UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ______
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
MENTION : GENIE GEOLOGIQUE OPTION : GEOLOGIE MINIERE
Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme de Master
MODELISATION DES SEQUENCES DE DEPOT
DU KARROO DE MALAIMBANDY,
BASSIN DE MORONDAVA
Présenté et soutenu publiquement par
RAKOTOVAO Hervé Rolland
le 11 Avril 2018
Devant les membres du jury : Président MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques, ESPA Rapporteur RAZAFIMBELO Rachel, Faculté des Sciences Examinateurs RAHARIJAONA RAHARISON Léa Jacqueline, ESPA RATEFIARIMINO Anick, ESPA RANDRIAMIHARIVELO Philibert Daniel, ESPA
-PROMOTION 2017- Auteur : RAKOTOVAO Hervé Rolland Titre : « MODELISATION DES SEQUENCES DE DEPOT DU KARROO DE MALAIMBANDY, BASSIN DE MORONDAVA »
Encadreur : Pr. RAZAFIMBELO Rachel
RESUME
Pour mieux comprendre l’architecture et l’agencement des dépôts Karroo dans la partie moyen Est du Bassin de Morondava, un essai de modélisation des séquences de dépôts du Karroo de Malaimbandy, une revue des travaux réalisés s’est avérée nécessaire. Huit coupes ont été sélectionnées pour servir de base d’étude à ce mémoire. Considérant l’intervalle étudié dans les travaux choisis, un regroupement des coupes en deux secteurs s’est imposé: le premier secteur englobe toute la formation Karroo alors que dans le deuxième secteur, seule la Sakamena est concernée. Pour ce faire, la méthode adoptée s’est basée sur les principes de la stratigraphie séquentielle, à savoir l’identification de surfaces remarquables. D’autre part, l’analyse des facteurs de dépôt combinée aux résultats des études paléontologiques réalisées dans la zone d’étude, ont servi pour le paramétrage du logiciel Rockworks. Les résultats sont représentés sous la forme d’un modèle en 2D. L’analyse et la corrélation entre les huit coupes ont permis d’identifier 4 séquences majeures dans les dépôts Karroo de Malaimbandy et le rôle de la subsidence-tectonique qui a affectée la région. Mots clés : Karroo, Malaimbandy, analyse séquentielle, modélisation, Rockworks.
ABSTRACT To better understand architecture and the agency of the Karroo deposits in the average part West of the basin of Morondava, a trial of modeling of the sequences of deposits of the Karroo of Malaimbandy, a review of the work done has proved necessary. Eight logs have selected to be the basis of study for this memory. Whereas the interval studied in the selected works, choice of logs in both sectors: the first sector includes all the Karroo training while in the second sector, only the Sakamena is concerned. To do this, base of method adopted is the principles of the sequence stratigraphy, namely the identification of outstanding surfaces. On the other hand, analysis of the factors of deposit combined with results of paleontological studies in the study area, served for Rockworks software setting. The presentation results are in the form of a 2D model. Analysis and correlation between eight cuts helped to identify four major sequences in the Karroo of Malaimbandy deposits and the role of the tectonic subsidence that has affected the region. Key words: Karroo, Malaimbandy, sequential analysis, modeling, Rockworks.
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REMERCIEMENTS
Avant toutes choses, mes remerciements les plus sincères vont à DIEU Tout Puissant qui m’a tant aimé, m’a donné la santé et m’a beaucoup aidé durant la réalisation du présent travail.
Je tiens à adresser aussi mes vifs remerciements à tous ceux qui ont contribué directement ou indirectement à l’élaboration du présent ouvrage, plus particulièrement à :
Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (ESPA), de m’avoir autorisé à présenter ce mémoire ; Monsieur MANDIMBIARISON Aurélien Jacques, Enseignant-chercheur, responsable de la Mention Génie Géologique d’avoir permis la soutenance de ce mémoire et accepté d’être le président du jury ; Madame RAZAFIMBELO Rachel, Enseignant-chercheur, de m’avoir encadré et consacré beaucoup de son temps pour de longues discussions enrichissantes, qui ont été pour moi une aide précieuse durant la réalisation de ce mémoire. L’accueil et l’encadrement que vous m’avez montré m’ont été précieusement utiles. Madame RAHARIJAONA-RAHARISON Léa Jacqueline, Enseignant-chercheur, d’avoir accepté de juger ce travail ; Madame RATEFIARIMINO Anick, Enseignant-chercheur, d’avoir accepté de faire partie des membres du jury de ce mémoire ; Monsieur RANDRIAMIHARIVELO Philibert Daniel, Enseignant-chercheur, d’avoir accepté de juger ce travail ; Je remercie aussi tous les enseignants de l’ESPA, surtout ceux de la Mention Génie Géologique et tous les membres du personnel. Enfin, mes vifs remerciements pour toute ma famille et mes amis qui m’ont soutenu par leurs conseils et leurs prières.
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TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION ...... 1
I. GENERALITES ...... 2
I.1. APERÇU SUR LA GEOLOGIE DE MADAGASCAR ...... 2
I.2. APERCU GEOMORPHOLOGIQUE DE MADAGASCAR ...... 4
I.3. REGION D’ETUDE ...... 6
I.3.1. La région Menabe ...... 6
I.3.2. Bassin de Morondava ...... 7
I.3.3. Tectonique ...... 9
I.3.4. Réseau hydrographique ...... 10
II. MATERIELS ET METHODES ...... 11
II.1. ZONE D’ETUDE ...... 11
II.2. MATERIELS ...... 12
Les coupes ...... 12
II.3. METHODES ...... 14
II.3.1. Démarche méthodologique...... 14
II.3.2. Acquisition des données ...... 15
II.3.3. Constitution de la base de données ...... 15
II.3.4. Traitement par le logiciel Rockworks ...... 16
II.3.5. Réalisation de coupes stratigraphiques ...... 18
II.3.6. Identification des séquences de dépôts ...... 18
III. RESULTATS ...... 19
III.1. COUPES LITHOSTRATIGRAPHIQUES ...... 19
III.1.1. Coupes du secteur 1 ...... 19
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III.1.2.Coupes du secteur 2 ...... 24
III.2. RESULTATS DE L’ANALYSE SEQUENTIELLE DES DEPÔTS ...... 29
III.3. RESULTATS DES CORRELATIONS ...... 31
Caractérisation des principales séquences identifiées ...... 32
IV. INTERPRETATION ...... 36
IV.1. DYNAMIQUE DU BASSIN ...... 36
IV.2. ANALYSE DE LA DISTRIBUTION DES SEQUENCES DE DEPOT ...... 39
IV.3. COMPLEXE TECTONIQUE-EROSION DE MALAIMBANDY ...... 41
CONCLUSION ...... 44
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ...... 46
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES ...... 48
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LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Carte géologique générale de Madagascar ...... 3 Figure 2 : Carte géomorphologique de Madagascar...... 5 Figure 3 : Carte de localisation de la région de Menabe et les 5 Districts...... 6 Figure 4 : Couverture sédimentaire du bassin de Morondava et colonne stratigraphique ...... 8 Figure 5 : Carte montrant l’aspect structural des bassins sédimentaires malgaches ...... 9 Figure 6 : Coupe E-W du bassin par Manera...... 10 Figure 7 : Réseau hydrographique de la région de Menabe ...... 10 Figure 8 : Carte de localisation de Morondava et Malaimbandy ...... 11 Figure 9 : Localisation des coupes dans la zone d’étude...... 13 Figure 10 : Organigramme de la démarche adoptée...... 14 Figure 11 : Exemple de base de données dans Rockworks...... 17 Figure 12 : Localisation des coupes du secteur 1...... 19 Figure 13 : Log de la coupe Mahatsinjo ...... 20 Figure 14 : Log de la coupe Antsakoamanotro ...... 21 Figure 15 : Log de la coupe Belohahena ...... 22 Figure 16 : Log de la coupe Ambavaloza ...... 23 Figure 17 : Localisation des coupes du secteur 2...... 24 Figure 18 : Log de la coupe Andranomanelatra ...... 25 Figure 19 : Log de la coupe Tambazo ...... 26 Figure 20 : Log de la coupe Ampanotoka ...... 27 Figure 21 : Log de la coupe Anosimbazaha ...... 28 Figure 22 : Représentation des coupes de corrélation...... 31 Figure 23 : Schéma corrélatif des coupes du secteur 1 suivant la direction SE-NO...... 34 Figure 24 : Schéma corrélatif des coupes du secteur 2 suivant la direction SE-NO ...... 35 Figure 25 : Les différents types de séquences positives et négatives...... 36 Figure 26 : Interprétation de la coupe Antsakoamanotro...... 38 Figure 27 : Coupe lithologique N-S à travers le bassin de Morondava...... 42 Figure 28 : Ligne sismique du partie méridionale du bassin de Morondava...... 42 Figure 29 : Corrélation SE-NO montrant les mouvements des divers compartiments dans la zone d’étude...... 43
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Les principales coupes utilisées...... 12 Tableau 2 : Localisation des coupes utilisées ...... 16 Tableau 3 : Relation entre formation lithologique et niveau d'énergie...... 29 Tableau 4 : Résultat de l’étude séquentielle des coupes du secteur 1...... 30 Tableau 5 : Résultat de l’étude séquentielle des coupes du secteur 2...... 30
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE I : ESPACE D’ACCOMMODATION
ANNEXE II : ESTHERIES
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INTRODUCTION
Les méthodes d’interprétation ayant beaucoup évoluées ces derniers temps, une revue des travaux effectués dans la région de Malaimbandy s’est avérée nécessaire pour une meilleure connaissance de la partie moyenne Est du bassin de Morondava.
C’est ainsi que ce mémoire se veut être une synthèse de quelques travaux de mémoire d’ingéniorat réalisée dans le cadre d’étude de la formation Karroo de cette zone. Malgré ces travaux, dans le Karroo de Malaimbandy des points restent encore peu connus.
C’est dans cet objectif qu’un essai de « Modélisation des séquences de dépôts du Karroo du secteur de Malaimbandy » a été mené afin de mieux comprendre l’architecture et l’agencement des dépôts Karroo dans cette partie du Bassin de Morondava. Cette modélisation se base surtout sur l’utilisation du logiciel Rockworks, logiciel de traitement des données géologiques.
L’essentiel de ce travail consiste ainsi à : l’établissement des modèles 2D des dépôts Karroo, l’analyse séquentielle des dépôts.
Le mémoire se découpe en quatre grandes parties : les généralités concernant la zone d’étude sont présentées en première partie, les matériels et méthodes dans la deuxième partie, et la troisième partie est consacrée aux résultats obtenus, et la dernière partie pour l’interprétation.
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I. GENERALITES
I.1. APERÇU SUR LA GEOLOGIE DE MADAGASCAR
Madagascar est géologiquement constituée par des roches cristallines qui affleurent, sur près des deux tiers de la grande Ile et des roches sédimentaires pour le tiers restant (Figure 1).
Ces roches cristallines ont subi au cours de leur histoire des phases de métamorphismes intenses et divers qui ont conditionné l’allure structurale. Ces événements ont été accompagnés d’activités volcaniques (Razafimbelo E., 1987).
Des cycles orogéniques antérieurs ont formé des unités structurales importantes et contrôlé par la suite des mouvements épiorogéniques dont le résultat est une mosaïque de zones effondrées ou surélevées, par rapport au substratum des assises sédimentaires. Ils constituent en fait le cadre tectonique qui a contrôlé les dépôts sédimentaires malgaches. (Razafimbelo E., 1987).
L’effondrement différentiel du socle, associé à l’ouverture du Canal de Mozambique, a isolé Madagascar du continent africain. Cet effondrement a permis la mise en place des sédiments (Carbonifère supérieur à Actuel). (Razafimbelo E., 1987).
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Figure 1 : Carte géologique générale de Madagascar (Allard et al, 1970).
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I.2. APERCU GEOMORPHOLOGIQUE DE MADAGASCAR
La géomorphologie de Madagascar est caractérisée par deux ensembles (Rakotondrainibe J.H, 2006). (Figure 2) :
Les Hauts Plateaux de Madagascar, s’étendant sur les deux-tiers de la superficie totale, qui représente le socle précambrien. On y rencontre les reliefs élevés de Madagascar, le maximum étant de 2.876m (massif du Tsaratanana). Les hauts plateaux s’abaissent progressivement vers l’ouest à partir d’une altitude moyenne de 2000m, par des pénéplaines étagées, et brusquement par deux falaises vers l’Est. Des bassins sédimentaires côtiers occupant le tiers de la superficie totale, dont la différenciation régionale permet de distinguer : 1. Le bassin du Nord, dominé par des massifs volcaniques et calcaires karstifiés, de faible étendue, avec une petite plaine argileuse côtière ; 2. Le grand bassin de l’Ouest, descendant en pente douce vers l’Ouest avec : . des paysages de cuesta dans les massifs gréseux et volcaniques du Crétacé, . des plateaux calcaires du Jurassique, . et des plaines argileuses et sableuses ; 3. Le bassin du Sud, pénéplaine continentale descendant en pente douce vers le sud, dominée par des dunes anciennes et récentes le long de la côte.
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Figure 2 : Carte géomorphologique de Madagascar (Rakotondrainibe J.H, 2006).
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I.3. REGION D’ETUDE
I.3.1. La région Menabe
La région Menabe est l’une des vingt-deux régions de Madagascar (Figure 3). Elle se trouve dans la province de Toliara, dans la partie Ouest de la grande Île. Elle occupe 48.860 km² soit 8,4% de la superficie totale de la grande Île, avec une densité de population 8,5 habitants/km². Les limites régionales sont les suivantes: La région Melaky au Nord, La région Bongolava au Nord-Est, La région Vakinakaratra et Amoron’i Mania à l’Est, Les régions Haute Matsiatra et Ihorombe au Sud-Est, La région Atsimo-Andrefana au Sud.
La région Menabe se compose de cinq Districts : Manja, Morondava, Mahabo, Belon’i Tsiribihina et Miandrivazo.
MELAKY
BONGOLAVA
VAKINANKARATRA
Figure 3 : Carte de localisation de la région de Menabe et les 5 Districts. (Source : BD 500). AMORIN’I MANIA
HAUTE MATSIATRA
IHOROMBE ATSIMO ANDREFANA
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I.3.2. Bassin de Morondava
Les travaux de Besairie et Collignon (1956), de Besairie (1960,1967) et de Radelli (1975) ont permis une classification des formations sédimentaires. Les divisions ainsi établies comprennent de bas en haut : la Sakoa (Carbonifère-Permien), la Sakamena (Permo-Trias), l'Isalo (Trias-Jurassique), le Crétacé, le Tertiaire et le Quaternaire (Rajaomazava F. 1992). Les formations sédimentaires dans le bassin de Morondava présentent ainsi deux séries fondamentalement distinctes, aussi bien par leur mode de sédimentation que par leurs faciès: le Karroo et le post- Karroo (Figure 4).
I.3.2.1. Le Karroo
Le Karroo va du Carbonifère supérieur au Lias inférieur. Il est essentiellement continental, transgressif et discordant sur le socle cristallin. Il est subdivisé en 3 groupes caractéristiques : Sakoa Du Carbonifère supérieur au Permien moyen, il affleure dans la partie Sud du bassin discordant sur le socle précambrien malgache. Il est constitué de la base vers le haut par: la série glaciaire, la série houillère, la série rouge inférieure, les calcaires de Vohitolia. Sakamena Du Permien supérieur au Trias moyen, il est surtout continental mais renferme des intercalations marines et lagunaires. Il présente une continuité de faciès remarquable en affleurement. Les dépôts sont constitués par des séries schisto-gréseuses à la base et des séries argilo-gréseuses au sommet. Isalo Du Trias Supérieur au Jurassique moyen, l’Isalo est défini comme le terme final du système Karroo. Séparé de la Sakamena par une discordance majeure d’après Bésairie (1972), il est composé de trois ensembles : Isalo I (grès), Isalo II ou Makay d’après Razafimbelo (1987) et Isalo III. L’Isalo II ou la Makay d’après Razafimbelo (1987), est caractérisée par la succession de la base vers le sommet du : Makay I (grès grossiers massifs conglomératiques), Makay II (complexe argiles grès-calcaires) et Makay III (grès à lentille d’argile gréseuse).
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I.3.2.2. Le Post-Karroo
Les formations Post-Karroo sont des formations marines en général, du Jurassique au Quaternaire, avec les formations suivantes : Le Jurassique, il est constitué de la base vers le haut par : les séries argilo-calcaires ; le plateau calcaire du Bemaharaha et Besabora; faciès calcaro-gréseux et des marnes. Il est caractérisé par la présence d’une grande transgression marine qui a favorisé le dépôt du niveau riche en Ammonites ; Le Crétacé est représenté du bas vers le haut par de marnes, de calcaires, de grès, des argiles et de la coulée volcanique ; Le Tertiaire transgressif et discordant sur le Crétacé supérieur est représenté par : le Paléogène (de calcaire et calcaire marneux); le Néogène (constitué de grès ferrugineux); le Pliocène (constitué par des carapaces sableuses).
Figure 4 : Couverture sédimentaire du bassin de Morondava et colonne stratigraphique (a) colonne stratigraphique (Razafimbelo E. 1987 simplifié) dont les épaisseurs varient selon les régions (b) colonne levée dans la région de Betioky (c) coupe de Bemaraha, vallée de la Tsiribihina.
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I.3.3. Tectonique
Les principaux accidents dans les bassins sédimentaires de l’Ouest malgache montrent l’importance de la tectonique cassante. Le bassin de Morondava est dominé par une tectonique cassante. Il peut être divisé en deux parties bien distinctes (Figures 5 & 6): 1. le sous-bassin bordé par les failles de la "côte Ouest" orientées NS à N20 (NNE-SSW) comme la faille de Toliara et de l’Ilova ; 2. et un autre sous-bassin caractérisé par des failles NNW-SSE associées au cisaillement Bongolava-Ranotsara (Rajaomazava, 1992).
N
Figure 5 : Carte montrant l’aspect structural des bassins sédimentaires malgaches (Rajaomazava F, 1992).
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Figure 6 : Coupe E-W du bassin par Manera (Rajaomazava F, 1992). I.3.4. Réseau hydrographique
Le réseau hydrographique (Figure 7) de la couverture sédimentaire de Morondava est caractérisé par : Un réseau surimposé comprenant les fleuves allongés qui prennent leur source sur les hautes Terres et dont les bassins sont les plus importants de l’île, Un réseau secondaire prenant naissance sur le revers des cuestas et ayant un écoulement non permanent par suite d’une alimentation insuffisante en saison sèche liée à la faible superficie des bassins versants, Un relief de cuesta qui provoque le creusement de la rivière en gorges parfois très resserrées et impressionnantes.
Figure 7 : Réseau hydrographique de la région de Menabe (Source : BD 500).
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II. MATERIELS ET METHODES II.1. ZONE D’ETUDE La zone d’étude est localisée entre les latitudes 310 - 340 et les longitudes 620 - 640 en coordonnées Laborde. Sur le plan administratif, elle se trouve dans la commune de Malaimbandy, district de Mahabo, région Menabe, province de Toliara (Figure 8). La commune Malaimbandy est située au bord de la route nationale No. 35 de Morondava à Ivato (Ambositra) dans l'Ouest de Madagascar. La ville se trouve à 280 km d'Ivato (Ambositra), 176 km de Morondava, 77 km d'Ankilizato (Mahabo), en bordure de Bongolava.
Zone d’étude
Figure 8 : Carte de localisation de Morondava et de Malaimbandy (Source : BD500).
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II.2. MATERIELS
Ce travail étant une revue et une synthèse des travaux réalisés dans la région de Malaimbandy. Les matériels utilisés sont donc essentiellement représentés par les extraits des coupes des travaux antérieurs effectués lors de plusieurs travaux de mémoire d’ingéniorat du Département de Géologie de l’EESPA (actuel ESPA).
Les coupes Plusieurs coupes ont été établies dans la zone d’étude. L’analyse des travaux effectués a conduit à la sélection de huit coupes. Parmi ces coupes, une répartition en deux secteurs s’est imposée au vue de l’intervalle considéré (Tableau 1) : le premier secteur concerne toute la formation Karroo alors que dans le deuxième secteur, seule la Sakamena a été étudiée.
Tableau 1 : Les principales coupes utilisées.
COORDONNEES EPAISSEUR SECTEUR COUPE (projection Laborde) (m) Mahatsinjo, Antsakoamanotro, Entre les latitudes Belohahena et Ambavaloza 1 315 et 333, les 450 à 650 [Razafimaharo P, Randrianjafy J.D.D, longitudes 620 et 628 Ravelonjoma Z (1982)] Tambazo, Andranomanelatra, Entre les latitudes Ampanotoka et Anosimbazaha. 2 318 et 330, les 26,3 à 149 [Andrianarison J.T.H, Razafimbelo longitudes 628 et 640 M.R (1986)]
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La localisation des coupes étudiées dans la zone d’étude est représentée sur la Figure 9.
Figure 9 : Localisation des coupes dans la zone d’étude (Source : BD 500, Région Menabe).
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II.3. METHODES
II.3.1. Démarche méthodologique
L’organigramme de la figure 10 représente la démarche adoptée pour la réalisation du présent travail.
ACQUISITION DES DONNEES Bibliographie Données utilisées
CONSTITUTION DE LA BASE DE DONNEES Choix des coupes
TRAITEMENT PAR LE LOGICIEL ROCKWORKS Paramétrage Rentrée des données
REALISATION DE COUPES LITHOSTRATIGRAPHIQUES
IDENTIFICATION DES SEQUENCES DE DEPÔT
RESULTATS : MODELE DE DEPOT 2D
INTERPRETATION
CONCLUSION
Figure 10 : Organigramme de la démarche adoptée dans ce mémoire.
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II.3.2. Acquisition des données
II.3.2.1. Recherche bibliographique
Les données collectées à partir des mémoires réalisés dans cette partie du bassin de Morondava, plus particulièrement celle de Malaimbandy, constituent la base de ce mémoire. Cette étape consiste à réunir tous les informations nécessaires et utiles pour mener à bien un travail de mémoire. La recherche bibliographique s’est surtout faite à la bibliothèque de l’ESPA et sur internet.
II.3.2.2. Données utilisées
L’ensemble des données utilisées dans cet ouvrage provient ainsi des études sur le Karroo dans la zone de Malaimbandy, bassin de Morondava, région Menabe. Après sélection des différents travaux, ce mémoire s’est appuyé principalement sur des travaux de Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D et Ravelonjoma Z (1982,) et de Andrianarison J.T.H et Razafimbelo M.R (1986).
II.3.3. Constitution de la base de données
II.3.3.1. Choix des coupes
En tenant compte des données disponibles et considérant les objectifs de ce mémoire, le choix s’est porté sur 8 coupes considérées comme représentatives du Karroo de la zone de Malaimbandy (Tableau 2). C’est ainsi que les principaux paramètres considérés dans le choix des puits sont : L’intervalle d’étude : il doit être représentatif du maximum de l’ensemble des dépôts identifiés, La localisation : par rapport aux lignes de coupe choisies pour réaliser le modèle 2D de la zone d’étude.
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Tableau 2 : Localisation des coupes utilisées (Sources : Razafimaharo P, Randrianjafy J.D.D, et Ravelonjoma Z (1982). Andrianarison J.T.H et Razafimbelo M.R (1986).
COUPES TOIT MUR x y x y ANOSIMBAZAHA 318.750 639.250 318.650 639.800 AMPANOTOKA 323.500 635.150 326.540 635.250 TAMBAZO 325.000 631.000 326.350 631.200 ANDRANOMANELATRA 325.700 628.650 327.350 628.900 AMBAVALOZA 329.000 626.400 317.300 626.400 BELOHAHENA 330.300 624.600 318.300 624.600 ANTSAKOAMANOTRO 330.300 622.800 318.300 622.300 MAHATSINJO 331.300 621.000 318.300 621.000
II.3.4. Traitement par le logiciel Rockworks
Le logiciel RockWorks est depuis longtemps utilisé dans l’industrie du pétrole, l’environnement, la géotechnique et les mines pour la visualisation des données de subsurface en se servant des données de forages pour la réalisation de logs, de coupes, de blocs diagrammes, et de modèles en 2D. Le logiciel offre de nombreuses options permettant d'analyser les données de coupes et accepte également d’autres types de données différentes telles que celles provenant de la stratigraphie, de la lithologie, des forages, des données de fractures et des données sur l'hydrologie et l'aquifère.
II.3.4.1. Paramétrage
Après avoir collecté les données de chaque coupe, une nouvelle base de données a été constituée pour permettre la réalisation du présent travail. Cette base de données est organisée suivant les paramètres requis par le logiciel de traitement.
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II.3.4.2. Utilisation du logiciel
L’entrée des données de forage, dans le logiciel RockWorks, s’est fait à partir de la fenêtre « Borehole Manager » (Figure 11). Les paramètres utilisés sont : L’outil « Location » pour les données suivantes : o Coordonnées (x, y) du Toit et du Mur de la coupe, o Puissance totale de la coupe (m), o Niveau d’énergie adopté avec la granulométrie de dépôt ;
Les outils « Lithology » et « Stratigraphy » pour les résultats d’analyses (formation rencontrée et profondeur respective, association faunistique et floristique dans chaque formation) lors des différentes études effectuées sur les carottes de sondages obtenues dans chaque forages ; L’outil « I-Data(Intervals) » pour le niveau d’énergie de dépôt.
Figure 11 : Exemple de base de données dans Rockworks.
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Dans ce mémoire, la version Rockworks 15 a été utilisée pour réaliser des logs lithologiques des puits étudiés, des corrélations et de présenter la variation du niveau d’énergie adopté avec la granulométrie de dépôt.
II.3.5. Réalisation de coupes stratigraphiques
Une fois que toutes les données nécessaires ont été entrées dans le logiciel de traitement, l’élaboration des coupes lithostratigraphiques avec la description détaillée de chaque coupe a été réalisée. II.3.6. Identification des séquences de dépôts
Afin de réaliser la meilleure corrélation possible entre les puits, la méthode se basant sur les principes de la stratigraphie séquentielle a été choisie, à savoir l’identification de surfaces remarquables. Les principaux niveaux repères considérés dans ce travail sont : La discordance angulaire entre la Sakoa et la Sakamena inférieure, l’alternance des grès et des argiles de la Sakamena moyenne, l’abondance des Esthéries, et le faciès conglomératique de l’Isalo I.
Par ailleurs, le suivi de l’évolution des formations entre les niveaux repères de chaque coupe, a été considéré, cela en partant de la coupe la plus au Sud jusqu’à la coupe la plus au Nord.
La caractérisation des formations lithologiques en termes de niveau d’énergie et de constituants floristiques-faunistiques, a été également considérée.
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III. RESULTATS
III.1. COUPES LITHOSTRATIGRAPHIQUES
Les coupes étudiées (cf Tableau 1) sont représentées une à une afin de voir les formations lithologiques rencontrées. III.1.1. Coupes du secteur 1
La figure 12 représente la localisation des quatre coupes du secteur 1 dans la zone d’étude.
Figure 12 : Localisation des coupes du secteur 1.
Les figures (13 à 16) montrent les coupes lithostratigraphiques des 4 coupes étudiées dans le secteur 1, qui se trouve dans la partie Sud de la zone étudiée. Elles présentent la description lithologique et paléontologique de chaque coupes, au nombre de 4 et le niveau d’énergie lors de la mise en place des dépôts sédimentaires, qui seront utiles pour comprendre l’environnement des dépôts, le milieu de sédimentation, serviront à l’élaboration d’un modèle d’agencement des formations identifiées. La délimitation des étages des différentes coupes étudiés dans le secteur 1 a été établie par par Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D, Ravelonjoma Z (1982). Les coupes réalisées à Mahatsinjo, à Antsakoamanotro, à Belohahena et à Ambavaloza seront étudiées respectivement.
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X Y III.1.1.1. Coupe MAHATSINJO Toit 331.300 621.000 Mur 318.300 621.000
Figure 13 : Log de la coupe Mahatsinjo ( Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D, Ravelonjoma Z , 1982), modifié.
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III.1.1.2. Coupe ANTSAKOAMANOTRO X Y Toit 330.300 622.800 Mur 318.300 622.300
Figure 14 : Log de la coupe Antsakoamanotro (Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D, Ravelonjoma Z, 1982), modifié.
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III.1.1.3. Coupe BELOHAHENA X Y Toit 330.300 624.600 Mur 318.300 624.600
Figure 15 : Log de la coupe Belohahena (Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D, Ravelonjoma Z 1982). Modifié.
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III.1.1.4. Coupe AMBAVALOZA X Y Toit 330.300 624.600 Mur 318.300 624.600
Figure 16 : Log de la coupe Ambavaloza (Razafimaharo P, Randrianjafy J.D-D, Ravelonjoma Z 1982). Modifié.
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III.1.2. Coupes du secteur 2
La figure 17 représente la localisation des quatre coupes du secteur 2 dans la zone d’étude.
Figure 17 : Localisation des coupes du secteur 2.
Les figures (18 à 21) montrent les coupes lithostratigraphiques des 4 coupes étudiées dans le secteur 2, qui se trouve dans la partie Nord de la zone étudiée. Elles présentent la description lithologique et paléontologique de chaque coupes, au nombre de 4 et le niveau d’énergie lors de la mise en place des dépôts sédimentaires, qui seront utiles pour comprendre l’environnement des dépôts, le milieu de sédimentation, serviront à l’élaboration d’un modèle d’agencement des formations identifiées. La délimitation des étages des différentes coupes étudiés dans le secteur 2 a été établie par Andrianarison J.T.H, Razafimbelo M.R (1986). Les coupes réalisées à Anosimbazaha, à Ampanotoka, à Tambazo et à Andranomanelatra seront étudiées respectivement. Dans le traitement des données, la notion de niveau d’énergie a été adoptée pour pouvoir mieux comprendre les phénomènes qui interviennent lors du dépôt des différents niveaux stratigraphiques. Ces niveaux d’énergie sont définis dans le chapitre « résultats de l’analyse séquentielle des dépôts » (Tableau 3).
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III.1.2.1. Coupe ANDRANOMANELATRA X Y Toit 325.700 628.650 Mur 327.350 628.900
Figure 18 : Log de la coupe Andranomanelatra ( Andrianarison J.T.H et Razafimbelo M.R, 1986). Modifié.
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III.1.2.2. Coupe TAMBAZO X Y Toit 325.000 631.000 Mur 326.350 631.200
Figure 19 : Log de la coupe Tambazo (Andrianarison J.T.Het Razafimbelo M.R, 1986). Modifié.
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III.1.2.3. Coupe AMPANOTOKA X Y Toit 323.500 635.150 Mur 326.540 635.250
Figure 20 : Log de la coupe Ampanotoka (Andrianarison J.T.H et Razafimbelo M.R, 1986). Modifié.
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III.1.2.4. Coupe ANOSIMBAZAHA X Y Toit 318.750 639.250 Mur 318.650 639.800
Figure 21 : Log de la coupe Anosimbazaha (Andrianarison J.T.H et Razafimbelo M.R, 1986). Modifié.
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III.2. RESULTATS DE L’ANALYSE SEQUENTIELLE DES DEPÔTS
La notion de séquence sédimentaire est définie par l’étude de l’évolution des faciès dans un cortège successif de dépôts. Dans les roches détritiques, l’évolution granulométrique définit la polarité d’une séquence. Elle est positive lorsque la granulométrie décroit dans le sens de la position stratigraphique c’est- à-dire, du bas vers le haut, dans le cas contraire, elle est négative. Dans cette étude, la relation entre la granulométrie et le niveau d’énergie a été adoptée pour définir la polarité des séquences (Tableau 3).
Tableau 3 : Relation entre formation lithologique et niveau d'énergie.
Formation lithologique Niveau d’énergie
Argile ou argillite 0
Alternance d’argile et de grès fin 1
Silt argileux 2
Grès très fin (silt gréseux) 3
Grès moyen à fin, à psammite ou lité 4
Grès moyen à fin, sans stratification 5
Grès moyen à stratification 6
Grès grossier 7
Grès conglomératique 8
Conglomérat 9
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Les tableaux 4 et 5 montrent les résultats de l’étude séquentielle des différentes coupes dans chaque secteur étudié.
Tableau 4 : Résultat de l’étude séquentielle des coupes du secteur 1.
MAHATSINJO ANTSAKOAMANOTRO BELOHAHENA AMBAVALOZA + + + + ISALO + + + +
Sup ------SAKAMENA Moy - - - - + + - - Inf + + + + - + + + SAKOA + + + + + : séquence positive - : séquence négative
Tableau 5 : Résultat de l’étude séquentielle des coupes du secteur 2.
ANDRANOMANELATRA TAMBAZO AMPANOTOKA ANOSIMBAZAHA + Sup -
Moy + SAKAMENA - + - + Inf - + - - + : séquence positive - : séquence négative
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III.3. RESULTATS DES CORRELATIONS
Pour mieux comprendre l’agencement des formations identifiées et l’environnement de dépôts, tout en tenant compte des données disponibles, il est nécessaire d’établir une corrélation dans chaque secteur étudié, respectivement, du Sud vers le Nord (Figure 22).
: Coupe
Figure 22 : Représentation des coupes de corrélation. La discordance angulaire entre la Sakoa et la Sakamena inférieure, l’alternance du grès et d’argile de la Sakamena moyenne, ainsi que l’abondance des Esthéries (voir annexe 2) et le faciès conglomératique de l’Isalo I, ont été pris comme niveaux repères pour une meilleure corrélation entre les différents niveaux.
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Ces niveaux repères se retrouvent dans l’ensemble des coupes de Mahatsinjo, d’Antsakoamanotro, de Belohahena et d’ Ambavaloza. Seule l’alternance du grès et d’argile, ainsi que les Estheries de la Sakamena moyenne est repérée dans les coupes d’Ampanotoka, d’Andranomanelatra, d’Anosimbazaha et de Tambazo.
Cette corrélation a permis de définir un modèle de séquence de dépôt dans les deux secteurs caractérisés par des niveaux repères tels que la Sakoa, la Sakamena moyenne et l’Isalo I qui s’intercalent avec les niveaux de la Sakamena inférieure, la Sakamena supérieure et l’Isalo II (Figure 23-24).
Caractérisation des principales séquences identifiées
La séquence Sakoa
Seules les coupes du secteur 1 présentent cette séquence. Elle est à dominance gréseuse, à grains grossiers, avec de rares intercalations argileuses, de couleur rouge. Cette séquence se distingue par la présence des conglomérats de base et des grès rouges. Elle présente des stratifications. Des nodules ferrugineux y sont présents.
La séquence Sakamena inférieure
C’est une séquence à dominance gréseuse. Les grès sont grossiers à moyens, avec alternance de niveaux d’argiles schisteuses. Des stratifications sont présentes dans la formation. Elle est surtout marquée par la présence de débris de plantes, de charbon et de bois silicifiés.
La séquence Sakamena moyenne
L’alternance de niveaux gréseux et de niveaux argileux caractérise cette séquence. Les grès sont à grains moyens à fins. Les argiles sont de couleur grise-verte. Les Esthéries sont abondantes dans cette séquence. Des débris de plantes et des nodules ferrugineux y sont présents.
La séquence Sakamena supérieure
Elle est caractérisée par des niveaux gréseux et des niveaux argileux. Les grès sont à grains grossiers à fins, de couleur blanc-jaunâtre. Les argiles varient du gris au vert. La séquence présente des stratifications au niveau des grès. L’argile lie-de-vin caractérise le sommet de la séquence. Les nodules ferrugineux y sont présents.
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La séquence Isalo I
Plus ou moins homogène, cette séquence est caractérisée par une dominance des dépôts conglomératiques avec des feldspaths immatures et mal classés. Elle présente des nodules ferrugineux.
La séquence Isalo II
C’est la dernière séquence identifiée. Elle est caractérisée par une alternance de niveaux gréseux à grains grossiers à fins, de couleur blanche, avec des niveaux d’argiles de couleur gris à vert.
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SE NO
Figure 23 : Schéma corrélatif des coupes du secteur 1 suivant la direction SE-NO.
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SE NO
Figure 24 : Schéma corrélatif des coupes du secteur 2 suivant la direction SE- NO.
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IV. INTERPRETATION IV.1. DYNAMIQUE DU BASSIN
La compréhension de l’enchaînement vertical et horizontal des faciès dans le temps et dans l’espace s’avère indispensable à la compréhension de l’évolution du bassin « aspect dynamique » (Boulvain F., 2017).
Dans les roches détritiques, la polarité d’une séquence des roches détritique est définie par son évolution granulométrique. Elle est positive lorsque la granulométrie décroit dans le sens de la position stratigraphique, négative dans le cas contraire (Figure 25). Ainsi, l’analyse corrélative des coupes des deux secteurs étudiés définit la présence des quatre séquences majeures en termes d’évolution granulométrique se traduisant par une phase de subsidence (séquence positive) et une phase de comblement (séquence négative) du bassin sédimentaire.
Figure 25 : Les différents types de séquences positives et négatives. Source : Chambre Syndicale de la recherche et de la production du Pétrole et du Gaz Naturel, Comité des Techniciens ; http://www.biodeug.com/master-1-geologie-la-stratigraphie/ La coupe Antsakoamanotro a été choisie pour représenter la relation granulométrie-niveau d’énergie lors de la mise en place des dépôts afin de définir les séquences majeures sur tout l’ensemble de la formation (Figure 26). Sachant que, une énergie importante signifie une compétence de l’agent transporteur pour des éléments plus grossiers. Une énergie faible correspond à une diminution de la compétence de transport de l’agent c’est-à-dire décantation et dépôt des éléments plus fins.
C’est ainsi que quatre séquences ont été identifiées (de bas en haut) :
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1ère séquence : elle correspond à la séquence Sakoa. Cette séquence est caractérisée par des dépôts conglomératiques de base, des matériaux souvent grossiers à dominance gréseuse et de rares intercalations argileuses. L’analyse corrélative des coupes étudiées décrit une évolution granulométrique décroissante vers le haut (séquence positive). Elle correspond à une phase de subsidence du bassin dont le développement est plus important dans la partie Sud. 2ème séquence : elle caractérise la séquence Sakamena inférieure. Elle renferme des grès à grains grossiers à moyens, avec alternance de niveaux d’argiles schisteuses. Elle débute par des grès grossiers, suivis par des grès moyens avec intercalations argileuses. Une évolution décroissante de la granulométrie marque cette séquence. Elle traduit une phase de subsidence du bassin. 3ème séquence : elle est caractérisée par les dépôts de la Sakamena moyenne et supérieure. La séquence débute par les dépôts à grains plus ou moins fins de la Sakamena moyenne. Les dépôts évoluent vers des dépôts à granulométrie moyenne dans la Sakamena supérieure. Cette évolution progressive de la granulométrie vers la phase terminale de la Sakamena correspond à une séquence négative qui traduit alors une phase de comblement du bassin. Cet événement entraîne alors une augmentation de la dénivellation entre les dépôts et la roche-mère (socle). 4ème séquence : c’est la dernière séquence du Karroo. Elle renferme les formations de l’Isalo dont la base est caractérisée par des dépôts conglomératiques de l’Isalo 1 et les dépôts gréseux et argileux de l’Isalo 2. Cette évolution décroissante de la granulométrie correspond à une séquence positive dans l’ensemble de la séquence Isalo, ce qui signifie que les dépôts se sont mis en place par gravité : les plus lourds à la base vers les plus légers au sommet. Cette séquence traduit une phase de subsidence du bassin et une réactivation de l’érosion en amont.
Ces quatre séquences correspondent successivement à une phase de subsidence (séquences 1 et 2) suivie d’une phase de comblement pour s’achever par une phase de subsidence du bassin moyen Est de Morondava. En d’autres termes, cela peut suggérer un enfoncement progressif du substratum sous le poids de la surcharge sédimentaire (séquences 1 et 2 : environ 200m d’épaisseur) et/ou d’une réaction sous l’effet d’une distension créant un effondrement tectonique (réactivation des failles du rifting Karroo).
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Figure 26 : Interprétation de la coupe Antsakoamanotro.
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IV.2. ANALYSE DE LA DISTRIBUTION DES SEQUENCES DE DEPOT
Les sédiments continentaux ne forment pas une couche uniforme de sédiments à la surface de la Terre. Ils sont distribués en fonction de leur origine, c'est-à-dire principalement en fonction de la disponibilité des particules sédimentaires détritiques et de leur agent de transport.
Les dépôts sédimentaires sont caractérisés par la taille et la nature des grains qui les constituent. Par ailleurs, la taille des grains/sédiments déposés dépend de la force de l’agent de transport (compétence) et peut donc varier dans un même environnement.
L’énergie de l'agent de transport est l’un des facteurs qui détermine la forme de l'accumulation sédimentaire (corps sédimentaire), et la texture du sédiment (taille, surface, agencement spatial des grains, figures de courant...). Energie très forte: pas de dépôt; figures d'érosion sur le fond, Energie moyenne: accumulation de sédiments sous forme de corps sédimentaires irréguliers (dunes, rubans sableux), rides de courant et sédiments grossiers (galets, graviers, sables). Energie faible: accumulation sous forme de corps sédimentaires réguliers; sédiments fins.
Pour mieux comprendre l’évolution des dépôts du bassin, c’est-à-dire retracer les conditions de la mise en place des séquences, il est nécessaire d’essayer de comprendre leurs relations en termes d’analyse séquentielle, la texture du sédiment et la présence ou non de fossiles dans les sédiments (indicateur du milieu de vie des organismes, état de conservation : indication de l’hydrodynamisme du milieu de dépôt).
L’importance de l’épaisseur de la Sakoa (150m) dans la partie Sud du bassin, suggère un apport détritique non négligeable. Cette séquence Sakoa est caractérisée par des matériaux grossiers tels que les grès à grains anguleux avec 20% à 40% de feldspath (Toany et Ratovondranaivo A.A, 1983) et des conglomérats à la base. L’analyse des composants de cette séquence montre que les éléments ont été peu transportés et que la roche-mère est proche du milieu de dépôt. Ces sédiments proviennent donc directement du socle cristallin. La dominance de la couleur rouge des sédiments témoigne que les éléments se sont déposés dans un milieu oxydant.
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Lors du dépôt de la Sakamena inférieure, les conditions de dépôts changent. La couleur des sédiments varient de grise à verte, preuve que les éléments se déposent dans un milieu réducteur. Les éléments sont moins grossiers, à dominance gréseuse avec intercalation argileuse. Le pourcentage des feldspaths diminue de 20% à 30% (Toany et Ratovondranaivo A.A, 1983), ce qui signifie que les sédiments se sont éloignés de leurs sources d’alimentations. Les grès généralement subanguleux, traduisent un transport de matériaux terrigènes plus éloignés par rapport à ceux de la Sakoa. Une reprise par l’érosion des formations détritiques déposées dans la Sakoa est décrite par Nichols et Daly (1989). La présence de structures entrecroisées dans les dépôts démontre la présence d’une faible pente d’écoulement (énergie faible à moyenne) entraînant la formation de méandres au niveau du fleuve. La présence de débris de plantes et de bois silicifiés indique un dépôt continental, à une profondeur moyenne à faible. Dans la Sakamena moyenne, une alternance régulière de grès moyens à fins et des formations argileuses caractérise la séquence. L’intensité de l’énergie diminue progressivement pour devenir faible : ce qui laisse à supposer que la sédimentation se fait dans un milieu calme où les sédiments ont eu le temps de se déposer, les grains sont biens classés. En plus, l’abondance d’Esthéries dans les sédiments confirme l’accalmie du milieu et que les dépôts se font dans un milieu lacustre ou marécageux.
Une variation cyclique des sédiments s’ensuit dans la Sakamena supérieure. Ceci est confirmé par une alternance de grès à grains moyens à fins et d’argile.
De la Sakamena supérieure à l’Isalo, un changement brusque de faciès a été identifié. Les éléments des dépôts évoluent entre une granulométrie moyenne aux conglomérats. Les dépôts de l’Isalo deviennent plus grossiers, les grains sont généralement arrondis. Ce type de sédimentation peut suggérer une reprise importante de l’érosion en amont avec une forte énergie de transport. Au fur et à mesure du comblement de l’espace d’accommodation (voir annexe 1) des dépôts, l’intensité de l’énergie de transport de dépôts diminue progressivement pour devenir faible dans l’Isalo2 qui montre une alternance de grès et d’argile.
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IV.3. COMPLEXE TECTONIQUE-EROSION DE MALAIMBANDY
L’analyse du schéma structural du bassin de Morondava montre l’importance des impacts des évènements tectoniques de ce bassin de Morondava.
Du point de vue structural, le bassin de Morondava présente deux sous-bassins : Un sous-bassin Sud, dont les failles bordières sont orientées N-S a N20°E, Un sous-bassin Nord, où la direction de ces failles est NNW-SSE. Du point de vue sédimentaire, les deux sous-bassins se distinguent par l’absence de la Sakoa et des premiers termes de la Sakamena dans le sous-bassin Nord, alors qu’ils sont représentés dans le sous-bassin Sud (Figure 27).
En plus, les travaux de Rabarimanana, (1995) et de Laville, (1996) ont fourni la présence des grabens à remplissage Karroo et de leurs failles bordières de la limite orientale du bassin Karroo. Elle montre la disposition relative des séries Karroo et du socle à la bordure orientale du bassin de Morondava dans les régions Mandronarivo-Janjina et Miandrivazo (direction S-N) : Au Sud-Est, la série de la Sakoa repose en discordance majeure sur le socle. Cette discordance est affectée, sur une trentaine de kilomètres de long, par une faille normale synsédimentaire à effondrement Ouest ; La série Sakoa diminue progressivement pour disparaitre du Sud vers le Nord, par non-dépôt ou par érosion postérieure à la sédimentation, et ce sont les niveaux de la Sakamena qui se trouvent au-dessus de la Sakoa ou en discordance sur le socle. Cette discordance est encore faillée ; La bordure orientale du bassin de Morondava montre une aggradation progressive des séries du Karroo sur le socle, avec une progression du recouvrement à la fois du sud vers le nord et de l’Ouest vers l’Est (Piqué A. et al. 1999), ce qui explique la disposition et l’épaisseur des dépôts retrouvés sur la figure 29. En d’autres termes, le sens des dépôts s’est effectué du SE vers le NO. Les travaux de Montenat et al. (1993) donnent un aperçu sur la ligne sismique de la partie méridionale du bassin de Morondava, direction E-O (Figure 28) : L’existence d’un bassin faillé Karroo, séparé en plusieurs sous-bassins par des basculements vers l’Est de blocs kilo- à déca-kilométriques;
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L‘individualisation de failles, à effondrement Ouest, abaissent vers la marge la série Jurassique et Crétacé.
Figure 27 : Coupe lithologique N-S à travers le bassin de Morondava (Razafimbelo, 1987).
Figure 28 : Ligne sismique du partie méridionale du bassin de Morondava (Montenat et al., 1993). La coupe synthétique SE-NO de la zone d’étude (Figure 29) reflète l’impact des accidents tectoniques et du phénomène d’érosion subi par le Karroo de la région étudiée.
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SE NO
F
Figure 29 : Corrélation SE-NO montrant les mouvements des divers compartiments dans la zone d’étude.
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CONCLUSION
Comprendre l’architecture, l’agencement des dépôts et les conditions de la mise en place des séquences des dépôts Karroo du secteur de Malaimbandy constituent les objectifs principaux de ce mémoire.
Le traitement des données à l’aide du logiciel Rockworks a permis de réaliser du modèle en 2D des différentes coupes. L’analyse séquentielle, la détermination des facteurs de dépôts, ainsi que les informations fournies par les fossiles, ont contribué à une meilleure connaissance des conditions de dépôts dans la zone étudiée et à l’identification de quatre séquences majeures.
Ces quatre séquences ont mise en évidence l’existence d’une phase de subsidence (séquences 1 et 2) suivie d’une phase de comblement clôturée par une phase de subsidence du bassin moyen Est de Morondava. Ces résultats ont permis d’observer la variation des faciès de dépôt ainsi que l’évolution progressive de l’énergie de dépôt depuis la source en passant par les différentes séquences de dépôt. C’est ainsi que de la Sakamena supérieure à l’Isalo, le changement de faciès a été identifié à partir de l‘évolution de la granulométrie. Les résultats ont montré que la bordure orientale du bassin de Morondava montre une aggradation progressive des séries du Karroo sur le socle, avec une progression du recouvrement à la fois du Sud vers le Nord et de l’Ouest vers l’Est.
Les différents modèles réalisés montrent une géométrie en horst et graben réalisant un effondrement progressif du socle vers le NO, lors de la mise en place des dépôts Karroo. L’impact de cet effondrement se ressent au niveau de la couverture Karroo par l’intermédiaire de failles normales parfois conjuguées (Rabarimanana, 1995 et Laville, 1996). Cela confronte l’existence d’un sous-bassin Karroo ou bassin d’effondrement qui a permis la subsidence et le remplissage du bassin de la partie SE vers le NO du bassin dans la région de Malaimbandy et de Miandrivazo. L’analyse des coupes sismiques par Montenat et al., (1993) confirme également les résultats de Rabarimanana, (1995) et de Laville, (1996).
Les résultats de ce mémoire ont mis en évidence plusieurs points qu’il faudrait approfondir dans la suite des travaux à venir, à savoir :
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Le problème du sens de dépôt des séries Karroo qui montre une inclinaison du bassin dans la direction SE-NO, tout en considérant la direction des écoulements ou autre dépôts gravitaires si le cas se présente ; L’analyse des autres contraintes tectoniques, climatiques, etc. qui auraient pu influencer l’espace d’accommodation lors des dépôts Karroo ; Le potentiel économique des dépôts Karroo (roches mères, gisement d’uranium, etc.).
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ANNEXE I : ESPACE D’ACCOMMODATION
Niveau de mer
Figure 30 : Espace d’accommodation (Guillocheau et al. 2003)
La répartition des sédiments dans un bassin est contrôlée par l'espace d'accommodation. C’est la place disponible pour la sédimentation entre le fond du bassin et la surface de l'eau. Cet espace varie dans le temps selon trois principaux facteurs:
Les apports sédimentaires: ils comblent l'espace disponible, et forment des séquences de dépôts limitées par des lacunes (en effet le temps n'est pas enregistré en continu à cause des arrêts de sédimentation et de l'érosion) ;
La subsidence : sous le poids des sédiments le bassin s'enfonce et crée de l'espace d'accommodation ;
L'eustatisme : c'est la fluctuation des niveaux marins, directement liée à l'espace d'accommodation. L’augmentation du niveau marin est qualifiée de « transgression », et la baisse du niveau marin « régression ». C'est le facteur qui a la vitesse de variation la plus rapide, et l'on estime que c'est le principal facteur contrôlant les migrations des corps sédimentaires. Il dépend lui-même de nombreux autres facteurs (astronomie, variation de la température, fonte des glaces, variation du volume du bassin océanique...) ANNEXE II : ESTHERIES
Les crustacés branchiopodes ou crustacés libres, relativement primitifs, appartiennent au groupe des Esthéries. Ce sont des animaux exclusivement aquatiques, essentiellement d’eau douce y compris les mares temporaires et les lacs salés. Ils se nourrissent de plancton et de détritus (Encyclopédie Universalis, 2018).
Ils peuvent supporter de longues périodes d’assèchement grâce à des œufs durables. Les Esthéries se retrouvent en abondance dans les niveaux argileux. D’après Dagallier G. 2012, les Esthéries sont des fossiles caractéristiques d’un milieu continental de plaine d’inondation.
Ces crustacés accomplissent, en effet, leur cycle de développement en l’espace de quelques semaines. Leurs œufs qui restent collés sur les valves sont ensuite facilement disséminés par le vent lorsque le milieu vient à s’assécher (Gall J.C. 1976)
Figure 330 : Coquille d’Esthérie renfermant des œufs (source : Gall J.C. 1976).
On connaît dans la nature actuelle des Esthéries à toutes les altitudes et sous tous les climats. Leur habitat normal est l’eau douce, mais quelques espèces peuvent vivre en milieu saumâtre. Aucune espèce d’Esthéries ne vit en milieu franchement marin (Taquet P., 1994)
Auteur : RAKOTOVAO Hervé Rolland Titre : « MODELISATION DES SEQUENCES DE DEPOT DU KARROO DE MALAIMBANDY, BASSIN DE MORONDAVA » Contact : 033.14.985.83 Nombre de pages : 48 Nombre de figures : 29 Nombre de tableaux : 05 Encadreur : Pr. RAZAFIMBELO Rachel
RESUME Pour mieux comprendre l’architecture et l’agence des dépôts Karroo dans la partie moyen Est du Bassin de Morondava, un essai de modélisation des séquences de dépôts du Karroo de Malaimbandy, une revue des travaux réalisés s’est avéré nécessaire. Huit coupes ont été sélectionnées pour servir de base d’étude à ce mémoire. Considérant l’intervalle étudié dans les travaux choisis, un regroupement des coupes en deux secteurs s’est imposé: le premier secteur englobe toute la formation Karroo alors que dans le deuxième secteur, seule la Sakamena est concernée. Pour ce faire, la méthode adoptée s’est basée sur les principes de la stratigraphie séquentielle, à savoir l’identification de surfaces remarquables. D’autre part, l’analyse des facteurs de dépôt combinée aux résultats des études paléontologiques réalisées dans la zone d’étude, ont servi pour le paramétrage du logiciel Rockworks. Les résultats sont représentés sous la forme d’un modèle en 2D. L’analyse et La corrélation entre les huit coupes ont permis d’identifier 4 séquences majeures dans les dépôts Karroo de Malaimbandy et le rôle de la subsidence-tectonique qui a affectée la région. Mots clés : Karroo, Malaimbandy, analyse séquentielle, modélisation, Rockworks.
ABSTRACT To better understand architecture and the agency of the Karroo deposits in the average part Weast of the basin of Morondava, a trial of modeling of the sequences of deposits of the Karroo of Malaimbandy, a review of the work done has proved necessary. Eight logs have selected to be the basis of study for this memory. Whereas the interval studied in the selected works, choice of logs in both sectors: the first sector includes all the Karroo training while in the second sector, only the Sakamena is concerned. To do this, base of method adopted is the principles of the sequence stratigraphy, namely the identification of outstanding surfaces. On the other hand, analysis of the factors of deposit combined with results of paleontological studies in the study area, served for Rockworks software setting. The presentation results is in the form of a 2D model. Analysis and correlation between eight cuts helped to identify four major sequences in the Karroo of Malaimbandy deposits and the role of the tectonic subsidence that has affected the region. Key words: Karroo, Malaimbandy, sequential analysis, modeling, Rockworks.