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Contexte géologique de la Région
D’après la révision du socle cristallin Malgache, la Région Betsiboka appartient au groupe d’Andriamena relié à l’unité de Tsaratanana. Du point de vue structural, l’unité de Tsaratanana est placée en position sub-horizontale au-dessus des méta sédiments Néoprotérozoïque et de l’autochtone du bloc d’Antananarivo. Cette zone est interprétée par Greenstone Belt comme suit : L’Unité de Tsaratanana a depuis longtemps été individualisé comme ensemble lithologique riche en roches mafiques et ultramafiques. C’est le groupe de Beforona des synthèses géologiques au 1/1 000 000 et 1/500 000 (Besairie 1964 et 1969-70) qui affleure dans les trois domaines de Maevatanana, Andriamena et Beforona d’Ouest en Est. Les roches d’origine mafique et ultramafique y sont associés à des gneiss à biotite et à amphibole, ils sont prépondérants et contiennent des bancs de quartzites à magnétite. Cette unité est minéralisée en chromite, nickel et or. Le métamorphisme pan-africain atteint le faciès granulite dans l’Andriamena, le faciès amphibolite profond à Beforona tandis qu’il est de faciès amphibolite supérieur à moyen à Maevatanana. Dans la zone d’Andriamena, on a reconnu de plus un métamorphisme à 2 500 Ma de très haute température et un métamorphisme à 800 Ma de faciès granulite.
Les gisements de chromite d’Andriamena ont été rapporté par des roches mafiques et ultramafiques datées à 800 Ma, mais cet âge est à vérifier; il pourrait s’agir d’un complexe stratifié comparable au Bush veld. Les trois quarts du socle cristallin de la feuille Kandreho sont constituées de migmatite et de granite. Le faciès le plus répandu est une roche à la limite des granites et des migmatites, caractérisé par la présence de feldspaths porphyroïdes et l’abondance d’épidote (carte géologique de la région). De nombreux filons de pegmatites, de quartz et de grès de l’Isalo entrecroisés avec l’argilite existent dans cette zone. La cassitérite figure parmi les minéraux lourds des niveaux de base des formations sédimentaires. Leur destruction laisse sur place une partie de la cassitérite, qu’on retrouve dans la plupart des cours d’eau coulant sur le cristallin, aux environs de Kandreho. Suivant la chronologie des couches, en allant de l’Est à l’Ouest, les principales formations géologiques de la région suivant de bas en haut sont résumées comme le suivant:
Types de la nappe
C’est une étendue d’eau souterraine. En général, la recharge des eaux souterraines est essentiellement assurée par les eaux météoriques (précipitations) : les eaux de surfaces s’infiltrent dans le sol perméable jusqu’à ce qu’elles rencontrent une formation géologique imperméable. Elles remplissent alors les interstices ou les fissures de ces roches imperméables et peuvent nous produire une quantité suffisante d’eau en fonction de la précipitation annuelle, de la surface d’alimentation de la nappe et la nature du sous-sol. Les eaux souterraines peuvent capter soit à l’aide des puits, soit par des forages, soit par un système gravitaire pour l’eau de source. La formation des nappes est liée aux caractéristiques des roches constituant le sous-sol. Pendant le processus de diagenèse, lors de la sédimentation, la porosité des sédiments diminue très fortement, les eaux souterraines sont libérées et piégées dans les interstices des sédiments, ou adsorbées par des argiles néoformées durant les étapes de compaction. La cimentation et la recristallisation, due à la métamorphisation, de ces sédiments, se déroulent en même temps lors de ce phénomène. Ces nappes peuvent être libres, semi-captives ou captives selon la perméabilité du superstratum. Selon la nature du substrat, on distingue :
a) Nappes libres La couche supérieure de l’aquifère est limitée par une couche perméable. De ce fait, les nappes libres sont en équilibre de pression avec l’atmosphère et atteignent naturellement son niveau piézométrique. En général, elles sont de faible profondeur (<40 m) et considérées comme le niveau piézométrique.
b) Nappes captives Elles correspondent aux nappes profondes qui se situent entre la surface piézométrique et le Substratum. L’aquifère se trouve limité entre deux couches imperméables. Par conséquent, l’eau emprisonnée soumise à une pression supérieure à la pression atmosphérique et sa surface piézométrique est supérieure au toit de l’aquifère. Après les forages et/ou la mise en place de l’équipement (PVC), l’eau sous pression dans le forage jaillit spontanément hors de la surface. Ceux sont des forages artésiens. D’autres cas sont possibles, plusieurs nappes captives peuvent être superposées sous forme d’empilement complexe surmonté d’une nappe libre.
c) Nappes semi-captives En général, dans la nature, on rencontre fréquemment des nappes semi-captives que des nappes parfaitement libres ou parfaitement captives. C’est un aquifère possédant un substratum imperméable et un superstratum semi-perméable qui assure l’intercommunication avec la nappe perméable sus-jacente. Si l’on pompe l’eau de cette nappe, elle provient non seulement de la nappe, mais aussi de la couche semi-perméable qui la surmonte.
Modélisation 3D de l’aquifère
a) Modélisation 3D de l’aquifère de Sarobaratra Tsaratanana En général, l’épaisseur de la nappe d’eau varie en fonction de l’altitude. En fait, elle est plus importante dans les zones de basse altitude. L’image géométrique 3D de la nappe, ci en bas, nous montre bien le comportement de la nappe. Le volume d’eau souterraine est estimé à 1 500 m3sur l’ensemble de cette Commune. La première venue d’eau, le plus proche de la surface, apparait à 17m (forage 13 et 15 sur la partie Ouest) et se trouve dans un aquifère formé de grès à sable grossier. En revanche, la plus éloigné se situe à 45 ,3m en dessous de la surface (forage 10 sur la partie Nord-Est) se trouvant aussi dans un aquifère de grès à sable grossier. On constate que, le forage 10 implanté dans le village de Morarano est un forage de type Artésien.
b) Modélisation 3D de l’aquifère des 4 Communes de Maevatanana L’image géométrique 3D de la nappe d’eau des 4 Communes de Maevatanana confirme la présence de cette forte dépression sur la partie Nord et Ouest de la zone d’étude. Elle indique la limite entre le bassin sédimentaire et le socle cristallin. La nappe d’eau de cette zone épouse parfaitement la forme géométrique de l’aquifère. La figure en bas illustre bien que l’épaisseur de la nappe diminue de l’Ouest en Est et au Sud. Le volume de la réserve d’eau souterraine sur l’ensemble de ces Communes est estimé à 6 500 m3. La première venue d’eau le plus proche de la surface apparait à 10m se trouvant dans un aquifère constitué de grès (Forage 15 sur la partie Ouest). Par contre, la première venue d’eau le plus éloigné de la surface se trouve à 81,5m de profondeur (forage 29 sur la partie Sud), elle appartient à un aquifère formé de gneiss. D’après la figure au-dessus, La nappe est beaucoup plus faible au sud et à l’Est (entre 1m – 2m). Par contre, sur la partie Nord et Ouest, elle est beaucoup plus épaisse qui varie entre 3m-4m. Les forages dans ces Communes sont beaucoup plus profonds (30,5m-87,5m).
c) Modélisation de l’aquifère 3D de la Commune Mangabe Le modèle 3D de la nappe de Mangabe nous montre que, l’épaisseur de la nappe diminue si on va vers le Nord et l’Est (varie de 2m- 5m).La profondeur moyenne des forages réalisés dans cette zone est de 46m. Les forages 14,17 et 20 sont beaucoup plus profonds (en moyenne de 67m) par rapport aux autres. Par contre, les forages les moins profonds enregistrés sont les forages 15, 16,18, 19 et 21 avec une profondeur moyenne de 27m. Le forage 21 dans le village d’Antsondoka est un forage artésien. La première venue d’eau de faible profondeur apparait à 10m (forage 15), dans un aquifère formé de grès. Tandis que, la plus profonde se situe à 65,5m en dessous de la surface (forage 17), dans un aquifère formée de calcaire.
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