PETROGRAPHIE DES ROCHES ENVIRONNANTES

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APERÇU GEOLOGIQUE DE MADAGASCAR

Madagascar faisait partie du Gondwana de l’Est avec l’Inde et l’Antarctique. L’étude géodynamique du pays a montré qu’il se divise en deux grandes parties. Le socle Précambrien qui couvre les deux tiers (2/3) de sa superficie et le reste par des terrains sédimentaire et volcanique d’âge Carbonifère Supérieur à quaternaire. Ce socle cristallin comprend également des grandes zones de cisaillement.
Il est constitué de six (6) grands domaines géologiques (figure 01) : le domaine d’Antongil-Masora, domaine d’Antananarivo incluant le groupe de Tsaratanana, domaine Androyen-Anosyen, domaine d’Ikalamavony, de domaine Vohibory, et celui de Bemarivo (J.Y Roig et al, 2012).
Madagascar est composé de trois (3) grandes suites magmatiques. Elles sont classifiées respectivement suivant leurs âges (J.Y Roig et al, 2012) :
 Suite de Dabolava datée de 1 Ga est constituée par un faciès basique avec de gabbro et diorite et un faciès intermédiaire à acide formé par de tonalite et de granite. Cet arc magmatique est à la limite entre le domaine d’Antananarivo (Archéen) et le
domaine Anosyen- Androyen d’âge Paléoprotérozoique (J.Y Roig et al, 2014). Une subduction vers l’Est a réuni les domaines d’Ikalamavony et Anosyen avant 1 Ga.
 Suite d’Imorona-Itsindro d’âge Néoproterozoique (820 à 760 Ma) est présentée par un faciès ultrabasique du type Ambodilafa (Harzburgite, pyroxenite et peridotite), un faciès basique de type Imorona (granite et orthogneiss felsique), un faciès intermédiaire à acide de type Itsindro (granite et orthogneiss mafique). C’est un arc magmatique dû à la distension intracontinentale (extension à l’intérieur de continent).
 Suite d’Ambalavao- Kiangara- Maevarano datée du Cambrien (570 à 520 Ma) dominée par des granites. Il y a deux types de granite selon l’évènement tectonique : les granites pré-tectoniques d’Anosyen- Androyen vers 570 Ma et les granites syn- post tectoniques vers 540 à 520 Ma. Ce dernier est lié à l’orogenèse Pan Africaine. Ainsi celle-ci marque la fin de l’histoire du socle Précambrien de Madagascar.
Quelques études ont mentionné que le bloc d’Antananarivo et le bloc d’Antongil-Masora sont séparés par la suture de Betsimisaraka, le premier est un fragment de l’Afrique de l’Est et la deuxième appartient au craton de Dharwar de l’Inde (Tucker et al, 2011 ; Raharimahefa et al, 2005). Mais d’après des études récentes le domaine d’Antananarivo et le domaine d’Antongil-Masora appartiennent au « Greater Dharwar Craton » (figure 02). Antongil-Masora faisait partie du vieux noyau de ce craton. Il est entouré des formations Néoarchéennes (y compris le domaine d’Antananarivo) résultat d’un phénomène d’accrétion (J.Y Roig et al, 2012 ; J.Y Roig et al, 2014). Ceci suppose que ces blocs d’Antongil-Masora et Antananarivo étaient unis depuis 3 Ga et amène à l’annulation de la suture de Betsimisaraka dans quelques documents récents (J.Y Roig et al, 2012 ; J.Y Roig et al, 2014).

PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

La zone d’étude est délimitée par les coordonnées Laborde suivantes : X 571585 (m) à 576030 (m) et Y 562675 (m) à 557500 (m).

Voie d’accès

La zone d’étude se trouve à environ 70km de Mananjary. Elle est accessible par les routes nationales RN7, RN25, RN11, RN24 menant à la commune rurale de Vohilava et 20 km de piste jusqu’à Besaonjo. Elle est accessible seulement aux véhicules 4×4 (figure 03).

Limite administrative

La zone d’étude appartient à la région Vatovavy Fitovinany, au district de Mananjary et à la commune rurale de Morafeno. La carte suivante montre sa localisation par rapport aux communes environnantes.

CONTEXTE GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE

Du point de vue géologique, la zone d’étude appartient au domaine d’Antongil – Masora et au sous domaine de Masora. Il a été affecté par des phases de déformations (Raharimahefa et al., 2005) et par du métamorphisme intense pendant le Néoproterozoique tardif (figure 04).
En général, ce sous domaine est constitué de trois grands principaux groupes tels que le groupe de Vohilava, le groupe de Maha, le groupe de Mananjary et aussi par une formation quaternaire (figure 05).

Groupe de Vohilava d’âge Néoarchéen

Il est composé principalement de paragneiss à biotite et à micaschiste, avec ou sans graphite (nANBv). Des formations riches en fer (BIF-Itabirite), de quartzites, de schistes à horneblende, de chloritoschistes, de schistes à trémolite ainsi que de roches ultrabasiques sont présents dans le groupe de Vohilava. L’orthogneiss de Befody a été mis en place pendant le Mésoarchéen.

Groupe de Maha d’âge Paléoprotérozoique

Il est dominé par du micaschiste avec ou sans graphite, de gneiss quartzo-feldspathique et de formation riche en graphite (pPMHm). Il est aussi marqué par la présence de deux grandes suites magmatiques telles que :
– La suite d’Imorona-Itsindro d’age Néoproterozoique (820- 760 Ma), à gneiss migmatitique (nPgsm) et de granitogneiss (nPIIhg) ;
– La suite d’Ambalavao datée de Paléozoïque (570-520 Ma) à syenogranite (Easg).

Groupe de Mananjary d’âge Crétacé supérieur

Il est composé de roches volcaniques telles que le Rhyolite (CrMgr) et le Basalte (CrMsb).

Formation quaternaire

Elle englobe toutes les formations récentes telles que les alluvions indifférenciées et les dunes sableuses (Qd).
Les formations géologiques présentes dans la zone d’étude sont le paragneiss (groupe de Vohilava), le micaschiste (groupe de Maha), et le granitogneiss (appartenant à la suite d’Imorona – Itsindro)

PROPRIETES DE L’OR

D’après le tableau de Mendeleïev, l’or appartient au bloc D. Il se situe à la sixième période (n = 6) et à la onzième colonne. Sa configuration de valence est 5d9 6s2. Son numéro atomique est 79 avec une masse atomique de 196, 9655g.mol-1. Son point de fusion est 1064°C ainsi que son point d’ébullition est de 3080°C.
L’or est plus malléable et plus ductile de tous les métaux. Il est aussi un bon conducteur thermique et électrique ; il résiste aussi à l’action de nombreux produits chimiques. L’or se présente sous plusieurs couleurs après son alliage avec d’autres métaux (figure 06). Il existe un alliage naturel comme l’électrum et les alliages artificiels (l’or jaune, blanc, gris, rose et rouge) ainsi que les couleurs exotiques de l’or (l’or noir, bleu et violet).
L’or a une affinité avec les éléments suivant : l’arsenic, le fer, le calcium, le bismuth, le silicium et le baryum. Il est parfois associé aux minéraux sulfurés comme la pyrite (FeS2), le chalcopyrite (CuFeS2), la pyrrhotine (Fe1-x S). Il se trouve souvent dans les filons ou veines de quartz ou associé à ces sulfures métalliques sous forme d’inclusion.
Les principaux utilisateurs de l’or sont la bijouterie, la banque, l’horlogerie, l’orfèvrerie, la fabrication des appareils électroniques et les dentistes. Et les principaux pays producteurs de l’or sont l’Afrique du Sud, les Etats Unis d’Amérique, l’Australie, l’Amérique centrale, l’Inde, la Chine et le Japon.
Au niveau de la production aurifère mondiale, on peut dire que Madagascar ne figure pas parmi les producteurs à cause de l’absence de statistique officielle sur l’exportation du métal jaune.

DIFFERENTS TYPES DES GITES D’OR

Gites hydrothermaux

Une minéralisation primaire d’or est associée à une activité hydrothermale contrôlée par des fractures, des failles et des zones de cisaillements. L’or se trouve piégé dans des veines ou filons de quartz hydrothermaux. On distingue trois types de gites hydrothermaux :
– Les gites épithermaux sont mis en place sous une température de 150 à 300° C et à une profondeur allant de la surface jusqu’à 2 km dans un régime tectonique d’extension et caractérisés par des veines de quartz et des réseaux des filons associés aux minéraux de calcite, kaolinite, alunite, chlorite, épidote et pyrite.
– Les gites mésothermaux se forment dans des terrains métamorphiques de faciès schiste vert à faciès amphibolite inférieur de tous âges à une profondeur de 2 à 4 ,5 km et à une température de 200 à 400 ° C. Ces gites constituent également des réseaux filoniens qui s’étendent sur des grandes distances au sein des roches volcaniques, plutoniques et sédimentaires déformés et métamorphisés. Ils se trouvent dans des cadres tectoniques de compression. Ils sont associés aux contextes structuraux ductiles – cassants plus précisément liés aux zones de cisaillement et aux plis. Les filons se trouvent dans des zones de cisaillement, des failles, des fractures d’extension. Ils sont caractérisés par des minéraux tels que quartz, calcite, pyrite, tourmaline, talc, scheelite, fuschite, arsénopyrite, mica et hornblende.
– Les gites hypothermaux se forment sous une température supérieure à 400°C et à une profondeur supérieure à 5 km. Ils sont caractérisés par la présence du grenat, de la magnétite, de la pyrrhotite, du pyroxène, d’amphibole, de la sillimanite, du disthène et du mispickel.

Gites secondaires ou placers

Ils résultent de l’érosion d’anciens gites d’or par les rivières. L’or se dépose aux endroits où le courant est le plus faible, comme à l’intérieur des coudes des méandres et en aval des obstacles.

CLASSIFICATION DES GITES AURIFERES A MADAGASCAR

Les anciens chercheurs ont classifié les gites aurifères de Madagascar en gites primaire et secondaire.

Gites primaires

La plupart de ces gites se trouve dans les terrains métamorphiques. En général, l’or se trouve dans les veines ou filons de quartz discontinus ou disséminé dans les schistes cristallins. D’après les travaux de synthèses effectués par le BGRM (1985), on distingue trois types de gites primaires selon l’âge de formations encaissantes. Ce sont les gites appartenant au domaine Archéen, les gites du Protérozoïque et les gites liés à la tectonique Permo-triasique.
 Gites appartenant au domaine Archéen
Ils sont les plus nombreux à Madagascar. La minéralisation aurifère se trouve dans le système des veines ou filons interstratifiés concordants dans des formations métamorphiques. Ces veines et filons sont associés à :
Des séries de roches amphiboliques basiques. Par exemple le cas d’Andriamena, Maevatanana, Alaotra et Ampasary (Mananjary) ;
Des quartzites à magnétites comme à Andriamena, Maevatanana, Alaotra ;
Des séries silico-alumineuses constituées par de quartzites, gneiss, migmatites, micaschistes alumineux et souvent graphiteux. C’est le cas d’Ambatolampy- Andriba
et de la région Ouest d’Antananarivo, série de Sahantana et de Vavatenina, plus accessoirement séries de Maha et de Vohilava-Ampasary et Sud- Est.
Des filons péribatholitiques, des stockwerks est une dissémination étendue dans les roches métamorphiques grâce aux intrusions granitoïdes tardives affectant
localement les faciès cités précédemment. L’interface des phénomènes intrusifs avec les anciennes séries porteuses constitue le métallotecte le plus favorable
 Gites du Protérozoïque
Ils sont souvent associés aux faciès à micaschistes ou à quartzite de la série SQC « Schisto-Quartzo-Calcaire », actuellement connue dans la nouvelle cartographie sous le nom de groupe d’Ikalamavony transformés soit par un métamorphisme régional soit par un métamorphisme de contact intrusif. Ils apparaissent le plus souvent sous forme de disséminations de sulfures aurifères telles que la pyrite, l’arsénopyrite, pyrrhotite… Les deux cas les mieux connus sont :
La région de Betsiriry, à l’Est de Miandrivazo, où les indices aurifères se trouvent dans la zone de passage entre les gneiss migmatitiques et la série épimétamorphique « Schisto-Quartzo-Dolomitique ».
La région d’Itea, au Sud-Ouest d’Ambositra, où les indices d’or sont localisés dans des formations métamorphiques de contact. Ils s’alignent dans des formations plus ou moins silicifiées bordant le massif granitique intrusif d’Itea.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I GENERALITES
I-1- APERÇU GEOLOGIQUE DE MADAGASCAR
I-2- PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I-3- CONTEXTE GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
I-4- PROPRIETES DE L’OR
I-5- DIFFERENTS TYPES DES GITES D’OR MONDIAUX
I-6- CLASSIFICATION DES GITES AURIFERES A MADAGASCAR
I-6-1. Gites primaires
I-6-2. Gites secondaires
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
II-1- TRAVAUX ANTERIEURS
II-2- TRAVAUX DE TERRAIN
II-3- TRAVAUX EN LABORATOIRE
II-3-1. Apport de la télédétection
II-3-2. Logiciel ENVI 4.7
II-3-3. Apport de la géophysique
II-3-4. Logiciel Geosoft Oasis Montaj
II-3-5. Données géochimiques
II-3-6. Logiciel ArcGIS 10.4
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION
III-1- PETROGRAPHIE DES ROCHES ENVIRONNANTES
III-1-1- Filon, veines et galets de Quartz
III-1-2- Les dykes gabbroiques et doléritiques
III-1-3- Paragneiss et schistes
III-2- RESULTATS STRUCTURAUX
III-2-1-Déformation ductile
III-2-1-1. Structures précoces (plis isoclinaux : anticlinaux et synclinaux)
III-2-1-2. Structures tardives (plis antiformes et synformes)
III-2-2. Déformation cassante
III-2-2-1. Les cisaillements principaux C1 et C2
III-2-2-2. Coupe en deux dimensions (2D)
III-2-2-3. Les fractures de Riedel
III-3- TYPES DE MINERALISATION A BESAONJO
III-3-1- Minéralisation primaire d’or contrôlée par des structures précoces et tectoniques
III-3-2. Minéralisation secondaire associée à des structures tardives et paléochenal
III-4- RESULTATS GEOCHIMIQUES ET POTENTIEL EN OR DE LA ZONE
III-5- ECONOMIE DE L’OR
CHAPITRE IV DISCUSSIONS
CONCLUSION
Perspectives
Références bibliographiques
Références Webographiques
ANNEXES