Soutenance mémoire
Le présent travail de Mémoire résulte de la consolidation de l’interprétation des données acquises par ré-observation des carottes des sondages réalisés par la Société Tantalum Rare Earth Malagasy (TREM) sur le secteur d’Ampasibitika pendant les campagnes de terrain 2010 et 2011. TREM est titulaire d’un permis minier de type R dit permis de recherche institué sur la Presqu’île d’Ampasindava (Région Diana) au Nord Ouest de Madagascar. TREM dispose d’un laboratoire de préparation des échantillons à Ambanja. Les gîtes de terres rares de la Presqu’île d’Ampasindava sont, jusqu’à maintenant considérés comme étant les plus grands du monde après les gisements de Chine.
TREM commençait ses programmes d’exploration minière par la prospection au moyen de sondage carotté de la minéralisation primaire des filons de fasibitikite. Dans le secteur d’Ampasibitika, les filons de fasibitikite porteurs de minéralisation sont intrusifs dans les formations sédimentaires permo-triasiques et dans la syénite du filon en anneau qui délimite la caldéra d’Ampasibitika. Pourrait-on attribuer une règle de distribution de fasibitikite dont les caractéristiques principales à étudier sont la structurale et la radioactvitié. Le thème proposé s’énonce alors comme suit « MODELISATION GEOLOGIQUE DES FILONS DE FASIBITIKITE D’APRES LES FORAGES MINIERS DE TREM DANS LE SECTEUR D’AMPASIBITIKA (Presqu’île d’Ampasindava) ». Les données des carottes de sondage dans les fasibitikites du secteur d’Ampasibitika ont été utilisées dans ce sens pour en apporter des éléments de compréhension de formation des filons de fasibitikite.
Les études antérieures ont été essentiellement focalisées sur l’identification puis l’inventaire des ressources en terres rares sans trop s’engager dans l’exploration. Les premières descriptions de la fasibitikite et des minerais des terres rares contenus ont été de LACROIX en 1902. Une meilleure compréhension des contextes géologiques faisait suite à la cartographie géologique de base du Service Géologique de Madagascar (DE SAINT-OURS, 1955-1956) du Bureau de Recherche Géologique et Minière (DONNOT, 1963). Dans les années 1980, l’Office Militaire Nationale pour les Industries Stratégiques en coopération avec la société minière soviétique TeknoExport a entamé les premiers travaux de prospection des intrusions annulaires dont l’intrusion d’Ambohimirahavavy à laquelle appartient le massif d’Ampasibitika.
La modernisation de la définition des entités géologiques ainsi que les relations tectoniques et lithologiques entre elles ont été du Projet de Gouvernance des Ressources Minérales (PGRM, 2008 et 2012). Le renouvellement des connaissances scientifiques a été fait par RAKOTOVAO (2009a, 2009b). Ces travaux ont dégagé que
– les composants lithologiques des intrusions de la région d’Ampasindava s’individualisent selon deux lignées magmatiques dont l’une est hyperalcaline et l’autre plus spécifiquement potassique ; les deux dérivant d’un même magma parent de nature trachytique et
– le magmatisme d’Ambohimirahavavy est lié à un mécanisme de rifting donc anorogénique et intraplaque ; le rift ayant été à l’origine de la séparation de Madagascar de l’Afrique.
CONTEXTES GENERAUX
Les gîtes primaires de terres rares qui ont fait l’objet d’exploration par sondages carottés par TREM sont localisés au sein du secteur d’Ampasibitika, sur la bordure extérieure Nord – Est du massif circulaire d’Ampasibitika. Le secteur d’Ampasibitika se trouve sur la Presqu’île d’Ampasindava, dans l’extrême Nord Ouest de Madagascar. Le massif circulaire d’Ampasibitika est l’une des composantes magmatiques de l’Intrusion d’Ambohimirahavavy. Son centre est à 35 kilomètres au Sud-Ouest de la ville d’Ambanja, à 590 kilomètres à vol d’oiseau au Nord-NordOuest d’Antananarivo.
Contexte géographique
Le climat
• Ampasindava appartient à la région climatique de la zone hydrologique du Sambirano qui est un couloir de passage des alizés d’Est en Ouest créant ainsi une zone humide (avec une pluviométrie abondante de plus de deux mètres de pluie tombant essentiellement de décembre à avril) et chaude avec des températures oscillant entre 17°C à 37°C. Le minimum de la température est en juin tandis-que le maximum en mars.
La couverture végétale
• La végétation est caractérisée par une couverture secondaire dégradée résultant des attaques répétées et régulières des feux de la forêt primaire. Au niveau régional, il est à citer la forêt peu dégradée de Nosy Komba. La Presqu’île en elle – même est caractérisée par du savoka soit essentiellement de la savane herbeuse avec des touffes parsemées de savane arborée.
Contexte géologique général de l’extrême Nord de Madagascar
LES GRANDS ENSEMBLES GEOLOGIQUES DE L’EXTREME NORD
L’extrême Nord de Madagascar est constitué par trois grands ensembles géologiques (ROSSI, 1980): le socle cristallin précambrien couvrant 10 000 km² au Nord de Tsaratanana, la couverture sédimentaire phanérozoïque s’étendant sur 8 500 km² avec les formations des groupes de la Sakamena (Permien Supérieur au Trias Inférieur) et de l’Isalo (Trias Supérieur au Jurassique Bathonien) du système Karroo essentiellement continental avec des intercalations marines, des formations volcaniques constituant 3 500 km2 avec l’ensemble essentiellement basaltique du massif d’Ambre et de ses annexes qui sont Anorontany et Bobaomby et la série des intrusions sub-volcaniques de la Presqu’Ile d’Ampasindava et de Nosy Be. Les roches sédimentaires de Sakamena et de l’Isalo (Jurassique, selon BESAIRIE, 1973) reposent sur le socle du domaine de Bemarivo constitué du groupe de Daraina et de granite à deux micas caractérisant la suite de Manambato (Mésoprotérozoique, selon PGRM, 2012). Elles par la suite été intrudées par les corps magmatiques (Eocène Miocène, selon Delbos, 1965). Les terrains volcaniques (Figure 1) sont répartis sur deux grands groupes lithologiques :
– l’ensemble du massif d’Ambre et de corps qui lui sont rattachés (Anorontany et Bobaomby) est essentiellement basaltique à prédominance effusive ;
– une série d’intrusions sub-volcaniques particulièrement bien représentées dans la presqu’île d’Ampasindava et autour de Nosy-Be.
TECTONIQUE DE L’ENSEMBLE DE L’EXTREME NORD
La tectonique de l’extrême Nord est complexe (Figure 2). Les formations sédimentaires ont été affectées par une tectonique cassante qui contrôle la morphologie.
a) La tectonique du socle cristallin précambrien de l’extrême Nord BOUSTEYAK (1972) en a pu distinguer trois directions majeures :
– une direction moyenne N60° accompagnée de venues gabbroiques. Ces failles de compression sont très anciennes car les gabbros sont métamorphisés ;
– une direction moyenne N20° . Ce sont des failles distensives qui auraient facilité la montée du volcanisme de la région de Tsaratanana, de la Presqu’Ile d’Ampasindava et de la région de la montagne d’Ambre. Le volcanisme de la région de l’Ankaratra est également apparenté à cette direction. L’événement auquel est associé cette tectonique est d’âge Crétacé ;
– une direction N130 à N140° qui contrôle la formation du graben du Bas-Sambirano.
La tectonique des formations sédimentaires
Un système de deux failles perpendiculaires N40 et N140° définit un quadrillage de failles qui a spécialement affecté le massif de l’Ankarana. Une autre faille méridienne identifiée au Nord d’Ambanja est soulignée par l’alignement des volcans du massif d’Ambre et façonne surtout la morphologie de la Presqu’île d’Ampasindava. La flexure d’Ankaramy-Jangoa-Ambilobe de direction N35° est constituée d’une composante de faille dite d’Ankaramy – Jangoa, et une composante de flexure de Jangoa à Ambilobe.
Contexte géologique régional de la Presqu’île d’Ampasindava
La Presqu’île d’Ampasindava s’étend sur une superficie d’environ 1500 km². Elle est limitée au Nord par la baie d’Ambavatoby, au Sud par l’île de Lavaloalika, à l’Est par la baie d’Ampasindava au Nord Est et par la faille d’Ankaramy-Jangoa au Sud Est, enfin à l’ouest par le Canal de Mozambique. Elle est bordée de collines gréso-argileuses atteignant 200 à 300 m d’altitude, au cœur se trouvent les reliefs des intrusions sub-volcaniques s’élevant jusqu’à 700 m d’altitude.
les formations sédimentaires
Les faciès mixtes sédimentaires d’Ampasindava (Lias Supérieur au Jurassique Supérieur) constituent l’essentiel des formations d’Ampasindava (Figure 3). Ces faciès mixtes sont généralement des grès argileux avec des intercalations calcaires avec le faciès d’Ampasimena (argiles indurées microgréseuses alternées de minces couches de grès et de calcaires microgréseux), le faciès d’Andrahibo (pélites micacées), le faciès de Komamery (grès et conglomérats), et les argiles microgréseuses dans l’île de Lavaloalika (RERAT, 1964). A part ces faciès mixtes, des schistes à Harpocéras et à Catullocéras longent le littoral Nord-Est d’Ampasindava.
les formations magmatiques
Huit intrusions magmatiques annulaires et semi-annulaires dont les plus volumineuses sont Ambohimirahavavy, Andranomatavy, Bezavona et Manongarivo sont identifiées sur la Presqu’île d’Ampasindava . Ces intrusions sont essentiellement constituées de trachytes et de syénites. Elles sont alignées suivant une direction N130° . Les bordures de ces massifs éruptifs sont de faciès microlitique.
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Table des matières
INTRODUCTION
METHODOLOGIE
CHAPITRE I: CONTEXTES GENERAUX
I-Contexte géographique
II-Contexte géologique général de l’extrême Nord
III-Contexte géologique régional de la Presqu’île d’Ampasindava
IV-Contexte géologique local d’Ampasibitika
V-Généralités sur les terres rares
VI-Généralités sur le sondage carotté
VII-Localisation des sondages sélectionnés
CHAPITRE II: DESCRIPTION PETROGRAPHIQUE
I-Description pétrographique des roches d’Ampasibitika
II-Profil d’altération des roches d’Ampasibittika
III-Contact entre les roches d’Ampasibitika
CHAPITRE III : DESCRIPTION LITHOLOGIQUE DES FORMATIONS D’AMPASIBITIKA
I-Description lithologique du sondage077
II-Description lithologique du sondage081
III-Description lithologique du sondage057
IV-Description lithologique du sondage028
V-Description lithologique du sondage197
VI-Description lithologique du sondage243
VII-Description lithologique du sondage242
VIII-Description lithologique du sondage022
IX-Description lithologique du sondage001
CHAPITRE IV : EVOLUTION DE LA RADIOACTIVITE DES FORMATIONS D’AMPASIBITIKA
1) Radioactivité du sondage077
2) Radioactivité du sondage081
3) Radioactivité du sondage057
4) Radioactivité du sondage028
5) Radioactivité du sondage197
6) Radioactivité du sondage243
7) Radioactivité du sondage242
8) Radioactivité du sondage022
9) Radioactivité du sondage001
CHAPITRE V : ETUDE STRUCTURALE DE LA ZONE D’AMPASIBITIKA ET HYPOTHESE SUR LA FORMATION DE FASIBITIKITE
I-Projection stéréographique des éléments structuraux
II- Description tectonique
III-Corrélation entre les dispositions de filon magmatique, de la foliation des roches sédimentaires et de fracture
IV-Hypothèse sur la formation de fasibitikite
CONCLUSIONS GENERALES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
