Geologie Du Secteur De Milanoa Et Ses Envi

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

******

FACULTE DES SCIENCES

*****

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

Pour l’obtention du DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES Option :

PETROLOGIE- METALLOGENIE

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA ET SES ENVI-

RONS - MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION

CUPRIFERE ASSOCIEE

Présenté par : RAZOELIARIMALALA Verohanitra Mirana

Soutenu publiquement le 13 Juin 2014

Membres de jury : Président : RAKOTONDRAZAFY Raymond Professeur

Rapporteur : RALISON André Bruno Maitre de conférences

Co-Rapporteur : RASOAMALALA Vololonirina Maitre de conférences Examinateurs :- RAMBOLAMANANA Voahangy Maitre de conférences -ANDRIANAIVO Lala Professeur

SOMMAIRE

AVANT- PROPOS LISTE DES ABBREVIATIONS LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES LISTE DES PHOTOS

INTRODUCTION GENERALE

Chapitre I : Contexte général de la zone d’étude et Méthodologie

I-1 Contexte général de la zone d’étude I-2 Méthodologie

Chapitre II : PETROLOGIE, TECTONO-METAMORPHISME, METALLOGENIE

II-1 Descriptions géologiques de la zone d’étude II-2 Caractéristiques petro-structurale de la zone d’étude II-3 Métallogénie du secteur étudié

Chapitre III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS III-1 Résultats III-2 Interprétations

DISCUSSIONS ET CONCLUSION

REFERENCES BBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES

ANNEXES

AVANT- PROPOS

Tout d’ abord, je rends grâce à Dieu Tout Puissant de m’avoir donné la Santé, la Force, le Courage et la Volonté de réaliser ce présent mémoire.

Mes Parents et mon Mari qui m’ont toujours soutenue dans chacune des épreuves que j’ai eues à affronter.

Au terme de ce travail, je tiens à exprimer ma reconnaissance et ma profonde grati- tude à tous ceux qui ont contribué, de près ou de loin, à la réalisation de ce mémoire.

 Professeur RAHERIMANDIMBY Marson, Doyen de la Faculté des Sciences qui a bien voulu autoriser la soutenance de ce mémoire.  Aux membres du jury : Professeur RAKOTONDRAZAFY Raymond, Vice Doyen de la Faculté des Sciences, En- seignant Chercheur au Département des Sciences de la Terre, qui m’honore en acceptant de présider cette soutenance de mémoire. Docteur RALISON André Bruno, Responsable de la Mention Géosystème et Evolution qui m’a fait l’honneur d’être Rapporteur et Tuteur tout au long de la préparation de ce mé- moire. Professeur ANDRIANAIVO Lala, Enseignant Chercheur à l’Ecole Supérieure Polytech- nique d’ Antananarivo et au Département des Sciences de la Terre qui a accepté d’être parmi les Examinateurs de ce mémoire. Docteur RAMBOLAMANANA Voahangy, Chef de Département des Sciences de la Terre, Enseignant Chercheur au Département des Sciences de la Terre, qui a accepté d’être parmi les Examinateurs de ce mémoire.  Docteur RASOAMALALA Vololonirina, Directeur de la Géologie au Ministère des Mines, Enseignants Chercheurs au Département des Sciences de la Terre, Co-Rapporteur de ce mémoire, et Monsieur RAZAFIMANDIMBY Olivier qui m’ont donné accès aux bases de données autorisées du projet PGRM.  Docteur RASAMIMANANA Georges, Responsable du Laboratoire des Mines, qui m’a apporté son aide pour la prise de photos des lames minces.  Le projet China Geological Survey (CGS) par leur apport financier et logistique pendant les études sur terrain.  Le Maire et les habitants de la Commune Rurale de Milanoa.  La société ANACO, qui a effectué les analyses au XRF des échantillons de roches et de minerais de Cuivre.  Tous les enseignants au sein de Département des Sciences de la Terre.  Tous mes Amis et collègues iii

LISTE DES ABBREVIATIONS

OEA : Orogenèse Est Africaine

R.N : Route Nationale

FTM: Foiben- Taosaritanin’i Madagasikara

N : Nord

S : Sud

E : Est

W : Ouest

ONG : Organisation Non Gouvernementale

SIG : Système d’Information Géographique

HT/HP : Haute Température/ Haute Pression

BT/BP : Basse Température/Basse Pression

MT/MP : Moyenne Température/ Moyenne Pression

LPNA : Lumière Polarisée Non Analysée

LPA : Lumière Polarisée Analysée

Bio :Biotite

Musc : Muscovite

Hb : Hornblende

Chl : Chlorite

Qz : Quartz

Opq : Minéraux opaques

Amp : Amphibole

Sill : Sillimanite

Plg : Plagioclase

Ep : Epidote

Cpx : Clinopyroxène

SMV : Sulfures Massifs Volcanogeniques iv

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Coordonnées de la Zone d’étude. 3

Tableau 2 : Différents concepts et classifications de certains auteurs 13

Tableau 3 : Les principales caractéristiques des canaux ETM+ (Coulibaly, 1996) 19

Tableau4 : Tableau récapitulatif des différents événements avec leur chronologie 75

LISTE DES FIGURES

Figure1 : Flow chart 2

Figure 2 : Délimitation de la Zone d’étude 4

Figure 3 : Carte montrant l’aspect géomorphologique de la zone d’étude, SRTM 2006 7

Figure 4 : Modèle d’assemblage du Gondwana en deux temps (Meert et Van der Voo, 1996) 8

Figure 5 : Position de Madagascar dans EOA et Gondwana entre 530 et 550M 9

Figure 6 : Comparaison des cartes géologiques de Collins & Windley et le PGRM 11

Figure7 : Evolution du Domaine de Bemarivo au Néoprotérozoique 15

Figure 8 : Schéma simplifié du principe de la Télédétection 18

Figure 9 : Méthodologie du traitement d’image satellite 21

Figure 10 : Composition colorée 752 22

Figure 11 : Composition colorée 752 avec certains procédés de filtre 23

Figure12 : Carte montrant les points d’échantillonnage utilisés en lames minces 37

Figure 13 : Directions des linéaments tectoniques après traitements d’image satellite de la bande 7A : filtre de direction 30 ; B : filtre de direction 50 52

Figure 14 : Ancienne carte géologique : Jourde(1968), Bousteyak(1974) PGRM (2009). 53

Figure 15 : Nouvelle carte structurale (Traitement d’image) 53

Figure 16 : Diagramme montrant le pourcentage des Directions des linéaments 54

Figure 17 : Rosace directionnelle des linéaments tectoniques 54

Figure 18: Trajectoires des foliations après l’utilisation du filtre de direction 20

à la bande 7 57

Figure 19: Diagramme montrant le pourcentage des directions de foliations 58

Figure 20: Rosace directionnelle des foliations 58

Figure 21: Coupe schématique de la colline de Mantsaborivaky

(DE LA ROCHE, 1963) 62

Figure 22 : Nouvelle carte géologique et minière de la Zone d’étude 65 (Feuilles WX33-WXY34)

Figure 23 : Comparaison de l’ancienne et la nouvelle carte géologique 67

Figure 24 : Cartes montrant les sens de déformations affectant le Domaine de Bemarivo avec les grandes structures : (a) Shear zone, Antiforme, Nappe de charriage / (b) failles majeures 69

LISTE DES PHOTOS

Photo 1 : Analyse du minerai de Cuivre avec le XRF 29

Photo 2: Gneiss granodioritique aux xénolites 30 d’Amphibolites boudinées (RVM06)

Photo3 : Amphibolite (Mylonite) au point RA10 31

Photo 4: Gneiss quartzo-feldspathiques (RVM 12) 32

Photo 5 : Amphibolite à Epidote (RVM 13) 33

Photo 6: Amphibolite à texture schisteuse (RA 8) 34

Photo 7 : Gneiss quartzo-feldspathiques (RVM11) 34

Photo 8: Schiste contenant des clastes d’amphibolites et 35 de quartz + épidote traversés de veines de quartz (RVM 08)

Photo 9 : Métagabbro (RVM 10 36

Photo 10: Microphotographies de l’Echantillon RVM01 (a) Composition minéralogique ; (b) transformation des minéraux Ferromagnésiens en une association composée de Qz+Chl+ opq+Amp (LPA) 39

Photo 11: Microphotographie de l’Echantillon RVM 13 montrant la composition minéralo- gique (LPA) 41 vi

Photo 12: Microphotographie de l’Echantillon RVM08 montrant la transformation des miné- raux Ferromagnésiens en une association composée de Qz+ Chl+ opq+ Amp (LPA) 42

Photo 13 : Microphotographie de l’Echantillon RA10 montrant la structure mylonitique (LPA ) 42

Photo 14 : Microphotographie de l’Echantillon RVM 06 montrant la déformation de la Hornblende en forme de boudinage (LPA) 43

Photo 15: Microphotographies de l’Echantillon RVM14 montrant (a) composition minéralo- gique, (b) la transformation des minéraux Ferromagnésiens en une association composée de Qz+ Chl+ opq+ Amp et la concentration de le Magnétite en bordure de l’Amphibole (LPA) 44

Photo 16 : Microphotographies montrant les Compositions minéralogiques de l’Echantillon RVM11 (a); et de l’Echantillon RVM 12 (b) (LPA) 45

Photo 17 : Microphotographie de RVM 10 montrant le phénomène (LPA) 47

Photo 18 : Microphotographie de RVM 10 montrant le phénomène d’ouralitisation et une relique de Pyroxène (LPA) 48

Photo 19 : Echantillon RVM05 (a) montrant la Composition minéralogique ; (b) une relique de Pyroxène (ouralitisation) (LPA) 50

Photo 20 : Faille normale de taille centimétrique au point RVM16 (X=1 377 237m/ Y=760 476m) 55

Photo 21 : Plis couchés avec des plongements d’axe de plis vers SE : (a) RA8 Amphibolite ; (b) RA7 Amphibolite ; (c) RVM12 Filon quartzeux dans Gneiss quartzo-feldspathiques 56

Photo 22: Phénomène de boudinage et de cisaillement (a) Xénolite d’Amphibolite à cisaillement dextre ; (b) Conglomérats métavolcanosédimentaires cisaillement senestre 59

Photo 23: Echantillons de Minerai de cuivre Chalcosine + Malachite et Azurite (Gite de Mantsaborivaky) 60

Photo 24 : affleurement de Dolérite (épontes de la minéralisation cuprifère)

(RVM 14) 61

Photo 25: Résultat d’analyse au XRF des échantillons RVM01 (a) et BB90 (b) 70

Photo 26: Résultats d’analyse à la XRF de l’échantillon de minerai de Cuivre (Gite de Mantsaborivaky) 73

vii

LISTE DES ANNEXES

ANNEXE 1 : Carte des indice miniers du District de Vohémar

ANNEXE 2 : Les variations de température par Station météorologique (UPDR, 2003)

ANNEXE 3 : Pluviométrie moyenne annuelle par station météorologique (UPDR ,2003)

ANNEXE 4: Carte hydrographique de la Zone d’étude

ANNEXE 5 : Carte géologique de la zone d’étude, H.BESAIRIE 1959

ANNEXE 6 a: Carte géologique de la zone d’étude, JOURDE 1968

ANNEXE 6b : Subdivision lithostratigraphique de la Zone d’étude, JOURDE 1968

ANNEXE 7: ESQUISSE DU PALEORELIEF DU NORD DE MADAGASCAR, Bousteyak, 1974

ANNEXE 8 : Itinéraires et tous les points d’échantillonnage

ANNEXE 9 : Effectifs des directions de Linéaments tectoniques

ANNEXE 10 : Effectifs des directions de Foliations

ANNEXE 11 : Diagrammes (a) montrant la nature calcoalcaline de la Suite de Manambato (b) montrant la nature des Granitoïdes se rapportant au contexte de subduction pendant sa ge- nèse R.J Thomas et al (2009).pp 296

ANNEXE 12: Géochronologie par la méthode U-Pb zircon des échantillons du Domaine de Bemarivo .R.J Thomas et al. (2009) pp.289

ANNEXE 13 : Modèle de formation d’un gisement SVM (Daniel .L et Jeff R., 2005)

ANNEXE 14 : Carte d’isoteneur en Cuivre de la zone d’étude (PGRM, 2008)

ANNEXE 15 : Visite de courtoisie à la Commune Rurale de Milanoa (Maire de Milanoa)

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE INTRODUCTION GENERALE

Madagascar a enregistré d’innombrables événements géologiques, sa position centrale au sein du Gondwana engendre une structure géologique polyphasée et plus complexe tributaire d’une grande potentialité minière. Actuellement, Madagascar est devenue le pays de prédilection de nombreux chercheurs et investisseurs du monde entier.

En 2008, le Projet de Gouvernance des Ressources Minérales (PGRM) a commencé une révision et une réactualisation des cartes géologiques et minières au 1/100.000è de Ma- dagascar parmi lesquelles celles du District de Vohémar qui dispose d’une richesse minière notable en rapport avec différents événements géologiques ; on peut énumérer le cristal de roche, la sphène, les métaux de base tel que le cuivre qui est d’actualité. C’est alors une réac- tualisation des données géologiques et minières serait nécessaire pour avoir des données plus fiables afin de promouvoir le secteur concerné.

De ce fait, le thème relatif à cette étude s’intitule: « GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA - MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION CUPRIFERE ASSO- CIEE. »

L’étude a pour but de réactualiser les informations géologiques et surtout minières de la zone d’étude tout en déterminant les métallotectes favorables à la minéralisation de cuivre. A la fin, il est question de ressortir une nouvelle carte de synthèse, à partir de la compilation des travaux antérieurs, les images satellites, les données recueillies sur terrain et les résultats d’observation des lames minces en laboratoire. Pour bien mener cette étude, nous avons subdivisé le manuscrit en quatre grands chapitres :  La méthodologie et la présentation de la zone d’étude.  Puis, nous allons exposer l’importance de l’application de la télédétection et le SIG dans la réactualisation de la carte géologique et minière de la zone d’étude; procéder à une étude détaillée de la géologie : pétrologie, tectono-métamorphisme, métallogénie.  Ensuite, nous allons présenter les résultats obtenus après l’assemblage de toutes les informations recueillies dans chaque étape de la méthodologie, et de les interpréter minutieuse- ment.  Après, nous allons voir la discussion et la conclusion générale  A la fin, une référence bibliographique et annexes terminent cet ouvrage

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 1

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

ETUDES PRELIMINAIRES

RECHERCHES DES SUP- TRAITEMENT BIBLIOGRAPHIE ET D’IMAGES SATELLITES COLLECTE DES DON- PORTS (CARTES : topogra- NEES phique, géologique)

COMPILATION DES DONNEES ET TRAVAUX SYNTHESES DES INFORMATIONS RECUEIL- ANTERIEURS LIES

TRAVAUX DE TERRAIN

VERIFICATION DES INFORMATIONS ISSUES DU TRAITEMENT D’IMAGE EFFECTUE

LEVERS ET ECHANTILLONNAGES, OBSERVATION DU GITE ET ECHANTIL- GEOLOGIQUES : études pétrographiques, LONNAGE DE MINERAIS DE CUIVRE mesures tectoniques

CARTOGRAPHIE GEOLOGIQUE ET MINIERE DE LA ZONE D’ETUDE

TRAVAUX EN LABORATOIRE

CONFECTION DES LAMES ANALYSES CHIMIQUES DES

MINCES ECHANTILLONS GEOLOGIQUES

REACTUALISATION DE LA CARTE GEOLOGIQUE ET MINIERE

INTERPRETATION DES RESULTATS

EXPLOITATION DES DONNEES

REDACTION DU MANUSCRIT

Figure 1 : FLOW CHART

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 2

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-1 : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE :

I-1-1 Cadre géographique:

I-1-1 -1 Situation géographique :

La Commune rurale Milanoa est située à environ 1.304 Kilomètres de Tananarive suivant la RN6 (Tananarive-Ambilobe) puis la RN5a (Ambilobe-Vohémar). Administrati- vement, elle appartient au district de Vohémar, de la Région SAVA, la province d’Antsiranana. Elle est délimitée (cf. Figure 2) :

 au Nord : par la commune Ampondra  à l’Est : par les communes Fanambana et Tsarabaria  à l’Ouest: par la commune Bobakindro  au Sud : par les communes Ambalasatrana et Andravory

Tableau 1 : Coordonnées de la Zone d’étude

Points EN LABORDE (en m) EN LONGITUDE / LATITUDE X1 / Y1 1 386 500 755 000 49°42’57.49’’E 13°34’16.66’’S X2 / Y2 1 386 500 773 500 49°53’16.66’’E 13°34’16.66’’S X3 / Y3 1 376 200 773 500 49°53’16.66’’E 13°39’53.33’’S X4 / Y4 1 376 200 755 000 49°42’57.49’’E 13°39’53.33’’S

La zone d’étude s’étend sur une superficie de 190. 44 Km2 (18.40km x 10.35 km) dans les coupures WX33- WXY34 des cartes topographiques de la FTM.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 3

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 2 : Délimitation de la Zone d’étude

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 4

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-1- 1-2 : Le milieu humain:

 DEMOGRAPHIE :

La population de la région SAVA est estimée à 805 434 en 2004 (INSTAT, No- vembre 2004, pp15), soit les deux tiers de la population du Faritany d’Antsiranana dont 26% à Vohémar avec une densité de 36.1 habitants/km². Pour la Commune rurale de Milanoa, la population est de race Sakalava avec une forte présence de Tsimihety et de Betsimisaraka. Selon les personnels administratifs de la Commune rurale de Milanoa, le nombre de la population pour l’année 2013 est estimé aux environs 20.300.

 ECONOMIE : - L’élevage :

L’élevage surtout bovin et les activités commerciales et connexes qui en dépendent sont essentiellement développés là où le climat est relativement sec et les formations grami- néennes couvrent une grande étendue. [UPDR, Juin 2003]

- L’agriculture :

La zone possède un potentiel agronomique important grâce à ses conditions clima- tiques chaudes et humides et à l’aptitude des sols favorables à toutes cultures tropicales et tempérées comme la Vanille. Selon le Maire de la Commune de Milanoa, ces cultures concer- nent surtout les quartiers de Milanoa, de Beambatry, de Makira et d’Ambodivoanio.

- Le secteur minier :

De nombreuses ressources minières existent dans le sous-sol du District de Vohémar tels que l’or, des différentes variétés de quartz (cristal, amethyste…), sphène, les minerais de cuivre et tant d’autres. Prenons l’exemple du quartz, la production est estimée à 85 tonnes à Vohémar selon la Monographie de la Région SAVA du 2003. D’innombrables collecteurs et exploitants miniers surtout d’origine chinoise s’intéressent actuellement à ces produits miniers. (cf. Annexe 1)

I-1- 1- 3 Le milieu physique :

 CLIMAT ET PRECIPITATION : Le climat est de type tropical chaud et humide caractérisé par deux saisons distinctes :

 saison chaude qui va d’Octobre en Avril, caractérisée par des pluies abondantes et des températures assez élevées 26° à 28° C.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 5

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 saison fraîche allant de Mai en Septembre dotée d’une température élevée de 30° à 34°C (cf. Annexe 2).

La Région est sous l’influence du vent humide venant du Sud-Est : «Alizé ou Varatraza », qui prédomine pratiquement toute l’année. Le vent venant de l’Ouest « Mousson ou Talio » apparait beaucoup moins fréquemment.

Tout le District de Vohémar est caractérisé par une pluviométrie d’une moyenne annuelle de 1375.7-1564.9 mm, de 2 à 3 mois secs et un faible déficit de saturation (3 à 5 mm) (cf. Annexe 3).

 RESEAU HYDROGRAPHIQUE :

Dans le District de Vohémar, il existe principalement trois grands fleuves tels que Manambato, Fanambana, Manambery avec leurs affluents respectifs. Notre secteur appartient au Bassin versant de la Fanambana puisqu’ elle est traversée par le fleuve de Fanambana (150km de long) et ses affluents parmi lesquels on peut citer : Makira, Anovankary, Andra- vory, Anandroky, Antsahandrevo. (cf. Annexe 4)

 VEGETATION : Généralement on peut y trouver trois sortes de végétations dont :

- La forêt dense ombrophile se trouvant dans la partie Est et Sud –Est de la zone d’étude. Quelques zones forestières, dorénavant protégées, existent dans le Fokontany de Makira et de l’autre côté du Fanambana.

- forêt secondaire « Savoka » dont les principales espèces sont : Solanum auriculatum (Se- vabe), Spidiadodonaefolia (Dingadingana), Arundo madagascariensis (Fataka)…

- Savanes arborées et savanes herbeuses étant le type de végétation le plus répandu dans la commune de Milanoa.

Remarque : Du coté environnemental, grâce aux actions des ONG protégeant les réserves forestières de la Makira, la pratique du Tavy1 dans la Commune Milanoa et ses environs a été réduit à moitié selon le Maire.

 GEOMORPHOLOGIE : Dans son ensemble, le secteur de Milanoa est très montueux en dépit de son altitude moyenne modérée. Les vallées et l’érosion ont profondément entaillé les schistes cristallins au point de mettre en relief les anticlinaux granitiques dégagés de leur enveloppe tels que : (Jourde, Juin 1968). (cf. Figure 3)

1 Défrichement Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 6

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Au Nord-est du secteur, se présentent les massifs de Bezavona (893 m) et de Bekire- pika (455 m)  Plus à l’Ouest, il y a le massif de Milanoa en forme de tête (338m)  Au Sud, le massif d’Anjombavola culminant à 572 m, ceux de Rangovato (642m) et d’Antsahafotsy (847m).

Figure 3 : Carte montrant l’aspect géomorphologique de la zone d’étude, Image SRTM 2006

Source : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 7

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-1-2 Cadre géologique

Carte des indices minière du District de Vohé- I-1-2-1 Madagascar et les Supercontinents : mar

Source : BD500 L’effondrement de Rodinia vers la fin du Néoprotérozoïque et au Cambrien (550- 500 MA) a été marqué par l’Orogenèse Est Africaine (OEA) conduisant à la formation du supercontinent Gondwana et la chaîne Mozambicaine située entre le craton du Congo appa- rentant à l’Ouest Gondwana et le Bloc IMSLEK appartenant à l’Est Gondwana [Stern ,1994].

Figure 4 : Modèle d’assemblage du Gondwana en deux temps (Meert et Van der Voo, 1996)

Sachant qu’autrefois Madagascar appartenait aux supercontinents Pangéen et Gond- wanien où elle était comprise entre quatre cratons âgés d'au-moins 2000MA : Arabo-nubien et Ougando-tanzanien en Afrique, Dharwar en Inde et Antarctique. Durant les derniers événe- ments collisionnels du Néoprotérozoique-Cambrien, les Domaines2 Archéen et Protérozoïque (Antongil-Masora, Antananarivo et Bemarivo) ont été juxtaposés dans l’Orogenèse Est Afri- caine (OEA). Depuis, cette Orogenèse panafricaine (OEA) a profondément affecté le craton malgache et elle a guidé l'évolution tectonique de l'île jusqu'à nos jours.

2 Principaux blocs tectoniques formant la base du Précambrien malgache

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 8

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure5 : Position de Madagascar dans EAO et Gondwana entre 530 and 500 Ma (Modifié par Jacobs and Thomas, 2004). ANS = Arab-Nubian Shield; Da = Damara Orogen; Z = Zam- bezi Belt; EF = European fragments; LH = Lützow-Holm Bay

I-1-2-2 Précambrien malgache : Madagascar est subdivisée en deux grandes parties dont les deux tiers de sa superficie sont constitués par un socle précambrien occupant les Hautes Terres centrales et la bordure orientale. Son tiers étant des formations sédimentaires phanérozoïques couvrant la partie occidentale. De nombreux décrochements tardi-panafricains se présentent étant des cisaillements crustaux majeurs recoupant le socle malgache avec des orientations NS et N140° (Razanatseheno, 2003) .Parmi eux, le cisaillement d’Angavo d’orientation subméridienne située sur toute la partie orientale de Madagascar (Martelat, 1998) et le cisaillement de Ra- notsara ayant une orientation N140° qui est un décrochement senestre, ultérieurement cette dernière est supposée être une « Déflexion » selon Guidot. D’ après Hottin (1976), son concept est basé sur la zonéographie chronologique plus précisément le métamorphisme et les âges absolus obtenus sur les principaux faciès types du socle cristallin (Vachette, 1977).

Au Nord de cette dislocation, les formations datent de Katarchéen, d’Archéen et de Néoproté- rozoique tandis qu’au niveau et au Sud de cette dislocation les formations sont toutes proté- rozoïques.

Récemment, de nombreux géologues ont tenté de faire des recherches plus approfondies sur le Précambrien malgache. En 2003, Windley et Collins considèrent l’importance des données structurales (tantôt macrostructurale que microstructurale) et géochronologiques (avec les Pb – α, Pb – Pb et U – Pb sur zircon, Ar – Ar sur mica) {Goncalves et al. 2003 ;

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 9

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Fernandez et al. 2003, De Wit et al. 2001, Kröner et al. 2000}.Par conséquent, neuf (9) unités tectono-métamorphiques ont été mises en évidence.

En 2012, le projet PGRM a ensuite subdivisé le socle Précambrien malgache en cinq (5) unités tectono-métamorphiques dont :

 Domaine d’Antongil et Masora;  Domaine de Bemarivo  Domaine d’Antananarivo : A la différence de la subdivision de Collins et al. (2003), ce Domaine regroupe le Domaine d’Antananarivo (autochtone), la Nappe de Tsaratanana (al- lochtone) et la Suture de Betsimisaraka  Unité d’Ikalamavony –Taolagnaro : A la différence de la subdivision de Collins et al. (2003), elle englobe les Unités d’Ikalamavony, d’Itremo, de Taolagnaro et d’Ampanihy.  Unité de Vohibory

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 10

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Les 9 unités tectono-métamorphiques, d’ après Windley et Les 5 unités tectono-métamorphiques, d’ après PGRM Collins (2003) (2008)

Figure 6 : Comparaison des cartes géologiques éditées par Windley&Collins et le PGRM

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 11

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-1-2-3 Géologie de la zone d’étude : La zone d’étude est inclue dans le Domaine de Bemarivo dont la délimitation a été établie par le PGRM [PGRM, page 294] :

- Au Nord-Ouest elle est délimitée par les terrains sédimentaires paléozoïques et méso- zoïques

- Au Nord Est, elle est bordée par les roches volcanosédimentaires du Crétacée du Groupe de Sambava et les plutons mafiques de la Suite d’ Analalava

- Dans la région centrale et Nord-Ouest du Domaine de Bemarivo on a les roches volcaniques du Néogène ainsi que les roches intrusives du Groupe d’ Ankaizina et la Suite d’ Ampasindava. .

- Au Sud-Ouest, elle est en contact avec la Ceinture d’ Anaboriana et une petite partie du Domaine d’Antongil le long de la Shear Zone de Sandrakota. Tandis que dans la partie Sud Est, les formations sont faiblement charriées, imbriquées sur le Domaine d’ Antongil avec une direction Sud -Est.

Brièvement, le Domaine de Bemarivo, d’âge néoprotérozoique (760à 715MA), est interprété comme une partie d’arc magmatique continental résultant de la subduction de l’Océan Mozambique sous Madagascar lors de la fragmentation du Rodinia (Tucker et al. 1999 ; Kröner et al. 2000). Il a été fragmenté et préservé au Nord de l’Ile, tels qu’en Sey- chelles, Rajasthan et probablement Somalie.

Il est ainsi constitué de roches à caractère juvénile vue la signature chimique des éléments majeurs et en trace des orthogneiss de Daraina Milanoa et de Manambato Basse Mahavavy [Tucker et al, 1999].Il est charrié sur le Domaine d’ Antongil et celui d’Antananarivo vers la fin du Néoprotérozoique (550MA) et présente une direction générale Est-Ouest [PGRM, 2008.pp.10-11].

Nombreux auteurs ont contribué à la cartographie : études lithostratigraphiques et structurales du Domaine de Bemarivo et le secteur de Milanoa.

 DU POINT DE VUE LITHOSTRATIGRAPHIQUE : La zone d’étude est constituée principalement du complexe batholitique et des uni- tés métavolcanosédimentaires métamorphisées sous un faciès Schiste vert et faciès Amphi- bolite. Ces auteurs ont suggéré leurs concepts et classifications qui, généralement, se diffè- rent par l’extension des formations géologiques.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 12

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Tableau2 : Différents concepts et classifications selon certains auteurs Auteurs Concepts Classification Dormois(1948) et Brenon(1951) -Système de Vohibory : Roches volcaniques mafiques métamorphisées : »Série Daraina et Série Milanoa » - Système de Graphite : Gneiss leucocrates, Gneiss migmatitiques, Migmatites H.DE LA ROCHE (1954,1958) Série Daraina et celle de Milanoa étant une partie non érodée - Série Milanoa uniformément basique d’un système éruptif - Série Daraina composée de roches acides à la base puis des roches basiques P.BRENON (1956) Extension réduite dans des synclinaux très plissés déversés vers l’Ouest de la Série Milanoa définie uniquement par les Epido- Complexe de Milanoa constitué par : tites et Amphiboloschistes à Epidotes. [Bousteyak, 1974, pp93] - Niveau de Daraina : Origine « Ortho- » -Niveau de Milanoa : Origine « Ortho- » - Niveau d’Ambaliha : Origine « Para- » H.BESAIRIE (1959) (cf. Annexe5) Même concept et classification que Dormois (1948) et Brenon (1956) GROUPE DA- - Faciès Daraina RAINA - Faciès Milanoa SYSTEME SU- Niveau Daraina

PERIEUR AN- Niveau

DRIAMENA- d’Ambaliha JOURDES (1968) (cf. Annexes 6a et 6b) Récurrence des venues volcaniques SAHANTAHA GROUPE Ma- Complexe granodioritique nambato-Basse Groupe de Betsiaka Mahavavy GROUPE AM- - Granitoïdes SYSTEME AN- PANEFENA- - Anciennes roches éruptives basiques TONGILIEN TSARATANANA - Charnockites, Gneiss à Sillimanite… Groupe Daraina nommé autrement « Groupe épidotiques de la Manambato » : - Série épidotique de la Manambato : composée par le Complexe granodioritique et la Série de Betsiaka BOUSTEYAK (1974) (pp 93-108) Même concept que Jourdes - Série Daraina-Milanoa : constituée par la Série d’ Ambaliha et la Série Daraina –Milanoa proprement dite

Domaine de Bemarivo composé par : - Groupe Daraina= Série Betsiaka+ Série Daraina+Série Milanoa WINDLEY et al. (1994) - Bemarivo Nord - Dômes granitoïdes au milieu de Migmatites et d’Orthogneiss - Bemarivo Sud SUITE DE MAEVARANO

Granite d’Antsahavalany

Se diffère du précédent par : Gneiss Monzogranitiques SUITE DE MANAMBATO

Granitoïde de Maintialaka - la séparation des trois formations métavolcanosédimentaires PGRM (2008) (cf. Figure 22) Métabasite d’Andravory - adaptation d’une terminologie lithodémique3 au dépens Roches ultramafiques d’Andrarobo d’une nomenclature lithostratigraphique GROUPE DARAINA Formation d’Ambanja Formation d’Ambodimadiro Formation d’Ambatojoby GROUPE MILANOA Formation d’Ankijabe Formation d’Amborondolo

3 Formulaire pour soumettre les propositions d’unités nouvelles ou d’unités manquantes Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 13

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Groupe de Daraina (719+/- 6 MA à 739 +/- 8 MA) :

Cette formation volcanique et volcanoclastique est composée de roches pyroclastiques qui sont datées de 715MA et les bombes volcaniques d’âge 752MA. D’ après la carte géolo- gique 1/500.000è de Besairie en 1971, on distingue deux différents faciès : le faciès de Da- raina (à tendance plus acide et intermédiaire), et le faciès de Milanoa (à tendance plus basique et intermédiaire). Ce groupe est moins déformé et présente des foliations magmatiques ou des schistosités généralement de direction NW. Généralement, les métabasites sont des amphibolites à hornblende et plagioclase, épidote et rarement à grenat .Les formations d’Ambanja et d’Ambodimadiro ont une forme curviligne ou lenticulaire suivant une direction NW-SE.

 Groupe de Milanoa (720-760MA) :

C’est un ensemble métavolcanosédimentaire mafique d’âge 720 à 760MA d’ après les analyses par U-Pb. Il a été ensuite placé sous le faciès Amphibolite vers 519MA et connait quelque phénomène de migmatitisation. Il présente une allure allongée de direction WNW- ESE. Les métabasites sont des amphibolites à biotite et rarement de clinopyroxène.

 Ces deux formations avec le Groupe de Betsiaka sont ensuite intrudées par la « Suite de Manambato » étant un complexe batholitique de nature calcoalcaline couvrant une grande partie de Bemarivo Nord. Elle présente une composition ultramafique, métagab- broique à des orthogneiss granitiques datant de 715MA.

 Le Bemarivo Nord et celui du Sud sont ensuite intrudés d’un pluton : « Suite de Maevarano » qui a été mise en place durant et juste après l’assemblage final de Gondwana. Sa mise en place coïncide avec l’évènement tectonométamorphique majeur Panafricain vers 715MA. (Buchwaldt et al. 2003; BGS-USGS-GLW, 2008).Parmi elle, le granite d’Ankaizina.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 14

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 7 : Evolution du Domaine de Bemarivo au Néoprotéro- zoique, d’après R.J Thomas(2009)

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 15

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 DU POINT DE VUE STRUCTURAL :

Selon Bousteyak (1974), les critères tectoniques sont tributaires du paléorelief, tel est l’exemple des trois formations volcanosédimentaires qui se sont déposées à la périphérie du noyau granitique de la Mananjeba et dont la partie la plus profonde bute contre le Granite de Bezavona (cf. Annexe 7). Le Plissement ayant affecté notamment ces trois formations est con- trôlé par ce noyau granitique puisque les plis s’en moulent autour [Bousteyak ,1974. pp.163]. Dans le Groupe de Milanoa, les formations présentent ainsi des linéations minérales de direction SE de même que celle de l’axe des plis isoclinaux. En outre, les fracturations y sont abondantes et présentent souvent des activités magmatiques et hydrothermales passées ou actuelles dont l’intérêt est primordial. Prenons deux (2) exemples [Bousteyak ,1974. pp.173]: - les failles profondes de direction N70°E résultent de la rupture crustale sous l’action des forces ayant provoqué le plissement des roches métamorphiques .Elles se manifestent au milieu des roches compétentes et résultent d’efforts tectoniques de compression - les linéaments tectoniques de direction N20°W sont des failles de coulissement vertical ou longitudinal au sein des roches ayant été morcelées précédemment. Récemment, ils ont confirmé que toutes les structures observées dans le Domaine de Bemarivo sont rapportées à la phase terminale de l’Orogenèse Est Africaine dont aux moins deux (2) déformations s’y sont manifestées (cf. Pages 68-69).

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 16

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-2 : METHODOLOGIE

Pour bien diriger ce travail, nous avons adopté trois grandes étapes interdépendantes.

I-2-1- Etude préliminaire : Dans cette première phase, il est question de:

 Compilation de toutes les données bibliographiques de certains auteurs concernant la géo- logie générale et la métallogénie de la zone d’étude  Collectes des supports : cartes topographiques et géologiques à1/100.000è et traitement des images satellitaires.  Documentation sur la potentialité de la zone d’étude à partir des prospections minières faites par le projet PGRM-BGS

Nous avons pu définir préalablement toutes les informations nécessaires et essen- tielles pouvant être synthétisées et interprétées. Ces dernières seront exploitées en vue d’en ressortir une conception nouvelle, d’évaluer toute réalisation de travaux de terrain tels que les endroits cibles pour l’échantillonnage.

I-2-1-1-: Importance de la télédétection et le système d’information géographique (SIG) dans la mise à jour de la carte géologique : Dans le cadre de la mise à jour de la carte géologique et minière, la discrimination et la délimitation lithologiques ainsi que la mise en relief des structures géologiques s’avèrent indispensables. Pour ce faire, l’application de la télédétection et le Système d’ Information Géographique est obligatoire.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 17

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

I-2-1-1.1 : La télédétection :

 Principe de la télédétection:

La télédétection est possible grâce aux énergies émises et/ ou transmises par la surface terrestre. (Cf. Figure 2)

A : source lumineuse ou de rayonnement

B : interaction de ce rayon lumineuse avec l’atmosphère

C : réponse de la cible

D : enregistrement de l’information par le capteur

E : transformation des données

en image par la station de ré-

ception au sol

F : traitement visuel ou numé- rique des informations

10 G : production de documents

Figure 8 : Schéma simplifié du principe de la Télédétection

1. Source d'énergie ou d'illumination (A) - À l'origine de tout processus de télédétection se trouve nécessairement une source d'énergie pour illuminer la cible.

2. Rayonnement et atmosphère (B) - Durant son parcours entre la source d'énergie et la cible, le rayonnement interagit avec l'atmosphère. Une seconde interaction se produit lors du trajet entre la cible et le capteur.

3. Interaction avec la cible (C) - Une fois parvenue à la cible, l'énergie interagit avec la surface de celle-ci. La nature de cette interaction dépend des caractéristiques du rayonnement et des propriétés de la surface.

4. Enregistrement de l'énergie par le capteur (D) - Une fois l'énergie diffusée ou émise par la cible, elle doit être captée à distance (par un capteur qui n'est pas en contact avec la cible) pour être enfin enregistrée.

5. Transmission, réception et traitement (E) - L'énergie enregistrée par le capteur est transmise, souvent par des moyens électroniques, à une station de réception où l'information est transformée en images (numériques ou photographiques).

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 18

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

6. Interprétation et analyse (F) - Une interprétation visuelle et/ou numérique de l'image trai- tée est ensuite nécessaire pour extraire l'information que l'on désire obtenir sur la cible.

7. Application (G) - La dernière étape du processus consiste à utiliser l'information extraite de l'image pour mieux comprendre la cible, pour découvrir de nouveaux aspects ou pour aider à résoudre un problème particulier.

 Les principales bandes et leurs caractéristiques :

Les données utilisées proviennent du satellite LANDSAT-7 ETM+ (Enhanced Thematic Mapper+ image) N°158 /069 prises le 20 Avril 2006 et couvrant 185km x185km.

De ce fait, la combinaison des huit bandes spectrales : tm1, tm2, tm3, tm4, tm5, tm6, tm7, tm8 fournissent des images interprétables après le traitement au logiciel Envi 4.7.

Tableau 3 : Les principales caractéristiques des canaux ETM+ (Coulibaly, 1996)

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 19

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Les avantages de son application en Géologie :

Depuis plus d’un siècle, la télédétection a contribué au grand essor de certaines disciplines scientifiques comme la géologie en tant que source d’informations géographiques. Par son application, la cartographie géologique, qui cherche à identifier et à décrire les diffé- rentes lithologies et les caractères structuraux de la région est passée de son aspect classique basé uniquement sur des missions de terrain et les photos aériennes à un nouvel aspect. Elle consiste alors aux images optimisées par l’application de tous les traitements numériques, fondée sur leur sélection en mode interactif, la numérisation et tant d’autres qui faciliteront la confection de cartes et la mise à jour des données cartographiques .

Par conséquent,

 On peut analyser les bandes multi spectrales et de traiter les images afin de recueillir des informations interprétables telles : la stratigraphie (discrimination lithologique), la géomorphologie et structurale.  Voir les indices miniers de surface, en subsurface et en profondeur  S’informer malgré l’inaccessibilité aux zones enclavées pour des raisons topographiques, politiques, stratégiques ou encore à cause des catastrophes naturelles.

 On peut avoir des informations homogènes grâce à un large recouvrement spatial de la scène en question.

 Les étapes des traitements d’image (de la télédétection au SIG) :

Pour avoir une image utilisable et interprétable afin de parvenir aux résultats attendus nous avons procédé comme suit :

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 20

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Cartes géolo- Image Landsat Données thématiques Cartes topo- Données thématiques giques TM (Pédologiques) graphiques orographiques et SRTM)

Géoréférencement et Numé- Géoréférencement Corrections (Géométriques et radiomé- risation et Numérisation triques) (3), (4)

(1) (2) (5), (6) Données Données orographiques (Courbes de niveaux) Choix des canaux pédologiques

Analyses spatiales

Composition colorée (7) MNT

Classification Données Données supervisée géologiques, géomor- Analyses de Analyses topo- géomorpho- pho- surfaces graphiques logiques et pédolo- pédologiques giques Données Linéaments Réseaux hydro- COS géologiques graphiques Courbe hyp- Carte sométrique SYNTHESE ET ANALYSES d’estompage

Carte de Relief pente

SYNTHESE ET ANALYSES LEGENDE :

CARTES GEOLOGIQUES MISE A Données sources MNT : Modèle Numérique de Terrain JOUR Types de traitements et analyses des COS : Carte d’occupation du sol donnéesRésultats Résultats

Figure 9 : Méthodologie du traitement d’image satellite

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 S Page 21

Figure 9 : Méthodologie du traitement d’image satellite

Source : l’Auteur, 2013

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

(1) Géo –référencement : avant tout, il faut caller l’image ou traduire les coordonnées dans un même système de projection. (2) Digitalisation ou numérisation : à partir des images satellites obtenues en Télédétec- tion et par la superposition avec d’autres données, on peut tracer les structures tectoniques et les limites lithologiques et d’en ressortir les cartes thématiques. (3) Corrections géométriques : rectifient les images satellitaires de manière à les rendre superposables à d’autres images ou à des documents cartographiques de référence. (4) Corrections radiométriques : sont nécessaires car elles corrigent certains effets liés au(x) capteur(s), à améliorer la lisibilité : amélioration de dynamique et de contraste local, rehaussement de contours, combinaisons spectrales, etc. (5) Le Découpage: pour bien délimiter la zone d’étude (6) Le Stretching qui est une amélioration dynamique tout en opérant à un étalement linéaire et une égalisation de l’histogramme des images brutes afin d’améliorer leur lisibilité. (7) La composition colorée consiste à combiner trois canaux différents de mêmes résolu- tions afin d’obtenir des images de synthèse. Le choix des spectres sélectionnés dépend des résultats attendus tout en sachant les caractéristiques de chaque bande. Tel est l’exemple de752 montrant les différentes lithologies. Des traitements aux différents filtres ont été néces- saires pour mieux faciliter les interprétations.

Figure 10: Composition colorée 752

Réalisation : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 22

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 11 : Composition colorée 752 avec certains procédés de filtre Réalisation : l’Auteur, 2013

I- 2-1-1-2. Le système d’information géographique :

 Principe et fonction :

Un Système d’information Géographique est un outil d’analyse qui identifie les rela- tions spatiales entre les éléments localisés. Il n’enregistre pas une carte ou une vue de la zone géographique étudiée, mais il stocke les données qui permettent de recréer la vue ou de dessi- ner la carte dans un objectif particulier.

Ainsi, on peut résumer et simplifier l’explication du principe du S.I.G de la façon suivante :

 Saisie ou acquisition des données : qui sont rassemblées dans des tableaux, des feuilles de calcul, des rapports,… selon leurs utilités et elles peuvent être triées, superposées sur une carte de Madagascar. Ces données peuvent être géographiques, géologiques, mi- nières…

Les données à saisir devront être sous deux formes :

- en mode raster avec des images à surface continuellement variable qui peuvent être desti- nées aussi aux traitements numériques ou analogiques.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 23

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

- en mode vecteur avec des saisis sur une tablette à numériser ou par d’autres méthodes de numérisation d’une image raster et c’est un ensemble d’objets modifiables que l’on peut ratta- cher à des données de type texte.

 Stockage et gestion des bases de données en vue de les utiliser d’une façon rapide et con- ditionnelle.  Analyse des bases de données afin d’obtenir une carte thématique.

En effet un SIG doit rassembler toutes les données afin de les transformer en information en vue d’une reproduction cartographique, d’une analyse spatiale et d’une aide à l’expertise.

 Ses intérêts en géologie : Le S.I.G est indispensable en géologie car c’est un outil permettant de mettre en valeur les informations géologiques et minières pour faciliter la lecture, l’interprétation et recherche afin de proposer une éventuelle correction cartographique. Dans ce travail, le S.I.G nous a permis de réaliser différentes cartes utiles pour l’étude tout en : - localisant tous les détails géographiques et miniers - traçant les limites lithologiques - traçant et établissant une carte de linéaments structuraux de la zone d’étude.

Le traitement d’image par la télédétection et le Système d’Information Géogra- phique a abouti à la reproduction cartographique, l’analyse spatiale et l’aide à l’expertise de la zone d’investigation. Ainsi ces deux techniques sont utilisées de manière complémentaire et interactive et qui faciliteront la description géologique et la révision des données antérieures. Equipements : logiciels de traitements des cartes (Mapinfo10.5, Surfer9) et d’images satellitaires(Envi4.7), cartes topographiques et géologiques de 1/100.000è, scène d’image satellite N° 159/068, bases de données 100 et 500(BD100 et BD500) de FTM.

I-2-2- Travaux de terrain : L’investigation et la réalisation sur terrain ont été toutes préconçues pendant les travaux sur bureau afin de vérifier les hypothèses et d’entamer des études plus approfondies. Ainsi les travaux sur terrain ont été focalisés sur :

 la vérification des données théoriques:

Il s’agit de vérifier sur terrain la synthèse de la compilation des travaux antérieurs ef- fectuée pendant les études préliminaires (travaux bibliographiques, traitement d’image satellitaire).

 les levés et échantillonnages géologiques:

 Etudes pétrographiques :

Il a été question de localiser tous les points d’échantillonnage déjà préétablis dans le GPS et sur le support (cartes topographique et géologique, Google Earth). Nous avons ciblé presque tous les facies pétrographiques de la Zone d’étude et surtout les zones de contact.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 24

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Devant l’affleurement :

- des études macroscopiques (à l’œil nu ou à la loupe) ont été faites afin de déterminer la pé- trographie de la roche par le biais des compositions minéralogiques et la relation texturale des minéraux.

- observer les environs pour savoir leur relation spatio-temporelle avec d´autres affleurements présents.

 Mesures tectoniques des structures présentes : A l’aide d’une boussole, nous avons pu mesurer l’azimut et le pendage/ le plongement des plans (foliation, flancs des plis) et des droites (linéations, axes de plis).

 Echantillonnage : Des collectes de roches jugées saines et représentatives de la formation en question ont été faites à l’aide d’un marteau géologique. Elles sont destinées à la fabrication des lames minces en laboratoire.

 Numérotation de l’échantillon : Il est obligatoire de mettre l’Identifiant de la roche qui lui est toujours accordé jusqu’en laboratoire. L’utilisation de marqueurs indélébiles sur les échantillons collectés est obligatoire.

 Marquage de la carte pour la cartographie : A chaque arrêt, nous avons marqué sur le support (carte topographique, carte géolo- gique) la nature des roches ainsi que l’azimut et le pendage/le plongement des structures ob- servées.

 Prise de photos des différents affleurements : Cette étape est non négligeable puisqu’ elle sert comme illustration montrant la vue globale de l’affleurement ainsi que la roche proprement dite.

 Observation et interprétation gitologique et métallogénique du gisement de cuivre : Cette étape vise déjà à l’essai de géochimie et de métallogénie tout en se basant sur des observations et interprétations des phénomènes observés sur le terrain, sur des enquêtes des locaux travaillant dans ce gisement. Equipements : GPS, loupe, boussole, marteau géologique, cartes topographique et géo- logique de 1/100.000è, image satellitaire déjà traitée.

I-2- 3- Travaux de laboratoire : Nous avons classé dans cette troisième phase tout ce qui se rapporte aux travaux et traitements effectués après la descente sur terrain en vue d’éclaircir les hypothèses, de les confirmer ou d’en ressortir de nouvelles hypothèses.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 25

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 La confection des lames minces :

Elle a pour but de connaitre la paragenèse minéralogique d’une roche, l’ordre de cristallisation des minéraux, la microstructure, toutes réactions chimiques possibles entre ces mi- néraux qui sont indispensables pour mieux comprendre la géologie de la zone.

Différentes étapes ont été suivies pour sa réalisation :

- Le sciage :

Cette opération consiste à couper l’échantillon suivant un plan perpendiculaire à sa foliation grâce à une scie diamantée. A la fin, nous avons obtenu un parallélépipède de roche : « sucre » ayant pour dimension 40mmx25mmx5mm, avec une face plus ou moins plane et polie qui serait

Matériels utilisés : échantillons de roches, grosse scie, scie de précision

- Le dressage et surfaçage :

Il a pour but d’effacer les traces de scie sur la surface du sucre après le sciage au tour lapidaire muni de : dispositif d’arrosage et plateau métallique. Nous avons procédé comme suite :

 Enduire le plateau métallique par la poudre Carborundum de gros grain 220 AFNOR.  Faire tourner le plateau tout en glissant le Sucre durant 5mn  Nettoyage du plateau métallique  Répéter la même procédure cependant nous avons utilisé la Carborundum 400 AFNOR, puis la carborundum 800AFNOR.

Matériels utilisés : sucre, tour lapidaire, carborundum de différentes dimensions.

-Dépolissage de la plaque de verre porte-objet :

Cette manipulation a pour but d’obtenir une plaque de verre translucide.

Matériels utilisés : plaque de verre porte objet, tour lapidaire, carborundum 220AFNOR.

-Collage :

Il consiste à fixer le sucre dressé et surfacé sur la plaque de verre dépolie tout en évi- tant l’incorporation de bulles d’air.

Ensuite, nous avons sécher la préparation à l’air libre pendant 48 heures au minimum.

Matériels utilisés : plaque de verre porte-objet, sucre, araldite

- La mise en épaisseur de la lame mince :

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 26

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Nous avons procédé à la réduction de l’épaisseur du sucre jusqu’ à 30 microns ou 3 /100mm.

 Abraser le sucre au plateau métallique en utilisant le carborundum 400AFNOR puis le carborundum 800AFNOR. Une vérification de la lame mince au microscope toutes les cinq minutes était obligatoire. Nous nous sommes référés sur les minéraux carac- téristiques tels que les minéraux blancs afin de passer à la finition de la lame mince.

Exemple : observation du quartz ayant la teinte gris du premier ordre

 Glisser manuellement la lame mince sur une plaque de verre enduite de carborundum 800AFNOR.

 L’analyse chimique par la Spectrométrie de fluorescence X (XRF portatif) :

Principe :

La spectrométrie de fluorescence X (SFX ou FX, ou en anglais XRF pour X-ray fluorescence) est une méthode d'analyse chimique utilisant une propriété physique de la ma- tière appelée la fluorescence de rayons X. Elle est appliquée aux phénomènes dans lesquels l'absorption d'un rayonnement produit la réémission d'un rayonnement moins énergétique.

Méthode :

Lorsque l'on bombarde de la matière avec des rayons X, on assiste à une émission secondaire de rayons X moins énergétique. Chaque élément chimique simple avait un spectre qui est caractéristique de la composition de l'échantillon ; en analysant ce spectre, on peut en déduire la composition élémentaire, c'est-à-dire les concentrations massiques en éléments.

D’ une part, une mesure de fluorescence X permet d'afficher un spectre, c'est-à-dire le nombre de photons X secondaires (émis par l'échantillon) ayant une énergie E/longueur d'onde λ donnée. D’autre part, on a effectué une mesure du« nombre de coups », plus préci- sément le nombre d’impulsion générée par le détecteur ; le rapport entre le nombre de photons pénétrant dans le détecteur et le nombre de coups généré dépend du rendement du détecteur et de l'amplification. On exprime en général l'intensité I en nombre de coups par seconde ; c'est le « taux de comptage ».Ainsi, le spectre est la courbe I(λ) ou I(E).

L'analyse qualitative consiste à connaître les éléments présents et à détecter si un pic est pré- sent.

L'analyse quantitative consiste à déterminer la concentration d'un ou plusieurs éléments et nécessite de connaître la hauteur ou la surface d'un pic du spectre.

A chaque type d’élément chimique correspond une valeur spécifique pour calibrer le XRF portatif.

Equipements : appareil pour détection de la radioactivité, XRF portatif « INNOV X SYSTEMS », emballage plastique, gants et masque.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 27

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Mode opératoire :

Avant tous procédés, il est obligatoire de se protéger de gants, de masque afin d’éviter la contamination par les rayonnements émis par l’appareil et ceux de l’échantillon lui- même.

- En premier lieu, il est nécessaire de détecter d’éventuels taux de radioactivité pouvant exis- ter dans l’échantillon (cf. Photo1a).

- Simultanément, nous avons lancé le XRF jusqu’ à ce que l’appareil donne un signal autori- sant son utilisation.

- Ensuite, nous avons analysé l’échantillon avec le XRF sans que celui-ci ait un contact direct avec l’échantillon. : Il a fallu emballer l’échantillon par un plastique d’une épaisseur très fine (cf. Photo1b).

- Après, nous avons laissé les deux objets en contact sans un moindre mouvement jusqu’ à ce que l’appareil finisse l’analyse complète de tous les éléments contenus dans l’échantillon. Finalement, les résultats quantitatifs et qualitatifs sont affichés sur l’écran (cf. Photos 25-26).

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 28

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

XRF

 L’élaboration des cartes :

Photo1 : Analyse Après de avoirminerais compilé de Cuivre puis avec exploité le XRF. les (a) travaux Détection antérieurs du taux de et radioactivité les donné es; (b)vérifiées Analyse et pr o- obtenues sur terrain, nous avons pu dresserprement différentes dite cartes thématiques. Celles-ci illus- trent le résultat de tous les travaux effectués en vue de mettre à jour la carte géologique de la Commune de Milanoa et ses environs avecSource les : l’Auteur, indices miniers2013

Matériels utilisés : logiciels de traitements des cartes (Mapinfo10.5,) et d’images satellitaires(Envi4.7), cartes topographique et géologique de 1/100.000è, scène d’image satellite N° 158/069, bases de données 100 et 500(BD100 et BD500) de FTM.

CONCLUSION PARTIELLE :

Dans ce chapitre, nous avons pu connaitre, situer et décrire la zone d’étude tout en compilant les données préexistantes et celles recueillies sur terrain et en laboratoire.

La méthodologie adoptée explique toutes les démarches entreprises en vue de bien ex- ploiter toutes ces données et d’en résoudre la problématique soulevée.

Toutes les descriptions géographiques portant sur le secteur de Milanoa nous préparent déjà à la faisabilité d’éventuelle exploration et exploitation dans le futur.

Mirana RAZOELIARIMALALA, 2014 Page 29

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

II-1 DESCRIPTIONS GEOLOGIQUES DE LA ZONE D’ETUDE :

II-1-1 Cartographie et distribution des facies : Comme il a été décrit précédemment, la zone d’étude est parmi le Bemarivo Nord. D’une façon globale, nous pouvons repartir la zone d’étude comme suit :

II-1-1-1 Dans la partie occidentale :

Elle est surtout prédominée par la Suite de Manambato comme les métagranites ou les gneiss (granitiques, ou granodioritiques, dioritiques ou tonalitiques), et une petite partie de la Formation d’ Andravory constituées de gabbros et d’amphibolites. L’ensemble s’aligne suivant une direction générale comprise entre N105° et N010° (subméridienne) avec des pendages souvent forts de 58°NNE à 60°E (cf Annexe 8).Il présente des marques de déformations intenses comme le cisaillement et les fractures permettant le remplissage par les filons quartzeux.

 Granite d’Antsahavalany (Suite de Manambato): C’est l’exemple observé sous le pont d’Ampandilo au point RVM 06 (1 381 262m /757 805m) où nous avons trouvé du gneiss granodioritique (N 105°-50° NNE) présentant de nombreux xénolites de roches mafiques notamment des amphibolites qui sont boudinées, et présentant un cisaillement senestre. [PGRM, 2008.pp 333]. (cf. Photo2)

E W

Xénolites d’Amphibolites

Photo 2: gneiss granodioritique aux xénolites d’Amphibolites boudinées (RVM06)

Source : l’Auteur ,2013

II-1-1-2 Dans la partie centrale : Elle est largement constituée par la Suite de Manambato plus précisément la Forma- tion d’ Andravory ainsi que les deux grandes formations volcanosédimentaires. Elle est com- posée principalement d’amphibolites, de variétés de gneiss, quelques affleurements de gneiss

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 30

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE quartzo-feldspathiques, de quartzites. L’ ensemble est allongé suivant une direction génerale comprise entre N014° à N050° avec des pendages fréquemment entre 20° à 65° vers le Sud- Est dont le plongement 40°SE est le plus fréquent (cf Annexe 8). Des marques de déformations tant cassantes( fractures de directions différentes N35°, N65°, N105°) que souples (plis couchés) ont été observées.

. La Formation d’Andravory (Suite de Manambato) :

D’ après le PGRM, elle a été nommée « Métabasites d’ Andravory » mais vue la vaste étendue de la nature pétrographique, nous avons adopté la présente nomination. Elle est ex- tensive et de composition variable. Elle correspond aux « Gabbro noritique, diorite, Grano- diorite à tendance charnockitique » et aux « Gabbro troctolitique à olivine coronnitique, gabbro épidioritisé… » énoncés par Jourde en 1967 et 1974 (cf. Annexe 6).On peut distinguer différentes variétés de roches allant du Gneiss, Gabbro, Norite, au Diorite.

Elle peut avoir une forme sinueuse ou lenticulaire et est souvent fortement foliée et migmatiti- sée pour les orthogneiss amphibolitiques. ; Cependant elle présente une structure massive pour les gabbros. [PGRM 2008,pp. 286].

Au point, X= 1 380 491m/ Y=765 609m (RA10) nous avons un affleurement d’amphibolite mylonitisée due certainement à la présence de faille. (cf. Photo3) N S S

Photo3 : amphibolite mylonitisée au point RA10

Source : l’Auteur, 2013

. Pyroxénites d’Andrarobo (Suite de Manambato):

Ils sont constitués principalement de pyroxénites, d’ hornblendites, de roches ultramafiques à talc-trémolite-actinote. Pourtant la plupart sont extensivement altérées en actino- trémolitite et en soapstone. (PGRM, 2008. Page.337).

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 31

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

. Formation d’Ankijabe (Groupe de Milanoa) :[PGRM, 2008, pp.321-323]

Elle correspond à la « série amphibolique intermédiaire » énoncée par Jourde en 1964, 1965,1973.Elle est d’origine sédimentaire (Paragneiss) accompagnée d’amphibolites et com- porte différents faciès :

- des gneiss felsiques à amphibole et épidote

-gneiss quartzo-feldspathiques (quartz, plagioclase, microcline, beaucoup de muscovites et peu de biotites) et des quartzites souvent schisteux par la présence de muscovite et de chlorite. Ils sont interprétés comme d’origine volcanoclastique.

-gneiss psammitiques (quartz, feldspath, muscovite, biotite)

-schiste pelitique (quartz, feldspath, muscovite, biotite)

-gneiss à amphibole et biotite (biotite, hornblende, épidote, trémolite, clinopyroxène)

-amphibolite (hornblende, plagioclase, quartz, épidote, clinopyroxène) et amphiboloschiste.

Parmi eux, l’affleurement de gneiss quartzo-feldspathiques sur la rive droite de l’Antsahandrevo au point RVM12 (1 378 995m /758 875 m). La roche présente une couleur blanc grisâtre avec des grains très fins et une texture foliée (N000°-30°E).Des fractures transverses de direction N035° et N065° y ont été observées. (cf. Photo 4) N S

Photo 4: Gneiss quartzo-feldspathiques (RVM 12)

Source : l’Auteur, 2013

Sur la rive gauche de l’ Antsahandrevo au point RVM 13 (1 378 795 m /759 816m), on a observé un affleurement d’amphibolite à épidote de couleur noire verdâtre, avec une texture schisteuse de direction N020° et un pendage de 35° vers le Sud-Est. Des fractures transverses de direction N150° ont été observées (cf. Photo5)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 32

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

E W

Photo 5 : Amphibolite à Epidote (RVM 13)

Source : l’Auteur, 2013

Dans cette formation nous avons pu observer des filons doléritiques fréquemment concordants aux roches environnantes puisqu’ elle présente la même direction et pendage que l’ensemble (N050°-50°SE). (cf. Annexe 8)

. Formation d’Amborondolo (Groupe de Milanoa) :

Elle présente 15% de la surface occupée par le Groupe de Milanoa et est composée d’amphibolites schisteuses, paragneiss à amphiboles, de micaschistes pelitiques aux schistes psammitiques, quartzites.

. Formation d’Ambatojoby (Groupe de Daraina) :

C’est une formation de nature acide à intermédiaire composée de roches volcanoclas- tiques, de schistes quartzofeldspathiques de couleur chamois très pale. Dans le village d’Ambodivoanio au point RA 9 (138650m /765 718m), on a rencontré un affleurement d’amphibolite de couleur gris clair, à grains fins. Il présente une texture schisteuse de direction N030° et un pendage de 85° vers l’Est (cf. Photo 6)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 33

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

E W

Photo 6: Amphibolite à texture schisteuse (RA 8)

Source : l’Auteur, 2013

II-1-1-3 Dans la partie orientale : Elle est surtout composée par le Groupe de Daraina spécialement les formations d’Ambodimadiro et d’Ambanja. On peut avoir des gneiss quartzo-feldspathiques, amphibolites, gneiss et des quartzites. Cette partie est surtout marquée par le grand synclinal de Ma- kira.

. Formation d’Ambodimadiro (Groupe de Daraina):

C’est une formation dont le protholite est constitué de grès fins de nature quartzo- feldspathique. Les roches sont massives et indurées.

Sur la rive gauche de la Fanambana, un affleurement de gneiss quartzo-feldspathique (Lepty- nite) se présente au point RVM11 (1 381 496 m /773 130 m). La roche a une couleur blanc rosâtre et une texture foliée. (cf. Photo 7) W E

Photo 7 : Gneiss quartzo-feldspathique (RVM11)

Source : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 34

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

. Formation d’Ambanja (Groupe de Daraina) : C’est une formation composée de roches volcaniques basiques et intermédiaires, d’amphibolites. Les amphibolites ont une couleur gris verdâtre due à l’abondance hornblende verte et de plagioclase sodique, parfois même de biotite, de grenat et de minéraux opaques, de chlorite et /ou d’épidote. Ils sont parallèles à la foliation et sont coupés par des dykes et veines de granites liés à la Suite de Maevarano et des veinules de quartz et d’épidote. Les clastes qui sont « des roches à quartz et épidotes » ou « d’amphibolites » (≥50cm de long) sont parallèles à la foliation et sont traversés par des veines de quartz n’ayant pas affectées la matrice à tuff.

Les clastes d’amphibolites sont ainsi interprétés comme des brèches aggloméra- tiques qui se sont accumulées à proximité du système éruptif basique tandis que la formation d’Ambatojoby est en position distale de celui-ci. Les roches à quartz et épidote présentant des veines résulteraient de la recristallisation des produits déposés proches d’un système éruptif acide contemporain. (cf. Photo8).

C’est l’exemple de l’affleurement de Schiste contenant des clastes d’amphibolites au point RVM 08 (X=1 382 420 m /Y=764 153 m). L’amphibolite foliée a une couleur gris clair et plus ou moins verdâtre par la présence d’épidote. Tous les minéraux sont équigranulaires (≥5 mm) et les clastes peuvent se mesurer jusqu’ 50 cm de long.

S N

Photo 8: Schiste contenant des clastes d’amphibolites et de quartz+épidote tra- versés de veines de quartz (RVM 08)

Source : l’Auteur, 2013

Au Sud-Est, nous avons pu distinguer :

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 35

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Granitoïde de Maintialaka (Suite de Manambato):

Dans notre zone d’étude, c’est l’équivalent du « Gabbro troctolitique, diorite quart- zique et Granodiorites+/- migmatite plagioclasique » énoncé par Jourde et al en 1967. Il est formé par des gneiss tonalitiques, de granodiorites, de métagabbros. Sur la rive gauche de la Fanambana RVM 10 (1 381 574m /772 860m) on a rencontré un affleurement de gabbro folié de couleur gris foncé, au grain moyen à grossier. (cf. Photo9)

W E

Photo 9 : Métagabbro (RVM 10)

Source : l’Auteur, 2013

. La formation appartenant à la Suite de Maevarano (520MA) :

Elle est constituée principalement par des intrusions acides post-tectoniques recoupant tous les Groupes dans le Nord de Madagascar .Ce sont des roches granitiques à hornblende, biotite et orthopyroxène dans les faciès charnockitiques. Au microscope, une fine matrice composée de quartz et de feldspath contient de gros feldspath.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 36

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

II-2 CARACTERISTIQUES PETRO-STRUCTURALES DE LA ZONE D’ETUDE :

II-2-1 Pétrographie et Pétrologie : Lors des études préliminaires, nous avons ciblé, en général, tous les types de faciès pétrographiques de la zone d’étude susceptibles de présenter des minéralisations cuprifères et les zones de contact. Ainsi, 40 affleurements ont été observés à partir desquels on a pu confectionner 34 lames minces à partir des échantillons collectés. La carte ci-après représente les points d’échantillonnage destinés en lames minces :

Figure 12 : carte montrant les points d’échantillonnage utilisés en lames minces Réalisation : l’Auteur, 2013

Les études sur terrain et les observations microscopiques nous ont permis de distinguer différents types de roches de la zone d’étude.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 37

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Gneiss granodioritique :

Ce sont des roches de couleur blanc bleuâtre piquetées de noir, présentant des grains moyens à grossiers. Au microscope, les roches (RVM 01, RVM06, RVM3) montrent une structure granoblastique hétérogranulaire et sont constituées par : (cf. Photo 10 a)

- Quartz xénomorphe à caractère interstitiel et assez abondant, à la LPA il présente une extinction roulante

- Orthose perthitique interstitielle insinuante ; Microclines à macle en « jupe écossaise » en- vahissants.

- Myrméckite

- Plagioclase appartenant à deux types : l’un petit et l’autre est subautomorphe et gros. Il pré- sente des macles polysynthétiques, saussuritisé et cataclastique de nature acide (oligoclase à andésine)

Les feldspaths renferment des inclusions de petits cristaux dont la sillimanite. Le phénomène de séricitisation est fréquent dans ces roches.

- Hornblende verte pâle maclée et présentant des traces de zoning, en LPA elle montre une assez grande extinction de 25°. Nous avons noté une transformation de l’Amphibole en une association minéralogique telle que: épidote (Pistachite) + chlorite+ actinote+ quartz (cf. Photo 9 b)

- Biotite brune à brun verdâtre, subautomorphe à automorphe avec des clivages fins et paral- lèle de type régulier. Elle présente des inclusions de zircon dans quelques plages. A la LPA elle présente une extinction droite. Nous avons observé de l’amphibole xénomorphe inclus dans la biotite

- trace d’Epidote en grains ou en baguettes. A la LPA, elle présente une teinte en « manteau d’arquelin »

- Sphène granulaire

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 38

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

(a)

(b)

Photo 10: Microphotographies de l’échantillon RVM01 (a) Composition minéralo- gique ; (b) transformation des minéraux ferromagnésiens en une association composée de Qz+Chl+ opq+Amp (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

Nous avons pu conclure que la roche a été soumise à une déformation plus intense dans un environnement d’assez haute température, puis une importante circulation de fluide riche en calcium et potassium aurait entrainé l’altération de l’amphibole et la néoformation de la biotite.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 39

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Amphibolites

Ce sont des roches généralement d’origine « Ortho- » avec une couleur plus ou moins sombre de gris bleu à bleuâtre et tirant parfois sur le vert lorsque l’épidote y est assez abondant (BRENON, 1956, pp7) ou noir. Elles sont compactes, dures lorsqu’ elles sont fraiches, et la texture est schisteuse avec des grains plus fins. Ce sont les roches typiques du secteur de Milanoa. Elles couvrent une assez grande étendue dans la zone d’étude, parfois elles se présentent sous forme de clastes dans des matrices schisteuses ou sous forme d’enclaves dans les gneiss granodioritiques. Leurs compositions minéralogiques sont simi- laires, néanmoins le pourcentage en un ou plusieurs minéraux caractéristiques varie d’une Amphibolite à l’autre.

Au microscope, les roches (RVM 06, RVM 08, RVM 13, RA 08) montrent une structure granulolépidonématoblastique qui est hétérogranulaire, elle est composée par : (cf. Photo 11)

- Hornblende verte et actinote (20% à 30%) subautomorphe losangique (deux clivage 87° bien visibles) et rectangulaire (clivage parallèle bien visibles), le relief est fort. A la LPA, elle a une biréfringence 0.012- 0.015 du jaune du 1er ordre-biotite brun verdâtre à jaunâtre, un angle d’extinction 15°. Nous avons noté une transformation de l’Amphibole en une association mi- néralogique telle que: épidote (pistachite) + chlorite+ actinote+ quartz dans l’échantillon RA8.

- Plagioclase (20% à 25%) de nature basique (andésine), à macle polysynthétique résiduel, cataclastique, saussuritisé

- Feldspath tels que l’orthose et la microcline. Nous avons remarqué une séricitisation et da- mouritisation importantes

- Quartz peu fréquents.

- Biotite brun vert avec des clivages fins et parallèle de type régulier. A la LPA elle présente une extinction droite. Dans l’échantillon RVM08, de l’amphibole xénomorphe est incluse dans la biotite étant automorphe.

- Epidote, trace de rutile, sphène

- Inclusion de petits cristaux prismatiques d’Apatite dans les plages de feldspath et d’ amphibole

L’échantillon RVM 13 nous a indiqué la présence de la sillimanite aciculaire. A la LPNA, il est incolore est très limpide avec un relief fort, et à la LPA il présente une extinction droite et une teinte de polarisation jaunâtre de la fin du premier ordre. (cf. Photo 11)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 40

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Photo 11: Microphotographie de l’échantillon RVM 13 montrant la composition minéralogique (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

L’ échantillon RVM 08 montre des filons quartzo-feldspathiques qui sont concordants à la foliation ainsi que la transformation des minéraux ferromagnesiens en une association de Bio + Hb+ Chl+ Qz + Opq.De ce fait, la roche a subi une déformation cassante ayant laissé des vides et qui sont par la suite remplies par des filons quartzo-feldspathiques.(cf.Photo 12)

L’ échantillon RA10 montre une structure mylonitique dont 95% de la matrice est constituée de minéraux de très petite taille prèsque irreconnaissable.Celle- ci indique une tectonique plus profonde. (cf.Photo 13)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 41

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Photo 12: Microphotographie de l’échantillon RVM08 montrant la transformation des minéraux ferromagnésiens en une association composée de Qz +Chl+ opq +Amp (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

Photo 13 : Microphotographie de l’échantillon RA10 montrant la structure mylonitique (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 42

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

L’ échantillon RVM 06 montre une déformation plus souple exprimée par une forme de boudinage formée par l’ hornblende et de quarzt étant des minéraux plus ductiles.(cf.Photo 14 ).

Photo 14 : Microphotographie de l’Echantillon RVM 06 montrant la déformation de la hornblende en forme de boudinage (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

Ainsi, ces différents échantillons montrent que la zone a été soumise à une déforma- tion plus intense d’ autant cassante que ductile dans un environnement d’assez haute tempé- rature, puis une importante circulation de fluide riche en calcium et potassium aurait entrainé l’altération de l’amphibole et du feldspath.

 Dolérite

Au milieu des amphibolites et gneiss à épidote, des filons de dolérites ayant été or- thoamphibolitisés ont été mis en place. Elles sont de couleur gris clair et ont une texture fo- liée. Au microscope, la roche RVM14 présente une structure doléritique (Nématoporphyro- blastique) qui est constituée par : (cf. Photo 15)

- L’amphibole bleu vert (60%), qui soit de porphyroblaste et nématoblaste. Sous la LPA, elle a une biréfringence 0.012- 0.015 du jaune du 1er ordre biotite brun verdâtre à jaunâtre. Nous avons noté une transformation de l’Amphibole en une association minéralogique telle que: épidote (pistachite) + chlorite+ actinote+ quartz

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 43

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

- Plagioclase à macle polysynthétique, automorphe, zoné, saussuritisé, cataclastique (andésine An 40%)

- des reliques de pyroxènes étant faiblement colorés voire incolore avec un relief fort à la LPNA. A la LPA, les minéraux ont une teinte de polarisation jaune dans la fin du premier ordre et début du 2è ordre

- peu de quartz granoblastique à extinction roulante

- peu d’apatite

- Magnétites sous forme granulaires et microphénocristaux qui se concentrent en bordure de l’amphibole.

- De nombreuses hématites.

- Sphène en inclusion dans l’amphibole.

(a) (b)

Photo 15: Microphotographies de l’échantillon RVM14 montrant (a) composition minéralogique, (b)(b) la transformation des minéraux Ferromagnésiens en une association composée de Qz+Chl+ opq+Amp et la concentration de le Magnétite en bordure de l’amphibole (LPA)

Source : l’Auteur, 2014

Ainsi, la roche ignée a subi une déformation intense illustrée par les structures cata- clastiques et un métamorphisme générant l’ouralitisation des pyroxènes ; puis un retromorphisme s’est manifesté favorisant une métasomatose responsable de l’altération des ferroma- gnésiens et le lessivage du fer pour donner de la magnétite et de l’hématite suite à l’oxydation.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 44

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Gneiss quartzo-feldspathiques :

Ce sont des roches leucocrates de couleur blanc grisâtre ou rosâtre, de grains fins à moyens.

Au microscope, les roches (RVM11, RVM 12, RA16bis c) montrent une structure granulo- blastique hétérogranulaire. Elles sont composées par : (cf. Photos 16a ; 16b)

-Quartz à extinction roulante

-Plagioclase à macle polysynthétique de type oligoclase

- De l’orthose et de microcline de grande taille

- de nombreuses biotites de couleur brun vert avec des clivages fins et parallèle de type régu- lier. A la LPA elle présente une extinction droite

- de nombreux muscovites, qui en LPNA, présente un relief modéré, un clivage fin et très net et est incolore. En LPA, elle possède une teinte vive du 2è ordre et un angle d’extinction de 2°

-Minéraux opaques de forme granulaire.

L’échantillon RVM 11, à la différence de celui de RVM 12, présente une forte propor- tion de feldspath que de quartz et d’épidotes granulaires ; en outre des minéraux opaques de forme cubique, supposés être des pyrites, y sont abondants.

(a)(a) (b)

Photo 16 : Microphotographies montrant les Compositions minéralogiques de l’Echantillon RVM11 (a); et de l’Echantillon RVM 12 (b)  Amphiboloschistes Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 45

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Généralement, ce sont des schistes riches en amphibole généralement de l’actinote. Leur couleur est plus ou moins sombre allant de gris clair à gris sombre telle est l’échantillon RVM17.Les grains sont très fins dont l’alternance des leucosomes et mélanosomes forme une texture schisteuse. Aucune lame mince n’a été confectionnée vu l’état d’altération de la roche.

 Métagabbros

Ce sont des roches grenues de teinte généralement vert noirâtre, plus ou moins mou- chetée de blanc Elles ont subi un léger métamorphisme

Au microscope, les roches (RVM 10, BB89) montrent une structure granoblastique hétéro- granulaire .Elle est composée de (cf. Photo 17) :

-quartz (5-10%) xénomorphe, à la LPA il présente une extinction roulante

- Plagioclase (30-40%) à macle polysynthétique de nature basique (oligoclase- andésine)

- peu d’Orthose étant damouritisé et séricitisé

Nous avons observé des figures de contrainte marquées par des torsions de ces feldspaths.

- Biotite (10-15%) brun vert avec des clivages fins et parallèle de type régulier. A la LPA elle présente une extinction droite

- Hornblende verte

Ces deux minéraux ferromagnésiens ont été lessivés et de nombreuses Magnétites se concentrent en bordure et le long des clivages pour RVM10 et BB89 .Pour ce dernier, nous avons pu constater que les amphiboles xénomorphes sont incluses dans des biotites étant automorphes.

-reliques de pyroxène (5%)

- minéraux opaques (5%)

- Chlorite (≥30%) montrant en LPNA une couleur vert très pale, et un relief faible. En LPA, elle est caractérisée par une extinction droite et une biréfringence très faible dans le brun noir.

- trace d’apatite, zircon, épidote

Ainsi, le gabbro a subi un métamorphisme ayant favorisé l’ouralitisation, la torsion des minéraux plus ductiles tels que les feldspaths, et la circulation de fluide qui est le responsable de l’altération des ferromagnésiens.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 46

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Photo 17 : Microphotographie de RVM 10 montrant le phénomène d’ouralitisation et une relique de pyroxène dans le métagabbro

Source : l’Auteur, 2014

 Métadiorites

Ce sont des roches grenues de couleur verdâtre ou noirâtre ,ayant subi un léger mé- tamorphisme. Au microscope, les roches (BB90-BB91) ont montré une structure granuloblas- tique hétérogranulaire et sont constituées par (cf. Photo 18) :

- Plagioclase 33 % à macle polysynthétique de type oligoclase et surtout andésine

- Hornblende 26 %

- Biotite : 20 % brun vert avec des clivages fins et parallèles de type régulier. A la LPA elle présente une extinction droite

- Quartz : 16 %, xénomorphe et à extinction roulante

- Feldspath potassique : 4 %

- Apatite et des minéraux opaques : 1 %

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 47

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Photo 18 : Microphotographie de RVM 10 montrant le phénomène d’ouralitisation et une relique de Pyroxène

Source : l’Auteur, 2014

Suite à ces études pétrographiques, nous avons pu distinguer tous les assemblages minéralogiques ou paragenèses minérales qui auront une importance pour l’étude pétrolo- gique et géodynamique de la zone d’étude.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 48

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

II-2-2 Métamorphisme

A la lumière des résultats des observations microscopiques effectuées (observation d’associations minéralogiques ou des paragenèses minérales, interprétation des textures) et les résultats publiés par Jöns et al. (2006) nous pouvons confirmer le faciès et l’intensité du méta- morphisme caractéristique du secteur étudié. Par conséquent, un métamorphisme précoce de HP/ MT est suivi par un métamorphisme Panafricain de BP / HT étant le responsable du remplacement du Disthène par la Sillimanite (cf.Photo11) et qui, par la suite, est accompagné de la mise en place de la Suite de Maevarano [PGRM, 2008.pp.1012]. Seuls de rares vestiges d’épisodes anciens sont conservés [PGRM, 2008. pp519].

Selon BRENON, P., (1956 .Pp 34- 37), toutes les formations sont soumises à un métamor- phisme de Facies Amphibolite d’Eskola- Ramberg, le Subfaciès Amphibolite à staurotide- disthène correspondant à une température de 350°à 500° (diagramme de BARTH) et une pression de 2000 à 2500 kg/cm2 correspondant à une profondeur de l’ordre de 8 à 10km. Ce faciès métamorphique est marqué par : - l’instabilité des pyroxènes (cf. Photo 18) - le développement de l’amphibole étant la hornblende verte. - la stabilité du plagioclase de type oligoclase et andésine. Pour le Groupe de Daraina, le métamorphisme correspond au Subfaciès Amphibolite à albite- épidote [De la Roche, 1954] avec une température de 250°–400° C et une pression jusqu’à 4Kbar soient les conditions métamorphiques rétrograde à l’origine de Chlorite, Epidote, Tré- molite et Actinote (cf. Photo 14 a).Tel est le cas des amphibolites à hornblende et plagioclase, épidote et rarement à grenat.

Remarques :

- Cependant, le Groupe de Milanoa présente une recristallisation métamorphique intense de faciès amphibolite de haut degré indiqué par la présence de la sillimanite aux dépens du dis- thène [PGRM, 2008 pp.511](cf. Photo11). En d’autres endroits, on peut avoir une migmatitisation poussée des roches éruptives basique. (G.JOURDE, 1968. p 88). Tel est le cas de l’échantillon RVM05, qui présente une texture granoblastique hétérogranulaire (cf. Photo19) de composition minéralogique formée par :

 Quartz présentant une extinction roulante  Hornblende verte et de glaucophane de couleur caractéristique : « bleue lavande »  prolifération de plagioclases plus acides étant l’oligoclase  apparition de microclines quadrillés et de l’orthose qui sont damouritisés et sériciti- sés traduisant une circulation de fluide de nature potassique.  Biotite  Reliques de pyroxène  Sphène  Des petits cristaux prismatiques d’épidote en inclusion dans des plages d’orthose  Minéraux opaques

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 49

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

(a) (a)

(b)

Photo 19 : Echantillon RVM05 (a) montrant la Composition minéralogique ; (b) une relique de Pyroxène (ouralitisation) Source : l’Auteur, 2014

Ainsi, cette composition minéralogique indiquerait une affinité plus basique de la roche origi- nelle et qui, par la suite, a subi une migmatitisation de plus haut grade pouvant être le résultat d’une subduction.

Des phénomènes retromorphiques ont affecté presque tous les Groupes d’âges généralement différents si bien qu’il serait un phénomène tardif en relation avec l’intrusion magmatique récente et la fracturation du Crétacé [PGRM, 2008 pp.518]. Cependant, son degré est variable selon le Groupe :

La Suite de Manambato : Dans la zone d’étude la retromorphose s’avère intense et se manifeste par une forte épidotisation. [PGRM, 2008 pp.511] (cf. Photo 11).

Le Groupe de Daraina : Les roches métamorphiques et les intrusions basiques sont largement retromorphosées sous le faciès Schiste vert ou le sommet. [PGRM, 2008 pp.5](cf. Photo 16 a).

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 50

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Le Groupe de Milanoa : On y enregistre un faible retromorphisme. [PGRM, 2008 pp.511]. (cf. Photo 16 b).

La Suite de Maevarano : généralement, elle n’a enregistré aucun évènement métamorphique du fait que c’est une intrusion granitique tardive cependant quelques échantillons montrent une légère retromorphose avec la transformation d’ hornblende et de la biotite en chlorite. [PGRM, 2008 pp.511]

Selon DE LA ROCHE, H., [1954 .Page 5- 6- 9], des observations microscopiques, que nous avons pu confirmer sur notre lame mince, ont montré :

. Le développement de minéraux hydroxylés (amphiboles et épidotes) aux dépens des miné- raux anhydres (pyroxènes).Ceci implique une métasomatose hydrothermale non négli- geable dont l’ion OH- aurait été issu de la granitisation d’une partie des formations silico- alumineuses du socle sans oublier une importante feldspathisation aux dépens des minéraux hydroxylés. (cf. Photo 15).

. La pseudomorphose des plagioclases basiques comme l’andésine en d’autres plus acides comme l’oligoclase justifie ainsi une métasomatose sodique comme l’échantillon RVM01 (cf. Photo 10).

. La formation d’épidotes par la saussuritisation4 (cf. Photo 17) et parfois ex-solution d’albite aux dépens de pyroxène montre ce phénomène rétrograde. En outre cela vérifie l’apport considérable en calcium dans des roches déficitaires en cet élément mais riches en Fer.

. La déstabilisation du pyroxène avec formation de minerai, biotite ou amphibole par l’ouralitisation5 tel que l’échantillon RVM 14 (cf. Photo 15). La biotite formée est peu colo- rée et se développe autour de plages de minerais. Aussi le développement de la Trémolite et Actinote.

. Nous avons observé de la chloritisation des ferromagnésiens. (cf. Photos 10-11-12-13-15).

Par conséquent, l’ensemble a été fortement modifié par le métamorphisme et le processus métasomatique marqué par la circulation de fluide de nature sodique et potassique, la migmatitisation ou la granitisation. D’après Tucker et al. (1999) le pic métamorphique se déroulait entre 520-510MA par la méthode U-Pb.

4 Formation de mélange d’Epidote, parfois de lawsonite aux dépens des plagioclases basiques par une transformation hydrothermale ou altération. 5 Formation de mélange d’Amphiboles verts pâles (actinotes ou hornblende) par altération de py- roxènes. Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 51

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

II-2-3 Etudes structurales : Comme il a été dit précédemment, le technique du SIG nous a permis de numériser les images améliorées afin d’extraire les informations ésssentielles pour une nouvelle représentation cartographique avec la lithologie et les grands traits structuraux (failles, fractures et foliation) .

II-2-3-1 Les éléments tectoniques identifiés dans la localité de Milanoa et ses environs :

Après toute une série de compilations des données recueillies, nous avons constaté que la zone d’étude présente une structure plus complexe traduisant des phases de déforma- tions tectoniques cassantes et ductiles.

 Déformation s cassantes : Comme l’ensemble du cristallin malgache, le secteur de Milanoa est soumis à un ré- seau de failles et fractures denses et complexes étant concordants à la schistosité comme [N20°-N30° [ ; [N40°-N50° […ou transverses telles que [N110°-120° [/ [N°280°-N290° […

A B

Figure 13 : Directions des linéaments tectoniques après traitements d’image satellite A : filtre de direction 30 ; B : filtre de direction 50

Réalisation : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 52

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 14 : Ancienne carte structurale d’ après Jourdes(1968), Bousteyak(1974), PGRM (2008) Figure 15 : Nouvelle carte structurale après traitement d’image

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 53

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 16 : Diagramme montrant le pourcentage des Directions des linéaments Figure 17 : Rosace directionnelle des linéaments tectoniques

Source : l’Auteur, 2014 Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 54

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

D’ après ces statistiques, deux types de déformation cassante ont été observés dans la zone d’étude :

 Direction générale WNW-ESE(D1) : 72 linéaments tectoniques (failles et fractures) de directions entre N110° et N120° ou entre N280° et N290° correspondant à 10,42% de la totalité. (cf. Annexe 9).Cette direction correspondrait ainsi à la direction générale acquise durant l’Orogenèse Est Africaine (OEA).

 Direction générale NNE-SSW (D2): 80 linéaments tectoniques (failles et fractures) de directions entre N20° et N30° puis entre N40° et N50° qui correspondent toutes aux alentours de 5.7% de la totalité. (cf. Annexe 9).Elle résulterait d’une extension post- collisionnelle.

Il existe cependant des directions secondaires telles que N-S, E-W, NNW-SSE, WNW-ESE, ENE-WSW. A première vue, la partie occidentale de la zone d’étude, particulièrement aux environs d’Ambodimanga- Mantsaborivaky, présente d’importantes failles et fractures s’entrecoupant d’azimuts N70°E, N 40°E, N20°W, N 60°W, N110°W.

NE SW

Photo 20 : Cisaillement dextre de taille centimétrique RVM16 (X=1 377 237m/

Y=760 476m)

Source : l’Auteur, 2013

Par conséquent, comme il a été dit précédemment, la tectonique cassante est d’assez grande profondeur si bien que les mylonites soient fréquentes comme au point RA10 (X=1 380 491m / Y=765 609m) (cf. Photo 13). Ces failles et fractures sont ensuite remplies par des filons quartzeux ou pegmatitiques notamment minéralisés en cuivre.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 55

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 Déformation ductile : Durant l’orogenèse majeure, toutes les formations sont plissées et sont pincées dans des structures monoclinales serrées fortement déversées vers l’Ouest autrement dit des pendages de 20 à 50° vers l’Est et des directions de foliations généralement subméridiennes (De La Roche, 1954 pp4). Plusieurs mesures tectoniques effectuées sur le terrain l’ont affirmé. Citons les affleurements ayant exactement la même foliation N000°-25°E (cf. Annexe 10) : celui du métavolcanique basique au point RA15 (X= 1382 420m/ Y= 764 .153m) et celui d’amphiboloschiste au point RA16 (X= 1382 468m/Y = 763. 733m).Toutefois, par des mesures faites à certains endroits, nous avons pu conclure que la zone d’étude connait des pendages assez forts de 40° à 90° (cf. Annexe 10) En tout, ces trajectoires de foliation ne sont autres que l’empreinte de la déformation. Lors des levers géologiques, nous avons observé que les plans de foliation portent une linéa- tion minérale formée de biotite et d’ hornblende. De même que les axes de plis, les linéa- tions indiquent un plongement S.E. Ceci traduit le sens du mouvement de déformation (D1) de direction WNW-ESE énoncé précédemment.

N S E W (b) (b)

(a) (b) (a) (b)

N S

Photo 21 : Plis couchés avec des plongements d’axe de plis vers SE : (a) RA8 amphibolite ; (b) RA7 amphibolite ; (c) RVM12 Filon quartzeux dans gneiss quartzo-feldspathiques

Source : l’Auteur, 2013

Suite au traitement d’image satellitaire, nous avons pu distinguer nettement ces trajec

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 56

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Suite au traitement d’image satellitaire, nous avons pu distinguer nettement ces trajectoires de foliation dont la plupart sont subméridiennes.

Figure 18: Trajectoires des foliations après utilisation du filtre de direction 20 à la bande 7

Réalisation : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 57

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 19: Diagramme montrant le pourcentage des directions de foliations

Source : l’Auteur, 2014

Figure 20: Rosace directionnelle des foliations

Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 58

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

D’après ces statistiques, la majorité des plans de foliation ont une direction entre 000° à N40° avec 14.93% de la totalité (effectif=43) pour la direction [N30°-N40° [puis 12.5% de la totalité (effectif= 36) pour la direction [NS-N10° [. Cependant à certains endroits, ces foliations changent de direction comme : - au Sud à Anjombavola, la direction des foliations change et épouse celle de l’intrusion de Maevarano. - au Nord-Est aux environ de Makira, la trajectoire des foliations montre une structure syncli- nale : « Synclinal de la Makira » qui est troublée par quelques failles (Brenon 1956, pp26).

D’autres déformations ductiles se sont manifestées dans la zone d’étude à énumérer les structures cisaillantes et le phénomène de boudinage ayant affectés les xénolites d’amphibolites au point RVM06 (X=1 381 262m / Y= 757 805m) et les conglomérats méta- volcano-sédimentaires au point RVM16 (X=1 377 237m / Y= 760 476m).Ils ont indiqué des cisaillements dextres et senestres. (cf. Photo 22)

NW SE NE SW (a) (a) (b) (b)

Photo 22: Phénomène de boudinage et de cisaillement (a) Xénolite d’amphibolite à cisaillement dextre ; (b) Conglomérats métavolcanosédimentaires cisaillement senestre Source : l’Auteur, 2013

En tout, les directions des formations géologiques, l’accroissement de l’intensité de métamorphisme au fur et à mesure qu’on progresse vers le Sud, l’orientation tectonique lors de la collision Panafricaine, affirment le sens de Déformation (D1) étant NW - SE énoncé précédemment. La zone d’ étude présente ainsi une structure complexe et plus accidentée qui serait des guides fiables pour orienter l’ étude métallogénique.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 59

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

II-3 METALLOGENIE DU SECTEUR D’ETUDE :

II-3-1 Généralités sur le cuivre : Le cuivre est présent dans l'écorce terrestre à la concentration de 55ppm environ. II n'existe plus à l'état natif, comme dans l'antiquité mais sous forme de sels contenant 30 à 90 % de cuivre, mélangés à d'autres métaux comme l'or et l'argent. Les minerais se présentent sous 2 formes :

- les minerais sulfurés: ont une origine profonde et proviennent de la cristallisation à l'abri de l'air de composés sulfurés de cuivre et d'autres métaux. Ce sont des minerais primaires re- présentant plus de 80 % de la production et qui sont très nombreux. Les plus courants sont : la chalcopyrite (CuFeS2), la chalcosine (Cu2S) et la covelline (CuS) ayant précipité par le phénomène d’enrichissement, la bornite (Cu5FeS4), l’énargite (Cu3AsS4)

- les minerais oxydés : les sulfures de cuivre peuvent être oxydés par des solutions acides pour que le soufre et le fer soient remplacés par des carbonates et hydroxydes. Leur teneur en cuivre varie de 0,7 à 2%. Ainsi, ce sont des carbonates ayant subi une oxydation par l'eau et l'air telles que : la malachite Cu2CO3 (OH) 2, l’azurite Cu3 (CO3)2 puis la cuprite Cu2O, (OH) 2 et la dioptase (CuO3 H2O).

Cu Cu

C Cu u

Photo 23: Echantillons de Minerai de cuivre Chalcosine + Malachite et Azurite (Gite de Mantsaborivaky) Source : l’Auteur, 2013

Des gites miniers existent dans le district de Vohémar dont 300 indices cuprifères y sont répandus (CEA, 1980 pp. 63).Parmi eux la zone cuprifère d’Androtra Mantsaborivaky où on y exploitait du cuivre depuis 1915 « Gites minérauxde Madagascar,Henri Besairie 1966 ». Recemment, le mois d’ Avril 2013, des exploitants Chinois puis des Français s’ y sont investi selon le Maire de Milanoa et ont pu extraire quelques tonnes de malachites.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 60

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Ce gite de Mantsaborivaky, étant d’ ailleurs le plus intéressant de la région (CEA, 1980 pp. 63), est inclus dans notre secteur d’étude. A partir de l’étude plus détaillée de ce gite et ses environs, nous pouvons interpréter la minéralisation cuprifère du secteur d’étude et de redéfi- nir sa distribution afin de réactualiser la carte minière.

II-3-2 Localisation : Le gisement se trouve sur la colline de Mantsaborivaky à la rive Sud de l’Antsahandrevo à 8km au Sud-Sud-ouest de Milanoa, à 200m au Sud du village de Mant- saborivaky sur un petit mamelon (X : 1378.5km / Y : 759km) dont le sommet et le pied de la colline sont constitués par des roches gneissiques amphibolo-épidotiques (amphibolite feldspathique à hornblende et épidote, épidotites) Généralement, l’allongement de la colline correspond sensiblement à la direction des bancs de Gneiss plongeant à 40° vers le Sud-Est. Juste à proximité de la galerie (1378.627m /759.634 m), nous avons pu vérifier cette mesure tectonique (N050°-48°SE) sur un affleurement de dolérite étant la roche hôte de la minéralisa- tion. SE NW

Photo 24 : affleurement de Dolérite (épontes de la minéralisation cuprifère) (RVM 14)

Source : l’Auteur, 2013

II-3-3 Description de la minéralisation : La minéralisation cuprifère de Mantsaborivaky est constituée : au départ par la chalcopyrite qui est formée lors du dépôt des sulfures puis devient rapidement instable et est rem- placée par la bornite étant le véritable minerai primaire. Toutefois, cette dernière est remplacée par la chalcosine grâce à l’enrichissement dans la zone de cémentation [De la Roche, 1954(Pages.10-13)]. La malachite, l’azurite, la bronchantite et la chessylite sont des produits d’altération superficielle. La minéralisation est de faible volume mais massive et dépourvue de gangues. (Besairie, 1955.pp 3)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 61

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

La lentille de chalcosine massive accompagnée de ses altérations (malachite et azurite) se trouvent au milieu de dolérites orthoamphibolitisées de quelques mètres de puissance (5 à10m). Elle affleure au flanc d’une colline, le long des filons complexes de pegmatites ou les filons quartzeux parfois légèrement feldspathiques, entre les gneiss amphiboliques et les épido- tites. [.BRENON. P, 1950. P.29].

Les matériaux entassés comme stériles sont des dolérites fortement épidotisées et diaclasées.

NW SE

Galerie

Gneiss, Epidotites

Stock doléritique 80m 80m minéralisé Eboulis

Gneiss, Epidotites

Gneiss à amphibole et épidote, Amphibolites

Figure 21: Coupe schématique de la colline de Mantsaborivaky (De la Roche, 1963)

Les minerais sont alors disséminés dans le filon de quartz ou en imprégnation dans les dolérites ou gneiss amphiboliques au voisinage des épontes.

Généralement, la genèse de la minéralisation cuprifère serait donc à relier soit :

- à l’émission paléovolcanique de la Manambato de nature calcoalcaline (cf. Annexe 11) pouvant être métallifère : facteur lithologique. - à la fracturation profonde postorogénique étant le centre d’une circulation hydrothermale importante: facteur tectonique

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 62

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

CONCLUSION PARTIELLE :

De ce fait, les différentes méthodes de traitement numérique appliquées et les analyses en laboratoire des échantillons géologiques ont pu affirmer : - la description et la délimitation lithologique - l’évidence linéamentaire du secteur d’étude qui sera un guide dans la prospection du cuivre. Elles s’avèrent indispensables pour la reproduction d’une nouvelle carte géologique en géné- ral et la mise en évidence des gisements primaires en cuivre grâce aux linéaments (failles et fractures) en particulier.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 63

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

III-1 RESULATS : Par la superposition de toutes les données requises à citer les travaux de recherche antérieurs (Besairie, Jourde, Bousteyak et particulièrement le PGRM) et celles recueillies sur terrain, par l’interprétation des traitements d’image satellite, par l’interprétation des lames minces confectionnées, nous avons pu établir une carte géologique et minière de la zone d’étude comportant les révisions et les modifications apportées ci- après. (cf. Figure 22)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 64

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Figure 22 : Nouvelle carte géologique et minière de la zone d’étude, d’ après le PGRM (modifiée par l’Auteur, 2014)

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 65

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

III- 2 INTERPRETATIONS:

III-2-1 Du point de vue géologique : D’ après cette nouvelle carte géologique la zone d’étude est constituée de la base au sommet par: (cf. Annexe 12)

- deux ensembles métavolcanosédimentaires dont le Groupe de Milanoa qui est surmonté par le Groupe de Daraina .Ils occupent surtout la partie centrale de la zone d’étude

- la Suite de Manambato qui prédomine toutes les parties de la zone d’étude et ayant été métamorphisée ultérieurement

- la Suite de Maevarano étant une intrusion plus tardive, et qui occupe surtout la partie méri- dionale de la zone d’étude (cf. Pages : 34, 37-44)

Pour la Zone d’étude, nous avons pu observer quelques différences tout en comparant la nouvelle carte géologique et celle éditée par le PGRM en 2009 : (cf. Figure 23)

 changement de facies

1 Au lieu de Formation d’ Ankijabe dans l’ancienne carte, nous avons déterminé par le biais de l’interprétation des images satellites que c’est la Formation d’ Ambanja

 détermination de nouvelles lithologies

2 Dans la nouvelle carte géologique nous avons déterminé l’apparition du granite d’Ankaizina appartenant à la Suite de Maevarano

Dans la nouvelle carte géologique nous avons déterminé l’apparition du gabbro

3 appartenant au Groupe d’ Ampasindava

 au niveau de la délimitation lithologique

4 Plusieurs changements de la délimitation lithologique ont été observés telle que la Formation d’ Ambatojoby dont la délimitation a été plus étendue.

Ces différences ont été constatées suite à l’observation minutieuse des couleurs caractéris- tiques de chaque lithologie correspondante ainsi que sa délimitation après plusieurs compositions colorées.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 66

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

PGRM 2008 Km NOUVELLE CARTE

Figure 23 : Comparaison de l’ancienne et la nouvelle carte géologique

Réalisation : l’Auteur, 2013

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 67

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Après l’observation de plusieurs linéaments tectoniques étant évidents et l’interprétation de l’allure générale des fleuves étant plus ou moins parallèle sur les images satellites, nous avons constaté un changement notable qui se rapporte essentiellement à la découverte de nombreux linéaments tectoniques tenant un rôle indispensable à la métallogé- nie.

Généralement, ils acquièrent deux directions principales qui s’expliqueraient comme suit (cf. Figure 24) :

- Premièrement, il y avait l’intrusion des roches ignées liées à l’arc volcanique au sein des protholites sédimentaires (aux environs de 715MA).

- Ensuite, on assiste à une déformation qui est marquée par une tectonique tangentielle d’une translation horizontale de direction Sud du Domaine de Bemarivo sur le craton d’Antongil et celui d’Antananarivo et la formation des structures de chevauchement imbriquées (D0). Ce mouvement de translation a généré une fabrique principalement pénétrative. Elle est marquée par un assemblage de plans de failles présentant des angles plus faibles ; des Schistosités de flux de pendages plus faibles avec des zones de cisaillement à la surface et des plis intrafo- liaux [pli couché, ouvert, et des plis serrés à isoclinaux] qui sont déformés à nouveau [Buch- waldt et al.2003].

- Puis une déformation que nous avons nommée (D1) ont donné de plis régionaux en forme de dôme (P2) (les structures sont ouvertes, droites de forme conique à périclinale) et des mouvements le long des zones de cisaillement. Ces structures résulteraient du raccourcisse- ment de direction WNW-ESE. Dans le temps, la déformation(D1) est contemporaine ou pos- térieure aux intrusions granitiques datées de 520MA. La morphologie de certaines de ces structures est alors influencée par la distribution des intrusions granitiques (Suite de Mae- varano de 520MA) qui sont déformées par la suite pour donner des structures ductiles. [Buchwaldt et al.2003].

- Plus tard une déformation dite (D2) de direction NNE-SSW a engendré des fracturations le long de la côte orientale malgache y compris la zone d’étude. Elle résulterait d’une extension post collisionnelle pouvant être la séparation de l’Inde et l’ensemble Madagascar - Afrique de l’Est au Crétacé

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 68

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

(a) (b)

Figure 24: Cartes montrant les sens de déformations affectant le Domaine de Bemarivo avec les grandes structures : (a) Shear zone, Antiforme, Nappe de charriage / (b) failles majeures

Sources : PGRM (2008) et (Bousteyak, 1974)

III-2-2 Du point de vue métallogénique :

Grâce à la nouvelle carte établie, nous avons pu entreprendre une étude plus appro- fondie et explicite concernant la minéralisation primaire en cuivre de la zone d’étude notamment le gîte d’Androtra-Mantsaborivaky et ses environs.

III-2-2-1 Conditions de formation du gîte :

 TEMPERATURE DE FORMATION DU GITE : Pour connaitre la température de formation de cuivre, nous avons considéré celle des paragenèses minérales observées dans les lames minces, parmi elles:

 l’hématite : qui est formée à une température de 300°C à 500°C  l’épidote : qui est formée à une température 300°C à 400°C.  le cristal de roche : qui est formée à une température 300°C à 400°C.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 69

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Notant que le cristal de roche est issu des filons pegmatitiques est fortement exploité dans la localité d’Anjavibe sur l’Antsahandrevo.

Ainsi nous avons pu estimer la température de formation des gîtes cuprifères aux environs de 400°C correspondant à un gîte d’affiliation hydrothermale.

 FACTEUR LITHOLOGIQUE : Il est probable que le cuivre a été expulsé en surface par l’intermédiaire du volcanisme de Manambato puisque le complexe granodioritique et surtout les formations amphibolo-épidotiques dérivant des anciennes roches éruptives basiques contiennent des indices cupri- fères. (Besairie, 1955, pp34). D’ après l’analyse au XRF de quelques blocs de roches, nous avons pu détecter des traces de Cuivre : - RVM13 : amphibolite épidote avec 0.13% - RVM10 : métagabbro avec 0.03% - RVM 05 : migmatite avec 0.03 % - RVM 01 : gneiss granodioritique 0.038% - BB 90 : métadiorite 0.027 %

(a) (b)

Photo 25: Résultat d’analyse au XRF des échantillons RVM01 (a) et BB90 (b)

Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 70

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Certains auteurs ont supposé que la formation géologique susceptible de contenir la minéralisation cuprifère ne représente que 1700m d’épaisseur (Brenon, 1956, pp24) ce qui pourrait être un facteur déplorable pour l’exploitation du minerai de Cuivre. Toutefois une prospection plus détaillée tel que le forage serait nécessaire pour vérifier ce concept tout en tenant compte les résultats d’analyse de la prospection géochimique effectuée par PGRM en 2008 qui nous ont donné l’ idée sur la teneur en cuivre de la zone d’ étude et la zone la plus anomale telle que la localité d’ Androtra Mantsaborivaky. (cf. Annexe 14)

 FACTEURS TECTONO- METAMORPHIQUES (Bousteyak 1974, Pages 258-262)

Il s’avère que la mise en place du gisement est contrôlée par la tectonique cassante profonde due à des accidents de compression. La dolérite, étant une roche compétente, est ainsi fracturée : soit parallèlement aux contacts dolérite-gneiss et à la surface de la schistosité des gneiss encaissants, soit suivant un second réseau de diaclases transverses, subverticales et subméridiennes ayant une relation avec la minéralisation. (cf. Figure 14) [De la Roche, 1954(page13)]

Comme il a été dit précédemment deux types de circulations hydrothermales sont à considérer - Le fluide descendant véhiculant le cuivre est drainé par des diaclases, des failles profondes et des fractures jusqu’ à la proximité de la chambre magmatique tout en imprégnant les roches écrasées par ces déformations. Dans le cas du gisement de Mantsaborivaky, les fluides hype- roxydés vont rencontrer les dolérites qui, lors de leur refroidissement, n’assimilent que partiel- lement le cuivre à leur périphérie sous forme de filonnets. [Bousteyak ,1974. pp.264-265]. De la sorte, des veines cuprifères imprègnent la dolérite à leur contact sur quelques centimètres sans pour autant changer la pétrographie. Selon l’auteur, les concentrations les plus intéressantes sont localisées à l’intersection des accidents N.60-80 E. - Le fluide est réchauffé et la pression a augmenté. De ce fait, il pourra circuler librement par voie ascendante tout au long des fractures ouvertes. Ces accidents tectoniques sont alors le vecteur des solutions minéralisées en cuivre, d’origine profonde. A part le cuivre, d’autres éléments tels que l’or, les platinoïdes, le bismuth et le mercure se trouvent dans des filons de quartz de directions N200° et N240°. [Bousteyak ,1974. pp.264- 265].

Compilé avec les travaux de L.Bousteyak, des indices primaires de cuivre ont été repérés le long des failles et fractures dans les localités d’Androtra – Mantsaborivaky : (cf. Figure 21)  [N20°-N30° [  [60°-70° [ ;  entre N110°à N130° ou N290°à N310°  [N160°-170° [ et à l’intersection des failles et fractures de directions : (cf. Figure 21)  N20° et [N300°-N310° [  N20° et [N290° N310° [  [N30°-N40° [et [N290°-300° [ Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 71

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 [N20°-N30° [et [N340°-N350° [. Ainsi, nous avons pu vérifier que les accidents tectoniques favorisant la concentration des indices cuprifères sont pour la plupart subméridiens et transverses.

Les phénomènes métamorphiques ont affecté les anciennes roches éruptives basiques dans lesquelles les éléments de cuivre sont expulsés et sont véhiculés sous formes de solutions aqueuses. Par le changement brutal de la température et la condition d’oxydo-réduction et de pH, les solutions aqueuses chargées de sulfures sont accumulées dans les failles décrites ci- dessus. Tel est le cas de l’Hématite lamellaire et de l’Epidote observé dans les corps minéralisés, cela résulte de la migration des cations Fe3+, Al3+, Ca2+ de la formation encaissante aux veines de quartz grâce au phénomène de métamorphisme (De la Roche, 1954 pp.9 et pp25). En tout, il existe une interdépendance étroite entre le métamorphisme et la métallogénie du cuivre, du fait qu’il y a passage de la chalcopyrite à la bornite et la déstabilisation du fer ferreux qui serait à l’ origine des épidotes. De ce fait, la minéralisation cuprifère accompagna le méta- morphisme générateur de l’épidote.

 AGE DE LA FORMATION DU GITE : Dans l’ouvrage de P. Brenon (1956), l’âge de la minéralisation cuprifère a fait l’objet de controverse. Pour certains auteurs elle daterait du Précambrien, pour d’autres elle serait Crétacé. Néanmoins, l’âge précambrien est le plus plausible puisque la minéralisation cuprifère a accompagnerait le métamorphisme générateur de l’épidote [De la Roche, 1954 (Page 14)]. Ainsi la minéralisation serait mise en place durant l’événement panafricain.

 DEPOTS DE CUIVRE D’ANDROTRA -MANTSABORIVAKY : Selon le rapport du PGRM (pp.644) les indices de cuivre appartiennent aux gîtes d’affiliation hydrothermale : « Dépôt de sulfures massifs volcanogéniques (SMV) » : de type Chypres qui est lié à un certain volcanisme ou de type Messina.

Gites de sulfures massifs volcanogènes : qui sont syngénetiques aux roches encaissantes volcaniques et peuvent être accompagnés de shales ou de grauwackes. Ils se sont formés sur le fond océanique, dans les rifts de dorsale océanique et dans les bassins d’arrière arcs actifs comme notre zone d étude sous une forme lenticulaire ou tabulaire ou stratiforme. Souvent, il se forme dans la zone de transition entre le volcanisme felsique et volcanisme mafique. (Da- niel Lamothe et Jeff Harris, 2005). La précipitation de sulfures principalement de Cuivre- Zinc, est induite par le refroidissement du fluide hydrothermal par conduction et le mélange à d’autres éléments. (Beaudoin, 2006, pp 69-70) (Cf.Annexe 15)

- type Chypres : généralement il se manifeste dans la partie volcanique d’une séquence ophio- litique. Deux types de circulations hydrothermales dans les basaltes sont à considérer et qui sont toutes tardi-volcaniques et de type convectif. Le fluide descendant, étant froid est riche en sels, cependant il est chargé essentiellement d’éléments chalcophiles comme le cuivre et d’oxyde de Fer. Les métaux de cuivre de faible quantité, proviennent du lessivage du socle, et se précipitent le long des failles et fissures. Ensuite, il se réchauffe fortement à l’approche de

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 72

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

la chambre magmatique et remonte en surface tout en étant chargé de sulfures métalliques extraits des roches profondes. Ceux-ci se précipitent sur le plancher océanique sous forme d'accumulations de sulfures surtout à proximité des failles normales syn-volcanique (Beau- doin, 2006, pp 81) - type Messina : étant des gîtes sous forme de veine, de remplacement disséminé avec altéra- tion d’épidote-chlorite-zoisite. Le gîte est épigenitique dont les minerais communs sont les Bornite, Chalcopyrite et Chalcosine. Ce type de gîte est lié à l’activité ignée et les failles majeures d’âge tardi-Karoo. (CEA, 1980 pp. 68).

Par la méthode d’analyse au XRF, nous avons obtenu des résultats prometteurs du fait qu’on a des teneurs en :

- Cuivre : 57.127 +/-0.107% à 61.122 +/- 0.076%

- Fer : 5.877 +/-0.025% à 6.224+/- 0.026%

Photo 26: Résultats d’analyse à la XRF de l’échantillon de minerai de Cuivre (Gite de Mantsaborivaky)

Source : l’Auteur, 2014

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 73

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

 METALLOTECTES : En résumé, trois grands facteurs ont facilité la concentration de minerais de cuivre : - Le magmatisme : au fur et à meure de la différenciation magmatique les éléments métal- liques parmi eux le cuivre se concentrent. Et la contamination du magma par le soufre ou de la silice, augmente la capacité du magma à s’enrichir de plus en plus en métaux.

- Le métamorphisme : Il favorise le déplacement des solutions véhiculant les oligo-éléments de Cuivre expulsés hors de ces roches originelles depuis la zone à HT/HP vers celle à BP/BT. On a donc un lessivage de ces oligoéléments.

- La convergence : toutes formes de discontinuités (pipe, stockwork,…) constituent un piège favorisant la re-concentration et la précipitation des solutions contenant les éléments de cuivre.

- Les systèmes hydrothermaux : Une phase vapeur issue d’eaux connées ou météoriques ou eau de mer se développe pendant l’intrusion dans la portion étant au-dessus d’une certaine pression critique. Celle-ci dépend de la température, de la teneur en eau et de la composition globale du magma. Si le mouvement de masse à travers la zone de saturation de vapeur est significatif, les vapeurs enrichies en éléments métalliques se concentrent dans les zones de faiblesse.

CONCLUSION PARTIELLE : Grâce à la compréhension de la lithologie et du tectono-métamorphisme de la zone d’étude, nous pouvons estimer la valeur autant qualitative que quantitative de la minéralisa- tion cuprifère. Néanmoins, des études plus appropriées et techniquement approfondies seront nécessaires pour trouver la source exacte de la minéralisation.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 74

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

Tableau 4 : Tableau récapitulatif des différents événements avec leur chronologie

Evénements GEOLOGIE TECTONIQUE MINERALISATION Chronologie

[760 -715 MA] -sédimentation - Ductile -dépôts de cuivre - Intrusions de la Suite de liée aux intrusions et Manambato métamorphisme -Métamorphisme

D0 Formation de Gondwana - Collision - concentration des 630 MA -Tectonique tangentielle vers le minerais de cuivre le Sud, Charriage sur le Groupe long et à - Orogenèse panafricaine d’ Antongil et celui l’intersection des -Métamorphisme d’Antananarivo accidents tectoniques D1 -Circulation hydrother- -Plissement [550 -500MA] male -Compression de direction -Intrusion de la Suite de WNW-ESE Maevarano - Post-collision (extension) -Fracturation de direction presque WNW-ESE

D2 Eclatement de Gondwana -Distension de direction NNE- Remaniement des [147-70 MA] SSW minerais de cuivre -Métamorphisme -Fracturation de directions le long et à presque subméridienne et l’intersection des NNE-SSW accidents tectoniques

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 75

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

CONCLUSION GENERALE

Le secteur de Milanoa présente des roches à caractère juvénile datant du Néoproté- rozoique qui sont constituées par le complexe batholitique de nature calcoalcaline et des formations métavolcanosédimentaires dont la plupart sont de nature intermédiaire à basique. L’ensemble a été métamorphisé sous le faciès schiste vert au faciès amphibolite vue l’abondance des minéraux d’ hornblende, plagioclase, biotite, épidote ; il est déversé vers l’Ouest avec une allure serrée et monoclinale et muni de nombreux accidents tectoniques dont la plupart est marquée par la minéralisation cuprifère. Tous les travaux antérieurs concernant la zone d’étude ont affirmé ces traits caractéristiques, l’évolution se résume essentiellement sur la classification due au changement de l’extension des formations géologiques, à leurs natures pétrographiques. De Dormois à Be- sairie, les auteurs ont inclus la zone d’étude dans le Système de Vohibory vu l’âge protéro- zoïque et la présence de cuivre dans les formations géologiques. Plus tard, grâce à l’évolution technologique allant de Jourdes aux Vachette et Hottin le terme complexe granodioritique d’Ambohipato- Vohémar est apparu du fait que la pétrographie n’a aucun lien avec celle du terme Système de Vohibory précédemment décrit. Récemment, de nouvelles classifications ont été adoptées grâce aux essors de l’étude géochronologique et structurale : les différents faciès lithologiques et leurs délimitations, la mise en évidence de nombreux accidents tectoniques qui sont la preuve des déformations issues des événements collisionnels et post- collisionnels.Si bien que nous avons pu distinguer deux principales directions des failles et fractures : WNW-ESE (D1) et NNE-SSW (D2). D’ après les études effectuées, ces linéaments tectoniques constituent un important métallo- tecte pour la minéralisation cuprifère. Selon Bousteyak, les linéaments de directions N60° - 80°, N200°, N240° ont montré des indices de cuivre qui ont subi certains remaniements. Après la compilation de ces indices cuprifères avec la nouvelle carte structurale, nous pouvons dire que seuls ces accidents tectoniques ont favorisé la concentration et la reconcentra- tion importante du cuivre durant l’événement panafricain. Les linéaments de direction submé- ridienne et transverse constituent des gites d’intérêts économiques non négligeables, parmi eux, le gisement de Mantsaborivaky qui s’avère le centre d’intérêt de la zone d’étude.

Les échantillons de minerais de cuivre recueillis dans le filon doléritique de la colline de Mantsaborivaky sont définis intéressants vus la teneur exceptionnelle en cuivre (50-60%), la qualité sous forme massive et le caractère souvent natif. Au terme de ce travail, nous avons pu connaitre la géologie de la localité de Milanoa et ses environs et la mise à jour de la minéralisation cuprifère associée qui constituera un guide pour les éventuels prospecteurs et chercheurs. Toutefois, une investigation plus poussée et spécifique comme le sondage et le forage s’avère indispensable pour vérifier le véritable tonnage ou réserve en minerais de cuivre énoncé par Brenon en 1956.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 76

GEOLOGIE DU SECTEUR DE MILANOA – MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION ASSOCIEE

En outre, une prospection à maille plus serrée tout en considérant les indices secondaires en cuivre sera donc très avantageuse pour repérer différents sièges de minéralisation cuprifère et les sources y afférentes.

Dans les perspectives d’avenir, les travaux de terrain que nous avions effectués avec l’équipe chinoise CGS (China Geological Survey) nous permettront d’orienter les futurs travaux de recherche vers d’autres disciplines telle que la géochimie des sédiments dont les ré- sultats pourraient nous servir à avoir plus amples informations dans les futurs travaux de recherche.

Mirana RAZOELIARIMALALA ,2014 Page 77

1. Alan S. Collins and Brian F. Windley, 2002, “The Tectonic Evolution of Central and Northern Madagascar and Its Place in the Final Assembly of Gondwana”, Tectonics Spe- cial Research Centre, Curtin University of Technology, P.O. Box U1987, Perth, Western Australia 6845, Australia(e-mail: [email protected]), The Journal of Geology, 2002, volume 110, [pp. 325–339]

2. B. De Waele., 27April 2009, “Geological evolution of the Neoproterozoic Bemarivo Belt, northern Madagascar”.

3. BESAIRIE, H., 1955, “ Documentation Géologique minière et Hydrogéologique sur le District de Vohémar”, Documentation du Bureau Géologique numéro 98, Service Géolo- gique. pp 1-51

4. BESAIRIE, H., 1958, « Rapport annuel du Service Géologique », pp. 24-27.

5. BESAIRIE, H., 1963, « Rapport annuel du Service Géologique », pp 53.

6. BESAIRIE ,H.,1966 , « Gites minéraux de Madagascar».Annales géologiques de Madagascar,Fascicule n° XXXIV(Premier volume :Texte),Tananarive imprimerie national

7. BOUSTEYAK, L., 1974, « Le socle cristallin dans l’Extrême Nord de Madagascar, stratigraphique, étude pétrographique, essai de Métallogénie ».

8. BRENON, P., 1949-1950 « Rapport géologique provisoire sur les feuilles Andravory et Sambava », Bureau de Géologie, Archive 385.

9. BRENON, P., 1954 « Etude pétrographique et stratigraphique de la série de Milanoa », Laboratoire de Géologie et de Minéralogie de la Faculté des Sciences de Madagascar.

10. BRENON, P., 1956 « Etude géologique et structurale des Régions cuprifères de Milanoa et d’Ambohijanahary », Bureau de Géologie, Archive 1176.

11. Comité National Malgache de Géologie, 1970, « Comptes rendus des semaines géolo- giques 1968-1969 » [G.JOURDE, «Constitution géologique de la région de Vohémar et schéma stratigraphique possible de la moitié Nord du socle malgache», BRGM, pp.133- 137]

12. COMMISSION ECONOMIQUE POUR L'AFRIQUE (CEA), 15Septembre 1980, « Conférence régionale sur la mise en valeur et 1'utilisation des ressources miné- rales en Afrique- Matières premières minérales en Afrique : Le cuivre », pp. 63,68

13. DANIEL L. et JEFF R., 2005 « L’intégration de données SIG comme outil d’exploration- exemple de l’évaluation du potentiel en SVM de l’Abitibi » ; Ressources naturelles et Faune Québec.

14. Dave SCHOFIELD, Tim KUSKY, Roger KEY, Peter PITFIELD ; 2008 ; “Structural history”; Rapport PRGM

15. DE LA ROCHE, H., 1954 « Etude de la Zone cuprifère de Vohémar », Bureau de Géolo- gie, Archive 827

16. DE LA ROCHE, H., Mars 1957 « Propriété optique et composition chimique de l’amphibole bleu Composition chimique-vert du complexe de Milanoa », Archive 1172,

17. DE LA ROCHE. H, 1963, « Métamorphisme des roches éruptives basiques et minéralisa- tion cuprifère dans le Nord-est de Madagascar (Groupe de Daraina) », Annales géolo- giques de Madagascar Fascicule N°XXVIII.

18. DORMOIS, R., 13 au 18 Octobre 1947, « Gisement de cuivre de la Région de Vohémar (Milanoa, Ambohijanahary) – Gisement de cristal de Roche de Daraina » Rapport de tournée, Bureau de Géologie ARCHIVE A239.

19. DORMOIS.R., 1949 « Etude géologique des feuilles Andavakoera et Vohémar », Tra- vaux de Bureau géologique numéro 1, Bureau de Géologie, Archive 363.

20. DORMOIS.R., 1950 « Etude géologique des feuilles Andavakoera et Vohémar », Tra- vaux de Bureau géologique numéro 12, Deuxième édition, Bureau de Géologie, Archive 363.

21. GEORGES.B, 2006 « Gitologie et Métallogénie GLG-10351 », Université Laval, Qué- bec, Faculté des Sciences et de Génie.

22. HOTTIN G., 1969, “Les terrains cristallins du Centre –Nord et de Nord-Est de Madagas- car (Pétrographie-Structure-Stratigraphie”, Documentation du bureau géologique, N° 178, Service Géologique, Tananarive

23. HOTTIN G., 1976 « Présentation et essai d’interprétation du Précambrien malgache ».Bulletin de bureau des recherches géologique et Minières, Acad., 1.55, 1-2, pp251-288

24. Institut National de la Statistique (INSTAT), Novembre 2004, « Les 22 Régions de Ma- dagascar en Chiffres », Ministère de l’Economie, des Finances et du Budget (MEFB).

25. J.A RASOAMAHENINA, 1973, « Rapport annuel du Service Géologique », pp. 33, Bu- reau des recherches géologiques et minières.

26. JOURDE, G., Juin 1968, « Etude géologique et prospection au 1 /100.000 des Feuilles : Betsiaka(V32), Antanambao(W32), Ampisikinana(X32), Milanoa(W33), Vohémar(X33) Andrafainkona(V34), Andravory(W34), Antsirabe Nord(XY34) », Bureau de recherches Géologiques et Minières de Madagascar.

27. Madison RAZANATSEHENO, M.O ,2003 « Le granite porphyroïde de Carion (Centre de Madagascar), témoin d’un magmatisme shoshonitque à la fin de l’Orogenèse Est Afri- caine ».Thèse de Doctorat du troisième cycle, Université d’Antananarivo, pp203

28. Martelat J.E.1998 « Evolution thermomécanique de la croute inférieure du Sud de Mada- gascar. Thèse de Doctorat, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, pp232

29. PGRM-BGS Report CR/08/078, Septembre 2008, « Révision de la cartographie géolo- gique et minière des Zones Nord, Centre et Centre Est de Madagascar », République de Madagascar-Ministère de l’Energie et Mines.

30. R.J. Thomas, B. De Waele, D.I. Schofield, K.M. Goodenough, M. Horstwood, R.Tucker,W. Bauer, R. Annells, K.Howard, G. Walsh, M. Rabarimanana, J.M. Rafahate- lo, A.V. Ralison, T. Randriamananjara, 27Avril 2009, “Geological evolution of the Neo- proterozoic Bemarivo Belt, northern Madagascar”, Precambrian Research, no 172 279– 300

31. Symposium 2012, PGRM

32. Unité de Politique pour le Développement Rural (UPDR), Juin 2003, « Monographie de la Région du SAVA » Ministère de l’Agriculture, de l’Élevage et de la Pêche.

WEBOGRAPHIES :

1-www.academia.edu/.../Module_ éléments_ de métallogénie_ et_ de_geology Bozz

2- free.fr/Manuel% 20de %20gitologie%20et%20métallogénie

3-The archaeological site at Vohemar in a regional geographical and geological context Guido Schreurs et Jean-Aimé Rakotoarisoa Oceanindien.revues.org/1169

4- ufdcimages.uflib.ufl.edu/UF/E0/04/25/61/00001/pradhan_v.pdf

5- www.cuivre.org/contenu/docs/doc/pdf/cuivre/2_extraction.pdf

ANNEXE 1 : Carte des indice miniers du District de Vohémar

Réalisation : l’Auteur, 2013

ANNEXE 2 : Les variations de température par station météorologique (UPDR, 2003)

ANNEXE 3 : Pluviométrie moyenne annuelle par station météorologique (UPDR ,2003)

ANNEXE 2 : Les variations de température par station météorologique

(UPDR, 2003)

ANNEXE 3 : Pluviométrie moyenne annuelle par station météorologique

(UPDR ,2003)

ANNEXE 4: Carte hydrographique de la Zone d’étude

Source : BD500

ANNEXE 5 : Carte géologique de la zone d’étude, H.BESAIRIE 1959

ANNEXE 6 a: Carte géologique de la zone d’étude, JOURDE 1968

ANNEXE 6b : Subdivision lithostratigraphique de la Zone d’étude, JOURDE 1968

Groupes subdivisions Lithologies Tectono-métamorphisme Niveau de Daraina au sens - complexe volcanique avec intercalations volcanosé- strict (minéralisés en Epi- dimentaires tufacées ou conglomératiques dote) Faciès Daraina Faciès Milanoa (forme étroite alternance sensiblement méridienne) d’épanchements - épanchements basiques ou -discordance sur les précédents acides et basiques semi-basiques avec intercala- - à l’intérieur des gouttières synclinales d’axe tions volcanosédimentaires subméridien conglomératiques - jamais granitisé ou très faiblement DARAINA (passée Niveau d’Ambaliha (origine - paragneissique détritique (arénacée) -plis courts, serrés et presque toujours déver- volcano- continentale ou littorale) -conglomérats à galets subsphériques ou ovoïdes sés. sédimentaire) (quartz et de Roches de nature silicoalumineuse et -métamorphisme de bas grade : faciès Schiste alumineuse), intercalations quartzitiques (Leptynites, Vert (faciès Daraina) et sommet du Faciès gneiss leptynitiques, micaschistes et gneiss à deux Amphibolite (faciès Milanoa). micas).

Le Complexe Granodiori- Dérivant d’un « sill ou lopolite » basique ou semi ba- - milieu ou de la base du faciès Amphibolite tique : sique (Gabbrodiorite, de Diorites plus ou moins -retromorphisme de la base au milieu du fa- -abondance d’amphibole et quartziques et de Granodiorites) ciès Amphibolite d’épidote -concordance avec le précédent, orientation - au cœur des synclinorium subméridienne - plis réguliers avec des cuvettes et dômes MANAMBATO- -déversements sur les môles granitiques BASSE MAHAVA- Groupe de Betsiaka : paragneissique, silicoalumineux et calco-magnésiens: - plus ou moins fortement migmatitisé VY -dépôts épicontinentaux ou - quartzites ou de Leptynites, avec parfois de Cipolins, - concordance avec le précédent cratoniques au milieu de Micaschistes et de Gneiss alumineux - au sein des synclinorium (Gneiss à Biotite, amphiboles, épidotes, Amphibo- lites).

AMPANEFENA- -anciennes roches éruptives basiques - abondance de plis réguliers avec de nombreux TSARATANANA -Granitoïdes, dômes et anticlinaux (équivalent latéral -Norite, Gabbro, -déversements vers Nord ou NW du Système Anton- - Charnockite Retromorphisme parfois fortement granitisé gilien) -Gneiss à Sillimanite et des Quartzite - Toutes à Faciès oeillé ou porphyroïde

ANNEXE 7: ESQUISSE DU PALEORELIEF DU NORD DE MADAGASCAR, Bousteyak, 1974

ANNEXE 8 : Itinéraires et tous les points d’échantillonnage

ID LABORDE LABORDE TYPES LITHOLOGIES MESURES TECTO- OBSERVATIONS X (m) Y (m) D’AFFLEUREMENTS NIQUES RVM 01 1 386 270 758 816 Rivière GNEISS GRANODIORI- Foliations : N000-58°ENE Filon de quartz de direction d’Andranovankary TIQUE N005°-45°E N110° N170°-40°E

RVM 02 1 385 701 757 941 Flanc droite d’une col- GABBRO TROCTOLI- line TIQUE RVM 03 1 385 548 761 975 Rivière GNEISS GRANODIORI- Foliation : N010°-60° E - Xénolites de Gneiss à Am- d’Andranovankary TIQUE phibole - Intrusion de roche basique chargée de CO2, plus ou moins altérée de direction N085° - Filonnets de quartz de direction N010° - Intercalation d’une roche basique altérée (N170°-25°E)

RVM 04 1 385 493 762 091 Rivière AMPHIBOLOSCHISTE Foliation : N160°-45°E d’Andranovankary N174°-45°E N 170°- 56°ENE RVM 05 1 380 643 754 851 Flanc d’une colline MIGMATITE Foliations : N120°-58NE N 105°-58° NNE

RVM 06 1 381 262 757 805 Rivière (pont GNEISS GRANODIORI- Foliations : Intercalation avec du Gneiss à d’Ampandilo) TIQUE N 105°-50°NNE : Gneiss deux micas et du Gneiss à granodioritique Amphibole, enclaves de Gneiss à Amphibole

N120°-70°NNE : Amphibo- présentant un cisaillement lite senestre

RVM 07 1 381 135 758 857 Talweg GNEISS QUARTZO- Foliations : N115°-80° NE FELDPATHIQUE RVM 08 1 381 600 769 845 Talus de route AMPHIBOLITE

RVM 09 1 380 454 772 808 Rive gauche de Fanam- GNEISS QUARTZO- bana FELDPATHIQUE RVM 10 1 381 574 772 860 Rive gauche de la Fa- METAGABBRO nambana RVM 11 1 381 496 773 130 Rive gauche de la Fa- GNEISS QUARTZO- nambana FELDPATHIQUE RVM 12 1 378 995 758 875 Rive droite de PARAGNEISS QUART- Foliations : N000°-27° NE Fractures de direction N035° l’Antsahandrevo ZO-FELDSPATHIQUE N014°-32°E et N065° N150°-20°ENE Filon quartzeux concordant à N000°-30°E la schistosité, pli couché.

AMPHIBOLITE Foliations : N035°-20° SE N014°-32°SE

RVM 13 1 378 795 759 816 Rivière d’Antsahandrevo AMPHIBOLITE Foliations : N025°-35° ESE Fractures de direction N020°-35°SE N150°

RVM 14 1378 627 759 634 Colline de Mantsabori- DOLERITE ORTHOAM- Foliations : N050°-50° SE vaky PHIBO N050°-48°SE LITISE RVM 15 1 378 074 761 962 Talus de route gauche Conglomérats volcanosé- Foliations : N082°-30° S vers Ambodimanga dimentaires à galet d’épidotites, de gneiss, de quartz

RVM 16 1 377 237 760 476 Rivière d’Antsahandrevo Conglomérats volcanosé- Foliations : N084°-30° S Structure de cisaillement se- dimentaires à galet nestre, une faille dextre à d’épidotites, de gneiss, de petite échelle quartz RVM 17 1 381 602 768 700 talweg AMPHIBOLOSCHISTE Foliations : N025°-25° SE N017°-30°E

RVM 18 1 385 440 762 160 Rivière MIGMATITE Foliation : N110°-62°SSW d’Andranovankary N110°-56°SSW RA 7 et 8 1 380 546 765 695 Rivière d’Antsahandrevo AMPHIBOLITE Foliations : N040°-50° SE Pli en chevrons N030°-85°E Pli couché Flanc gauche : N040°- 50°SE Flanc droite : N356°-52°E

RA 9 1 380 546 765 695 Rive gauche AMPHIBOLITE Foliations : N010°-35° E Pli couché d’Antsahandrevo N020°-90° Flanc gauche : N010°-38°E Flanc droite : N120°- 38°SSW

RA10 1 380 491 765 609 Rive gauche AMPHIBOLITE Roche broyée (Mylonite) d’Antsahandrevo RA 12 1 381 537 765 796 Rivière AMPHIBOLITE Foliation: N040°-65° SE d’Andranovankary RA 13 1 382 052 765 542 Rivière AMPHIBOLITE d’Andranovankary RA 14 1 382 443 764 376 Rivière AMPHIBOLITE Foliation: N040°-45° SE d’Andranovankary RA 15 1 382 420 764 153 Rivière METAVOLCANIQUE Foliation: N000°-25° E d’Andranovankary MAFIQUE

RA16 1 382 468 763 733 Rivière SCHISTE A QUARTZ- Foliation: N000°-25° E d’Andranovankary BIOTITE N 000°- 30°E

RA16 Bis a 1 382 599 763 709 Rivière AMPHIBOLITE Foliations : N173°-40 E Changement de l’orientation d’Andranovankary N003°-35°E très évident de la formation RA16 Bis b 1 382 599 763 709 Rivière AMPHIBOLITE Foliation: N165°-25° E Changement de l’orientation d’Andranovankary très évident de la formation RA16 bis c 1 382 599 763 709 Rivière GNEISS QUARTZO- Foliations : N145°- 60 NE Changement de l’orientation d’Andranovankary FELDSPATHIQUE N160°- 55° NE très évident de la formation N020°-30° E RA 19 1 383 466 763 247 Rivière METAVOLCANIQUE Foliation: N010°-20° E d’Andranovankary MAFIQUE

BB 89 1379332 770839 Rive gauche de la Fa- METAGABBRO nambana

BB 90 1378665 770863 Rive droite de la Fanam- METADIORITE bana BB 91 1376452 771373 Rive gauche de Beambo- METADIORITE rika

ANNEXE 9 : Effectifs des directions de Linéaments tectoniques ANNEXE 10 : Effectifs des directions de Foliations

ANNEXE 11 : Diagrammes (a) montrant la nature calcoalcaline de la Suite de Manambato (b) montrant la nature des Granitoïdes se rapportant au contexte de subduction pendant sa genèse R.J Thomas et al (2009).pp 296

ANNEXE 12: Géochronologie par la méthode U-Pb zircon des échantillons du Domaine de Bemarivo .R.J Thomas et al. (2009) pp.289

ANNEXE 13 : Modèle de formation d’un gisement SVM (Daniel .L et Jeff R., 2005)

ANNEXE 14 : Carte d’isoteneur en Cuivre de la zone d’étude (PGRM, 2008)

Zone d’étude

ANNEXE 15 : Visite de courtoisie à la Commune Rurale de Milanoa (Maire de Milanoa)

Tables de matières

SOMMAIRE…………………………………………………………………………………....i

AVANT PROPOS……………………………………………………………………………..ii

LISTE DES ABBREVIATIONS……………………………………………………………...iii

LISTE DES TABLEAUX……………………………………………………………………..iv

LISTE DES FIGURES………………………………………………………………………..iv

LISTE DES PHOTOS…………………………………………………………………………v

LISTE DES ANNEXES………………………………………………………………………vi

INTRODUCTION GENERALE 1

CHAPITRE I : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE ET METHODOLO- GIE

I-1: CONTEXTE GENERALE DE LA ZONE D’ETUDE 3 I-1 -1 Cadre géographique: 3 I-1-1 -1 situation géographique 3 I-1- 1-2 : Le milieu Humain: 5 I-1- 1- 3 Le milieu Physique 5 I-1-2 Cadre géologique 8 I-1-2-1 Madagascar et les Supercontinents 8 I-1-2-2 Précambrien malgache : 9 I-1-2-3 Géologie de la Zone d’étude 12 I-2: METHODOLOGIE 17 I-2-1- Etude préliminaire : 17 I-2-1-1-: Importance de la télédétection et le système d’information géographique (SIG) dans la mise à jour de la carte géologique et minière 17 I-2-1-1-1 La télédétection 18

I-2-1-1-2 Le Système d’Information Géographique 23

I-2-2- Travaux de terrain 24 I-2-3 Travaux de laboratoire 25

CONCLUSION PARTIELLE 29

CHAPITRE II: PETROLOGIE-TECTONOMETAMORPHISME-METALLOGENIE

II-1 DESCRIPTIONS GEOLOGIQUES DE LA ZONE D’ETUDE : 30 II-1-1 Cartographie et distribution des facies : 30 II-1-1-1 Dans la partie occidentale 30

II-1-1-2 Dans la partie centrale 30

II-1-1-3 Dans la partie orientale 34

II-2 CARACTERISTIQUES PETRO-STRUCTURALES DE LA ZONE D’ETUDE : 37 II-2-1 Pétrographie et Pétrologie : 37 II-2-2 Métamorphisme 49 II-2-3 Etudes structurales 52

II-2-3-1 Les éléments tectoniques identifies dans la localité de Milanoa et ses environs 52

II-3 METALLOGENIE DU SECTEUR D’ETUDE : 60 II-3-1- Généralité sur le Cuivre 60 II-3-2 Localisation 61 II- 3-3 Description de la minéralisation 61

CONCLUSION PARTIELLE 63

CHAPITRE III:RESULTATS ET INTERPRETATION

III-1 RESULATS : 64 III- 2 INTERPRETATIONS: 66 III-2-1 Du point de vue géologique 66 III-2-2 Du point de vue métallogénique : 69

CONCLUSION PARTIELLE 74

CONCLUSION GENERALE 76

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES

ANNEXES

GEOLOGIE SECTEUR DE MILANOA ET SES ENVIRONS - MISE A JOUR SUR LA MINERALISATION CUPRIFERE ASSOCIEE

Nom : RAZOELIARIMALALA Nombre de Pages : 77 Prénom : Verohanitra Mirana Nombre de tableaux : 4 Tél : 033.01. 984. 22 Nombre de Figures : 24 Email : [email protected] Nombre de Photos : 26 Encadreur : Docteur RALISON André Bruno

RESUME

Le Nord de Madagascar, y compris la Commune rurale de Milanoa, est une zone de prédilection de nombreux investisseurs par sa grande potentialité minière. Une réactualisation des données géolo- giques et surtout minières est indispensable pour des travaux de recherche ou d’exploration.

Pour ce faire, la synthèse des données antérieures, l’application de télédétection et le SIG, les études pétro-structurales et minéralogiques, l’analyse au XRF des roches et des minerais de cuivre, nous ont permis de mettre en évidence les métallotectes favorisant la minéralisation cuprifère, d’ une part le magmatisme qui est source d’éléments métallifères et de sulfures, le métamorphisme qui est vecteur des solutions minéralisantes et d’’autre part les accidents tectoniques de direction subméridienne et transverse (failles, fractures, diaclases) qui sont particulièrement un piège pour la minéralisation cuprifère. Vue la teneur exceptionnelle en cuivre du gisement de Mantsaborivaky qui va de 57.127 % à 61.122 %, la zone parait être d’intérêts géologiques et par conséquent économiques non négligeables à condition qu’une investigation plus poussée soit effectuée pour identifier exactement la source de la minéralisation et l’envergure des zones minéralisées.

Mots clés : accidents tectoniques, métallotectes, minéralisation cuprifère, teneur exceptionnelle, mise à jour, Mantsaborivaky- Milanoa

ABSTRACT

The northern part of Madagascar including the rural Commune of Milanoa is an attractive area for many investors due to its great mining potentiality. The update of geological and especially mining datas is indispensable for research or exploration works.

For that, the synthesis of previous datas, application of remote sensing and GIS, petro-structural and mineralogical studies, XRF analysis of rocks and copper ores, lead us to emphasize the metallotects providing copper mineralization, in one side the magmatism which is source of metal elements and sul- phides, the metamorphism which is vector of copper- bearing fluids; on the other side, tectonic accidents as faults, fractures and stockwork with submeridian and cross-cutting strikes are particularly traps for copper mineralization. From exceptional copper content of Mantsaborivaky deposit between 57.127 % - 61.122 %, the studied area presents a significant geological and economic interest but detailed investigation is needed in order to identify exactly the source of mineralization, the extension and volume of ore zone.

Keywords: tectonic accidents, metallotects, copper mineralization, exceptional content, update, Mantsaborivaky- Milanoa