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GENERALITES SUR LE CALCAIRE
Propriétés
Propriétés physiques
Les roches calcaires et dolomitiques sont originellement des sédiments résultant de la précipitation de carbonate qui sont le carbonate de calcium CaCO3 (calcite) pour le calcaire et le carbonate double de calcium et de magnésium (CO3)2CaMg (dolomite) pour la dolomie. Autrement dit le calcaire et dolomitique sont des roches sédimentaires métamorphisées.
Il y a passage continu de calcaire à la dolomie suivant les proportions de la calcite et de la dolomite. On peut diviser pétrographiquement cette série en trois catégories suivant les critères d’utilisation :
-calcaire< 10% de dolomite,
-calcaire dolomitique ou magnésien = 10 à 30% de dolomite,
-dolomie> 30% de dolomite.
Dans les formatons anciennes, les cipolins sont les équivalents métamorphiques des roches sédimentaires ci-dessus et peuvent être classées de la même manière, suivant la proportion de la dolomite.
A Madagascar, les calcaires, les dolomies et les cipolins forment d’importants massifs dont les formations de calcaire franc sont très fréquentes et très étendues dans les terrains jurassiques et éocène de la côte Ouest de Madagascar et dans la région centrale, ils sont représentés par des cipolins généralement dolomitiques, sauf dans la région d’Ibinty, au Sud d’Antsirabe, et dans les environs d’Ambatondrazaka.
Propriétés chimiques
Très abondant dans la lithosphère, les calcaires ont une densité variant entre 2,6 et 2,7, et ils sont légèrement solubles dans l’eau chargée de CO2. Par métamorphisme, ils cristallisent en donnant les marbres. D’après les analyses chimiques faites, les calcaires sont composés par des éléments chimiques comme: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO. Les calcaires détritiques sont formés des roches calcaires (boues, sable, calcaire lithographique, calcarénite). Les calcaires de précipitation sont dus à la précipitation de carbonate de calcium en solution dans l’eau, lorsque la teneur en CO2 du milieu diminue (calcaires oolithiques et pisolithiques, tufs et travertins, stalactites, stalagmites et concrétions) Les calcaires organiques résultent de l’activité de certains organismes constructeurs (algues, bryozoaires et coraux), ou, plus souvent, de l’accumulation de fragments calcaires d’organismes morts, cimentés ensuite (calcaires à entroques, à foraminifère, calcaires coquilliers, lumachelles, craies). Le carbonate de calcium peut être associé à d’autres éléments sédimentaires : quartz (calcaires sableux), dolomites (calcaires dolomitiques), argiles (calcaires argileux, marnes), matière organique (calcaire butumeux). Enfin le calcaire peut renfermer des accidents siliceux : calcaire à silex, calcaire à chaille.
Utilisation des calcaires
Le calcaire est une roche sédimentaire composée en grande partie ou entièrement de carbonate de calcium (CaCO3). Les roches carbonatées, et dans certains cas le marbre, qui se ressemble un peu au calcaire, est très important dans l’industrie de la construction.
Le calcaire est aussi utilisé dans la fabrication du verre et de bon nombre de produits chimiques, comme matières de charges, abrasifs ou amendements pour le sol.Le calcaire est utilisé principalement pour ses propriétés chimiques dans les industries de l’acier, des pâtes et papiers et des mines comme flux (pour fluidifier les métaux en fusion), liqueur de lessivage et agent neutralisant respectivement. Le traitement de l’eau et des eaux usées de même que de désulfuration des gaz de combustion des fonderies et des émissions produites par les centrales thermiques ont pris d’importance dernièrement et par contre, l’utilisation de calcaire dans les matériaux de construction (mortiers, briques de sables, etc…) a connu une forte baisse au cours des dernières années. A Madagascar, le calcaire dolomitique est le moins apprécié pour les usages industriels ou agricoles ; il est surtout utilisé comme matériaux de construction ou de viabilité.
Les principales utilisations sont les suivantes :
-fabrication des ciments,
-sidérurgie : fondants de hauts-fourneaux,
-fabrication des verres,
-charge pour papier, peinture, plastiques et caoutchoucs,
-matériau de construction et viabilité,
-fabrication de la chaux.
Les différents minéraux indissociables avec le calcaire
Une roche est dite calcaire si elle renferme au moins 50% de carbonates de chaux (CaCO3), généralement représenté par de calcite, plus rarement par de l’aragonite; les minéraux les plus fréquemment associés au carbonate de chaux dans les roches calcaires sont la dolomite, CaMg (CO3)2 et les minéraux argileux. Les roches calcaires constituent environ 20% de l’ensemble des roches sédimentaires. Les plus anciennes connues sont vieilles de 2,9 (plus ou moins 2) milliards d’années (calcaires dolomitiques de Bulawayo, Zimbabwe) et présente une structure stromatholite. Depuis cette époque, la proportion des roches calcaires s’est accrue en même temps que la vie se de développait. Les grandes périodes de sédimentation calcaire coïncident avec de grandes transgressions : Ordovicien, Jurassique, crétacé. Aujourd’hui, les sédiments calcaires sont biens représentés dans les mers chaudes : ce sont des récifs, de dépôts néritiques,par exemple, le cas de Nord-Ouest de l’Australie, du Golfe Persique et de Bahamas et des boues à globigérines dans la plupart des océans. Les roches calcaires se reconnaissent facilement à leur faible dureté (2,9 au maximum) donc elles sont facilement rayables au verre et à l’acier. Une dolomie est une roche sédimentaire formée principalement par le minéral dolomite, carbonate double de calcium et de magnésium. Depuis quelques décennies, des dolomies de formation récente ont été décrites dans des milieux variés, sans qu’on ait pu prouver que la dolomite puisse précipiter directement. Il semble que ce minéral résulte de la transformation des formes minérales instables ou métastables, calcite riche en magnésium, sécrétée par de nombreux organismes, ou aragonites d’origine organique ou chimique. Un autre type de dolomies résulte de la transformation plus tardive de sédiments carbonatés sous l’influence de saumures ; cette dolomitisation diagénétique est souvent contrôlée par la tectonique et peut engendrer des corps dolomitisés de forme complexe, indépendante de la stratification. Dans les temps anciens, des conditions physico-chimiques différentes des conditions actuelles ont pu permettre la formation de dolomie de précipitation directe. Le minéral dolomite (tirée du nom de l’ingénieur français Dolomieu) est un carbonate cristallisant dans le système rhomboédrique.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I LE CALCAIRE DANS LE MONDE ET A MADAGASCAR
Chapitre I GENERALITES SUR LE CALCAIRE
I.1 Propriétés
I.1.1 Propriétés physiques
I.1.2 Propriétés chimiques
I.2 Utilisation des calcaires
I.3 Les différents minéraux indissociables avec le calcaire
Chapitre II LE CALCAIRE AU NIVEAU MONDIAL
II.1 La production mondiale de calcaire
II.2 La consommation mondiale de calcaire
Chapitre III LES GISEMENTS DE CALCAIRE A MADAGASCAR
III.1 Les principaux gisements de l’île
III.2 Consommation locale de calcaire
PARTIE II CADRE DE L’ETUDE
Chapitre IV CONTEXTE GEOGRAPHIQUE
IV.1 Localisation du site
IV.1.1 Présentation de la région ATSIMO-ANDREFANA
IV.1.2 Localisation du gisement de calcaire de Soalara
IV.2 Le relief
IV.3 Le climat
Chapitre V CADRE GEOLOGIQUE
V.I La géologie régionale
V.2 La géologie locale
V.2.1 Le plateau MAHAFALY
V.2.2 Plateau de Soalara
PARTIE III MODELISATION 2D ET 3D PAR LE LOGICIEL SURFER
Chapitre VII LE LOGICIEL SURFER_8
VII.1 Généralités
VII.2 Utilisations
VII.3 Les menus
VII.4 Choix de ce logiciel
Chapitre VIII MODELISATION
VIII.1 Introduction des données Numériques
VIII.2 Calculs des teneurs en CaCO3, MgCO3, Si+Al
VIII.3 Traitement avec le logiciel SURFER_8
VIII.3.1 Interprétation des résultats des analyses
VIII.3.2 Présentation des cartes d’isoteneur en CaCO3
Chapitre IX CONFECTION DE LA MAQUETTE
CONCLUSION
ANNEXES
