Soutenance mémoire
ectonique régionale
Les principaux accidents dans les bassins sédimentaires de l’Ouest malgache montrent l’importance de la tectonique cassante. Ils ont une direction subméridienne et s’ordonnaient préférentiellement suivant des failles existant dans le socle cristallin malgache (RAZAFIMBELO,E., 1987[7]):
La faille « côte-Est » orientée Nord Nord-Est, Sud Sud-Ouest matérialisée par la suture Betsimisaraka,
La faille « Bongolava-Ranotsara » qui serait une structure d’accommodation d’un poinçonnage du jeune craton africain par le craton froid et rigide de Darwhar, mais selon les données aéromagnétiques et gamma-spectrométriques du PGRM, on ne peut pas l’interpréter comme la limite entre terrains ou domaines tectno-métamorphiques.
Les principales directions des failles dans le bassin de Morondava sont : soit Nord Nord-Ouest, Sud Sud-Est ; soit Nord Nord-Est, Sud Sud-Ouest. Elles se trouvent, en général, sur le contact socle cristallin ou dans le bassin même. Les travaux de RAZAFIMBELO, E., 1987[7] et de RAJAOMAZAVA, F., 1991[8] ont permis de montrer que le bassin de Morondava est soumis à un état de tension de type rifting qui se traduit par un soulèvement du socle affleurant à l’Est par rapport à sa couverture, et par l’activation des failles dans le bassin même. Cette dernière est représentée par un abaissement de l’ensemble vers le canal du Mozambique et des basculements avec effondrement vers l’Est à l’intérieur du bassin. Dans notre zone d’étude, les failles se situent principalement dans le Sud et Sud Est notamment dans le district de Manja et Mahabo Figure 4. Le Jurassique moyen est le plus affecté par des grandes failles longitudinales de direction N10 à 30° Ouest avec des rejets jusqu’à 100 mètres. Dans le Jurassique supérieur les failles sont nombreuses mais avec des rejets minimes. Au Sud-Ouest d’Ankilizato elles ont une direction constante Nord Nord-Est ; Sud Sud-Ouest. Dans le Crétacé moyen, les failles sont plus ou moins nombreuses. Au Sud du parallèle Y = 660, une faille subméridienne marque le contact Crétacé-Eocène. Les grès Cénomaniens sont souvent en contact direct avec l’Eocène. Au Sud de la Maharivo, les calcaires Eocènes affleurant sous la carapace sont affectés de failles méridiennes avec compartiments à pendage Est. Des failles subméridiennes marquent le contact Eocène-Crétacé. La région des collines de Manja constitue une structure haute et faillée s’étendant sur 50 km, à pendage Est, avec de nombreuses fractures Nord Nord-Est, Sud Sud-Ouest de faible rejet. Les compartiments sont bien mis en évidence par le contact des bandes de calcaire Eocènes durs reposant sur les marnes tendres du Manja supérieur. Au Nord de la Tsiribihina on assiste à une zone d’effondrement (half-graben) du Nord-Est de Belo jusqu’à Soanafindra, limitée à l’Ouest par le plateau élevé du Pliocène/Eocène calcaire et à l’Est par le plateau élevé de la Crétacée supérieure (Campanien/Maestrichtien) et comblée par des carapaces argilo- sableuses formant une vaste pénéplaine. L’Eocène est affecté d’une série de failles généralement de faible rejet de direction Nord-Sud.
Le magnétisme
Les méthodes magnétiques sont celles que l’on emploie en géophysique appliquée depuis le plus longtemps et elles demeurent les premières parmi les autres techniques géophysiques à être employées dans l’exploration minérale et souvent dans l’exploration pétrolifère. Les méthodes magnétiques sont de beaucoup les moins coûteuses, les plus rapides et les plus faciles à opérer au point de vue instrumental. Cependant, l’aimantation est une des propriétés physiques les plus complexes que le géophysicien puisse étudier dans les roches. La source magnétique dont l’effet est mesuré en surface peut être localisée à une très grande profondeur. En vertu de leurs propriétés magnétiques, certains minéraux telles la magnétite, l’ilménite, la pyrrhotine, produisent des perturbations locales dans le champ magnétique terrestre. En plus de leur emploi dans la recherche de tels minéraux, les méthodes magnétiques sont utilisées indirectement comme un outil dans la cartographie géologique, pour la localisation de structures géologiques favorables dans l’exploration du pétrole. Pour bien cerné la méthode magnétique, quelque notion théorique y afférent sont nécessaire.
Propriété magnétique des substances
Les substances magnétiques peuvent être classées suivant leur comportement magnétique, c’est-à-dire suivant la susceptibilité magnétique k. On parle de matériaux paramagnétiques quand la susceptibilité k est positive mais généralement faible. Les vecteurs ⃗⃗et ⃗ sont de même sens et l’aimantation disparaît avec le champ d’excitation. Dans ces matériaux, les moments magnétiques permanents s’alignent sous l’effet d’un champ magnétique. Mais cette orientation ne compense pas l’agitation thermique qui reste prépondérante. En conséquence l’aimantation globale reste faible. La plupart des gaz, la plupart des métaux et quelques sels font partie de la catégorie des paramagnétiques. Quand la susceptibilité k est négative mais faible également on parle de matériaux diamagnétiques. Les vecteurs ⃗⃗et ⃗sont de sens contraires et l’aimantation disparaît avec le champ d’excitation. Dans ce cas, le champ magnétique provoque un mouvement orbital des électrons. Le comportement est alors similaire à une spire créant un courant qui s’oppose au champ : d’où le signe négatif de k. Les graphites, gypses, marbres, quartz, gaz rares, bismuth, cuivre et diamant sont des substances diamagnétiques. Par définition une substance non paramagnétique est nécessairement diamagnétique mais il y en a un autre type qui est le ferromagnétisme. Dans cette catégorie la susceptibilité k est positive et variable avec l’excitation magnétique. A la différence des paramagnétiques, l’orientation des moments magnétiques des grains peut se faire spontanément, en l’absence d’un champ inducteur ⃗⃗. D’autre part la température influence particulièrement k : au-delà de la température de Curie, un matériau ferromagnétique se comporte comme un matériau paramagnétique. Enfin, notons aussi que l’induction magnétique dépend du sens de variation de ⃗⃗, ce qui introduit les notions de rémanence et de cycle d’hystérésis. Le fer, cobalt, nickel et leurs alliages sont des substances ferromagnétiques.
Principe de modélisation
La modélisation a été réalisée avec le logiciel Oasis Montaj grâce au programme GM-SYS intégré dans ce logiciel. C’est un programme basé sur l’algorithme de Talwani. Elle consiste à créer un modèle structural et géologique hypothétique. Pour chaque profil, la modélisation est effectuée simultanément sur les anomalies de Bouguer (EGM2008) et sur les anomalies magnétiques (EMAG2). La Figure 41 suivante montre les profils à modéliser superposés sur les cartes d’anomalie gravimétrique et magnétique ainsi que sur la géologie correspondante. Le problème principal rencontré dans la modélisation, surtout en gravimétrie, est qu’il y a une infinité des solutions possibles. En effet, à une anomalie de pesanteur peuvent correspondre plusieurs sources différentes. On doit, donc, tenir compte de cette contrainte (cf. section II.1.2.1). La modélisation consiste à superposer la courbe d’anomalie calculée avec celle observée tout en réduisant le plus possible l’erreur due à l’écart de ces deux courbes. Par conséquent, un modèle fiable est obtenu par une erreur plus faible sur l’écart des valeurs calculées et observées. Cela se fait en ajustant progressivement tous les paramètres (la position, l’épaisseur, etc. . .) des différentes couches créées tout en tenant compte les informations fondamentales qui sont déjà connues par les études antérieures. En effet, les différentes couches sont créées par analogie avec l’analyse des faciès sismiques (configuration et continuité, amplitude et fréquence des réflecteurs) sur chacune des sections sismiques réflexion correspondante. La lithologie est estimable à partir des vitesses d’intervalles des ondes P données dans chaque section. De plus, les valeurs de susceptibilité et de densité utilisées sont données dans le tableau. Dans l’ensemble, le nombre de couches dans la modélisation est 5ou 6 dont les valeurs de densités et susceptibilités varient généralement suivant, d’une part, la profondeur et, d’autre part, la roche constitutive. Ainsi, on a obtenu les différents modèles suivants (Figure 42, Figure 43, Figure 44) à partir des trois profils sismiques montrés dans la Figure 41. Dans ce mémoire, les séries sont restées pratiquement tabulaires et définissent un monoclinal à faible pendage Ouest dans la région.
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Table des matières
REMERCIEMENTS
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES SIGLES ET ACRONYMES
INTRODUCTION
Chapitre I CADRE D’ÉTUDE
I.1. Présentation et description de la zone d’étude
I.1.1. Plan administratif
I.1.2. Plan démographique
I.1.3. Plan climatologique
I.1.4. Hydrologie
I.2. Géologie et tectonique de la région
I.2.1. Géologie régionale [17]
I.2.2.Tectonique régionale
Chapitre II APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE
II.1. Rappels des bases théoriques
II.1.1. La méthode sismique
II.1.1.1. Les types d’ondes sismiques
II.1.1.2. La sismique réflexion
II.1.2. La gravimétrie
II.1.2.1. Principe de base
II.1.2.2. Référence pour la terre -La relation entre la forme de la terre et le champ de la pesanteur
II.1.2.3. Les corrections des données gravimétriques
II.1.2.4. Les anomalies gravimétriques
II.1.2.5. Mesures par l’altimétrie satellitaire [15] [16]
II.1.3. Le magnétisme
II.1.3.1. Théorie sur le magnétisme
II.1.3.2. Les différents types d’aimantations
II.1.3.3. Le champ magnétique terrestre ou champ géomagnétique (CMT)
II.1.3.4. Détermination pratique de l’anomalie magnétique
II.1.3.5. Magnétisme satellitaire
II.2. Application
II.2.1. Analyse des résultats de la sismique réflexion
II.2.2. Application de la gravimétrie
II.2.3. Application de la méthode magnétique
Chapitre III PRÉSENTATION, TRAITEMENT, MODELISATION ET INTERPRETATION DES DONNEES
III.1. Traitement des données
III.1.1. Localisation des profils sismiques
III.1.2.Traitement des sections sismique images [13] [14]
III.1.2.1. Délimitation des sections
III.1.2.2. Présentation des données sismiques
III.1.2.3. Analyse et interprétation des sections sismiques
III.1.3. Traitement des données gravimétrique
III.1.3.1. Présentation des données gravimétriques
III.1.3.2. Interpolation des données gravimétriques
III.1.3.3. Interprétation et discussion
III.1.4 Traitement des données magnétique
III.1.4.1. Présentation des données magnétiques
III.1.4.2. Interpolation des données magnétiques
IV.1.4.3. Interprétation et discussion
III.2. Modélisation 2D
III.2.1. Principe de modélisation
III.2.2. Interprétation des modèles
III.2.3. Description de chaque formation géologique et intérêt pétrolier [8] [14] [18]
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
RÉSUME
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