’Antsirabe Nord
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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