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Contexte Structurale
Du point de vue tectonique : le centre de Madagascar se compose du sous-sol de roche cristallin précambrien. Dans l’ensemble les formations appartiennent à l’Archéen (environ 2600 Ma) caractérisé par des sillons syclinoriaux des anciennes séries Ambatolampy.
Le sous-sol précambrien de Madagascar a subi une déformation polyphasée pendant l’orogénèse panafricaine suivie de la mise en place de granites alcalins stratoïdes. Plus tard, les structures des granites stratoïdes d’orientation Nord- Est ont été déformées par une flexure Est-Ouest (ou virgation).
Concernant la minéralisation, l’or (des quartzites aurifères et des gisements secondaires) et le graphite sont parmi les principales minéralisations les plus probables, par ailleurs, la région offre également une multitude de choix de matériaux de construction exploitables.
Pédologie
En général la caractéristique du sol dans cette région (figure 8) s’apparente au sol ferrugineux tropical, qui englobe presque la totalité du socle malgache caractérisé par des roches et matériaux sédimentaires, les schistes cristallins ou les roches éruptives. Le sol est de texture souvent sableuse ou argileuse, de couleur gris dans les horizons humifères ou rouge vif suivant la nature de la roche mère.
La succession schématique des faciès alluvionnaires depuis la base vers l’affleurement est constituée par : un niveau d’argiles blanches, kaoliniques plus ou moins sableuses et des sables ; puis des argiles jaune ou grises, plus ou moins mélangées à de la tourbe et une formation limono-argileuse superficielle peu épaisse constitue le substratum des rizières (Rasolomanana et al, 2011).
Généralement crevassés et criblés de lavaka, les sols sont pauvres, imperméables et difficiles à travailler, mais se prêtent aux cultures n’exigeant pas d’importante fertilisation (riz pluvial, maïs, manioc, arachide) (Monographie région Analamanga, 2013).
Climat et température
La saison chaude et pluvieuse, Novembre à Avril, alterne avec la saison sèche et fraîche de Mai à Octobre.
Le climat est tempéré, la température maximale annuelle varie entre 27°C en Janvier, à 20°C en juillet et Août ; alors que la moyenne de la température minimale varie entre 17°C en Février à 10°C en Juillet influencé par l’altitude.
Pluviométrie
La moyenne des précipitations annuelles est de 1100 mm environ. Plus de 80% des précipitations annuelles tombent pendant la saison chaude et pluvieuse.
Du fait de ses caractéristiques physiques, la région est peu exposée aux risques de cyclones. Par contre, l’intensité de la pluie pendant la saison humide favorise les inondations dans les parties basses traversées par le fleuve d’Ikopa. (Monographie région Analamanga).
Contexte hydrologique
Le réseau hydrographique est dense (figure 9), répartie dans presque la totalité du territoire avec une surface de 4759 ha, y compris les lacs sources du fleuve Ikopa et les cours d’eaux courts drainant vers l’Est.
Géologie du bassin
Antananarivo, fait partie du domaine d’Antananarivo (PGRM, 2012) l’un des plus grands domaines géologique du socle précambrien malgache dont le relief présente une orientation Est-Ouest. Les formations géologiques vis-à-vis du fleuve Ikopa est le suivant :
micaschiste.
granite granitoïde, granites de Tampoketsa.
massifs quartzitiques métamorphisés.
reliefs granito-gneissique.
hautes plaines latéritiques.
A l’Est, on a des formations de micaschiste et amphibolite.
Les roches étant très altérées, l’étendue de la plaine d’Antananarivo est en grande partie recouverte d’une couche d’alluvion et d’épaisses couches latéritisées qui représentent des sols ferralitiques rouges (Laplaine, 1963)
Caractéristiques du réseau
Dans l’Annuaire hydrologique de 1955 à 2001, ont été enregistrées les moyennes des débits mensuels et annuels de l’Ikopa (tableau3) d’après les résultats obtenus sur deux stations (tableau 4).
Acquisition des données
Cette partie correspond d’une part, à la compilation, le tri et l’analyse des données obtenues à partir de différents documents (mémoires, ouvrages, données hydrologiques, données cartographiques…) qui ont été consultés. D’autre part, des consultations et entretiens ont été entrepris auprès de personnes ressources (services publiques, organismes publics, etc.). Les données et informations ainsi recueillies ont servi de base de départ du travail.
Méthodologie d’analyse d’image
Les images obtenues ont été traitées de manière à obtenir une image pouvant servir de fond d’étude de la zone concernée pour ce mémoire. Le processus suivi pour analyser l’image satellitaire de la zone d’étude, est résumé sur la figure 12.
L’utilisation du filtre directionnel a permis de mettre en exergue les déformations tectoniques et/ou le relief.
Méthodologie d’analyse des données
Analyse granulométrique : elle consiste à analyser la distribution des particules de sédiment suivant leurs dimensions dans le but d’étudier la propriété du sol (cf. Annexe1).
Analyse thermogravimétrie : elle est utilisée pour déterminer les types de sédiment, notamment de l’argile sur les échantillons prélevés, selon les réactions de perte d’eau, d’où la possibilité de caractériser le type d’argile. (cf. Annexe 1).
Géomorphologie de la plaine d’Antananarivo
Le contexte géologique du bassin hydrologique joue un grand rôle dans la morphologie du fleuve, de son bassin versant, et de la distribution des dépôts sédimentaires.
L’analyse de la relation entre l’hydrologie et la géomorphologie de l’Ikopa à proximité du lac Mantasoa, montre que le relief est accentué au Nord-Est (figure 13).
La région est contrainte à des déformations structurales produisant des zones surélevées ou abaissées de ce fait le tracé du fleuve subisse une déviation, la plupart des cours d’eau principales a une sinuosité plus ou moins élevée à caractère érosif rapide (due à une vitesse d’écoulement rapide et variation de pente). De ce fait le fleuve subit une évolution au cours de son tracé. Les cours d’eau transversales sont au contraire moins sinueux par rapport aux longitudinaux et tendent à être rectilignes, par exemple le cas de l’affluant au environ d’Ambohimanambola qui suit l’allure et l’orientation de la géomorphologie.
Linéaments
La cartographie des linéaments réalisée dans la zone d’étude est basée sur le traçage direct des structures linéaires sur les diverses images filtrées. La superposition des cartes de linéaments obtenues dans les trois directions a permis de réaliser la carte de synthèse des linéaments (Figure 14). Regroupant au total 327 linéaments. En effet, elle révèle quatre familles importantes d’orientation de linéaments soient NE-SW (N12° à N70°) ; N-S (N340° à N5°) ; E-W (N87° à 270°) et NW-SE (N110° à N162°)
L’orientation NW-SE est prédominante, regroupant en elle seule 50% de l’information. Les linéaments appartenant à la famille NE-SW regroupent 27% des fréquences. La famille E-W regroupe 12% et N-S 10. On note également en direction N et SW de la carte, une région à forte densité de linéaments, alors que dans d’autre zone ils sont rares à cause de la fréquence et l’épaisseur des dépôts quaternaires, surtout dans la vallée et la plaine.
Description géologique des dépôts de type fluviatile
On distingue un certain nombre de formes de sédimentation dans ce type de dépôt:
a) Le plancher du chenal (channel floor): Celui-ci est généralement composé de sédiments grossiers déposés au cours de périodes de pic d’écoulement, et se présente sous la forme de barres allongées.
b) les barres de méandre (point bars): Elles s’accumulent dans les parties internes des courbures des rivières, alors que les matériaux des rives externes sont érodés. Tout ceci tend à accroître la sinuosité des cours d’eau, jusqu’à ce que ceux-ci se court-circuitent et forment ainsi des segments de chenaux abandonnés. Les ensembles ainsi formés sont souvent regroupés sous le terme de «complexe d’accrétion latérale» (Collinson J.D. 1978) et produisent des dépôts à dominante sableuse avec un granoclassement positif.
c) les bouchons argileux (clay plugs): Ils sont le produit du remplissage des segments de méandres abandonnés par des matériaux argileux issus de la plaine d’inondation avoisinante.
Le mécanisme de remplissage de ces chenaux ainsi que celui du dépôt par accrétion latérale sont illustrés sur la figure 19.
Cas du fleuve Ikopa dans la plaine d’Antananarivo
Vue l’étendue du bassin versant, l’étude se concentrera sur la plaine d’Antananarivo, depuis Ambatobe (47°35’35’’E/18°58’20’’ S) jusqu’à Andriantany (47°25’05’’E/ 18°50’50’’S). Le long de cette trajectoire, d’amont en aval, son tracé est caractérisé comme suit :
1ère Tranche : Ambohimanambola à Mandroseza, l’écoulement du fleuve fait un tracé sinueux (figure 20). Ceci caractérise le cours mineur de la rivière. Des fois dans quelques parties du tracé, les sinuosités sont accentuées, fermant un chenal en méandre comme celui observé à Ambohimarina dans la commune d’Alasora. Le relief présente une complication (alternance de forme montagneuse), la pente s’élève, il ya une variation du régime fluviatile, de ce fait dans les zones où l’énergie est forte, le fleuve est souvent érosif vis-à-vis du relief ce qui accentue l’évolution du tracé.
Analyse thermogravimétrique discontinue et analyse dilatométrique discontinue (ATGd)
Une des propriétés des argiles est leurs comportements vis-à–vis de la chaleur. La chaleur élimine l’eau d’humidité des argiles et les assèche. Si on continue à chauffer, l’eau de constitution va à son tour s’évaporer et au-delà de 1000°C un changement de structure va affecter la masse d’argile. L’essai a été orienté vers la quantification de la perte de masse entre 105°C et 980°C. A 105°C, l’eau d’humidité est complètement éliminée et à 980°C le phénomène de changement de structure n’affecte pas encore la masse argileuse.
Elle consiste à arrêter l’échauffement du four à des températures prédéfinies afin de peser l’échantillon après refroidissement. Les résultats obtenus sont représentés par les figures 24.
Principe d’essai de l’ATGd: Etude de la perte de poids et le retrait de différents échantillons de manière discontinue. Dans des éprouvettes de dimensions : Longueur=6cm, Largeur =4cm, Epaisseur = 1cm.
La condition de température et de temps étant les même aussi bien pour le retrait que pour la perte de poids ; il a fallu augmenter la température de 100°C en 100°C (avec une vitesse de montée de température de 12°C par minute) dans l’intervalle de 105°C jusqu’à 980°C ; à chaque température atteinte un palier d’une heure a été ménagé. Le refroidissement étant lent d’au moins 12 heures. (Rakotondraibe, 2004).
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Table des matières
1 GENERALITES
1.1 LOCALISATION ET DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE
1.1.1 Présentation de la région
1.1.2 Démographie
1.2 CONTEXTE GEOLOGIQUE
1.2.1 Géomorphologie
1.2.2 Géologie
1.2.3 Pédologie
1.2.4 Contexte climatique
1.3 CONTEXTE HYDROLOGIQUE
1.3.1 Généralités sur l’Ikopa
1.3.2 Principe du drainage de l’Ikopa
2 MATERIELS ET METHODES
2.1 MATERIELS
2.2 DEMARCHE
2.3 ACQUISITION DES DONNEES
2.4 METHODOLOGIE D’ANALYSE D’IMAGE
2.5 METHODOLOGIE D’ANALYSE DES DONNEES
3 RESULTATS ET INTERPRETATION
3.1 RESULTATS
3.1.1 Traitement et analyse de photo satellitaire
3.1.2 Répartition des principaux dépôts d’argiles
3.1.3 Analyse gravimétrique
3.1.4 Analyse thermogravimétrique
3.2 INTERPRETATION
3.2.1 Sur les résultats des diverses analyses
3.2.2 Sur le mode de distribution des différents dépôts de l’Ikopa (sables, argiles et autres)
3.2.3 Corrélation entre dépôt sédimentaire et inondation
3.2.4 Conclusion partielle
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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